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摘要：在当今知识经济快速崛起的新型趋势下，尤其是我国快速发展的教育环境下，对高层次研究生的人才需求越来越大，研究生人才是推进国家创新能力的重要动力之一，对研究生人才的培养关系到未来国家不断进步的创新力与驱动力，因此对于培养高素质、重实践的研究生是非常有必要与挑战的。本文旨在为培养南京航空航天大学能源动力学院热能开发、管理和综合利用、航空发动机推进技术等方面的高级专业技术人才提供指导意见。本文认为，在教学内容上，遵循“专题”学习的原则，有机融入“开放互动式讨论”环节；在实验内容上，锻炼学生的思维转化能力，加强对计算软件的应用与理解；在教学形式上，老师鼓励学生主动学习，在互动中增加学生的参与性。
关键词：理论教学；实践能力；协同培养；传热
本文引用格式：王锁芳.能源动力类研究生理论教学与实践能力的协同培养——以传热学专题为例[J].教育现代化,2019,6(24):30-32.
南京航空航天大学能源动力学院旨在培养热能开发、管理和综合利用、航空发动机推进技术等方面的高级专业技术人才。相比本科生，研究生教育的核心是高深专门知识的生产和应用[1]。在能动类本科生培养中，《传热学》课程是研究热量传递规律的基础课程[2]，在研究生课程培养中，《高等传热学》课程主要进一步拓宽学生在传热学方面的理论知识3]，进一步的，《传热学专题》则紧扣航空发动机这个主题，针对在工程实践中的传热学现象展开教学，让学生在理论学习的基础上接触试验设备，了解试验过程，强化学生对于传热学中科学问题的分析能力以及相关工程实践的动手能力。
一课程特点
（一）传热学专题教学课程特点
在教学内容上，传热学专题课堂教学在遵循“专题”学习的基础上有机融入“开放互动式讨论”的环节，以学生为主体，网络为辅助手段，让教学模式进入信息时代。讲授者要对课程内容整合、优化，讲解这门课程的主要观点，同时在着重讲解方面要结合高等传热学知识，分出轻重，避免重复，并与我校航空航天特色相联系，结合传热学知识，为学生提供更多的应用实例。
以开放互动的方式开设专题讨论，可由讲授者与学生共同设计和提出研究题目，专题内容可涉及传热学知识的任何一部分，如双层玻璃内部气流的数值模拟，工程上热力管道的导热分析等。学生可自由分组或单人成组，成果以PPT形式课上汇报，并接受老师与同学的自由提问，在主动学习中学生获得知识，提高积极性，同时使其在查询、整合、汇报过程中获得学习的乐趣与成就，增强自信心，培养对Fluent等商业软件的理解和应用能力，并能大幅度调动学生的学习与参与意识，根本上改变过去单一输入的教学模式。
（二）传热学专题试验课程特点
“实践出真知”，为使学生更好的理解旋转部件测温技术的原理与应用，开设了以旋转部件温度测试技术为研究对象的旋转件传热试验。试验中要求学生掌握热电偶的焊接与标定，让学生在动手过程中加深对热电偶原理的理解。并着重介绍电机，转盘，热色液晶加热膜，消转仪等部件的结构和功能，并阐述了试验的基本原理和步骤，在旋转件传热试验中，学生能在实验中真切的观察到热色液晶膜颜色随着加热功率和转速的变化而变化，同时锻炼学生发现故障、分析原理、提出解决方案的能力。本实验配有数值模拟，以实验模型为参考进行仿真，锻炼学生的思维转化能力，加强对计算软件的应用与理解，并启迪学生的创新思维，在不断试错过程中提升自己并学以致用，很大的激发了学生的学习兴趣，告别了传统书本的记忆，在试验与仿真中吸收旋转测温知识，同时也锻炼学生撰写实验报告的能力。将学生在试验过程中的表现（包括焊热电偶、实验报告，数值分析等）作为平时成绩的一个重要组成部分，以激发学生对实验实践的积极性。
（三）二者结合的优势
当前，我国对于培养高素质、重实践的研究生十分重视，将学生的动手能力作为考核的重要一项。传热学作为工程实际的基础学科，传热学的特点是基础知识繁杂，不同适用范围须用不同公式，三大传热方式各有其处理方法，学生能够了解知识点，但是真正掌握知识点的在少数，把所学知识运用到实际中能够充分发展学生的知识技能，从哲学角度上分析理论与实践，二者缺一不可，是辩证统一的关系。理论是实践的基础,同时理论也是在实践中产生[4]，但需要在新的实践中不断完善。实践是理论学习的目的。实践是检验理论的唯一途径。实践是提高能力的重要途径。在实践中可以跳开书本的束缚，收获额外的提升思想的、能总结出规律的东西。两者只有结合起来才能发挥最大的作用。用理论去指导实践，在实践中创新理论，两者互相作用，互相完善进步。
二实施方案
（一）实施方案和目标
为了能够实现理论与实际的完美融合，学生所学传热学知识能够学以致用，此次传热学专题的改革，课堂上将会出现更多的师生交流，为了能够顺利实现这种上课模式，为此设定了实施方案如下：
1.课程第一节课，把传热学章节内容列出，学生每人负责一个章节的讲解。
2.每个章节学生通过ppt展示的方式向师生展现学生对这部分传热学知识点的理解程度，师生提问，把疑难问题记录下来以便课后钻研。
3.根据章节关键知识点，为了巩固这些知识点，课后搜寻与知识有关的实际应用，以便下节课进行交流。
4.为了加深对知识点理解，增加了旋转台试验，增加动手能力，通过所学知识分析旋转台盘面的温度速度的分布。
通过以上实施方案，能够达到预期目标。
1.通过反复对知识点的温习，学生能够掌握传热学的各种概念、公式、传热方式等。
2.在实验课的操作学习后，可锻炼学生实践能力，对以后科研水平有很大帮助。
3.使用数值方法对旋转台进行模拟，加深学生对仿真软件的熟悉程度，对以后的航空发动机的数值计算有参考意义。
（二）课程任务的确定
1.换热器设计
换热器是一种使流体实现加热或冷却的装置。换热器的用途非常广泛，不仅在能源动力、化工建筑等工业领域，在航空航天领域也具有重要的作用，譬如用于飞机座舱空气调节系统中的散热器等，在航空发动机空气系统中，通常采取在外涵道中设置换热器的做法以有效降低从压气机引出的冷却空气温度。掌握换热器的设计方法，设计原理能够增强我们专业技能，有利于我国航天事业程进一步的发展。
2.烧蚀
进入大气层的航天飞行器，在高空中飞行时，由于速度极快，气流与机身摩擦作用，会使机身表面温度极速升高，机身表面材料在高温下发生的一系列如熔化、蒸发、升华，或者是被空气氧化，以及材料内部分子之间的化学反应过程，使得材料结构发生变化，称为烧蚀[5]。烧蚀常以消耗材料为代价，来耗散外界所传的热量，在一定程度上可以减少外界对物体内部的传热，因此，烧蚀在航空航天领域有着重要的应用前景，掌握烧蚀，有利于设计出更为先进的飞行器。
3.角系数
表面之间的辐射换热在航空航天领域有着重要的影响，角系数的概念反映了空间几何因素对辐射换热的影响，角系数指的是固体表面朝向半球空间辐射出去的总能量中，有多少份额落到了参与辐射换热的另一个物体表面上，是一个百分比。掌握角系数，有利于更好地理解辐射相关理论，有利于更好地学习辐射，以便于研究飞行器航行过程中的辐射换热。
4.转静盘腔的换热
涡轮前温度是衡量发动机性能的关键指标，其他条件不变的情况下，涡轮前温度越高，飞机发动机性能越优良，近年来，随着发动机推重比的不断增大，涡轮前温度越来越高，为使涡轮在正常工况下运行，一方面提升材料本身的耐高温性能，另一方面需采用先进的冷却手段来改善涡轮叶片的工作环境。研究转静盘腔内气流流动特性，有利于设计出更为先进的新型冷却方式，掌握转静盘腔内气流换热有利于我们专业的学习，更有利于航空技术的进步。
5.旋转实验
让学生深入理解旋转部件测温技术的原理与应用，把握测温技术研究对象、研究动态，在实验中，掌握热电偶焊接技术，同时锻炼学生记录数据、处理数据的能力。
（三）成绩的认定
评价一个学生学习优劣的方式，最简单的方式就是成绩，本课程也如此，通过学生成绩，老师能够了解学生课程的掌握情况，了解学生学习中所遇到的困难，学生可以找到自己的不足，查漏补缺，本课程考试方式有别于传统闭卷考试，采用课下独立思考，完成各自作业，相关实验，并撰写实验报告，成绩认定更是有别于以传统的闭卷测试分数为成绩的方式，课程成绩的认定主要有两个方面，第一是平时成绩，依据课堂期间学生考勤情况和参与老师相关活动的积极性，以及平时作业完成情况和完成的质量等，第二是期末大作业以及相关答辩，依据学生期末作业完成质量和期末答辩情况，答辩由老师亲自主持，逐个答辩，最后将平时成绩和期末成绩加权综合后，得到总分，作为考生成绩。
三结束语
在当今知识经济快速崛起的新型趋势下，尤其是我国快速发展的教育环境下，对高层次研究生的人才需求越来越大，所以对研究生的优秀教育，尤其是研究生理论实践等各方面的能力培养提出了更高要求。南京航空航天大学能源动力学院旨在培养热能开发、管理和综合利用、航空发动机推进技术等方面的高级专业技术人才。在教学内容上，传热学专题课堂教学在遵循“专题”学习的基础上有机融入“开放互动式讨论”的环节。在实验内容上，数值模拟仿真与实验结果相结合，锻炼学生的思维转化能力，加强对计算软件的应用与理解。在教学形式上，强调更多的师生互动，提高学生的课堂参与性与学习兴趣。对于学生的成绩给定，依据课堂期间学生考勤情况和参与老师相关活动的积极性，结合最终大作业成绩综合评估，从而达到加深学生的理解，提高学生积极性的目的。
参考文献
[1]刘贵华,孟照海.论研究生教育的发展逻辑[J].教育研究,2015(1):66-74.
[2]阮芳.传热学课程教学方法的研究与实践[J].高等建筑教育,2015,24(6):93-96.
[3]朱群志,姜未汀,张莉,et al.研究生课程＂高等传热学＂教学改革初探[J].中国电力教育,2014(30):49-50.
[4]强根荣,孙莉,王海滨.理论与实践贯通专题式有机化学实验教学改革[J].实验室研究与探索,2013,32(11):180-182.
[5]吴晓宏,陆小龙,李涛.轻质烧蚀材料研究综述[J].航天器环境工程,2011,28(4):313-317.
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