李軍 徐青

摘要：“熱工基礎(chǔ)”是能源與動(dòng)力工程類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。針對(duì)“熱工基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，從應(yīng)用工程案例、網(wǎng)絡(luò)資源利用、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面就教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程觀念等進(jìn)行了探討，以期完善“熱工基礎(chǔ)”課程教學(xué)方法，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工科生。

關(guān)鍵詞：課程改革;工程案例;網(wǎng)絡(luò)資源

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）33-0067-02

“熱工基礎(chǔ)”課程主要是研究熱能與其他形式能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系、轉(zhuǎn)換規(guī)律及應(yīng)用、熱量傳遞的基本方式及其傳遞過(guò)程。“熱工基礎(chǔ)”課程是學(xué)生從基礎(chǔ)課到專業(yè)基礎(chǔ)課的過(guò)渡，在工科學(xué)生中學(xué)習(xí)面較大。該課程的概念性強(qiáng)，涉及的理論較為抽象，同時(shí)與工程實(shí)際又有十分密切的聯(lián)系?！盁峁せA(chǔ)”課程包括工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)兩部分內(nèi)容。這兩部分內(nèi)容單獨(dú)開(kāi)課的學(xué)時(shí)合計(jì)140學(xué)時(shí)，但熱工學(xué)基礎(chǔ)課程學(xué)時(shí)為96學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)雖然大幅減少但教學(xué)內(nèi)容很多。在該課程的教學(xué)過(guò)程中，授課教師普遍覺(jué)得課程難教，上課學(xué)生覺(jué)得課程難于理解，在教學(xué)過(guò)程中處于兩難的境地。

當(dāng)前采用的傳統(tǒng)講授及多媒體教學(xué)模式只能講授一些最基本的知識(shí)，講授的深度和廣度不夠，學(xué)生只能囫圇吞棗，一知半解。許多教育工作者也從借鑒國(guó)內(nèi)為大學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和改革教學(xué)手段等方面對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了探索。[1-2]本文分析“熱工基礎(chǔ)”課程教學(xué)現(xiàn)狀和課程特點(diǎn)，采用了工程案例教學(xué)法和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等教學(xué)方法改革，讓學(xué)生在具體的案例中牢固掌握該課程的理論知識(shí)，形成理論結(jié)合實(shí)際的教學(xué)方法。

一、培養(yǎng)工程觀念，提高實(shí)踐能力

“熱工基礎(chǔ)”課程具有概念多、教學(xué)內(nèi)容豐富和知識(shí)點(diǎn)廣泛等特點(diǎn)。同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)比較枯燥，為此在在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)理論知識(shí)結(jié)合實(shí)際問(wèn)題的授課方式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，樹立工程觀念，增強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解。[3]

1.課前專業(yè)認(rèn)知

本門課程開(kāi)課前帶領(lǐng)學(xué)生到電廠、化工廠、冷庫(kù)和發(fā)動(dòng)機(jī)廠等單位進(jìn)行參觀，初步了解這些企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際流程和生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)課程所涉及的知識(shí)預(yù)先有個(gè)視覺(jué)上的認(rèn)識(shí)。開(kāi)課后遇到具體的理論知識(shí)可結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行講解，比如講到“蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)”一節(jié)，就引導(dǎo)學(xué)生回顧電廠運(yùn)行流程，結(jié)合課件中的動(dòng)畫模擬，加深對(duì)循環(huán)過(guò)程的理解，并對(duì)熱力設(shè)備每一部分的特點(diǎn)和作用增強(qiáng)記憶。通過(guò)這種方式教學(xué)，學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)覺(jué)得不陌生，從而對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。

2.工程案例教學(xué)

“熱工基礎(chǔ)”課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，主要為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。但課程本身也有很多實(shí)踐問(wèn)題。教研室部分教師長(zhǎng)期從事冷庫(kù)設(shè)計(jì)、中央空調(diào)設(shè)計(jì)安裝和換熱器改造等工程項(xiàng)目，將這些工程實(shí)際項(xiàng)目與課程知識(shí)對(duì)接，使學(xué)生更好地體會(huì)到知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程，擴(kuò)寬了學(xué)生的視野，消除了學(xué)習(xí)理論知識(shí)無(wú)用和不知如何用的想法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化了學(xué)生的工程觀念。[4]

工科專業(yè)一般都和當(dāng)?shù)嘏c專業(yè)相關(guān)的典型企業(yè)有緊密合作關(guān)系，可不間斷聘請(qǐng)企業(yè)的工程師結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。通過(guò)這種教學(xué)空間的拓展和延伸、生產(chǎn)一線的工程實(shí)踐，增強(qiáng)了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，豐富了學(xué)生的專業(yè)前沿知識(shí)，更好地促進(jìn)學(xué)校與企業(yè)的對(duì)接，學(xué)生與工程師的轉(zhuǎn)變。

教師通過(guò)文字描述、多媒體和圖表等多種手段引入教學(xué)案例。教師呈現(xiàn)案例后，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)一步一步、循序漸進(jìn)地啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生積極地進(jìn)行思考;學(xué)生可以分小組合作進(jìn)行案例中各種問(wèn)題的分析和討論，發(fā)現(xiàn)和探索解決問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

在案例教學(xué)的環(huán)節(jié)同時(shí)引入學(xué)生參加節(jié)能減排大賽和大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容，利用學(xué)生自己的方案來(lái)分析如何結(jié)合理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。[5]通過(guò)這樣的方式使學(xué)生覺(jué)得自己能更好地參與到學(xué)習(xí)之中，既加強(qiáng)了對(duì)理論知識(shí)的理解，又激發(fā)了大家參與科研的熱情，同時(shí)很多學(xué)生由此愛(ài)上科研，從而考取研究生，為就業(yè)也拓寬了渠道。

3.授課后的生產(chǎn)實(shí)習(xí)

我校工科專業(yè)在大三下學(xué)期組織學(xué)生去企業(yè)進(jìn)行為期一個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)更好地接觸工程實(shí)際，了解產(chǎn)品加工過(guò)程，可以重新系統(tǒng)地回顧理論知識(shí)，加深對(duì)課本知識(shí)的印象。通過(guò)這種課前認(rèn)知、課堂學(xué)習(xí)和課后實(shí)習(xí)的模式增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成了理論結(jié)合實(shí)際的教學(xué)方法。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

除了在課堂教學(xué)中加入與工程實(shí)際及生活密切相關(guān)的案例及問(wèn)題外，我們還加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過(guò)多媒體課件及教師現(xiàn)場(chǎng)講解，使學(xué)生全面了解實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備，熟練掌握各種設(shè)備的操作技巧，為學(xué)生進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);參加教師的科研工作，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力;要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，從而鍛煉了實(shí)踐和創(chuàng)新能力;通過(guò)設(shè)置綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，利用各種儀器設(shè)備，融會(huì)貫通多門課程理論知識(shí)，分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力;吸引學(xué)生參與到教師的科研工作中，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與科研、生產(chǎn)、社會(huì)應(yīng)用項(xiàng)目密切聯(lián)系，鍛煉學(xué)生的獨(dú)立科研能力、獲取豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。[6]

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生加深理論理解的重要方法，并能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立工作能力。“熱工基礎(chǔ)”課程中設(shè)計(jì)的內(nèi)容多并且抽象廣泛，為了加深對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

通過(guò)開(kāi)放式教學(xué)方式，加強(qiáng)了師生互動(dòng)，以學(xué)生為主體，建立健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，形成基礎(chǔ)型、專業(yè)型、綜合型、自主型、科研型的實(shí)驗(yàn)類別。通過(guò)教師集中講授或個(gè)別輔導(dǎo)，觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生分組協(xié)作，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出問(wèn)題質(zhì)疑，討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師集中解答等方法，增加了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提高了學(xué)生的分析處理問(wèn)題能力，激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新潛能。

通過(guò)校企緊密合作完善了實(shí)習(xí)基地建設(shè)，與校外諸多企業(yè)建立了長(zhǎng)期穩(wěn)固的實(shí)習(xí)基地，使學(xué)生能夠充分接受良好的工程實(shí)踐訓(xùn)練，提高了處理實(shí)際問(wèn)題的能力，達(dá)到了增強(qiáng)綜合素質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)。

采用多媒體，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)字化中心采用多媒體輔助教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)技術(shù)的直觀講解、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的清晰再現(xiàn)、生產(chǎn)實(shí)踐的虛擬觀摩，明顯改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，激發(fā)了學(xué)生的參與意識(shí)及科研興趣。

充分利用傳熱傳質(zhì)學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)資源的充分共享。不僅可以及時(shí)發(fā)布實(shí)驗(yàn)相關(guān)信息，還可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，使得學(xué)生能夠隨時(shí)查閱各種實(shí)驗(yàn)課件、完成課前預(yù)習(xí)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)、交流實(shí)驗(yàn)心得、展開(kāi)學(xué)術(shù)討論等活動(dòng)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了高效優(yōu)質(zhì)的資源服務(wù)。

從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能、增強(qiáng)分析處理問(wèn)題能力、提高綜合素質(zhì)、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)的角度出發(fā)，中心建立了系統(tǒng)的個(gè)性化、多元化實(shí)驗(yàn)考核體系，并不斷加以完善和改進(jìn)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)總成績(jī)由三部分組成：平時(shí)成績(jī)+實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)+書面考試成績(jī)。其中各部分成績(jī)比例按照實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的不同科學(xué)合理分配。平時(shí)成績(jī)根據(jù)學(xué)生出勤、課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新綜合評(píng)定;實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理總結(jié)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及課后思考綜合評(píng)定。書面考試題型根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)性質(zhì)分層次、按類別劃分，分別考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)技術(shù)、綜合分析及自主創(chuàng)新能力。根據(jù)學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目特點(diǎn)，采取不同方式的考核方式，包括筆試、面試、自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)等多種形式。

二、應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)手段

本學(xué)科內(nèi)容和學(xué)科動(dòng)態(tài)變化較大，僅僅憑借教師課堂上的介紹是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性不夠，如果沒(méi)有任課教師強(qiáng)制要求，學(xué)生不會(huì)主動(dòng)去了解學(xué)習(xí)本學(xué)科的最新進(jìn)展。另外，現(xiàn)有的教學(xué)模式中教師和學(xué)生之間的相互交流時(shí)間過(guò)少，僅局限于課后及約定的答疑時(shí)間，很多時(shí)候?qū)W生有問(wèn)題找不到教師交流獲得正確的解答，從而打消了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。[7-8]

發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)能力。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，教師的講授深度和廣度得以拓展，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得以提高。通過(guò)多年的教學(xué)，專業(yè)教師積累了大量的資料，采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式很難講授給學(xué)生，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，將相關(guān)的資料放入學(xué)習(xí)網(wǎng)站中可以讓學(xué)生有針對(duì)性地學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)的深度和廣度。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)網(wǎng)站還可以為從事熱工領(lǐng)域工作的往屆畢業(yè)生提供一個(gè)交流的平臺(tái)，通過(guò)這個(gè)平臺(tái)能幫助往屆畢業(yè)生解決工程實(shí)踐中碰到的問(wèn)題。此外通過(guò)相互的交流還能夠豐富“熱工基礎(chǔ)”的實(shí)踐教學(xué)，從而達(dá)到“雙贏”目的。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的選擇和自我開(kāi)發(fā)是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)非常關(guān)鍵的一步，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)前需要設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境各種類型教學(xué)模式需要的網(wǎng)上共享資源，此外還需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)上其他教學(xué)資源進(jìn)行選擇整合。

針對(duì)“熱工基礎(chǔ)”課程特點(diǎn)，結(jié)合項(xiàng)目組成員多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)并開(kāi)展基于網(wǎng)絡(luò)資源各種類型的教學(xué)模式試驗(yàn)。通過(guò)幾輪教學(xué)試驗(yàn)尋求最適合教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式。

進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，主要通過(guò)問(wèn)卷分析、網(wǎng)絡(luò)在線測(cè)試、教學(xué)進(jìn)行情況等方式來(lái)評(píng)價(jià)，分析網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)際效果和存在的問(wèn)題。最后與傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行比較研究，結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)尋求一種二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的教學(xué)模式。

三、結(jié)束語(yǔ)

課程體系改革是教育改革的核心。熱工課程教學(xué)體系改革應(yīng)以知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展為指導(dǎo)思想，以理論結(jié)合實(shí)踐、注重思維創(chuàng)新、鼓勵(lì)科學(xué)探索為教學(xué)理念，理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、工程實(shí)踐緊密有機(jī)結(jié)合，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工程型、應(yīng)用型高素質(zhì)人才為教學(xué)目標(biāo)。

加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生工程觀念的教學(xué)模式就需要教師付出努力，必須不斷學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)。教學(xué)沒(méi)有固定的模式，但有共同的目的。合理采用多種教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新意識(shí)，是熱工基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的目標(biāo)。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）