試議創(chuàng)新能力培養(yǎng)的傳熱學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革淺析

1、試議創(chuàng)新能力培養(yǎng)的傳熱學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革淺析    論文摘要：傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和培養(yǎng)創(chuàng)新能力具有積極意義。本文分析了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，從多方面探討和提出了適合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)途徑和方法，并進(jìn)行實(shí)施，效果良好。可以對(duì)國內(nèi)高校其他類似課程或?qū)I(yè)的教學(xué)提供一些參考和借鑒。  論文關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)；創(chuàng)新能力；實(shí)驗(yàn)教學(xué)     2011年4月24日，中共中央總書記胡錦濤在慶祝清華大學(xué)建校100周年大會(huì)上發(fā)表了重要講

2、話，向各高校提出了“全面提高高等教育質(zhì)量”的要求，把創(chuàng)新作為今后工作的重點(diǎn)。當(dāng)代社會(huì)教育的任務(wù)是培養(yǎng)一批具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)造性思維和工程實(shí)踐能力的人才。對(duì)高等學(xué)校來說，我們首先必須提供一個(gè)創(chuàng)新平臺(tái)，學(xué)生在此平臺(tái)上可發(fā)揮出他們的創(chuàng)新潛能，開啟他們的創(chuàng)新思維。而實(shí)踐教學(xué)就是最能發(fā)揮創(chuàng)新潛能的教學(xué)環(huán)節(jié)。大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的鍛煉和提高，在很大程度上依賴于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)是高等教育教學(xué)手段的重要形式，是有效促使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)一步深化理論知識(shí)、將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳熱學(xué)是研究熱量傳遞規(guī)律的工科技術(shù)學(xué)科，是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一。傳熱學(xué)是連接基礎(chǔ)課和專業(yè)課學(xué)習(xí)不可缺少的重要

3、紐帶，也是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題能力的一門關(guān)鍵課程，在本專業(yè)課程體系建設(shè)中具有承上啟下的作用。其中傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論聯(lián)系實(shí)際最直觀的體現(xiàn)，因此傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也具有很重要的地位。為了提高建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，本文對(duì)傳熱學(xué)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了思考和實(shí)踐，以便給國內(nèi)高校其他類似課程或?qū)I(yè)的教學(xué)提供一些參考和借鑒。  一、傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力  當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才創(chuàng)新能力的要求越來越高。大學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要基地，學(xué)校教育是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心因素，具有基礎(chǔ)性和主導(dǎo)性的地位。所謂創(chuàng)新人才，是具有創(chuàng)新精神、

4、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力，并且能夠取得創(chuàng)新成果的人才。現(xiàn)在大學(xué)生就業(yè)形勢嚴(yán)峻，如何提高大學(xué)畢業(yè)生的競爭意識(shí)、創(chuàng)業(yè)能力是高等教育一直在思考的問題。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以傳授知識(shí)為主，學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平主要以考試分?jǐn)?shù)來體現(xiàn)，分?jǐn)?shù)越高表明其掌握的知識(shí)越多，越全面。而傳授知識(shí)的主要途徑是課堂理論教學(xué)，與理論教學(xué)相配合的實(shí)驗(yàn)基本上是驗(yàn)證性的，在校期間學(xué)生很少參加生產(chǎn)和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。  近年來，很多高校都對(duì)理論教學(xué)進(jìn)行了改革，而實(shí)踐性教學(xué)改革涉及較少。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的不足主要表現(xiàn)在以下4方面。  1.教學(xué)方法單一  在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式上，普

5、遍實(shí)行的是規(guī)定實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容和步驟、規(guī)定實(shí)驗(yàn)使用儀器和儀表以及規(guī)定實(shí)驗(yàn)完成時(shí)間的“三規(guī)定”制度。如以前在上“粒狀材料導(dǎo)熱系數(shù)的測定”實(shí)驗(yàn)時(shí)，很多學(xué)生只是帶了一張紙，記下當(dāng)天的數(shù)據(jù)，回去后根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告指導(dǎo)書上的步驟一一驗(yàn)算，最后得出結(jié)論。這種實(shí)驗(yàn)既不用課前預(yù)習(xí)，也不用課后思考，完全程序化，學(xué)生們會(huì)感到枯燥乏味，激發(fā)不了他們學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)新欲望。這樣的實(shí)驗(yàn)雖然做了不少，但還有相當(dāng)一部分同學(xué)不會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，也不會(huì)觀察、分析問題，有的甚至連基本儀器都不會(huì)選用。學(xué)生完成教學(xué)大綱中規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容，掌握基本原理或方法，測試驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)的正確性，甚至有的僅是演示性實(shí)驗(yàn)。  2.理論與實(shí)驗(yàn)分離

6、  目前許多高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)        都是從屬于各門課程的，特別是專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)，沒有系統(tǒng)和相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃；從課程體系的考核中也很難體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)能力和學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，這樣使得學(xué)生在實(shí)踐學(xué)習(xí)過程中，不能象理論課程那樣認(rèn)真，同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的有限，往往是幾個(gè)學(xué)生共同完成一組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的機(jī)會(huì)少，工程實(shí)踐能力的鍛煉就更不足。  3.只能進(jìn)行虛擬性工程設(shè)計(jì)  如各種課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，教師往往虛擬一個(gè)工程項(xiàng)目，給定建筑或設(shè)備的底圖，要求學(xué)生根

7、據(jù)教材或工程指導(dǎo)手冊中講授的原則和方法，做出設(shè)計(jì)施工圖。這樣訓(xùn)練的結(jié)果使得學(xué)生設(shè)計(jì)出來的成果猶如空中樓閣，是否實(shí)用沒有把握，工程造價(jià)更是一概不管，完全與實(shí)際脫節(jié)。  4.考核方式不合理  由于實(shí)踐教學(xué)考試很難像理論教學(xué)一樣有標(biāo)準(zhǔn)的試卷、標(biāo)準(zhǔn)的答案，學(xué)生成績優(yōu)劣更多地從實(shí)驗(yàn)報(bào)告上來體現(xiàn)，至于學(xué)生的動(dòng)手能力也只能憑印象給分。這樣的考核缺乏科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生在參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)缺乏主動(dòng)性。這種傳統(tǒng)的考核方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，難以解決實(shí)際工程問題。 二、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力  1(/).建設(shè)開放式實(shí)驗(yàn)

8、信息平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)室  我們在每學(xué)期初，就將本學(xué)期開放性實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目內(nèi)容、時(shí)間、地點(diǎn)放在網(wǎng)上供學(xué)生選擇。并完善實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為滿足開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，增加了熱輻射和換熱器等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，讓學(xué)生選做其中一部分，其余的實(shí)驗(yàn)可供學(xué)有余力的同學(xué)課外選擇進(jìn)行，作為實(shí)踐創(chuàng)新學(xué)分計(jì)入畢業(yè)總成績。同時(shí)完善開放式實(shí)驗(yàn)室管理制度，建立健全開放式實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行模式，制定開放式實(shí)驗(yàn)室考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。    2.調(diào)整教學(xué)體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容  對(duì)原實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容大部分都是驗(yàn)證性的局面，加大綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例，

9、突出綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近年來我校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)傳熱學(xué)課程理論講授40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)，分別是粒狀材料導(dǎo)熱系數(shù)的測定、絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的測定、橫管表面自然對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)、橫管表面受迫對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)等4個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過這幾年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及近年來教育部關(guān)于本科課程學(xué)時(shí)數(shù)的調(diào)整，目前我校傳熱學(xué)理論課時(shí)調(diào)整為42學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課6學(xué)時(shí)。為適應(yīng)新的課時(shí)要求，我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革，使實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容更豐富。  為此，我們將3個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間共6小時(shí)合在一起，有2個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)和1個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，共計(jì)3個(gè)實(shí)驗(yàn)，由一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組6人一次完成，每2個(gè)學(xué)生主要負(fù)責(zé)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄，同時(shí)還要監(jiān)測其他兩個(gè)

10、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，到了吃飯時(shí)間就由兩個(gè)同學(xué)去幫大家打回來吃。因?yàn)閭鳠釋W(xué)實(shí)驗(yàn)要達(dá)到熱平衡往往需要很長的時(shí)間，這樣得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才比較接近真實(shí)值，大家對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論也很激烈，這樣每個(gè)實(shí)驗(yàn)都耗費(fèi)了近6個(gè)小時(shí)才完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。這是以往在兩小時(shí)內(nèi)根本無法實(shí)現(xiàn)的。  3.提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力  目前我校為在校大學(xué)生提供了許多參與科學(xué)研究、發(fā)明創(chuàng)造的機(jī)會(huì)，如開展各種“創(chuàng)新大賽”、“節(jié)能減排大賽”、“機(jī)器人大賽”等等，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加學(xué)校的學(xué)生科研立項(xiàng)課題。這些競賽既培養(yǎng)了學(xué)生的科研興趣，又提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。我們指導(dǎo)學(xué)生參加了我校2007年校級(jí)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

11、項(xiàng)目綜合傳熱性能實(shí)驗(yàn)，        獲得了學(xué)校的經(jīng)費(fèi)支持，該項(xiàng)目于2009年通過學(xué)校驗(yàn)收，結(jié)論為優(yōu)秀。在實(shí)驗(yàn)中需要用到多種導(dǎo)熱材料，課題組通過查閱相關(guān)的資料，然后分組去尋找相關(guān)的材料，最后再進(jìn)行各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)的測定。項(xiàng)目完成后，學(xué)生科研小組寫出課題總結(jié)、驗(yàn)收?qǐng)?bào)告和論文。整個(gè)過程全部由學(xué)生自主完成，教師只是做了方向性的指導(dǎo)，課余時(shí)間課題小組就在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣做使得學(xué)生們較早地進(jìn)入了一個(gè)獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新的環(huán)境，極大地調(diào)動(dòng)了他們的主觀能動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)揮了他們的創(chuàng)新能力。  近年來

12、，我們指導(dǎo)學(xué)生參加了各級(jí)各類競賽：2009年指導(dǎo)學(xué)生參加“首屆廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽”，獲二等獎(jiǎng)；2009年指導(dǎo)學(xué)生參加“中南地區(qū)港澳特區(qū)第4屆大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)制造創(chuàng)新大賽”，獲二等獎(jiǎng)；2010年，指導(dǎo)學(xué)生參加“第三屆全國大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競賽”，太陽能自動(dòng)跟蹤裝置、太陽能車載冷暖箱兩項(xiàng)均獲得科技作品類三等獎(jiǎng)。  4.改革實(shí)驗(yàn)考核方法  在實(shí)驗(yàn)考核中不能簡單地看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，要突出對(duì)學(xué)生自學(xué)能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，引入多媒體教學(xué)，采取了答辯的方式展示自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果，并對(duì)老師和其他同學(xué)的提問進(jìn)行回答。綜合多方面的評(píng)價(jià)給出最終的成績，這不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，而且獲得了較好的教學(xué)效果。  三、結(jié)語  大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)長