傳熱學實驗創新能力培養的探索與實踐
實驗教學
作者：尚琳琳 郭煜 馬利敏 李振林 姬忠禮
摘 要 傳熱學實驗是熱能與動力工程等多個專業的重要實踐教學環節，改革傳熱學實驗教學過程，培養學生創新能力，構建創新性的傳熱學實驗教學體係對於提高本科教學質量、培養創新性人才具有重要的意義。提出調整本科培養方案，將傳熱學實驗開設為一門獨立的課程，在此基礎上提出優化傳熱學實驗教學內容，調整實驗教學體係的具體方案，結合開放性實驗室的管理模式和實驗考核與獎勵等實施辦法，增強傳熱學實驗教學效果，對於本科實驗教學過程創新能力培養進行新的嚐試和探索。
關鍵詞 傳熱學實驗教學；熱能與動力工程；開放性實驗室
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）18-0144-02
1 引言
傳熱學是一門實驗研究和理論分析密切結合的學科[1]，課程內容上具有基本概念性強且抽象、基本規律和公式多、基本應用廣泛的特點。該門課程是中國石油大學（北京）熱能動力工程和油氣儲運工程、石油工程、安全工程以及機電工程等專業的一門非常重要的專業基礎課程。傳熱學實驗是課程教學中一個非常重要的環節，通過傳熱學實驗能提高學生對熱量傳遞規律的感性認識，鞏固並加深對理論的理解。傳熱學實驗對於提高學生的創新能力和對知識的綜合應用能力，提高學生解決實際工程問題的能力，發揮著極其重要的作用[2]。如何通過改革傳熱學實驗教學過程對學生進行創新能力的培養，是從事傳熱學實驗教學的教師需要認真麵對的課題。
目前，中國石油大學（北京）熱能與動力工程實驗室開放了六個傳熱學實驗項目，它們分別是“常功率平麵熱源法同時測定絕熱材料的導熱係數和導溫係數”“球體法測量粒狀材料的導熱係數”“空氣橫掠單圓管平均換熱係數的測定”“空氣縱掠平板時局部對流換熱係數的測定實驗”“中溫法向輻射時物體黑度的比較法測定實驗”“橫管表麵空氣自然對流換熱實驗”。這些實驗項目麵向熱能與動力工程、油氣儲運工程、安全工程等專業的本科生，受眾麵比較大。改革傳熱學實驗教學過程，培養學生創新能力，構建創新性的傳熱學實驗教學體係，對於提高本科教學質量、培養創新性人才具有重要的意義。
2 傳統傳熱學實驗教學模式的弊端
傳熱學實驗學時受限 傳統的傳熱學實驗學時是傳熱學總學時的一部分，為了不擠掉過多的理論課學時，保證理論課的授課效果，實驗學時往往比較少。以熱能與動力工程專業為例，其傳熱學中的實驗學時隻有六個，教師隻能選取三個實驗項目為學生開設，實驗資源沒有得到充分利用。另外，實驗部分的成績隻占傳熱學總成績的10%，很多學生因此對實驗課的重視程度不夠，上課積極性並不高。
教學項目內容陳舊 教學實驗內容大多是理論教學中的理論或定律的驗證，綜合性、研究性、設計性的實驗項目比例不足，學生的思維限製於相應的理論課程，缺乏實驗以及工程實際的聯係。這種模式大大限製了學生的思維，不能適應學生創新能力的培養，學生的積極性和創造性大打折扣。
教學形式呆板 傳統實驗教學過程中，從實驗前準備到實驗原理、實驗步驟的講解，麵麵俱到，詳盡之至，學生隻是被動地按照實驗要求和操作步驟進行。這種教學模式下學生的學習完全是被動的，不能將理論課學習的知識轉化為實際能力，更無法培養學生的創新思維和實際動手能力。另外，由於實驗設備台套數有限，一般幾個學生共同完成一組實驗，學生實際動手的機會較少，工程實踐能力的鍛煉就更不足。