《精编》热工基础课程发展战略规划研究

《《精编》热工基础课程发展战略规划研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《精编》热工基础课程发展战略规划研究（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、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

2、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 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 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

3、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年代初 全国进行院系调

4、整 从课程设置而言 凡是设有机械系的学校都开设热力学课程 后各校动力机械部分纷纷从机械系分出 单独设系 在动力机械系内热力学课程教学得到进一步加强 至于传热学在50年代初一般只作为工程热力学中的几章予以介绍 并未单独设课 当时国家提出全面向苏联学习 哈工大被定为工科院校全面学习苏联的样板 50年代中期学制定为五年 哈工大与有关学校聘请了一批苏联专家 培养了一批教师 建立了一批专业 教学计划基本上采用苏联的 当时所用教材主要为前苏联作者的译本 1 1国内的历史和现状 解放后 1 李特文 工程热力学 1 2 3册 宁榥 徐华舫译 上海 龙门联合书局 1953 1954年 2 阔尔尼茨基 鲁滨斯坦主

5、编 普通热工学 1 2 3 4册 李佑华 东北工学院热工教研组译 北京 高等教育出版社 1956 1957 3 雅斯特列姆斯基著 工程热力学 1 2册 沈维道译 北京 水利电力出版社 1956 1957年 4 雷科夫著 热传导理论 裘列均 丁履德译 北京 高等教育出版社 1955 5 维尼克著 工程热学及传热学基础 严家禄 张正荣译 北京 冶金工业出版社 1959 1 1国内的历史和现状 解放后 1 1国内的历史和现状 解放后 1952年时在北京大学任教的王补宣教授编著的 热力学 由上海中外书局出版 1954年由王补宣教授翻译的前苏联米海耶夫的教材 传热学基础 在国内出版 该书俄文版曾两度获得

6、前苏联的斯大林奖 翻译本又以忠实原著 译文流畅而脍炙人口 被国内有关院校普遍采用 我国在能源动力类等专业中的热工教学 自此按工程热力学与传热学分别进行 从1956年开始 国家号召我国高等学校教师在学习前苏联教材的基础上 根据我国实际情况自己编写教材 此后我国作者自行编著了一批热工教材 1 1国内的历史和现状 解放后 传热学杨世铭 陈大燮电力出版社出版1958 1960年当时的高教部组建了热工教材编审委员会 陈大燮教授出任主任 王补宣 杨世铭教授为副主任 委员有夏彦儒教授等 该委员会制定了我国工程热力学 传热学及热工学的第一部教学大纲 组织作者出版了一批我国学者自行编写的教材 奠定了我国热工类课

7、程的教学基础 1985年教育部重新组建了高等工业学校热工课程教学指导委员会 王补宣 杨世铭教授受命出任主任与副主任 至今已经是第五届 该委员会主持制定了工程热力学 传热学课程的基本要求 多次召开了全国热工课程教学研讨会 对我国热工课程教材的建设与教师队伍的成长起了重要作用 1 1国内的历史和现状 解放后 在我国热工课程教学中 值得大书一笔的是教育部热工教材编审委员会 后改为教学指导委员会 的设立和所进行的工作 到上世纪末 我国共有150余所高等工业学校开设有热工类课程 分布在除台湾 西藏 青海三省以外的境内有关高校 全国热工课程教学的一般情况是 1 热工课程的设置主要在能源动力类 石油化工类

8、航天航空类 土建类 交通运输 轻纺食品等大类专业 2 热工教学实验以验证性为主 测试手段比较落后 设备比较陈旧 3 已经出版了一批由我国作者自行编写的工程热力学 传热学与热工学的教材 1 1国内的历史和现状 现状 开课的大类专业面也有所扩大 机械类专业目前也大多开出了少学时的热工学课程 例如清华大学对机械系 精密仪器系 汽车系 力学系等开设有48学时的热工基础教程 经过近5年来211工程建设等项目的支持 我国热工实验教学情况有了较大的改观 同时出版了一批面向21世纪的教材 但是与国际上工业先进国家的热工课程教学相比较 还有较大的差距 1 1国内的历史和现状 现状 1 近代热科学的产生与初期的发

9、展集中在欧洲国家 热科学研究的起源可以追溯到Galileo 1592 的时代 而且早期热学作为物理学的一部分 热力学与传热学的研究是溶为一体的 例如Boltzmann从热力学证明了Stefan由实验得出的辐射四次方定律 又如热力学第二定律的创建人之一 LKelvin在1862年按半无限大物体传热问题的计算 估算了地球的年龄 1 2国外 境外的历史和现状 历史 2 无论热力学还是传热学 其发展都经历了从 科学 到 工程 的过程 即 从初期作为物理学一部分的热学演变 发展成为密切结合工程实际的 工程热力学 与 工程传热学 一批德国科学家Prandtl Karman Nusselt Blasius以

10、及后来的Eckert 还有前苏联科学家 如Kirpichev等 作出了贡献 3 二次大战以后 传热学的研究中心由德国转移到美国 其中Jakob Karman以及Eckert三位德国科学家的移居美国起了很大的作用 4 欧美国家工程热力学与传热学课程的开设始于何时 暂时无法查考 1 2国外 境外的历史和现状 历史 1 2国外 境外的历史和现状 历史 最早的一本传热学可能是德国科学家Grober的著作 1921 然而影响比较大的则要推McAdams的 Heattransmission 1933 随后Jakob与Hawkins的教材 Eckert的教材相继问世 成为20世纪40 50年代的代表作 Ho

11、lman的传热学第一版出版于1963年 到20世纪80年代以后 工程热力学与传热学已经成为欧美国家机械类学生的必修课 有的学校还设为工科学生基础课程 根据我们的调查统计 在境外的高等工程教育中 传热学与热力学课程的开设相当普遍 1 2国外 境外的历史和现状 现代 美国 依利诺依斯大学 Urbana Champain分校 明尼苏达大学 加州大学 SantaBarbra分校 赖斯 Rice 大学 克列姆逊 Clemson 大学 夏威夷大学 佛罗里达国际大学 英国 杜汉 Durham 大学 里兹 Leeds 大学及格拉斯哥 Glasgow 大学 利物浦大学 加拿大 多伦多大学 日本 京都大学 九州大

12、学 群马 广岛 九州工业大学 新加坡 南洋理工大学 国立新加坡大学 韩国 汉城大学 韩国科学技术学院 KAIST 仁荷大学香港 香港大学 香港科技大学等 1 2国外 境外的历史和现状 现代 2 001材料力学 2 002材料力学II 2 003系统 模态与控制 2 005热流工程I 2 006热流工程II 2 007设计引论 2 008设计与制造II 2 009产品工程过程 2 14控制系统原理 2 171数字控制系统的分析与设计 2 192动态战略规划 2 25高等流体力学 2 26可压缩流体动力学 2 40热力学 2 51传热传质学 2 52热迁移过程模化与方法 2 63技术的应用 2 6

13、72实验室项目 2 739产品设计与开发 2 744产品设计 2 792J定量生理学 器官移植系统 2 852制造系统分析 2 993机械工程专题 举例1 麻省理工学院机械工程系 ME200热力学I ME203力学工程设计引论 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 另有 本科生及研究生均可从21门专业课程中选修学分 举例2 普渡大学工学院机械系 密西根大学的机械系在美国名列前茅

14、 UM机械系相当于我国高校学科基础和专业课的44必修学分中热流理论类课程有9学分 工程热力学 3学分和传热学 4学分 流体力学3学分 占23 选修课程中还有工程热力学 3学分 举例3 普渡大学工学院机械系 表2密西根大学工学院机械系学科基础和专业课课程学分 ME205热力学 ME211气体动力学引论 ME213传热学 ME231工程材料 ME240动力系统模化与分析 ME250热科学实验 ME261信号处理 仪表及控制基础 ME271机械设计I ME272机械设计II ME280高级机械设计项目 ME291讲座 以上为ME必修课 ME293专门项目 ME296荣誉项目 ME297荣誉讲座 举例

15、4 依利诺依斯大学 Urbana Champain分校 专门化课程 ME301中级热力学 ME302核能工程 ME303应用燃烧学 ME304能量转化系统 ME必修 ME305中级气体动力学 ME306中级传热学 ME307太阳能利用 ME308对流换热的流体力学问题 ME310流动与传热的数值技术 ME312现代控制现论 ME313机械工程系统的计算机控制 ME314摩擦学引论 ME315摩擦学 ME320机械系统的运动学与动力学 M321制冷与低温 M323热系统设计 M331内燃机 M336汽车动力学 M342运动学分析与综合 ME345有限元分析引论 ME346工程材料失效机理 ME3

16、47机械零件失效分析 ME351材料加工过程 ME388工业控制系统 举例4 依利诺依斯大学 Urbana Champain分校 ME1750生物工程引论 ME CE1770工程制图与可视化引论 ME2016计算技术 ME2110创造性的决定与软件 ME2751力学引论 ME2202刚体动力学 ME3015系统动力学与控制 ME3056实验方法论 ME3180机械设计 ME3201材料力学 ME3322热力学 ME3340流体力学 ME3345传热学 ME3720热流工程引论 举例5 佐治亚理工学院 GIT 机械系 ME318工程计算方法 ME324机械系统的运动学与动力学 ME330流体力学 ME333T技术交流 ME334材料工程 ME134L材料工程实验 ME335概率与设计 ME336材料加工 ME136L材料加工实验 ME338机械另件 ME339传热学 ME242L热流科学实验 ME343热流系统 ME344动力学与控制 ME244L动力系统与控制实验 ME353工程经济分析 ME366J机械工程设计方法学 ME466K机械工程设计项目 举例6 德克萨斯大学 Austin