黃琪嵩,許 波,馮俊軍,丁厚成,林曉飛

(安徽工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002)

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級以及創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的深入實施，為了滿足國家以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟(jì)人才需求，培養(yǎng)新型工科領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才，教育部提出了新工科概念[1]。新工科為未來工程教育改革與發(fā)展模式的探索提供了全新視角，其目的是探索更加多元化、創(chuàng)新性的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的卓越工程科技人才[2]。為適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)需求，推進(jìn)以工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的工科專業(yè)傳統(tǒng)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革顯得尤為關(guān)鍵。

熱工學(xué)涵蓋了工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)兩方面基礎(chǔ)理論，是一門與工程實際聯(lián)系緊密、應(yīng)用性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課[3]。作為安全工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要任務(wù)是使學(xué)生了解能量轉(zhuǎn)換規(guī)律和熱量合理有效利用技術(shù)，從而為后續(xù)的《壓力容器安全》、《防火防爆技術(shù)》和《工業(yè)通風(fēng)與除塵》等專業(yè)課程在基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能方面打下堅實基礎(chǔ)，其對于安全工程專業(yè)人才的培養(yǎng)發(fā)揮了重要的作用。

在新工科背景下，安全工程專業(yè)熱工學(xué)課程教學(xué)將面臨更高要求和挑戰(zhàn)，勢必需要加強(qiáng)和完善這類專業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)。本文在結(jié)合教研組多年來教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，針對熱工學(xué)課程在教學(xué)模式和考核方式中存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和課程考核方式等3個方面對熱工學(xué)課程的教育教學(xué)改革進(jìn)行探討，以期為本專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革提供參考。

1 開展安全工程專業(yè)相關(guān)的案例教學(xué)內(nèi)容

熱工學(xué)是一門多學(xué)科交叉應(yīng)用的課程，其課程內(nèi)容多是圍繞著機(jī)械類、能源動力、建筑環(huán)境等學(xué)科為背景，課程定位過多偏向于統(tǒng)一的科學(xué)理論化，不僅沒有充分體現(xiàn)出不同專業(yè)方向的差異性，還造成學(xué)生專業(yè)實踐應(yīng)用能力培養(yǎng)不足。熱工學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)在大綱的指引下增加實用性和多樣性，體現(xiàn)出不同專業(yè)和行業(yè)的特色，并結(jié)合學(xué)術(shù)前沿進(jìn)行內(nèi)容的豐富和充實。課程內(nèi)容更多地體現(xiàn)出工程應(yīng)用的實用性特點，才能夠有效提高學(xué)生們專業(yè)知識應(yīng)用與實踐能力，更有利于新工科背景下的卓越工程科技人才的培養(yǎng)。對于安全工程專業(yè)，需培養(yǎng)學(xué)生從事安全工程領(lǐng)域的研究與開發(fā)、設(shè)計、風(fēng)險分析與評價、檢測監(jiān)控等方面的工程實踐能力[4]。安全工程專業(yè)的熱工學(xué)課程應(yīng)重點培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用相關(guān)原理解決實際問題的能力，然而教學(xué)內(nèi)容及參考教材涉及安全專業(yè)的應(yīng)用案例較少。因此，為了讓學(xué)生們使學(xué)生深入了解熱工學(xué)理論在安全專業(yè)的應(yīng)用，可通過一些專業(yè)應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用熱工學(xué)的知識來分析，加深學(xué)生們對相關(guān)知識點的理解。例如：針對熱力過程計算相關(guān)內(nèi)容，可引入鍋爐壓力容器事故案例，利用鍋爐爆炸前后的水蒸汽和飽和水焓熵的增減來計算鍋爐爆炸能量[5]；以及將混合氣體組分換算與可燃?xì)怏w爆炸極限計算聯(lián)系起來等。將熱工學(xué)相關(guān)知識點融入到安全事故案例分析中去，不僅強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動力，還可提高學(xué)生利用熱工學(xué)原理分析和解決安全專業(yè)問題的能力。

2 建立多元混合式教學(xué)模式

傳統(tǒng)的熱工學(xué)課程教學(xué)方式多以課堂講述為主，學(xué)生在大部分時間里都處于被動接受知識的狀態(tài)，加之課程涉及的理論深奧、公式較多、概念抽象，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率都不是很高。即使有提問和討論等活動環(huán)節(jié)來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，也往往只有個別學(xué)生參與，對促進(jìn)教師教學(xué)及學(xué)生掌握知識的作用是非常有限的?？梢姡瑢τ跓峁W(xué)這類理論性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，教師們多采用的傳統(tǒng)授課模式已經(jīng)不滿足現(xiàn)代信息化條件下的教學(xué)要求。

將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合的“互聯(lián)網(wǎng)+”多元混合式教學(xué)模式已成為當(dāng)前信息化教學(xué)背景下的主流教學(xué)模式。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，為了保證高校課堂教學(xué)質(zhì)量，教師們需充分利用各種現(xiàn)代科技技術(shù)推進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革。熱工學(xué)課程可以借助“互聯(lián)網(wǎng)+”的平臺進(jìn)行調(diào)整，豐富課程教學(xué)資源，建立“線上線下”“課堂內(nèi)外”等多元混合式教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效果。

當(dāng)前信息化數(shù)字教育資源引起了人們的廣泛關(guān)注，教師可采取慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、微課等互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式開展學(xué)習(xí)?；ヂ?lián)網(wǎng)上具有很多完整的工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)開放在線課程，學(xué)生可以在課下就課堂上沒有理解清楚的部分知識點通過網(wǎng)絡(luò)課程的電子資源來補(bǔ)充。國內(nèi)開放課程平臺主要有：中國大學(xué)MOOC、MOOC學(xué)院、在學(xué)堂和Ewant等等，國外主要有Coursera、Udacity、edX、Open2Study等，這些網(wǎng)絡(luò)平臺上還可以下載教學(xué)課件、參考書、習(xí)題庫等資料。通過線下學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)，教師的作用由講授知識轉(zhuǎn)變?yōu)楸O(jiān)督和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

3 探索形成性評價課程考核方式

目前，工程熱力學(xué)這門課程主要還是以期末考試成績作為學(xué)生對該門課程掌握程度的評價準(zhǔn)則。這種考核方式偏重期末考試成績，不重視學(xué)生的平時表現(xiàn)，無法衡量學(xué)生們的階段性學(xué)習(xí)效果?？己私Y(jié)果也只能用于判斷學(xué)生會不會用熱力學(xué)相關(guān)公式來計算一些簡單的熱力學(xué)問題，無法考查學(xué)生們應(yīng)用課程理論解決實際問題的能力，并不能滿足新工科背景下的人才培養(yǎng)目標(biāo)要求。隨著教學(xué)內(nèi)容與手段的改革，課程考核評價體系從也應(yīng)隨之改革，為了盡可能地客觀公正評價每位學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，需進(jìn)行多元化的考試，實行綜合性的考核方法[6]。

在多元混合式教學(xué)模式中，應(yīng)采取形成性評價和終結(jié)性考試評價的方式，并且加大形成性評價在教學(xué)評價中的比例。形成性評價更注重學(xué)習(xí)過程，主要包括課堂學(xué)習(xí)(如出勤率、課堂提問、課堂討論、學(xué)習(xí)筆記等)、課程作業(yè)(可包括小論文、研究報告等)、階段性學(xué)習(xí)測驗與期中考試(筆試或口試等)、教學(xué)實踐活動(實驗、創(chuàng)新等)、專題討論、小組學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)等形式；終結(jié)性評價主要指最后的筆試成績。

為全面考察學(xué)生的綜合素質(zhì)能力并客觀評價學(xué)生的各環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)表現(xiàn)，本課程將過程形成性評價與期末終結(jié)性考核的有機(jī)結(jié)合，提出貫穿整個教學(xué)環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)化多環(huán)節(jié)的加權(quán)平均考核方法。將平時考核比例提高到50%，包括平時作業(yè)、測驗成績、課堂考勤、實驗成績和課堂表現(xiàn)5個部分；并在期末考核環(huán)節(jié)，降低試卷中名詞解釋、簡答等簡單的純知識考察試題的比例，增加綜合案例題型，重點考核學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。注重形成性評價方式考核內(nèi)容，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以比較客觀地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。同時通過隨堂檢測、知識點提問、單元測驗及作業(yè)等環(huán)節(jié)的反饋，教師們還可及時掌握學(xué)生們課前自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)情況和對知識的理解和運(yùn)用程度。

4 結(jié)語

熱工學(xué)課程在安全工程專業(yè)本科生教育中占有重要地位，其可為學(xué)生以后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及更好地適應(yīng)新形勢下的工程設(shè)計、科學(xué)研究及其他技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。推進(jìn)新工科背景下的熱工學(xué)課程教學(xué)改革，需要以課程基本目標(biāo)為基準(zhǔn)，有針對性地采取一些特色的教學(xué)手段、教學(xué)方法和思路，才能培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)理論計算與工程實踐相結(jié)合以及獨(dú)立解決工程實際問題的能力，從而實現(xiàn)新工科要求下的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)目標(biāo)。