传热学论文（推荐8篇）
内燃1301赵坤
摘要：地球自有人类出现至今，已为人类的生存提供了维持生命所必须的条件,但人类社会的发展和对地球的开发利用，使得地球正遭受着毁灭性破坏。工业化革命以来，人类的活动增加了大气中的温室气体，导致了地球升温，全球气候不断恶化„„
关键词：全球变暖 温室效应 二氧化碳 对策
何为温室效应
温室效应，是指“大气中的温室气体通过对长波辐射的吸收而阻止地表热能耗散，从而导致地表温度增高的现象”。温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气中的二氧化碳浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，就像“温室”一样，促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。
温室效应的一般机理
温室效应是由太阳——大气——地球系的物理学相互作用造成的,包含以下关键因素。
（1）太阳的温度大约为5800K它外发射光线,产生许多波长的光,波谱范围从紫外线到红外线,在550μm左右的可见光部分最大。
（2）这些光线的大部分通过大气传到地面,其中一部分被陆地或海洋表面吸收。
（3）地球表面也发射辐射,地球辐射的波长范围从接近红外线区域到远离红外线区域,峰值大约为10μm,比太阳光的波长长得多。如果没有大气存在,这个通量将与太阳入射通量平衡。
（4）无云的大气层对太阳光是相当透明的,但对于地球的红外辐射的透明程度则小得多,因此,大气被加热了,随后地球表面也显著增暖。
（5）大气中含有吸收红外辐射的所谓“温室气体”,包括水汽、二氧化碳、甲烷、氧化氮、臭氧和一些浓度更低但仍强烈吸引红外辐射的气体,如氯氟烃类。所有这些温室气体都在一个或多个狭窄的波长范围内吸收红外辐射,形成红外吸收带。由于含有自然吸收红外辐射气体的大气造成了大气的整个较低部分变暖,升温幅度超过30K,这一现象常常被称为自然温室效应。这种增温还可以被认为是由于发射红外辐射的有效高度增加而产生的。大气低层对于红外辐射不再是透明的,所以地球向外辐射就从更高的高度上发射,结果使得地球表面变得更暖。
温室效应加剧的原因
人类活动使温室气体含量增加
大气中的温室气体,主要有六种,包括:二氧化碳、一氧化二氟烃类物质。关于每种温室气体含量增加的原因,具体分析如下:（1）二氧化碳(CO2)。在对大气释放CO2方面,最重要的人类活动是交通、电力等部门对化石燃料的消耗,全球每年因此接受到的碳量19世纪中期为1亿吨左右,到本世纪80年代已达57亿吨。CO2增加的另一个原因是地球陆地植物系统的破坏,近几十年来,森林的砍伐和破坏日益严重,导致大气中CO2浓度增加。
（2）一氧化二氮(N2O)。海洋是一氧化二氮的一个重要来源。无机氮肥的大量使用和石化燃料及生物体的燃烧也能释放出一定量的一氧化二氮。工业革命前一氧化二氮的浓度为288cm3·m-3,目前已增加到310cm3·m-3。据以往的观测结果进行推断,大气中一氧化二氮的年增加率仍将保持在0.25%左右。
（3）甲烷最重要的来源是沼泽、稻田和反刍动物,这三项占总排放量的60%左右。天然气、煤的采掘和有机废弃物的燃烧等人类活动也产生甲烷。
（4）臭氧(O3)臭氧在大气层的上部浓度最高,并且形成我们所熟悉的臭氧层，其可以吸收大气中过量的紫外辐射,使生物的免疫系统免受损害。然而,近年来,在大气层的下部,一定数量的人造物质聚集起来,生成了低空臭氧,并且还在不断生成。
（5）氯氟烃(CFCS)氯氟烃完全是人工合成物质,因其无毒、有惰性,而被广泛应用于灭火剂、制冷剂等化工产品的制造。从上个世纪来,人工合成的卤素碳化物不断大量排入大气,使其在大气中的浓度迅速上升, 它们不仅浓度高,保留时间也很长,因而其对环境的影响也是长期的。
人类活动导致温室气体被吸收量的减少
大气中任何气体的含量,都是由其排放量与被吸收量之间的平衡来决定的。但是,人类活动破坏了这种平衡,导致温室气体含量增加。如对CO2气体,自然界主要是通过植物的光合作用进行吸收的。而人类对森林的大规模砍伐,却降低了自然界对CO2的吸收能力,破坏了CO2的排放量与被吸收量之间的平衡,导致CO2大气含量增加。
温室效应带来的后果
自然灾害
温室效应加速，地球升温，大气恶化，必然气候带迁移，冰川消融，海面上涨，自然灾害频频发生。一系列变化，人类和地球面临严峻的威胁。温室效应带来的自然灾害现总结为以下几点：
(一)海平面上升今后50或100年内，全球温度升高几摄氏度，海洋发生膨胀，山地冰川融化，和格林兰冰原南缘可能后退，海平面会升高0.2一1.5米。海平面升高，严重危及沿海地区的居住条件和生态系统。
(二)飓风和大风暴频繁 海洋升温，使其逐渐增多的水蒸气在大气中产生更强烈的对流，其结果咫风和大风暴更为频繁。已知太平洋周围易受台风袭击的地区在过去20年间大约增加了1/6。
（三）干旱地区增加 地球升温加速水份蒸发而减少河流流量，也就是说大气中水蒸气增多，意味着某些地区干早概率增加，预计2030年，低纬地区酷暑季节干早的概率增加到每3年一次，而50年代仅20年一次。
（四）地震 环境因子太阳活动和气象与地震之间存在某些联系，对地震的发生常常起有调制和触发的作用。温度效应的加速，地温升高大气变化，以及太阳表面剧烈活动释放的能量，无疑影响到地震发生的频度和强度。
对生态的影响
有人曾经说过,环境的污染和生态的破坏比战争给人类带来的威胁更大,而由温室效应引起的地球表面温度上升正在破坏着地球上的生态平衡,这主要表现在植物、动物和昆虫出现迁移现象,以适应气候变化;一些动植物因不适应环境而被毁灭，严重的影响着生物多样性。另外，一些农作物的产量由于气温上升而下降,甚至无收;沙漠地区由此不断扩大;森林面积不断减小;干旱连年发生。这种生态平衡的破坏对人类社会的发展势必产生不良影响。
促进疾病的蔓延
温室效应造成的气温升高和臭氧层变薄而引起的紫外线辐射加强会使某些疾病蔓延,同时也会损害人体自身对疾病的预防能力。紫外线的辐射不仅会导致癌症,而且还会改变或消除免疫系统,加剧了一些与皮肤有关的疾病的产生,如麻疯病、天花、皮肤溃疡和疱疹等。例如，由于气温升高,在南美洲和中美洲由吸血蝙蝠传染的狂犬病、登莱热和黄热病有可能传播到北美洲。例外据证实,臭氧层的臭氧量减少1%,放射到地面的紫外线则增多2%,皮肤癌的发病率相应增多4%—6%,过量的紫外线还可以加速艾滋病的发病率,甚至引起天然电磁场的变化,影响人类的整个健康。
温室效应的应对策略
温室效应已引起全世界的密切关注并就此展开了热烈讨论。近年来各有关专家已相继展开了一系列的地区性和国际性会议，共同商讨具体措施和对策。现总结如下：
（1）减少CO2的排放量 此是最有生命力的预防，能措施、替代能源(太阳能如光电池、生物质能)，或从煤、石油改为天然气和其他含碳量低的然料，停止焚烧和砍伐森林并大面植树造林。提出并制定“空气法”，即向每个国家规定污染权，使二氧化碳等的排放量保持在一个全球标准之下。
（2）改变交通工具,完善机动车辆 汽车尾气是大气中CO2的主要来源,因而改变交通工具由机械代替机动对控制温室效应将起重大作用；另外加速研究新的装置安装在各种机动车辆上来吸收、净化其所排放的废气也是控制温室效应的重要措施。
（3）限制氯氟烃的生产,研制新的制冷剂,代替传统的气雾剂,是缓解温室效应的途径之一。另外，面对着如此严重的挑战，仅仅是某一个个人或国家的努力是不可能取得成功的，它需要我们全世界全人类的共同努力，通力合作。温室效应和臭氧层的破坏是全球性的“灾难”,因此,各国有关的专家、学者应通力合作,共同研究,并制定出科学的方法,缓解现存问题,控制未来新的温室效应的再形成。（4）保护森林的对策方案
今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策，便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。目前由於森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳，根据估计每年约在1～2gt.碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划，到了二○五○年，可能会使整个生物圈每年吸收相当於0.7gt.碳量的二氧化碳。具结果得以降低七%左右的温室效应。
（5）改善其他各种场合的能源使用效率 是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此，对於提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地，这对二○五○年为止的地球温暖化，预计可以达到八%左右的抑制效果。
（6）鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源 因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大，顶多只有一%的程度左右。（7）鼓励使用太阳能
譬如推动所谓「阳光计划」之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对於降低温室效应具备直接效果。不过，就算积极推动此项方案，对於二○五○年为止的温暖化，只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。
（8）开发替代能源
利用生物能源(Biomass Energy)作为新的乾净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。燃烧生物能源也会产生二氧化碳，这点固然是和化石燃料相同，不过生物能源系从大自然中不断吸取二氧化碳作为原料，故可成为重覆循环的再生能源，达到抑制二氧化碳浓度增长的效果。
结论
伴随着人类社会文明进步而来的温室效应已在无声无息地危及着人类的生存环境，因此加速对其形成原因及后果的研究对实施合理的对策来缓和清除由此而产生的后果具有重要的实际意义。控制温室气体排放,保护大气环境,不仅与我国经济可持续发展的战略目标是一致，同时也是全世界人民的共同愿望。我们每个人的手里都紧握着珍贵的资源、能源,掌握着一份民族生息发展的“命脉”。已有52位诺贝尔奖获得者和700多名美国权威科学家签名上书政府，力促联合各国通力合作，采取对策，以“稳定”全球的气候，“遏住”地球的危机。成之毁之、爱损之在于我们的一举一动。为了我们的今天更为了我们后代的明天，为了地球的长久，全世界人民更应该团结起来，共同应对日益严重的温室效应。
参考文献：
经过多年的努力, 我校传热学课程建设已日臻完备, 并已形成自己的特色, 于2007年被评为校优秀课程, 2008年被评为省精品课程。教学实践表明, 对尚未接触传热学课程的低年级大学生而言, 受往届传热学课程挂科率比较高等原因的影响, 对传热学课程的学习仍存有畏惧心理。教师在课下与学生的交流发现, 很多学生在传热学这门课的学习上不得要领, 在初听多维非稳态导热问题、大容器沸腾传热实验关联式以及间壁式换热器热设计等类似问题时, 就有种惴惴不安的感觉。因此, 如何做好传热学课堂引入, 激发学生对传热学的学习兴趣, 排除畏难情绪, 愈发显得关键。
一、传热学简介
传热是一种自发的不可逆过程, 而传热学是一门跨行业、专业技术的基础性交叉学科, 它是在数学 (主要是微分方程理论) 、热力学、流体力学等基础上发展起来的基础应用学科。热能传递的三种基本方式为热传导、热对流和热辐射。三种传递方式的主要区别在于相对位移和传递介质。
传热过程大多伴随热传导、对流换热和辐射换热的综合影响[2]。例如, 生活中铁板烧的传热过程和水壶烧水的过程就兼具这三种换热方式, 而不同案例下, 这三种换热方式所占比例又不尽相同。由此可见, 对于传热过程的理解分析, 存有一定的难度。学生在学习传热学课程之初, 为消除大学生的畏难情绪, 尝试采用引入法从各个角度加深学生对热量传递现象的深入理解[3], 以激发大学生对传热学课程的学习兴趣。
二、引入法浅析
任课教师在传热学课堂上改变传统的授课模式, 初步探讨研究出几种教学引入方法。例如, 在讲到傅立叶定律时, 教师通常会简要介绍让·巴普蒂斯·约瑟夫·傅立叶这位伟大的法国物理学家的生平事迹, 继而提及他是如何提出导热基本定律以及求解导热微分方程的无穷级数的。此外, 教师还可依据教学重点与难点, 为学生设疑, 让学生积极思考, 开拓思维, 主动发言, 以此调动学生学习传热学课程的兴趣。
1. 实验引入法。
在课堂上, 通过演示实验, 鼓励学生一起参加, 提高学生的动手操作能力, 更重要的是, 形象化的实物相比抽象的理论而言, 更容易让学生接受。
在传热学第一堂课中, 任课教师带着蜡烛、纸杯、托盘还有一瓶纯净水来到教室, 学生都惊讶地看着教师, 他们想象不到教师要在传热学课堂上为大家做一个简单的小实验, 那就是用纸杯烧开水 (见图1) 。实验很成功, 水也烧开了, 但纸杯并没有烧着。学生在底下议论纷纷, 猜测这到底是为什么。在大家各抒己见后, 总结出正确答案:纸的燃点在180℃左右, 而水的沸点在100℃左右, 当纸杯中装了水, 用蜡烛加热纸杯底部时, 纸杯吸热升温并将热量迅速地传递给水, 当纸杯中的水吸热升温至沸点时, 水开始沸腾。因此, 只要纸杯中有水, 纸就不能达到燃点而燃烧。学生合理地解释完实验现象, 教师可开始引入传热学内容, 告诉学生, 把水烧开的过程包含即将学习的三种换热方式。类似的趣味实验有很多, 如一块30mm×30mm×5mm的冰块静止地悬挂在20℃大气中, 冰块融化时的形状有什么变化, 也可让学生自己动手操作观察, 寻求原因, 以达到课堂引入的良效。由此, 学生带着好奇心与求知欲, 开始这学期的传热学课程。
2. 音像引入法。
如今, 高校教学大多是多媒体授课, 在开始课程讲解前, 可有效利用多媒体资源, 为学生播放相关影片。当然, 影片时长几分钟即可, 重在引入课堂知识。
任课教师曾在开始讲对流传热这章内容时, 为学生播放经典影片《泰坦尼克号》片段, 男主人公Jack在海水中被冻死, 而女主人公Rose却因躺在竹筏上幸存下来 (见图2) 。影片戛然而止, 学生兴趣盎然, 这时教师可以问大家为什么Jack没有像Rose那样撑到救援人员来的一刻?由于绝大多数的学生对该影片比较熟悉, 各抒己见。有的说因为Jack把外套脱下给了Rose;有的说海水比较凉, Jack体质比较差。整个课堂开始活跃起来, 大家争相回答, 而教师告诉学生, 可以用传热学理论解释:两人与环境之间属于自然对流换热, 但Jack是与海水发生自然对流换热, 而Rose在竹筏上, 是与空气发生自然对流换热, 在温度等条件相同的前提下, 水的自然对流强度要远大于空气, 因此Jack所处环境的换热强度要高于Rose, 单位时间内Jack向水传递的热量远高于Rose向空气传递的热量, 从而导致Jack被冻死, 而Rose却幸免于难。虽然只有短短几分钟的交流, 学生却明白课堂内容的重要性。为了获取更多的知识, 更合理地解释其他一些实例, 学生都开始认真听讲, 使得课堂引入效果甚佳。
3. 设置悬念法[4]。
教师还可以尝试根据课堂重点内容, 在一堂课开始前先给学生留下几个预先设计好的相关问题, 让大家思考, 然后互相讨论, 激发学生的学习主动性。
例如, 在讲到辐射换热这一章时, 教师可以先问大家, 我国北方地区在深秋季节的清晨, 树叶叶面上常常会结霜 (见图3) , 那么是树叶上表面结霜还是下表面结霜?根据常识与经验, 大家异口同声地回答是树叶上表面结霜。教师可紧接着继续问为什么?这时没有学生能准确说出其中的原因。这时, 教师要告诉学生, 学完这堂课, 你们就会找到其中的奥妙。这一堂课, 大家带着疑问听得津津有味, 而且全神贯注。课堂最后, 学生也可以自己找到答案。这是由于清晨时分, 树叶上表面朝向太空, 下表面朝向地面, 而太空温度低于地表温度, 即相对树叶下表面来说, 其上表面需要向太空辐射更多的能量, 导致树叶上表面温度低于下表面温度。在寒冷天气, 树叶上表面温度会先于下表面达到零度, 还有可能低于零度而出现结霜的现象。设置悬念的方法可以有效地引发学生的好奇心与积极探讨的情绪, 该方法实施的关键在于问题应符合教学内容, 难度不应太大, 使学生有一种“跳一跳, 摘得到”的感觉。
4. 联系生活法[5]。
在结束导热、对流换热与热辐射的讲解之后, 教师开始对热流传递的三种基本方式进行总结。即便是这样的复习课, 教师也可选取生活中的一些小事例进行课堂引入。这时的课堂引入不但是为了引发学生的兴趣, 更重要的是学以致用, 回顾学过的知识, 用学到的知识科学地解释生活现象, 提高思考能力与总结能力。
例如, 人们都有这样的经历, 对于相同的室温, 假设25℃, 夏天在该温度的房间内穿着单薄衣物, 可能仍然觉得热, 而冬天在这样的房间内穿着棉服, 却还有冷的感觉, 这是什么原因?这是由于人体表面与室内环境发生对流与辐射产生的复合换热量在冬夏之间差别巨大造成的。再如, 许多人喜欢在冬天的阳光中晒被子 (见图4) , 棉被经过白天在太阳底下暴晒后, 晚上盖起来会很暖和, 经过拍打后, 效果更明显。这时教师可以让学生用传热学知识解释原因, 即:棉被经过晾晒后, 棉花空隙中会进入更多的空气, 而空气在狭小的棉絮空间中的热量传递方式主要是导热, 由于空气的导热系数较小, 具有良好的保温性能, 当棉被经过拍打后, 可让更多的空气进入, 效果更明显。
5. 工程实践法。
课本中的理论知识往往是枯燥乏味的, 学生懂得应用传热学知识解释相关生活现象, 仅仅是基础要求, 但作为工科生, 其最理想的学习效果是把已学知识合理应用到工程实践中。往届的很多学生虽然结束了一学期的传热学课程学习, 但却从未了解过工程实践中的传热问题。因此, 教师将联系生产实例作为课堂教学引入方法, 不仅可以开阔学生视野, 同时也会把抽象的理论知识融合到具体的生产实例中, 让学生愿意听, 印象也更加深刻。
在讲到传热过程分析与换热器的热计算这一章内容时, 任课教师可以教室中的暖气片 (如图5) 为例, 告诉学生暖气是我国北方地区必不可少的家用设备, 其重要性不言而喻。暖气片是一种简单的换热器, 其设计与安装都有一定的学问。为使其能更有效地散热, 设计者会为其设计若干肋壁, 以此加大散热表面积, 降低对流换热的热阻, 增强传热作用。在安装时, 由所学对流换热分析可知, 应尽量将暖气片安装在窗户下方, 使进入室内的冷空气加热后上升, 在房屋上空循环冷却后, 下降回流到暖气片周围进行再次加热, 从而使房间达到一个有效的空气对流循环。这一引入法可让学生明白专业知识在生产实例中的重要性, 内心产生一种使命感和责任感, 更踏实地投入专业学习中。
工程实践引入法主要适用于有经验的教师, 对刚刚踏上讲台的教师来说, 需要在后续工作和生活中积累经验, 才能有效地引导学生把理论知识与实际生产结合起来。
总之, 课堂引入方法不胜枚举。例如, 断桥残雪是杭州西湖十景之一, 可采用美景欣赏法为学生讲述其中的传热原理;窗玻璃对红外线几乎不透明, 但隔着玻璃晒太阳却使人感觉很暖和, 可采用亲身感受法引入课堂内容。通过各种示例的引入、分享, 逐步加深学生对热量传递现象的认知理解。
三、结语
高等学校专业课程课堂教学引入法的目的是旨在提高学生的学习兴趣, 激发好奇心, 提高教学质量, 从而提高专业教学水平。但在课堂引入法的应用上, 应注意引入方法的简洁有效, 要妙趣横生, 紧贴教学内容, 具有科学依据。
在传热学课堂教学中, 教师应针对每堂课的具体教学内容选择行之有效的引入方法吸引学生, 让他们感受到传热学的魅力, 学会用传热学基础理论解释生活中的现象, 学会用所学专业知识指导生产实践。
参考文献
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[2]杨世铭, 陶文铨.传热学[M].北京:高等教育出版社, 2006.
[3]吴香侠.谈课堂教学的引入法[J].剑南文学, 2012, (11) :275.
[4]缪友谊.数学课堂教学引入探讨[J].语数外学习, 2013, (6) :53.
关键词：传热学；换热器；优化整合
作者简介：李志国（1977-），女，江苏连云港人，淮海工学院理学院，讲师。（江苏 连云港 222005）
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0051-01
传热学是高等院校能源动力类专业的重要专业基础课，研究热量的传递规律；换热器原理与设计是其后续的专业主干课程，介绍工程实际应用中重要的换热设备的原理与设计方法。在以往的教学中，两门课程分两学期单独开设，紧密衔接，总共112学时，但随着不断进行的大学教学改革趋势，课堂教学时数不断减少。据此，针对淮海工学院能源专业（太阳能的光热利用）的特点，将两门课程合并为一门课程“传热学与换热器”，学时数80，含实验8学时。如何在保证教学质量的前提下，优化整合两门课程是新形势下必须考虑的问题。
一、两门课程的特点
“传热学”是一门应用性很强的基础课程，着重研究热量传递的规律和方法。这门学科的发展历史虽长，但仍是一门发展中的实用性较强的工程学科。三种传热方式分别受不同物理定律的制约，三种基本传热方式自成体系，有很多“物理模型”仍处于研究阶段。所以，该课程的内容连贯性和系统性较差，表现为基本概念繁多、图表和经验公式及半经验公式多且紊乱、重点分散等，学生掌握起来有比较大的困难。
“换热器原理与设计”是“传热学”的后续课程，重点介绍实用性较强的换热器的基本理论、设计方法及相关的设计资料和制造工艺。“传热学”的最后部分也有换热器的内容，简要介绍了换热器的类型和热设计的基本理论，对于具体的换热器型式的特点、应用场合以及不同换热器设计的步骤、阻力设计、结构设计等均未涉及，而“换热器原理与设计”以这些内容为主，并结合工程实际介绍了具体的设计步骤，对学生掌握实际的换热器设计有很大的帮助，能提高学生的创新思维能力和工程素质。
二、两门课程的优化整合
鉴于两门课程的特点和对能源专业的重要性及实用性，在缩短课时的新形势下探讨了这两门课程的整合问题并进行了相关的教学改革。
1.整合课程内容，优化课程结构
从课程内容的角度，将传热学涉及的三种不同的热量传递方式融合到一起，先简单介绍三种传热方式及传热过程，在绪论中通过生活实例引出导热、对流、辐射以及传热过程的基本概念，使学生对传热学和换热器有基本的认识；然后对不同的传热机理分别进行深入介绍，讨论三种传热方式各自的基本规律；到课程教学的后半段综合不同的传热方式对传热过程进行深入的探讨，以换热器这一工程实用的换热设备为对象，研究传热学在工程中的应用。也就说，将整门课程分成四大模块进行分模块教学，如图1所示。这种在结构上对课程的整合、优化，使学生能在更高的认知层面上进一步综合、灵活应用传热学的知识去解决问题，熟悉掌握换热设备的设计原则及设计步骤。
现阶段，该课程我们采用的教材为两本，其中《传热学》第四版（杨世铭）的第十章内容与《换热器原理与设计》（余建祖）的第一、二章内容有重复，为此我们对教材内容进行了调整。《传热学》第十章中关于“传热过程控制”部分的内容将其提到前面，讲完每个传热方式的传热机理、规律之后就介绍其强化削弱机理和工程实际应用，这样就使前面模块的内容体系更加完整，讲授更具有条理性、逻辑性，学生可通过对比、比较三种传热方式讲授步骤的异同点更加深刻地认识传热学的基本理论。以三种传热方式的综合应用为问题，引入换热器的概念，将《传热学》第十章与《换热器原理与设计》第一、二章揉合在一起，介绍换热器的类型、特点，分析换热器设计的步骤、原理。然后再按不同换热器型式具体介绍设计过程中应掌握的内容。这样处理之后，两本教材的内容有机衔接在一起了，讲授过程也不会出现断点，学生学起来也有连贯性。
2.整合教学方法和手段
如今，高等教育的任务是培养面向21世纪的高素质人才，只有教学现代化才能顺应时代要求，而现代化教学中的一个重要环节就是教学手段和教學方法的现代化。
在“传热学和换热器”的教学过程中，将教学内容和学生实际紧密联系，巧妙地采用各种行之有效的教学方法，努力激发学生的学习兴趣。如讲解绪论部分时，选择学生熟知的生活传热现象作为引入点，创造逼真的教学情景，使学生感受到传热的“无孔不入”，进而增强学习“传热学与换热器”的兴趣。采用发现式、启发式、问题讨论式、比较分析等多种形式的教学方法，调动学生学习的主动性、自觉性。如，在讲授肋片的导热时，先提出问题：为什么我们见到很多换热设备的表面常有凸出的部分等，合理设置问题情景，将所讲授的内容作为一个个问题向同学提出，通过课堂上的一问一答、讨论的问难质疑上课方式，引入肋片概念，进而分析肋片导热的机理和对换热的影响。如，讲到多层材料的导热时，通过对比计算来分析所提出的问题：实际管道保温层材料的包覆应先敷设哪种材料后再敷设哪种才能有好的保温效果，是不是所有管道敷设的保温材料越厚保温效果越好。用问题引起学生的注意，使学生集中精力，用理论的分析启发学生的积极思维，使其主动思考问题、解决问题，发挥想象力，调动学生学习的积极性和主动性。
传热学的教学应当采用多媒体教学和传统教学相结合的方式，根据教学内容的不同选择最为合适的教学手段。利用多媒体中的图片、动画和视频轻松地将课程中的一些抽象术语、概念、定理生动地以实体展示或者模拟直观地传递知识点给学生，使学生非常轻松地感受到生活中的传热学、换热器知识，自然地将学习与生活联系，清晰地在脑海中构建传热的现实模型，理解深刻，记忆牢固。
3.整合考试和评分方式
“传热学与换热器”课程的考核成绩的评定在传统的依靠平时成绩和期末闭卷考试成绩的基础上，将两门课程的成绩评定进行了优化整合。因为传热学的公式多且多为经验公式，内容多且散，换热器的重点在于掌握设计的原则和方法步骤，所以我校的成绩评定除平时表现、考勤外还包含了以下内容：期末考试为半开卷形式，A4纸张上老师给出需要的图、表之后，空白部分由学生自己抄写需要的任何内容，如公式、概念、解题步骤等。这样学生可以在复习掌握简单、基础内容的基础上将重难点、不需要记忆的公式和自己无把握的东西记在上面，提高复习效率和考试效果；在学习课程内容的基础上针对老师给出的实际任务进行换热器课程设计，上交课程设计任务书；进行相关的课内实验。这样能够有效地综合评定学生对该课程的掌握程度，而不再是以考试为主，能真正起到评价作用。
三、结束语
将“传热学”与“换热器原理与设计”两门课程整合为一门课程是新形势下教学改革的必然，结合我校的教学实际对保证教学质量的前提下如何整合课程进行了探索，但还不够，如何能更好地优化课程、提高课程的教学效果还需要继续努力。
参考文献：
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[4]余建祖.换热器原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.
1、一维大平壁稳态导热傅里叶定律的形式与牛顿冷却公式颇相似，那么为什么导热系数是物性，表面
传热系数h却不是物性？
2、导热傅里叶定律的写法（指负号）与问题中坐标的方位有没有什么关系？思考题1.1附图中两种情形
所对应的热流方程是否相同？
3、试分析一只普通白炽灯泡点亮时的热量传递过程。
4、试分析一个灌满热水的暖水瓶的散热全过程中所有环节，应如何提高它的保温性能？
5、请说明“传热过程”和“复合换热过程”这两个概念的不同点和相同点？
6、对导热热流密度q和对对流换热时热流密度q的正负规定是否相同？为什么？
7、你能正确区别热量，热流量，热流密度（或称热流通量）几个不同称呼的准确含义吗？它们哪些是矢
量？在针对控制体积求和时，上述三个量是否处理方法相同？
8、把q写成 /A，需要附加什么条件，还是无条件？
9、你认为100 ℃的水和100 ℃的空气，哪个引起的烫伤更严重？为什么？
10、酷热的夏天，用打开冰箱门的方法能不能使室内温度有明显的下降？
11、热对流与对流换热有何根本的区别？
12、列举你所了解的生活中或工程领域中传热的若干应用实例，并分析他们的基本传热原理。
13、为什么针对控制容积和针对表面的能量平衡关系有根本的差别？
14、你认为传热学与热力学的研究对象和研究内容有什么相同和不同？
15、三十多年以前，一名叫姆贝巴（Mpemba）的非洲学生曾经发现，同等条件下放在冰箱中的热冰琪淋
汁反而比冷冰琪淋汁先开始结冰。他请一位物理系的教授解释这个现象。教授作了实测：用直径45 mm，容积 100 cm3 的玻璃杯放入温度不同的水在冰箱中冻结。实验结果证明，在初始温度30℃～80℃范围内，温度越高，结冰越早。你对这个问题如何认识？
16、一位家庭主妇告诉她的工程师丈夫说，站在打开门的冰箱前会感觉很冷。丈夫说不可能，理由是冰箱
内没有风扇，不会将冷风吹到她的身上。你觉得是妻子说得对，还是丈夫说得对？
17、夏季会议室中的空调把室温定在24℃，同一个房间在冬天供暖季内将室温也调到24℃。但是夏季室
【要点】首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。而冬季室外气温比室内低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。因此，尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃)，但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。人体对冷感的感受主要是散热量，在冬季散热量大，因此要穿厚一些的绒衣。2.工程中应用多孔性材料作保温隔热,使用时应注意什么问题?为什么? 【要点】保温材料应注意防潮。保温材料的一个共同特点是它们经常呈多孔状，或者具有纤维结构，其中的热量传递是导热、对流传热、热辐射三种传热机理联合作用的综合过程。如果保温材料受潮，水分将替代孔隙中的空气，这样不仅水分的导热系数高于空气，而且对流传热强度大幅度增加，这样材料保温性能会急剧下降。
3.在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好？为什么？
【要点】采用空心砖较好，因为空心砖内部充满着空气，而空气的导热系数相对较小，热阻较大，空心砖导热性较之实心砖差，同一条件下空心砖的房间的散热量小保温性好。
4.工程中应用多孔性材料作保温隔热,使用时应注意什么问题?为什么? 【要点】保温材料应注意防潮。保温材料的一个共同特点是它们经常呈多孔状，或者具有纤维结构，其中的热量传递是导热、对流传热、热辐射三种传热机理联合作用的综合过程。如果保温材料受潮，水分将替代孔隙中的空气，这样不仅水分的导热系数高于空气，而且对流传热强度大幅度增加，这样材料保温性能会急剧下降。
5.一块被烧至高温(超过400℃)的红砖，迅速投入一桶冷水中，红砖自行破裂，而铁块则不会出现此现象。试解释其原因。
【要点】红砖的导热系数小，以致Bi较大，即在非稳态导热现象中，内部热阻较大，当一块被烧至高温的红砖被迅速投入一桶冷水中后，其内部温差较大，从而产生较大的热应力，则红砖会自行破裂。
6.在某厂生产的测温元件说明书上，标明该元件的时间常数为1s。从传热学角度，你认为可信吗？为什么？
【要点】根据时间常数定义cVhA，在一定条件下，、c、V、A可以认为是常数，但表面传热系数h确是与具体过程有关的过程量，与测温元件安装的具体环境的换热条件有关。因此，其说法不可信。
7.在对流温度差大小相同的条件下,在夏季和冬季,屋顶天花板内表面的自然对流传热表面传热系数是否相同?为什么? 【要点】冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。在夏季室内空气温度低于屋顶天花板的温度，tf ＜tw , 在冬季夏季室内空气温度高于屋顶天花板的温度，tf ＞tw。因此夏季屋顶天花板内表面的自然对流传热为热面朝下（或冷面朝上，而冬季为冷面朝下（或热面朝上），因此两者自然对流传热表面传热系数不相同，夏季自流对流传热表面传热系数低于冬季。
8.地面上按自然对流设计的换热装置，在太空中还能正常工作吗？
【要点】因为自然对流传热必须在有重力的情况下才能进行，到了太空中，完全处于失重的状态，因而该装置在太空中无法正常工作 9.在计及入口效应时，管内流动时的入口效应修正系数大于1，而流体横掠管束时的总管排修正系数却小于1，为什么？
【要点】对管内流动，由于入口效应，入口段边界层较薄，表面传热系数较高，因而乘以大于1的修正系数；而流体横掠管束的流动，管排数越少，后排管束的扰动减小，因而应乘以小于1的修正系数。
10.摩托车手的膝盖需要特别保温，知道为什么吗？ 【要点】因为膝盖处的热边界层很薄(相当于外掠物体的前驻点),换热能力较强,该处与空气的热交换量较大。
11.在电厂动力冷凝器中，主要冷凝介质是水蒸气，而在制冷剂（氟利昂）的冷凝器中，冷凝介质是氟利昂蒸汽。在工程实际中，常常要强化制冷设备中的凝结传热，而对电厂动力设备一般无需强化。试从传热角度加以解释? 【要点】相变对流传热主要依靠潜热传递热量，而氟里昂的汽化潜热只有水的约1/10，因此电厂动力冷凝器中水蒸汽的凝结表面传热系数很大，凝结侧热阻不占主导地位。而制冷设备中氟里昂蒸汽的凝结传热表面传热系数较小，主要热阻往往在凝结侧，因而其强化就有更大现实意义。
12.两滴完全相同的水滴在大气压下分别滴在表面温度为120℃和400℃的铁板上，试问滴在哪块板上的水滴先被烧干?为什么? 【要点】在大气压下发生沸腾传热时，上述两滴水的过热度分别是△t=tw–ts=20℃和△t=300℃，由大容器饱和沸腾曲线，前者表面发生的是核态沸腾，后者发生膜态沸腾。虽然前者传热温差小，但其表面传热系数大，从而表面热流反而大于后者。所以水滴滴在120℃的铁板上先被烧干。
13.北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜。试问树叶上、下表面的哪一面上容易结霜？为什么？
【要点】霜会容易结在树叶的上表面。因为树叶上表面朝向太空，而太空表面的温度会低于摄氏零度；下表面朝向地面，而地球表面的温度一般在零度以上。相对于下表面来说，树叶上表面向外辐射热量较多，温度下降的快，一旦低于零度时便会结霜。
14.窗玻璃对红外线几乎不透明，但为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和？
【要点】窗玻璃对红外线几乎不透明，但对可见光却是透明的，因而隔着玻璃晒太阳，太阳光可以穿过玻璃进入室内，而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内，因而房间内温度越来越高，因而感到暖和。
15.简述玻璃温室保温的原理。
【要点】玻璃对热辐射有选择性透射的特性，对太阳短波辐射透射率较大，而对室内物体的长波辐射不透明，所以玻璃房有温室效应。
16.何谓“漫─灰表面”?有何实际意义? 【要点】“漫─灰表面”是研究实际物体表面时建立的理想体模型。漫辐射、漫反射指物体表面在辐射、反射时各方向相同。灰表面是指在同一温度下表面的辐射光谱与黑体辐射光谱相似,吸收率也取定值.“漫─灰表面”的实际意义在于将物体的辐射、反射、吸收等性质理想化,可应用热辐射的基本定律。大部分工程材料可作为漫辐射表面,并在红外线波长范围内近似看作灰体。从而可将基尔霍夫定律应用于辐射传热计算中。
17.实验观察发现（在球的体积比较大，而且观察距离较近的情况下），金属圆球当加热到白炽温度时在球的边缘会出现一个明亮的光环。但是同样的处理方法却使非金属球体变得中间亮，边缘暗。试解释此现象。
【要点】金属的发射在半球向上的分布具有大角度定向发射率急速上升的特点。所以把金属球加热到白炽会看到边缘亮，中间暗。而非金属材料正相反，大角度时定向发射率锐减。所以看上去中间较亮，外缘较暗。
18你以为下述说法对吗?为什么?“常温下呈红色的物体表示此物体在常温下红色光的光谱发射率较其它色光(黄、绿、兰)的光谱发射率为高。”（注：指无加热源条件下)【要点】这一说法不对。因为常温下我们所见到的物体的颜色，是由于物体对可见光的反射造成的。红色物体正是由于它对可见光中的黄、绿、蓝等色光的吸收率较大,对红光的吸收率较小,反射率较大形成的。根据基尔霍夫定律ε=α，故常温下呈红色的物体,其常温下的红色光光谱发射率较其他色光的光谱光发射率要小。
19.有一台放置于室外的冷库，从减小冷库冷量损失的角度出发，冷库外壳颜色应涂成深色还是浅色? 【要点】要减少冷库冷损，须尽可能少地吸收外界热量，而尽可能多地向外释放热量。因此冷库败取较浅的颜色，从而使吸收的可见光能量较少，而向外发射的红外线较多。20.什么是临界热绝缘直径？平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用，为什么？
论文摘要：传热学实验是建筑环境与设备工程专业的重要实践教学环节，进行实践教学改革对提高学生实验技能和培养创新能力具有积极意义。本文分析了传统实验教学中存在的问题，从多方面探讨和提出了适合创新型人才培养的实验教学途径和方法，并进行实施，效果良好。可以对国内高校其他类似课程或专业的教学提供一些参考和借鉴。
论文关键词：传热学；创新能力；实验教学
2011年4月24日，中共中央总书记胡锦涛在庆祝清华大学建校100周年大会上发表了重要讲话，向各高校提出了“全面提高高等教育质量”的要求，把创新作为今后工作的重点。当代社会教育的任务是培养一批具有创新能力、创造性思维和工程实践能力的人才。对高等学校来说，我们首先必须提供一个创新平台，学生在此平台上可发挥出他们的创新潜能，开启他们的创新思维。而实践教学就是最能发挥创新潜能的教学环节。大学生实践创新能力的锻炼和提高，在很大程度上依赖于实验教学。实践教学是高等教育教学手段的重要形式，是有效促使学生理论联系实际，进一步深化理论知识、将知识转化为能力的关键环节。传热学是研究热量传递规律的工科技术学科，是建筑环境与设备工程专业的专业基础必修课之一。传热学是连接基础课和专业课学习不可缺少的重要纽带，也是培养学生分析和解决工程实际问题能力的一门关键课程，在本专业课程体系建设中具有承上启下的作用。其中传热学实验教学是理论联系实际最直观的体现，因此传热学实验教学也具有很重要的地位。为了提高建筑环境与设备工程专业的教学质量，培养学生的实践创新能力，本文对传热学实践教学进行了思考和实践，以便给国内高校其他类似课程或专业的教学提供一些参考和借鉴。
一、传统的实践教学模式不利于培养学生的创新能力
当今社会对人才创新能力的要求越来越高。大学是创新人才培养的重要基地，学校教育是创新人才培养的核心因素，具有基础性和主导性的地位。所谓创新人才，是具有创新精神、创新意识、创新思维、创新能力，并且能够取得创新成果的人才。现在大学生就业形势严峻，如何提高大学毕业生的竞争意识、创业能力是高等教育一直在思考的问题。传统的教学模式以传授知识为主，学生在校期间的学习能力和学习水平主要以考试分数来体现，分数越高表明其掌握的知识越多，越全面。而传授知识的主要途径是课堂理论教学，与理论教学相配合的实验基本上是验证性的，在校期间学生很少参加生产和社会实践活动。
近年来，很多高校都对理论教学进行了改革，而实践性教学改革涉及较少。传统实践教学的不足主要表现在以下4方面。
1.教学方法单一
在实验教学方式上，普遍实行的是规定实验的具体内容和步骤、规定实验使用仪器和仪表以及规定实验完成时间的“三规定”制度。如以前在上“粒状材料导热系数的测定”实验时，很多学生只是带了一张纸，记下当天的数据，回去后根据实验报告指导书上的步骤一一验算，最后得出结论。这种实验既不用课前预习，也不用课后思考，完全程序化，学生们会感到枯燥乏味，激发不了他们学习的兴趣和创新欲望。这样的实验虽然做了不少，但还有相当一部分同学不会设计实验，也不会观察、分析问题，有的甚至连基本仪器都不会选用。学生完成教学大纲中规定的学习内容，掌握基本原理或方法，测试验证所学知识的正确性，甚至有的仅是演示性实验。
2.理论与实验分离
目前许多高校实验教学都是从属于各门课程的，特别是专业课程的实验，没有系统和相对独立的实验教学计划；从课程体系的考核中也很难体现实验教师的指导能力和学生实验能力，这样使得学生在实践学习过程中，不能象理论课程那样认真，同时由于实验设备的有限，往往是几个学生共同完成一组实验，学生实际动手的机会少，工程实践能力的锻炼就更不足。
3.只能进行虚拟性工程设计
如各种课程设计、毕业设计等，教师往往虚拟一个工程项目，给定建筑或设备的底图，要求学生根据教材或工程指导手册中讲授的原则和方法，做出设计施工图。这样训练的结果使得学生设计出来的成果犹如空中楼阁，是否实用没有把握，工程造价更是一概不管，完全与实际脱节。
4.考核方式不合理
由于实践教学考试很难像理论教学一样有标准的试卷、标准的答案，学生成绩优劣更多地从实验报告上来体现，至于学生的动手能力也只能凭印象给分。这样的考核缺乏科学的标准，学生在参加实验教学时缺乏主动性。这种传统的考核方式不利于培养学生的创新能力，难以解决实际工程问题。
二、改革实验教学方法，培养学生的工程实践能力和创新能力
1.建设开放式实验信息平台与实验室
我们在每学期初，就将本学期开放性实验的项目内容、时间、地点放在网上供学生选择。并完善实验设备，为满足开放性实验教学的要求，增加了热辐射和换热器等实验设备，让学生选做其中一部分，其余的实验可供学有余力的同学课外选择进行，作为实践创新学分计入毕业总成绩。同时完善开放式实验室管理制度，建立健全开放式实验室运行模式，制定开放式实验室考核评价标准。
2.调整教学体系，优化教学内容
对原实验教学体系进行调整优化，打破传统的实验教学内容大部分都是验证性的局面，加大综合性、设计性、研究性实验项目的比例，突出综合能力和创新能力的培养。近年来我校建筑环境与设备工程专业传热学课程理论讲授40学时，实验8学时，分别是《粒状材料导热系数的测定》、《绝热材料导热系数的测定》、《横管表面自然对流换热实验》、《横管表面受迫对流换热实验》等4个实验。通过这几年的实践教学经验总结以及近年来教育部关于本科课程学时数的调整，目前我校传热学理论课时调整为42学时，实验课6学时。为适应新的课时要求，我们进行实验改革，使实验的内容更丰富。
为此，我们将3个实验的时间共6小时合在一起，有2个综合性实验和1个设计性实验，共计3个实验，由一个实验小组6人一次完成，每2个学生主要负责一个实验的数据记录，同时还要监测其他两个实验数据，到了吃饭时间就由两个同学去帮大家打回来吃。因为传热学实验要达到热平衡往往需要很长的时间，这样得出的实验数据才比较接近真实值，大家对实验结果的讨论也很激烈，这样每个实验都耗费了近6个小时才完成实验数据的采集。这是以往在两小时内根本无法实现的。
3.提高学生科技创新能力
目前我校为在校大学生提供了许多参与科学研究、发明创造的机会，如开展各种“创新大赛”、“节能减排大赛”、“机器人大赛”等等，鼓励学生积极参加学校的学生科研立项课题。这些竞赛既培养了学生的科研兴趣，又提高了学生分析问题和解决问题的能力。我们指导学生参加了我校2007年校级创新性实验项目《综合传热性能实验》，获得了学校的经费支持，该项目于2009年通过学校验收，结论为优秀。在实验中需要用到多种导热材料，课题组通过查阅相关的资料，然后分组去寻找相关的材料，最后再进行各种材料的导热系数的测定。项目完成后，学生科研小组写出课题总结、验收报告和论文。整个过程全部由学生自主完成，教师只是做了方向性的指导，课余时间课题小组就在实验室进行实验，这样做使得学生们较早地进入了一个独立思考、自主创新的环境，极大地调动了他们的主观能动性和自主学习能力，发挥了他们的创新能力。
近年来，我们指导学生参加了各级各类竞赛：2009年指导学生参加“首届广西高校大学生创新设计与制作大赛”，获二等奖；2009年指导学生参加“中南地区港澳特区第4届大学生机械设计制造创新大赛”，获二等奖；2010年，指导学生参加“第三届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”，《太阳能自动跟踪装置》、《太阳能车载冷暖箱》两项均获得科技作品类三等奖。
4.改革实验考核方法
在实验考核中不能简单地看实验数据是否准确，要突出对学生自学能力、应用能力、创新能力的培养，充分利用现代教育技术，引入多媒体教学，采取了答辩的方式展示自己的实验内容和结果，并对老师和其他同学的提问进行回答。综合多方面的评价给出最终的成绩，这不仅提高了学生学习的积极性和主动性，而且获得了较好的教学效果。
三、结语
大学生实践创新能力的培养是一个长期的过程，并非一门或几门课的改革就能见成效，也并非只要加强实验教学就可以了，但是实验教学环节在提高学生创新能力方面起着不可或缺的重要作用。通过这几年对专业实践教学改革的不断尝试，激发了学生主动学习的积极性，增强了学生实际动手的能力。学生不仅从实验中学习到规定的实验技能，而且也培养了他们严谨的科学思维，这为今后的学习和工作奠定了坚实的基础。
一、课程定位
“传热学”作为建环专业的专业基础课, 对于建环专业的学生来说, 不论是专业知识的学习还是解决专业相关问题的能力培养都有着重要作用。首先, “人工环境工程学科奖学金” (简称“人环奖”, 是由全国高等学校建筑环境与能源应用工程专业指导委员会于1992年发起设立和组织评奖, 至今已举办23届, 是人工环境学科领域唯一的国家级奖学金) 的考试科目为“传热学”“工程热力学”“流体力学”“建筑环境学”, 每科30分, 共120分, 因此“传热学”学习的好坏对“人环奖”考试成绩有重要影响。其次, 建环专业考研的方向为“供热、供燃气、通风及空调工程”, 或者相近专业“热能与动力工程”, 这两个方向的研究生入学专业课考试科目大部分学校是“传热学”。毕业后, 建环专业对应的国家注册设计师资格考试为暖通注册设备师, 该考试分基础考试和专业考试, 基础考试中分公共基础和专业基础, 专业基础中考试课程之一就是“传热学”。
河北科技大学建筑工程学院 (以下简称“我校”) 2009年成立 (前期为“建筑环境与设备工程”专业) , 每年招生两个班。目前我校“传热学”在建环专业的定位是专业基础课, 必修, 安排在大三第一学期, 共56学时, 其中有6学时的实验课。考核方式为期末考试加平时成绩综合评定, 平时成绩占30%, 包括平时考勤记录、课堂测试成绩、平时作业和小论文等;考试成绩占70%, 闭卷, 题型包括名词解释、填空、简答、计算。
二、课程特点
我校使用的教材是中国建筑工业出版社出版的章熙民主编的“传热学”, 教学内容共分为四大部分:导热、对流换热、辐射换热和传热及换热器。“传热学”课程最主要的特点就是概念多、公式多, 对于不同的传热方式使用公式不同, 各种方式之间公式相差较大, 不一样的传热方式使用相关公式时需注意的细节不同, 比如对于导热部分, 需特别注意边界条件的确定, 不同边界条件求出的结果不同;对于对流换热部分, 要特别注意经验公式中的定性温度和定型尺寸的选取;对于辐射换热部分, 要注意辐射换热公式在不同场合下的化简, 能有效地减少计算量。其次“传热学”的课时安排较少, 我校的理论课50学时使得每节课的教学任务过重, 导致过分依赖多媒体教学, 难点讲解不能深入;另外“传热学”与其他学科有部分重复内容, 比如, 边界层理论部分与流体力学的边界层类似, 换热器、凝结与沸腾部分与“热质交换原理”课程部分内容相同。
三、课程改革
1.丰富教学资源, 活化教学内容。“传热学”的学习, 除了传统的多媒体和板书外, 还需注重实验环节, 为此, 我校一方面完善了实验设备, 丰富实验内容, 另一方面引入模拟实验, 比如将多维稳态导热、对流换热中的外掠平板传热过程用fluent软件进行模拟, 将整个过程做成动画形式, 并将最终结果以三维形式展现出来, 能够很好地激发学生的学习兴趣, 加深对传热过程的理解。另外让学生列举一些生活中碰到的和传热相关的例子, 并鼓励学生尝试用所学知识进行分析, 让学生参与到整个教学过程中, 由被动变主动, 这样繁琐乏味的公式在学生眼中就会鲜活起来。由于课时紧张, 对于和其他科目相交叉的内容, 可根据学生掌握情况进行简化, 及时调整教学内容。
2.加强平常测试, 巩固学习成果。考核的重点从注重最后的考试成绩逐渐转移到平时表现上, 加强平时对重要知识点的把握, 学以致用, 讲到复杂或者重要的知识点时, 加入课堂测试, 引起学生重视。“人环奖”的考试试题贴近日常生活和实际应用, 细致丰富, 灵活多变, 在平常的学习中可引入相关试题, 学赛结合, 有助于加深学生对相关知识点的理解和“人环奖”考试深度的把握。
3.因材施教, 学以致用。我校建环专业每年招生两个班, 约80人, 学生理解和学习能力有所不同, 对于同一问题, 理解和掌握时间不同, 因此对不同学生有不同的教学重点, 对于接受能力较强的学生, 增加实际应用环节中传热学的应用;对于基础较差的学生, 加强基础知识的巩固;结合传热学的新知识和热点问题, 每学期末都有小论文要求, 比如学生可以从以下几个方面应用传热学的知识, 谈谈自己的理解:谚语中蕴含的传热学、如何提高太阳能的利用、采暖和制冷过程中传热学的应用等, 学生自行选择论述方向, 一方面锻炼了独立思考问题的能力, 另一方面增强了学生的学习兴趣。
四、改革效果
通过近两年的教学改革实践, “传热学”教学质量有所提高, 取得成果:一是提高学生学习积极性, 激发学习兴趣, 出勤率增加, 参加“人环奖”比赛人数增加, 学生挂科人数减少, 去年更是无一人挂科, 同样难度的试卷, 平均成绩提高;二是培养了学生学以致用的能力, 对“传热学”知识掌握更深刻, “人环奖”比赛成绩提高, 顺利考上研究生人数增加。
【摘要】三本院校需要培养出具备必要的学科基础理论及一定的创新与技术革新的理论能力的学生。因此，在机械专业的培养计划里并没有多余的课时用于开设传热学的课程。而传热学在机械设计行业是非常重要的。本文简要分析了传热学对机械专业的重要性及在教学过程中存在的问题，并根据三本院校的特殊情况，有针对性地制定适合本校学生的教学，为学生就业及工作打好基础。
【关键词】传热学 机械专业 icepak
【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0255-02
三本院校是以独立的办学和管理模式创建起来的普通本科高校，由于其生源与一本、二本有着明显的差距，使得在机械专业的教学上更趋于学生动手能力及应用技术能力的培养。因此培养计划中并没有相关的“传热学”的教学安排。但是作为机械行业，传热学的重要性不言而喻。不管是简单的轴承设计、还是复杂的机器设计都需要对温度进行一定的分析。因此，在没有开设传热学基础课程的前提下，通过课堂引导、毕业设计及学术报告使得学生对传热学产生一定的兴趣，并教会其操作简单的温度流场分析软件icepak。
一、传热学在机械专业的重要性和教学目的
“传热学”是一门研究由温度差引起的热能传递规律的学科，根据热力学第二定律，只要有温差，就一定有热能从高温物体传到低温物体。然而不管是在自然环境，还是在人类生产的各项领域，温差是必然存在的，所以，热能传递现象存在于世界的每一个角落。因此，作为一门研究热量传递规律的科学，传热学在各行各业中都应用广泛，尤其是在机械工业中。
通过对传热学的推广教学，使得机械专业学生了解温度分析的基本原理、知道温度分析在机械工业生产中的重要性。并帮助部分感兴趣的同学掌握简单常用的温度分析软件icepak的使用方法、会根据结果分析产品结构的合理性及优化方法。最终目的是增加机械系学生就业的资本，帮助同学更好地就业及以后的工作。
二、“传热学”在校内推广的难点
三本院校属于应用型本科，在生源及师资上都明显不如“一本”“二本”。将“传热学的基本理论及简单软件应用推广开来，具有以下难点：
1.学生的基础知识薄弱；就目前机械专业课程的设置对大部分学生来说已经足够吃力，大家忙于应付。而且除了在大学物理中，有部分传热学知识以外，并没有相关课程再涉及传热学。
2.缺少实验室；一门理工科课程需要相关实验的支持，实验可以使学生直观地观察到一些现象，并对该课程产生一定的兴趣。而学校仅有一些机械制造相关的实验室，这一缺失会对学习传热学带来一定的影响。
3.教师资源不足；本校从事传热学数值模拟研究的人员缺少，仅有一两名老师有相关知识。这就使得每一名老师的工作比较繁多，不仅要上课、科研，还要调整时间来进行这项工作。
三、温度分析推广的措施及成果
针对三本院校的特殊情况，制定并实施了下列三项措施，对大家了解熟悉传热学有很大的帮助，效果都很明显。
1.上课时在不影响教学任务的情况下，通过一些视频资料对学生提及温度的重要性，针对感兴趣的同学，通过教他们icepak等简单温度分析软件的操作让他们对温度分析有更深地了解，并降低畏惧心理。在讲授理论力学及材料力学的课堂上，给学生灌输温度对机械材料的影响，比如温升过高会导致材料蠕变，会导致电子零部件的不能正常工作。学生对此也颇感兴趣，有部分学生会课下来拷贝软件，自学并进行简单的温度分析。
2.通过讲座的形式向机械系的学生讲解目前工业生产中温度分析的重要性，温度分析的一些基本原理以及介绍一些简单的温度分析软件。目前各种行业，对于温升分析报告的需求越来越急迫，很多公司都面临着这个问题。比如：电机行业，电机的温升严重影响着电机的性能，转子、定子、线圈以及控制器的温度都有着严格的控制。作为机械专业的学生，如果能熟练地应用icepak等传热学数值模拟分析软件，将极大地提高自己的就业的优势。而且由于温度分析软件均可以做到动态演示，所以这个过程对于提高学生的兴趣有很大的帮助。感兴趣的同学自学软件，也可以培养自己的自学能力，为以后工作做好铺垫。
3.通过毕业设计的宣讲，增加选择温度分析这方面的学生人数，参与的人多了，整个氛围就会建立起来。学生对于传热学温度分析方面还是有一定的抵触，觉得难度大，不愿意多花时间，但是经过一次毕业设计的学习，学生普遍对温度有了一定的了解，热传递的方式及主要计算公式都能大致地记住，对传热分析软件能做到熟悉建模、画网格、网格优化、计算、结果分析等基础过程。总的来说，基本达到了毕业设计的要求。
四、结论
综上所述，将传热学的概念引入三本院校的机械专业教学中，可以使得学生在更加了解温度在机械工业中的重要作用，为以后在工作中做好铺垫。
参考文献：
