热工基础课程发展战略规划

热工基础课程发展战略规划研究

何雅玲陶文铨

2004年10月28日于上海2004年全国热工课程发展战略规划研讨学术会议教育部能源动力学科专业发展战略研究项目国内外热工基础课程教学发展沿革和现状热工基础课程在工科各专业人才培养中的地位3.热工基础课程知识体系的基本要求4.对各大类工科专业开设热工基础课程的建议5.开设热工类课程的必备教学条件6.今后5年热工基础课程教学改革发展思路

1目录教育部2004年3月1日正式批复能源动力学科教学指导委员会负责进行能源动力学科专业发展战略和专业人才培养规划的研究。鉴于热工课程是能源动力类学科的重要技术基础课程，同时在其它多个大类专业的人才培养中也具有重要地位。因此，热工课程教学指导分委员会在发展战略规划研究中承担了本课程发展战略研究的任务。前言终身教育，素质教育，创新教育前言热工基础课程工程热力学传热学热工学或热工基础主要针对这三类课程来进行

本课程在国内外工科教学中开设的历史和现状课程教学在各类专业人才培养中的地位在不同大类专业中热工课程的开设方案今后我国热工课程教学发展战略等问题进行了探讨

前言1.国内外热工基础课程教学发展沿革和现状追溯热工课程教学的历史发展轨迹，希望：●总结教育经验，发现高等教育的一些规律；●了解目前现状，把握发展趋势;●为制定发展战略提供纵向参考系。1.国内外热工基础课程教学发展沿革和现状国内历史国内现状

境外历史境外现状国内境外1.1国内的历史和现状－解放前1.国内外热工基础课程教学发展沿革和现状在我国工科教学中，热工基础课程的设立，据目前可以查到的正式出版物的记载，始于1911年（宣统3年）。在当时的邮传部高等实业学堂（交通大学前身）：铁路专科（学制3年）课程表中，列出了18门课程，其中有“热力学”，学时每周3钟点，讲授2个学期；在电机专科（学制3年）的课程表中，有14门课程，其中也有热力学，每周3钟点，讲授1学期。这以后热工课程就一直是该校工学专业的课程之一。表11949年前交通大学各个时段热工课程开设情况

由于缺乏资料，一时无法得到其它历史悠久高校工科教学中热工课程开设的记录。但是总的说来，当时各个高校中开设热工课程的工科专业面是相当宽的。

1.1国内的历史和现状－解放前解放后50年年代初，全国国进行院系调调整。从课程程设置而言，，凡是设有机械械系的学校都都开设热力学学课程。后各校动力力机械部分纷纷纷从机械系系分出，单独独设系，在动力机械系内内热力学课程程教学得到进进一步加强。至于传热学在在50年代初初一般只作为为工程热力学学中的几章予予以介绍，并并未单独设课课。当时国家提出出全面向苏联联学习，哈工工大被定为工工科院校全面面学习苏联的的样板。50年代中期学学制定为五年年。哈工大与与有关学校聘聘请了一批苏苏联专家，培培养了一批教教师，建立了了一批专业，，教学计划基基本上采用苏苏联的。当时时所用教材主主要为前苏联联作者的译本本.1.1国国内的历史和和现状－解放后【1】李特文文.工程热力学(1，2，3册).宁宁榥，徐华舫舫译，上海：：龙门联合书书局，1953-1954年【2】阔尔尼尼茨基，鲁滨滨斯坦主编.普通热工学（1，2，3，4册），，李佑华，东东北工学院热热工教研组译译，北京：高高等教育出版版社，1956-1957【3】雅斯特特列姆斯基著著.工程热力学（1，2册）），沈维道译译，北京:水水利电力出版版社，1956-1957年【4】雷科夫夫著.热传导理论，裘列均，丁丁履德译，北北京:高等教教育出版社,1955【5】维尼克克著.工程热学及传传热学基础.严严家家禄禄，，张张正正荣荣译译.北北京京：：冶冶金金工工业业出出版版社社,19591.1国国内内的的历历史史和和现现状状－－解放放后后1.1国国内内的的历历史史和和现现状状－－解放放后后1952年年时时在在北北京大大学学任任教教的的王补补宣宣教教授授编著的的““热力力学学”由上上海海中中外外书书局出出版版。。1954年年由由王补补宣教教授授翻译译的的前苏苏联联米米海海耶耶夫的的教教材材““传热学学基基础础”在在国内内出出版版。。该书书俄俄文文版版曾曾两度度获获得得前前苏苏联联的的斯斯大大林林奖奖，翻翻译译本本又又以以忠忠实实原原著著、、译译文文流流畅畅而而脍脍炙炙人人口口，，被被国国内内有有关关院院校校普普遍遍采采用用。。我国国在在能能源源动动力力类类等等专专业业中中的的热热工工教教学学，，自自此此按工工程程热热力力学学与与传传热热学学分分别别进进行行。从1956年年开开始始，，国国家家号号召召我我国国高高等等学学校校教教师师在在学学习习前前苏苏联联教教材材的的基基础础上上，，根根据据我我国国实实际际情情况况自自己己编编写写教教材材。。此后后我我国国作作者者自自行行编编著著了了一一批批热热工工教教材材。。1.1国国内内的的历历史史和和现现状状－－解放放后后传热热学学杨世世铭铭、、陈陈大大燮燮电力力出出版版社社出出版版19581960年年当当时时的的高高教教部部组组建建了了热热工工教教材材编编审审委委员员会会，，陈大燮燮教授授出任任主任任，王王补宣宣、杨杨世铭铭教授授为副副主任任，委委员有有夏彦彦儒教教授等等。该委员员会制制定了了我国国工程程热力力学、、传热热学及及热工工学的的第一一部教教学大大纲，，组织织作者者出版版了一一批我我国学学者自自行编编写的的教材材，奠定了了我国国热工工类课课程的的教学学基础础。1985年年教育育部重重新组组建了了高等等工业业学校校热工工课程程教学学指导导委员员会，，王补宣宣、杨杨世铭铭教授授受命命出任任主任任与副副主任任。至今已已经是是第五五届，，该委委员会会主持持制定定了工工程热热力学学、传传热学学课程程的基基本要要求，，多次次召开开了全全国热热工课课程教教学研研讨会会，对对我国国热工工课程程教材材的建建设与与教师师队伍伍的成成长起起了重重要作作用。。1.1国国内内的历历史和和现状状－解放后后在我国热热工课课程教教学中中，值值得大大书一一笔的的是教教育部部热工工教材材编审委委员会会（后后改为为教学学指导导委员员会））的设设立和和所进进行的的工作作到上世世纪末末，我我国共共有150余所所高等工工业学学校开开设有有热工工类课课程，，分布布在除除台湾湾，西西藏，，青海海三省省以外外的境境内有有关高高校。。全国热热工课课程教教学的的一般情情况是：（1））热工工课程程的设设置主主要在在能源源动力力类、、石油油化工工类、、航天天航空空类、、土建建类、、交通通运输输、轻轻纺食食品等等大类类专业业；（（2））热工工教学学实验验以验验证性性为主主，测测试手手段比比较落落后，，设备备比较较陈旧旧；（（3））已经经出版版了一一批由由我国国作者者自行行编写写的工工程热热力学学、传传热学学与热热工学学的教教材。。1.1国国内内的历历史和和现状状－现状开课的的大类类专业业面也也有所所扩大大，机机械类类专业业目前前也大大多开开出了了少学学时的的热工工学课课程，，例如如清华华大学学对机机械系系，精精密仪仪器系系、汽汽车系系，力力学系系等开开设有有48学时时的热热工基基础教教程；；经过近近5年年来211工程程建设设等项项目的的支持持，我我国热热工实实验教教学情情况有有了较较大的的改观观；同时出出版了了一批批面向向21世纪纪的教教材。。但是是与国国际上上工业业先进进国家家的热热工课课程教教学相相比较较，还还有较较大的的差距距。1.1国国内内的历历史和和现状状－现状（1））近代代热科科学的的产生生与初初期的的发展展集中中在欧欧洲国国家。。热科学学研究究的起起源可可以追追溯到到Galileo(1592)的时代代。而且早早期热热学作作为物物理学学的一一部分分，热热力学学与传传热学学的研研究是是溶为为一体体的。。例如Boltzmann从热力力学证证明了了Stefan由实验验得出出的辐辐射四四次方方定律律。又又如热热力学学第二二定律律的创创建人人之一一，LKelvin在1862年按按半无无限大大物体体传热热问题题的计计算，，估算算了地地球的的年龄龄。1.2国国外外、境境外的的历史史和现现状－－历史（2））无论论热力力学还还是传传热学学，其其发展展都经经历了了从“科科学””到““工程程”的的过程程，即，，从初初期作作为物物理学学一部部分的的热学学演变变、发发展成成为密密切结结合工工程实实际的的“工工程热热力学学”与与“工工程传传热学学”。。一批批德国国科学学家Prandtl，Karman，，Nusselt，，Blasius以及后后来的的Eckert，，还有前前苏联联科学学家（（如Kirpichev等）作作出了了贡献献。（3））二次次大战战以后后，传传热学学的研研究中心由由德国国转移移到美美国，其中中Jakob，Karman以及Eckert三位德德国科科学家家的移移居美美国起起了很很大的的作用用。（4））欧美美国家家工程程热力力学与与传热热学课课程的的开设设始于于何时时，暂暂时无无法查查考。。1.2国国外外、境境外的的历史史和现现状－－历史1.2国国外外、境境外的的历史史和现现状－－历史最早的的一本本传热热学可能能是德德国科科学家Grober的著作（1921））然而影影响比比较大的则则要推推McAdams的“Heattransmission””（1933））随后Jakob与Hawkins的教材材，Eckert的教材材相继问问世，，成为为20世纪纪40－－50年代代的代代表作作。Holman的传热热学第第一版出版版于1963年年。到20世纪纪80年代代以后后，工程热热力学学与传传热学学已经经成为为欧美美国家家机械械类学学生的的必修修课，有的的学校校还设设为工科学学生基基础课课程。根据我我们的的调查查统计计，在境外外的高高等工工程教教育中中，传传热学学与热热力学学课程程的开开设相相当普普遍。。1.2国国外外、境境外的的历史史和现现状－－现代美国国：依依利诺诺依斯斯大学学（Urbana-Champain分校）），明明尼苏苏达大学学，加加州大大学（（SantaBarbra分校）），赖斯（Rice）大学，克克列姆逊逊（Clemson）大学，夏威夷大大学；佛佛罗里达达国际大大学；英国国：杜杜汉（（Durham））大学、里里兹（Leeds）大学及格格拉斯哥（Glasgow）大学；利利物浦大大学；加拿大：：多伦多多大学；；日本本：京京都大大学、九九州大学学，群马马，广岛岛，九州州工业业大学；；新加坡：：南洋理理工大学学，国立立新加坡坡大学；；韩国国：汉汉城大大学，韩韩国科学学技术学学院（KAIST），，仁荷大学学香港港：香香港大大学，香香港科技技大学等等1.2国国外外、境外外的历史史和现状状－现代2.001材材料力力学；2.002材料料力学II；2.003系统、模模态与控控制；2.005热热流工程程I；2.006热流工程程II；2.007设计引论论；2.008设设计与制制造II；2.009产品工程程过程；；2.14控控制系系统原理理；2.171数数字控制制系统的的分析与设设计；2.192动动态战略略规划；；2.25高高等流体体力学；；2.26可可压缩缩流体动动力学；；2.40热热力学学；2.51传传热传质质学；2.52热热迁移过过程模化与方法；2.63技技术的应应用；2.672实实验室项目目；2.739产产品设计与与开发；2.744产品品设计；2.792J定量生理学；；器官移植系系统；2.852制制造系统分分析；2.993机械工程程专题举例1：麻省理工学院院机械工程系系ME200热力学I；ME203力学工程设计计引论；ME270力学基础I；ME274力学基础II；ME290一年级讲座；；ME300热力学II；ME309流体力学；ME325传热传质学；；ME352机械设计I；ME413噪声控制；ME444CAD；；ME452机械设计II；ME46工程设计；ME475自动控制系统统。另有，本科生生及研究生均均可从21门门专业课程中中选修学分。。举例2：普渡大学工学学院机械系密西根大学的的机械系在美美国名列前茅茅。UM机械系相当于于我国高校学学科基础和专专业课的44必修学分中中热流理论类类课程有9学学分：工程热力学І，3学分和传热学学，4学分、、流体力学3学分。占23%，选选修课程中还还有工程热力力学Ⅱ，3学学分。举例3：普渡大学工工学院机械械系表2密西根大学学工学院机机械系学科科基础和专专业课课程程学分力学类

热工理论类

振动类

机械设计类

系统与控制类

材料类

实验

9441244820％9％9％27％9％9％18％ME205热力学；ME211气体动力学学引论；ME213传热学；ME231工程材料；；ME240动力系统模模化与分析析；ME250热科学实验验；ME261信号处理、、仪表及控控制基础；ME271机械设计I；ME272机械设计II；ME280高级机械设设计项目；；ME291讲座（以上上为ME必修课）；；ME293专门项目；；ME296荣誉项目；；ME297荣誉讲座。。举例4：依利诺依斯斯大学（Urbana-Champain分校）专门化课程程：ME301中级热力学学；ME302核能工程；；ME303应用燃烧学学；ME304能量转化系系统（ME必修）；ME305中级气体动动力学；ME306中级传热学学；ME307太阳能利用用；ME308对流换热的的流体力学学问题；ME310流动与传热热的数值技技术；ME312现代控制现现论；ME313机械工程系系统的计算算机控制；；ME314摩擦学引论论；ME315摩擦学；ME320机械系统的的运动学与与动力学；；M321制冷与低温温；M323热系统设计计；M331内燃机；M336汽车动力学学；M342运动学分析析与综合；；ME345有限元分析析引论；ME346工程材料失失效机理；；ME347机械零件失失效分析；；ME351材料加工过过程；ME388工业控制系系统举例4：依利诺依斯斯大学（Urbana-Champain分校）ME1750生物工程引引论；ME/CE1770工程制图与与可视化引引论；ME2016计算技术；；ME2110创造性的决决定与软件件；ME2751力学引论；；ME2202刚体动力学学；ME3015系统动力学学与控制;ME3056实验方法论论；ME3180机械设计；；ME3201材料力学；；ME3322热力学；ME3340流体力学；；ME3345传热学；ME3720热流工程引引论。举例5：佐治亚理工工学院（GIT）机械系ME318工程计算方方法；ME324机械系统的的运动学与与动力学；；ME330流体力学；；ME333T技术交流；；ME334材料工程；；ME134L材料工程实实验；ME335概率与设计计；ME336材料加工；；ME136L材料加工实实验；ME338机械另件；；ME339传热学；ME242L热流科学实实验；ME343热流系统；；ME344动力学与控控制；ME244L动力系统与与控制实验验；ME353工程经济分分析；ME366J机械工程设设计方法学学；ME466K机械工程设设计项目。。举例6：德克萨斯大大学（Austin）机械系专业方向课课分别对生物物医学工程程等列出了了七个方向向的选修的的课程，例如如对热流系系统方向列列出课程为为：可压缩流体体力学；电电机与磁磁器件；透平机械与与可压缩流流；中级传热学学；能量系统实实验；计计算流体动动力学引论论；燃烧机械过过程；车车辆工程；；热系统设计计；空调系统设设计；太阳能系统统设计等。举例6：德克萨斯大大学（Austin）机械系ME主修课：ME1896热力学；M19abc流体体力力学学与与气气体体动动力力学学；；ME20传热热学学；；ME70机械械系系统统运运动动学学引引论论；；ME71工程程设设计计引引论论；；ME72工程程设设计计实实验验；；ME73机械械另另件件设设计计；；ME90abc高级级论论文文（（实实验验））；；ME91abc高级级论论文文（（分分析析））；；ME/CE96机械械工工程程实实验验；；CE/ME97流体体机机械械实实验验。。专门门方方向向课课程程14门门供供学学生生选选修修，例如如：：ME115ab机器器人人运运动动学学引引论论；；ME119a传热热学学与与热热力力学学；；ME131高级级机机器器人人；；操操纵纵与与定定向向；；ME932高级级机机器器人人；；导导航航与与视视觉觉举例例7：：加州州理理工工学学院院（（CIT））机械械系系ME主修修课课：：ME201-0力学学I；；ME202-0力学学II；；ME220-0热力学I；ME224-0实验工程程I；ME240-0机械设计计与制造造引论；；ME241-0流体力学学；ME262-0应力分析析与有限限元。专门方向向课程21门：：属于热能能工程方方向的有有：ME370-0热力学II；ME373-0工程流体体力学；；ME377-0传热学；；ME379-0燃烧工程程基础等等四门。。举例8：：美国西北北大学机机械系举例8：：英国利物物浦大学学机械系系第1、2学年热力学，，流体力力学，固体力学学，动力力学，数数学电工，工工业管理理，计算算方法第3学年年传热学，，流体力力学，固体力学学，动力力学，实实验方法法，有限元分分析，小小组设计计(groupdesign);第4学年年压力容器器与管线线；计算算流体动动力学；；能量利利用与控控制，法语，德德语，西西班牙语语；四个个工程选选修专题题总结：境外热工工课程的的开设情情况(1)热学课程程境外高高等学校校中工程程类专业业普遍开开设的课课程热现象几几乎是每每一个工工程领域域中都会会碰到的的物理现现象，能能量的有有效与合合理的利利用几乎乎是每一一个工程程师都需需要解决决的问题题。在有一些些领域中中，热现现象的规规律还是是制约技技术发展展的瓶颈颈问题。。因而在境境外的高高等工程程教育中中，传热热学，热热力学与与流体力力学课程程的开设设相当普普遍。在境外高高等学校校各种工工程学科科中，机械工程程学科是把热工类课课程作为必修课程程的最主主要学科科之一。。许多学校校把热学学类课程程作为工学院的公共课程程，如美国国依阿华华（lowa））州立大学工工学院在2000年年开出的81门课程程中（不含含基础课）），包括有有电子、信息息、计算机机、控制、、电磁场等系列课程程，其中热学方面的的基本课程程有四门，，即热力学学I，热力学II，传热学及热热流系统设设计（Thermalfluidsystemdesign）。。总结：境外热工课课程的开设设情况国外教授与与校友的共共同反应总的反应是是国内工科科教育的知知识面比较较窄,需要拓宽。。以美国Akron大学机械系系系主任钟钟道藩教授授的来信为例例：“我深感国国内机械系系课程专业业分割太细细微，与美美国机械系课课程诧异颇颇大。我们们机械系的的必修课很广泛但不不深入。机机械系学生生必须念：：总结：境外热工课课程的开设设情况Thermal-FluidScience，Solidmechanics及Systemcontrol三大类,大大四的学学生Conceptsofdesign,Designofenergysystem,Designofmechanicalsystem及Controlsystemdesign亦是每人的的必修课。总结：境外热工课课程的开设设情况“由于大部分分课程的差差异，国内内来美的研研究生往往往需要补修大大学部的课课程。譬如如MechanicalEngineering的毕业生要要补HeatTransfer,ThermalDesignComponents及ControlSystemDesign.若是ThermalEngineering的毕业生又又缺Vibrations,DesignofMechanicalComponents等，这是美美国各大学学机械系主主任的共同同感觉。所所以我一直鼓吹吹国内机械械系本科生生课程应加加强拓宽，，减少专业化。。”总结：境外热工课课程的开设设情况（2）热工工课程的开开设方式美国、英国国等高等学学校机械工工程系主修课程的设置一般般分为两个个层次：1）基本层层次中开设设：该层次中的的课程一般般复盖了该该校机械系系各个研究究方向的最最基本的原原理，是该该系所有学学生的必修修课，在这这一层次课课程中均包包含流体力力学、热力力学、传热热学的基本本原理课程程在内；在这个层次次上，所必必修的课程程的门类均均比我国机机械类专业业要广的多多；2）专门门化层次次中开设设：该层次中中按专业业方向不不同而分分成若干干组课程程供学生生选修。。而在这一层层次上，，专门化化课程的的深度就就比我国国的浅，，且内容容上未必必是某一一个方向向的系统统课程。。总结：境外热工工课程的的开设情情况（3）最最近十年年美国热热工课程程教学的的发展在最近10年中中，美国国高等学学校工科科热工课课程的教教学呈现出许多多新的发发展趋向向，值得得我们重重视。首先在热热工课程程教材方方面，美美国高校校中出现现了像：：Cengel的Thermodynamics－－AnEngineeringApproachCengel的Heattransfer-ApracticalapproachIncropera/DeWitt的Fundamentalsofheattransfer。这些教材材取材丰丰富、构构思新颖颖、内容容先进。。总结：境外热工工课程的的开设情情况在热工实实验方面面，20世纪末末美国高高校也进进行了面面向21世纪的的探索，，例如美美国普渡渡大学DeWitt等三位教教授进行行了题为为“Curriculumforthe21thCentury”的研究，，对于传传热学试试验提出出了以下下改革内内容：1）toconductfewer“traditional””experiments,creatingthetimeforthestudentstoperformteamprojects（减少“传传统”的的实验，，增加学学生进行行团队项项目的时时间）；；2）toprovidechallengingindustrialdesignprojects（增加有挑挑战性的的工程设设计项目目）；3）tooffer““hand-on”experience（给予动手手训练机机会）；；4）topartnerwithindustrialsponsors（训练与工工程界合合作）；；5）tonurturethecommunicationoftheprojectresult（培养交流流项目结结果的能能力）。。总结：境外热工工课程的的开设情情况为此，该该校改进进了原有有的实验验系统，，配备了了数据采采集系统统，同时时从工业界不不断引入入设计性性的实验验课题，，并分解解成为teamproject（团队项目目）的内内容。总结：境外热工工课程的的开设情情况强调了减少传统统的实验验，增加来来自工业界实实际项目目的训练练；强调了了团队合作作的训练；；强调了了培养交流流与动手手的能力力。当然传统统的实验验还是需需要的，，是加深深学生对对教学内内容的理理解以及及培养动动手能力力的环节节。在传传统实验验的内容容与组织织上也要要注意综合合性的培养。。我们来来看普渡大学学ME315的传统传传热学实实验课程程的内容容。总结：境外热工工课程的的开设情情况2.热工工基础课课程在工工科各专专业人才才培养中的的地位我们认为为：热工课程程的基本本知识应应当成为为工科各各专业学学生必须须具备的的技术素素质，热工课程程应当成成为我国国工科学学生、尤尤其是机机械类专专业的学学生的共同的工工程基础础课程。2.1从从自然现象与与各类工程物物理过程的本本身及执行可持续发发展能源政策策来看2.2从从各大类专业业所包括的技技术领域中所所固有的热现象来看看2.3从从高新技术和和近代数理理理论的发展情情况来看2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地位位2.1从从自然现象与与各类工程物物理过程的本本身及执行可持续发发展能源政策策来看2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地位位热工课程以研究热能与其它形式能量的转换规律、有效利用及热量传递规律为其基本内容。热现象是自然界中最普遍的物理现象，同时各个工程技术领域中及日常生活中的各种其它形式能量最终大都是以热能的形式耗散于环境及宇宙之中。面临的形势既既严峻又极具具挑战性我国能源动力力类相关专业业人才的培养养面临着既严严峻又极具挑战战性的形势。。能源及环境境是目前世界界各国所面临的头等等社会问题，，能源资源的的国际间竞争争愈演愈烈：伊拉克克战争及战后后重建，中日日双方在俄罗罗斯输油管线走向上上的角逐等，，都是国家间间能源战略利利益冲突的具体反映映。我国现有能源源利用效率很很低，与发达达国家存在着着较大的差距：：单位产值能能耗是世界平平均水平的2.3倍.2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地位位202.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地位位2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地位位我国的人均能能源资源并不不丰富，我国国的资源发展展必然走资源节约型的道路。我国国中长期能源源发展规划制制定了节能优先战略略。提高能源利利用率是确保保我国中长期期能源供需平平衡的先决条条件，无论是是从国内资源源还是世界资资源的可获量量考虑，中国国只有创造比比目前工业化化国家更高的的能源效率，，才可能在有有限的资源保保证下，实现现高速经济增增长和达到中中等发达国家家人均水平。。202.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地位位如果用国际上上先进的技术术和设备替代代现有落后技技术和设备，，全部节能潜潜力可达目前前能源消费量量的50％，如用国内已已有的先进技技术和设备进进行落后设备备的更新，总总节能潜力可可达目前能源源消费量的30％。因此，无论从从电力的生产产，能源的节节约以及工业业生产过程的的本身特点来来看，工科学学生应该具备备合理用能、、节能的意识识并懂得其基基本的技术，，而热工课程程的内容是合合理用能及节节能理论中的的最基础与核核心的部分。。2.2从从各大类专业业所包括的技技术领域中所所固有的热现现象来看2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地地位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例地矿类1.

采矿工程2.

石油工程3.

矿物加工工程4.勘探技术与工程5.资源勘查工程矿物与石油的开采、储运、加工过程中的加热、冷却、分离和精制等过程；加热炉的热设计、效率提高，余热回收等；矿物加工过程中所用各种换热设备的设计，开发及性能改进等。

2.2从从各大类专业业所包括的技技术领域中所所固有的热现现象来看(21大类）2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地位位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例材料

类

1冶金工程2金属材料工程3无机非金属材料工程4高分子材料与工程金属熔化、凝固中的传热问题，板坯连铸中的传热问题；加热炉、熔化炉的热设计；射流冲击冷却技术；陶瓷、玻璃等无机材料制造过程中的燃烧，干燥与冷却过程的控制与组织；塑料成型过程中的加热与冷却过程的控制；单晶硅制造过程中的流动与传热问题。2.2从从各大类专业业所包括的技技术领域中所所固有的热现现象来看2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地地位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例电气信息类电气工程及其自动化自动化电子信息工程通讯工程计算机科学与技术电子科学与技术生物医学工程

电子器件和微电子器件的有效冷却技术；电子器件及通讯材料（如光纤）制造过程中的流动传热问题；流体力学、热力学及传热学的基本原理在生物医学工程中的应用；流体传动与控制中的流体力学问题；大规模集成电路制造过程中的传热问题（非傅里叶导热，微电子焊接，超细薄膜形成）；低温冷冻在生物医学中的应用。

2.2从从各大类专业业所包括的技技术领域中所所固有的热现现象来看2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地地位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例土建类建筑学城市规划土木工程建筑环境设备工程给水排水工程建筑物的散热与保温；太阳房与太阳能采暖设计；太阳能空调与制冷系统设计；建筑物的采暖空调与通风；管网中的流动阻力与流量计算。

2.2从从各大类专业业所包括的技技术领域中所所固有的热现现象来看2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地地位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例航空航天类飞行器设计与工程飞行器动力工程飞行器制造工程飞行器环境与生命保障工作航空发动机的工作原理；燃气轮机叶片盘腔的有效冷却方法；航天器重返大气层时的冷却与绝热技术；发热体在太空中的散热技术；微重力下的各类传热传质现象；地面上微重力环境的模拟技术；热管用于控制航天器的表面温度。2.3从从高新技术的的发展情况来来看2.热工基础础课程在工科科各专业人才才培养中的地位位1.根据本行行业的发展，，请您对今后后5年内专业业人才的需求求情况进行预预测：相比目目前状况，对对专业人才的的需求规模将将扩大[]还是是减少[]?相相对比例是是多少？[]2.基于本行业的的发展，对专专业人才的要要求是：（1）素质结构的具体要求（（可按要求的的高低顺序打打1，2，3，4，几个个指标可打同同一顺序号，，下同）()思想道德素质质()()文化素质()专业素质()身心素质（2）能力结构的具体要求（）自学能力（）解决工程问问题能力（）表达能力（）工程实践能能力（）社交能力（）工程综合能能力（）计算机及信信息技术应用用能力（）创新能力2.4.1调调查内容容2.4对对国内部分分大中型能源源动力企业的的调查（3）知识结构的具体要求（）工具性知识识（））（）自然然科学学知识识（）工程程技术术知识识（）经济济管理理知识识（）专业业知识识3.结合合本本行行业业的的发发展展，，您您认认为为对对专专业业人人才才的的培培养养还还需需要要那那些些方方面面的的专专业业知知识识？？并并请请根根据据重重要要的的程程度度由由高高到到底底排排序序。。4.现行行的的高高等等教教育育培培养养模模式式是是否否能能适适应应未未来来行行业业发发展展的的需需要要?（（是是[]否否[]））?存存在在不不足足表表现现在在那那些些方方面面？？（）学学生生心心理理素素质质不不高高（）学学生生眼眼高高手手低低（）学学生生专专业业知知识识太太少少（）学学生生缺缺乏乏实实干干精精神神（）学学生生不不愿愿做做具具体体业业务务工工作作（）学学生生知知识识面面太太窄窄（）学学生生出出国国热热太太甚甚（）2.4对对国国内内部部分分大大中中型型能能源源动动力力企企业业的的调调查查5.目目前前培培养养出出来来的的大大学学毕毕业业生生，，在在承承担担专专业业任任务务和和适适应应未未来来行行业业发发展展需需要要方方面面存存在在的的不不足足是是什什么么？？()专专业知识识欠缺()外语语能力不不够()动动手能力力太差()知识识面太窄窄()创创新能力力不足()应用用能力低低下()合合作精神神不好()6.请请您对我我国高等等教育的的教学改改革提出出宝贵的的意见与与建议：：发出49余份调调查表，，回收近近1/3,包括括：核电企业业4个个；锅炉厂5个；制冷压缩缩厂3个；；研究院、、勘探院院3个个。2.4对对国内部部分大中中型能源源动力企企业的调调查人才需求求将扩大大,大大部分预预计10～20%2.对专专业人才才的要求求（1）素素质结构构思想道德德（1））－13专业素质质（1））－6文化素质质（1））－0身身心素质质（1））－3（2）能能力结构构自学能力力（1））－5社社交能力力（1））－－1表达能力力（1））－2计计算机能能力（1）－3解决问题题能力（（1）－－8工程实践践能力（（1）－－5工程综合合能力（（1）－－7创新能力力（1））—22.4.2企企业反馈馈意见综综合2.4对对国内部部分大中中型能源源动力企企业的调调查（3）知知识结构构工具知识识（1））－4经经济管理理（1））－0自然科学学（1））－2专业知识识（1））－8工程技术术（1））－43.对对我国高高等教育育改革的的建议：：（1）密密切与企企业界的的合作与与联系；；（2）加加强专业业基础学学习，更更新知识识结构，，学习先先进技术术；（3）加加强与专专业知识识相关的的实践；；（4）培培养学生生的协作作与团队队精神。。2.4对对国内部部分大中中型能源源动力企企业的调调查因此，如如何培养养适应上上述社会会发展需需要专业业人才，，是我们们教育工工作者需需要解决决的重要要问题。243.热工工基础课课程知识识体系的的基本要要求不同大类类专业中中开设热热工课程程的设想想4对各各大类工工科专业业开设热热工基础础课程的的建议类型所属专业大类特点开课建议 I

1．能源动力类2．化工制药类3．航空与航天类4．环境与安全类5．武器类6．土建类热工课程是该类型专业的重要技术基础课1.开设高学时的“工程热力学”与“传热学”；2.不同大类专业在教学内容上还可有所不同侧重或以专题形式作适当补充，如：化工制药类增加多孔介质中的流动与传热；航空航天类增加高速流动中的传热；兵器类增加气体在极高压、高温下的流动与传热等。不同大类类专业中中开设热热工课程程的设想想4对各大大类工科专专业开设热热工基础课课程的建议议类型所属专业大类特点开课建议 II

1．地矿类2．仪器仪表类3．材料类4．工程力学类5．机械类6．海洋工程类7．轻工纺织食品类8．电气信息类9．交通运输类10．生物工程类11．农业工程类12．林业工程类13．公安技术类14．水利类1.热科学的知识是某一大类中部份专业的技术基础，而对另一些专业则关系则要远一些；如机械类的材料成型为前者，工业设计为后者；2.热科学知识是某类专业（如材料成型与控制工程）中的某一方向（如铸造、焊接）的主要技术基础课但与另一些方向（如真空技术及设备）关系较远方案之一：开设中等学时的热力学、传热学课程，为必修课；方案之二：开设高学时传热学作为选修课，中等学时热力学作为必修课；方案之三：对于同一大类中与热学关系不密切的专业开设热工基础或能源概论与管理不同大类专专业中开设设热工课程程的设想4对各大大类工科专专业开设热热工基础课课程的建议议类型所属专业大类特点开课建议 III测绘类热科学知识与该大类专业的主干技术无直接的关系开设能源概论与管理，使学生具备最基础的热科学知识。5.1教师条件45岁以下下的本课程程教师应具具备动力工工程及工程程热物理一一级学科的的博士或硕硕士学位。。5.2实实验条件应能开出由由课程基本本要求规定定的必须的的教学实验验，应积极极创造条件件为学有余余力的学生生开出综合合性、设计计性的实验验。实验可可以单独设设课。5开设热热工类课程程的必备教教学条件5.3教教材条件件一般应当采采用由部省省级出版社社出版的经经过某一层层次审阅的的教材，鼓鼓励有较丰丰富教学经经验和科研研实践的教教师根据各各校具体情情况自行编编写教材，，建议其内内容要经过过一定程序序的审核；；学校应该该积极购置置近期国外外相关的教教材，以为为教师备课课等参考。。5.4其其它教学学资源条件件要积极采取取条件，积积累各种教教学资源，，包括课程程素材库，，CAI教学软件，，国家认可可的试题库库。为适应应学生个性性教学的需需要，为部部分学有余余力的学生生创造进一一步钻研的的条件，可可组织讲座座、课外科科技活动等等。5开设热热工类课程程的必备教教学条件6.1热热工课程程教材怎样样适应不同同类型学生生的培养需需要？在工科21类专业中中，至少有有6大类专业业应该开出出高学时的的工程热力力学与传热热学的课程程，其中能源源动力类是是最典型的的一个大类类专业。我我国目前设设有这个大大类专业的的学校有150余所所。按照教育部部分类办学学的思想（（研究型，教教学型以及及介于其间间的类型），这一百百多所学校校在高学时时工程热力力学与传热热学在教材材上是否要要有所区分分？还是可可以采用同同一种教材材由主讲教教师酌情选选讲？这一问题涉涉及到热工工课程教学学指导委员员会在制定定基本要求求以及今后后组织教材材编写方面面的一个基基本考虑，，需要有一一个共识。。6今后后5年热工工基础课程程教学改革革发展思路路6.2如如何使教教材内容适适时地跟上上学科与工工程技术的的发展？以传热学为为例，传热学近年年内在内容容方面改观观较大，热热力学教材材则显得似似乎过于稳稳定，新技技术的概念念介绍极少少。比如，近期期中国的长长期能源问问题已经十十分突出，，为保护环环境，执行行可持续发发展的方针针，在面向向21世纪纪工程热力力学教材上上，对新的的、先进的的能源利用用方式（联联合循环发发电、氢能能利用、燃燃料电池、、分布式发发电和热电电冷三联供供、新能源源发电等等等）是否应应该有适当当的反映？？超临界和和超超临界界循环是传传统燃煤汽汽轮发电机机组提高经经济性与环环保性的有有效途径，，也是近年年来国外燃燃煤火电厂厂的重要发发展方向及及我国要积积极研发的的方向，然然而教材和和教学中也也并没有占占有相应的的重要地位位等。6今后后5年热工工基础课程程教学改革革发展思路路6.3热热工课课程实验教教学的改革革与更新应应当怎样进进行？热工课程所所反映的两两门学科，，热力学与与传热学，，都是应用用科学，实实验教学无无疑是完整整的课程教教学的组成成部分。多年的经验验表明，实实验教学的的改革与发发展某种程程度上比课课程本身还还要困难，，主要是涉涉及到设备备的购置、、更新所需需的经费问问题。在国家实施施211工工程二期或或者985工程的建建设中怎样样利用有限限的资源（（财力）来来改革、更更新热工教教学实验值值得重视。。在建设实实际动手的的实验台位位时，是否否也可利用用多媒体的的工具建设设或购置一一些“软件件实验”，，作为补充充？在动手的实实验方面，，前苏联曾曾经出版过过有关传热热学实验教教学的图书书，80年年代热工教教学指导委委员会也组组织出版过过这样的图图书。目前前有否必要要再组织出出版这样的的参考书？？6今后后5年热工工基础课程程教学改革革发展思路路6.4在热工课程程的教材与与教学过程程中怎样加加强学生的的能力与创创新精神的的培养？近期世界范范围的内的的教育改革革都十分注注意对学生生解决问题题的能力与与创新精神神的培养，，这从最近近出版的美美国教材中中可以明显显看出。由由于中外教教育体制、、教育传统统和教学理理念方面的的不同，在在吸收西方方教材先进进经验的同同时，我们们应当努力力探索适应应我国具体体情况的措措施与方法法。过去的的实践表明明，首先教教师本身除除了从事教教学以外一一定要参加加科研，以以丰富自己己的学识、、提高自己己的业务水水平；在教教学过程中中每位教师师都应努力力将教学内内容与自己己的学术经经历结合起起来，努力力使书本上上的资料成成为活生生生的实例；；在教学法法方面注意意启发性，，辅以对部部分学有余余力学生的的讲座等课课外活动，，等，都能能收到一定定成效。6今后后5年热工工基础课程程教学改革革发展思路路6.5要否开出经经过整合的的新型热工工课程？最最近5～10年热工工教学内容容和课程体体系的改革革应该如如何进行？？努力开设出出一些综合合性的新的的热工类课课程。无论论是能量转转换、热量量传递还是是质量传输输，都有如如何提高转转换效率、、传递效率率的问题，，这其中的的关键是要要减少过程程的熵产或或不可逆损损失。这是它们共共同的最重重要的东西西。可否开设一一门综合热热力学，传传热学、传传质学和流流体力学的的新课———可称之为为热设计及及优化。国国外目前已已经有这类类图书，我我们可以翻翻译过来作作为教材。。如果目前前热力学，，传热学、、热工学这这三门课扩扩大覆盖面面有困难的的话，那么么以“热设设计及优化化”新面孔孔出现的这这门课可能能更容易被被接受。6今后后5年热工工基础课程程教学改革革发展思路路6.6热热工课程程的双语教教学应当怎怎样进行？？这里涉及到到许多具体体问题：在编写汉语教教材时怎样照照顾到双语教教学的需要？？怎样选择英语语工程热力学学与传热学教教材？怎样循序渐进进地进行教学学，以真正收收到双语教学学的实效而不流流于形式？6今后5年热工基础础课程教学改改革发展思路路6.7对我我国中青年热热工课程的教教师学术趋向向的思考与我国人才队队伍总体情况况一样，我国国热工课程教教师队伍的主主体已经由30～45岁岁的中青年教教师所构成。。这个主体的的特点是学历历层次较高，，大多数具有有博士学位，，一般具有硕硕士学位。为为使我国热工工课程教学接接近或者达到到发达国家的的平均水平，，关键在于这这支教师队伍伍。6今后5年热工基础础课程教学改改革发展思路路6.7对我我国中青年热热工课程的教教师学术趋向向的思考国外的一些情情况值得我们们借鉴：英国的DBSpalding是著名的计算算传热学与流流体力学专家家，但是他也也写过一本工工程热力学的的教科书；Cengel以他们的传热热学教科书而而知名，但他他同时又是工工程热力学教教科书的作者者，而且Cengel的工程热力学学与他的传热热学同样著名名；田长霖教授是是熟知的传热热学大家，但但他与Lianhard合作写过一本本统计热力学学教科书；将熵产分析用用于传热问题题的首创者Bejan也是集热力学学与传热学于于一身。我国的中青年年热工课程教教师值得对此此进行思考。。6今后5年热工基础础课程教学改改革发展思路路小结本课程在国内外工科教学中开开设的历史和现状课程教学在各各类专业人才才培养中的地位在不同大类专专业中热工课课程的开设方案今后我国热工工课程教学改改革发展思路以上初稿纯为为抛砖引玉，，希望代表们们多提宝贵意意见。在此基础上形成成上报教育部部的最后文件件。致谢53本框架文件初初稿形成后，，热工教指委委委员赵镇南南、童钧耕、、杨玉顺教授授，提出了不不少宝贵意见见，均已经融融纳到本修改改稿中。又承：国内外外有关高校、、企业（西安安热工研究院院，东方锅炉炉股份有限公公司、大亚湾湾核电运行管管理有限公司司、江苏核电电有限公司