【一流课程】传热学II

发布者:刘长江发布时间:2024-05-08浏览次数:218


获奖等级:国家级

课程类别:线下一流课程

完成单位:能源与动力学院

课程负责人:张靖周

课程团队其他主要成员:


一、课程概

传热学是一门研究热量传递规律的科学,传热学课程几乎是具有工科类专业高等学校必开的专业基础课程之一。该课程在我校始建于1960年,主要面向飞行器动力工程、飞行器环境与生命保障工程、能源与动力工程等专业。经过40余年的建设,传热学课程于2004年被评为江苏省高等学校一类优秀课程,现已形成服务不同专业面向的传热学课程系列,其中,国家级线下一流课程“传热学II”服务于飞行器动力工程专业。通过本课程的学习,使学生获得比较宽广和扎实的传热学基本理论知识;具备较强的传热分析、应用和实践能力;增进传热理论与飞行器动力工程的深度联系,进一步厚植专业志趣和塑造航空报国情怀、提升科学思维能力和创新精神。

二、课程建设与改革举措

(一)建设与改革思路

为适应新时期高层次飞行器动力类人才培养的需求,课程在前期建设发展的基础上,不断地锐意改革,重点从以下几个方面展开课程建设与改革:

1.课程目标的高阶性。与时俱进更新课程教学目标设计理念,达成知识传授与专业教育相融、知识传授与能力培养并重的特征,厚植飞行器动力大工程观意识、航空报国情怀,培养创新思维和实践能力。

2.教学内容和教学方法的创新性。从教材入手,编著能够体现“专业特色”和“研究性教学理念”的《传热学》教材,同时结合飞行器动力工程专业背景、强化传热理论研究进展和自身科研进一步挖掘和丰富研究性教学素材;以转变教学理念为先导,践行研究性教学方法,推进先进教学工具有机融入课堂教学。

3.课程学习的挑战度。课堂教学适度拓展内容的深度和难度,强化课外实践性教学环节,积极尝试研究生导学团队方式,推进传热学“基本实验-综合性设计实验-兴趣主导的基础科研能力训练”一体化;构建综合的课程成绩评定方式,激励学生的课外学习和实践的积极性。

(二)课程内容与资源建设及应用情况

1.编著了江苏省高等学校规划重点教材《传热学》,对教学内容的继承和更新、特色和面向、拓展深度和难度等进行了有机的改革,在我校以及国内多个重点大学的相关专业已得到多年的教学应用,受到学生和专家的普遍好评。

2.不断完善适合于研究性教学风格的PPT教学课件,从传热学理论发展、航空航天科学技术应用需求和科研反哺等方面,契入科学思维培养和思政教育元素,利用多媒体技术和计算流体软件制作了流体流动和传热过程的教学短视频。

3.结合问学实践,以航空动力装置强化冷却、高效换热器和强化传热等为主要命题设计微项目式实践课题,制作了多套小型实验装置,用于学生开展射流冲击、扰流柱对流换热等设计性和综合性实验,营造多元化、个性化的实践教学空间。

(三)课程教学内容及组织实施情况

1.课堂教学内容密切联系专业背景,融“趣”(专业志趣)于教;传热学经典理论发展,融“学”(自主学习)于教;前沿研究进展,融“研”(创新意识)于教;自身科研工作,融“用”(联系实际)于教。

2.教学过程组织实施中,遵循“起好头、抓好点、收好尾”的教学设计原则,采用“启发、互动、探究”等研究型教学方法,通过学与问、问与学,营造有张力、有参与度的教学环境,摆脱沉默单向的教学模式。

(四)课程成绩评定方式

在课程成绩评定方式上,将考试成绩(70%)、基本教学实践成绩和平时成绩(30%)进行综合评定。其中,平时成绩更注重对学生课堂主动参与度、课外实践积极性的鉴定。

三、课程主要特色

课程特色:结合传热学“基础性、应用性”课程特点和飞行器动力“工程系统性、学科综合性”专业特点,融“趣”(专业志趣)于教、融“学”(自主学习)于教、融“研”(创新意识)于教、融“用”(联系实际)于教,知识传授与专业教育相融、知识传授与能力培养并重。

课程教学改革创新点

1.提出了“围绕一个目标(厚植社会责任感和培养创新能力)、彰显两个特征(知识传授与专业教育相融、知识传授与能力培养并重)、强化四个支撑环节(教学内容、教学方法、实践体系和评价机制)”的传热学“金课”建设思路。

2.编著了能够体现“专业特色”和“研究性教学理念”的《传热学》教材,形成了契合“专业和课程特点”的传热学教学内容优化设计策略,促进了课程内容深度和难度的“质”变化。

3.通过教学实践总结出“起好头、抓好点、收好尾”构思有张力课堂教学桥段、“启发式、互动式、探究式”营造温和研究性教学氛围的教学策略,把学生从被动学习的定位上解放出来,摆脱沉默单向的教学模式。

4.以传热强化为主题拓展课外实践,强化课内外教学结合,构建了“传热学基本实验-综合性设计实验-兴趣主导的基础科研能力训练”一体化实践教学环节,形成了多元化的课程成绩评定方式。

四、课程建设成效

传热学II课程于2019年获评国家级首批线下一流课程,课程建设成效主要体现在:

1.教学内容贴合专业面向、教学方法倡导学生参与、成绩评定激励个性化发展,把学生从被动学习的定位上解放出来,有效激发了其探究兴趣和研究欲望,提高了双向互动的教学效果,学生的认可度普遍提高。

2.以传热学课程为平台,从传热学理论发展、航空航天科学技术需求牵引、科研反哺和问学实践等多维空间,提炼研究性教学要素、完善教学资源,构建了“契合课程内容体系、符合学生成长规律”的传热学课程教学顶层设计框架。

3.编著的《传热学》教材已在国内多个重点大学的相关专业得到了教学应用。作为主要成员参与完成教育部高等教育司立项的高等教育中外教材比较研究项目“能源动力类专业技术基础课中外教材比较研究”工作,应邀在2019年全国能源动力类专业教学改革研讨会作题为“学以致思 学以致用-传热学教材编著的几点思考”的特邀报告。

4.教学改革成效起到了很好的示范引领作用,应邀在2019年全国能源动力类专业教学改革研讨会作题为“课堂教学谋与策之浅见-结合传热学教学案例”的名师讲座,得到教学指导委员会和与会教师的高度评价。