大学生创新成果-多项传热学教学实验组合方法及实验箱的开发

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1、大学生创新成果多项传热学教学实验组合方法及实验箱的开发成果介绍本成果由教师与学生互动形成，以上海理工大学学生创新基金(实践与能力培养)项目为起点，结合毕业设计、实验室建设，发明了多项传热学教学实验组合方法（发明专利申请号：200410025546.9），开发了多项传热学教学实验箱（实用新型专利已授权ZL200420036875.9），并已研制出具有推广意义的第二代产品，发表了教学研究论文，推动了传热学教学实验改革，同时在研究生、本科生中形成了具有传帮带功能的传热学研究兴趣小组，有机地结合了第一课堂与第二课堂。研究背景当前各学校的传热学实验，基本上都是通过老师的讲解

2、，学生根据实验指导书和预先安装好的实验装置及仪器，对实验现象进行观察，记录数据，完成报告。由于不同的实验用不同的设备，且设备往往较大，移动性差，套数有限甚至只有一套，学生难以在短期内轮转，所以与课程的同步性不好，影响了学生对课程的理解。另外，这种预先设计好的实验，学生主动参与性较差，也影响了实验效果。研究目标将传热学实验装置小型化，实验多样化，学生可自主设计实验以验证学习内容，其形式有助于激发学生对实验的兴趣，增强学生的动手能力和对课程的理解，能更好地适用于传热学实验教学。技术方案将片状和管状的电加热元件，与若干个试件、构架、热电偶、转换开关、以及测量电路、多档电

3、源、可调速风机、片光源、室温计、精密毫伏计、功率表等，组合在一个箱体内，通过积木式的组装，就能分别进行圆管或平板稳态导热法测定材料导热系数、平板非稳态导热法测定材料导热系数、测定大空间或有限空间中竖板或水平板或竖管或水平管的自然对流换热系数、测定空气横掠单管时强迫对流的平均换热系数、测定空气纵掠平板时强迫对流的局部表面换热系数等实验。创新点发明了多项传热学教学实验组合方法。开发了多项传热学教学实验箱。将毕业设计、实验室建设等第一课堂内容与学生创新实践、课外兴趣活动等第二课堂内容有机结合。应用情况已完成了10多项不同的传热学实验，并将实验结果与各种公开发表的资料中的

4、结果进行了比较，结果一致。相关毕业设计的成绩均为优秀。第二代产品已经在二届学生的传热学实验中应用实验示例圆管稳态导热法测定材料导热系数实验示例平板稳态导热法测定材料导热系数实验示例管的大空间自然对流换热系数的测定实验示例板的大空间自然对流换热系数的测定实验示例有限空间自然对流换热系数的测定实验示例空气横掠单管时平均表面传热系数的测定实验示例空气纵掠平板时强迫对流的表面换热系数的测定两代产品比较鉴定意见该项目由教师与学生共同完成，将第一课堂内容与学生创新实践等第二课堂内容有机结合，提出了多项传热学教学实验组合新方法，开发了多项传热学教学实验箱，推动了传热学教学实验改

5、革。该项目通过积木式的组装，能进行多项对流、导热和辐射等实验，实现了传热学实验装置的小型化，集成化、功能多样化。学生可自主设计和组合实验，有助于激发学生对实验的兴趣，增强了学生的动手能力和对课程的理解，克服了传热学课程传统实验教学的弊端，有利于培养学生的创新意识和能力。该成果的创新性强，装置设计合理，实验结果符合教学实验要求，具有很大的推广价值。鉴定委员会经讨论，一致认为该项目提出的传热学教学实验组合方先进，开发的实验装置为国内首创，成果处于国内领先水平。鉴定委员会：陈钟颀童钧耕姚俭汪军刘道平实用新型专利