《冶金传输原理》课程教学手段的改进.docx

《冶金传输原理》课程教学手段的改进《冶金传输原理》课程教学手段的改进《冶金传输原理》课程教学手段的改进刘然，王杏娟，艾立群，李运刚，李俊国（河北联合大学冶金与能源学院河北省现代冶金技术重点实验室，河北唐山063009）摘要：《冶金传输原理》是冶金工程专业的一门专业基础课，其特点是概念、公式抽象，数学推导过程烦琐，应用计算过程比较复杂。针对《冶金传输原理》课程的特点，采用适宜的教学手段，对课堂教学、教学设计和管理进行改进，可以提高本课程的教学质量，调动学生的学习积极性，对培养适应社会需求的创新型人才非常必要。关键词：冶金传输原理；教学手段；启发式教学；教学设计作者简介：刘然（1979-），男，副教授，主要从事炼铁相关教学与研究。一、课程的性质、内容与任务本课程是冶金工程专业本科学生必修的专业基础课，通过学习《冶金传输原理》，可以使学生掌握动量传输、热量传输和质量传输的基本概念理论以及研究分析方法，具备分析、研究冶金过程中传输问题的能力。理解“三传”过程的内在联系及本质区别，能够应用该课程中的知识研究冶金过程中实际流体的传输问题，具备一定的计算能力，为冶金工程专业课程的学习和从事专业技术研究打下坚实的基础。《冶金传输原理》课程主要包括动量传输、热量传输和质量传输三部分，故称之为“三传”。动量、热量和质量的传输过程既有区别，又有紧密的联系。课程内容中有大量的理论推导，包括各种守恒方程式的推导，如质量守恒定律下的连续性方程及动量守恒定律下的欧拉方程、N-S方程等。这些基本理论是在单独的相关部分中讲解的，因此部分公式推导不可避免地会出现重复，有时显得凌乱，缺乏传输原理的系统性。除此之外，学习该课程要有扎实的数学基础，学生普遍反映学习难度大，学习效率低。作为该课程的主讲教师，笔者结合近几年的教学经验和体会，对该课程的教学做出以下几方面的改革尝试，使学生在课程所规定的学时内，能够较好地掌握该课程的基础知识和基本原理，取得较好的教学效果。二、教学方法的改进《冶金传输原理》是冶金工程专业最主要的专业基础课程之一，该课程的最大特点是理论性非常强，涉及冶金过程的流体动力学原理、衡算方程式的推导及各种流体流动状态下的“三传”现象。在学习该课程的过程中，如果高等数学、无机化学、物理化学等课程掌握得不扎实，学习《冶金传输原理》就会感到有些吃力。针对上述情况，应对《冶金传输原理》进行教学设计和课堂教学方面的进一步改进。1.课堂教学方面的改进。课堂教学是有计划、有步骤地实行的。课程的每一堂课必须毫无例外地按照教学大纲和教案完成规定的教学进度，只有这样才能按学时完成所有的教学课程任务。不管学生是否知道、掌握或提高，“赶”着学生按照指定的步骤“走”，完成教案内容，达到教学目的，这种教学方法实际上存在一定的封闭性，会使课堂教学变得程序、呆板和教条化，缺乏生趣和兴趣，最终必然会导致僵化。因此，作为高校教师，重要的是要培养他们分析问题、解决问题的能力。所以在课堂教学中，应充分开展课堂讨论，采用启发式教学，提高学生自主思考、主动学习的能力。在讲授新内容时，教师可以针对生活中的现象、冶金生产提出问题，然后再介绍如何解决这些问题以及解决这些问题需要具备怎样的理论知识，由此引出要讲解的新内容。（1）根据教学大纲，讲深讲透重点内容。例如，“稳定导热”内容的教学中，需要掌握平壁、圆筒壁的一维稳态导热及不稳态导热的基本概念及薄材、半无限大物体、有限厚物体的不稳态导热的基本方程。讲解过程中，首先针对钢铁企业普遍存在的传热现象提出问题，包括热风管道的传热、烟囱壁和热烟气之间的热交换等，然后介绍要解决这个问题就必须了解流体与壁面之间的热传递过程，从而引出传热过程的学习内容。在讲解连续性方程、传热微分方程等基本公式时，应注重讲解基本公式推导的思路、方法以及公式中每个物理量的具体的应用与意义。在课堂教学时，应避开复杂的数学公式推导，把授课重点放在基本概念的理解、公式推导方法的掌握及具体应用等方面，化烦琐为简单。（2）采用启发式教学，注意培养学生自主思考、主动学习的能力。启发式教学是任课教师在授课过程中依据学生学习的客观规律，使学生积极主动、自发地掌握基本知识点的教学方法。启发式教学在教育教学改革研究和实际学习中取得过许多成果。实行讨论式和启发式教学，可提高教学质量，培养学生独立思考和创新的意识，是发展素质教育对教育教学提出的新要求之一。如何落实讨论式和启发式教学的新要求，特别是怎样行之有效地实施启发式和讨论式教学需要认真的研究探讨。比如，在介绍质量传输时，在讲解完学习内容后，应再将提出的问题作为课堂讨论的内容，要求学生提出解决方案。大量的实践表明，这种发现问题、提出问题并逐步层层展开、剖析的启发式教学会大大地激发学生主动思考问题的自觉性和学习兴趣，提高分析和解决问题的能力。（3）注重课堂形象