“互聯(lián)網(wǎng)+〞時代下機械類專業(yè)?熱工根底?課程教學(xué)改革的研究與理論〔〕:

摘要："互聯(lián)網(wǎng)+教育";具有獨特的優(yōu)勢，同時也對傳統(tǒng)教育提出了挑戰(zhàn)。本文利用"互聯(lián)網(wǎng)+教育";的優(yōu)勢，針對傳統(tǒng)?熱工根底?課程教學(xué)過程存在的問題，同時為適應(yīng)工程教育專業(yè)認證的要求，對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、實驗教學(xué)等方面進展研究與理論，形成一套機械類專業(yè)?熱工根底?教學(xué)的詳細策略。理論結(jié)果說明：教學(xué)改革后學(xué)生的課程平均成績明顯進步，兩個課程目的達成度均有明顯進步。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+教育；熱工根底；教學(xué)改革

互聯(lián)網(wǎng)+";時代下機械類專業(yè)?熱工根底?課程教學(xué)改革的研究與理論[J].教育現(xiàn)代化，"互聯(lián)網(wǎng)+教育";是隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的不斷開展，互聯(lián)網(wǎng)科技與教育領(lǐng)域相結(jié)合的一種新的教育形式。2022年教育部印發(fā)了?教育信息化2.0行動方案?，提出到2022年建成"互聯(lián)網(wǎng)+教育";大平臺的要求。因此，做好信息化技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)形式的交融勢在必行。?熱工根底?課程以研究熱能的有效利用及轉(zhuǎn)換與傳遞規(guī)律為其根本內(nèi)容，是機械類專業(yè)的專業(yè)根底課程，也是工程類專業(yè)中介于根底課和專業(yè)課之間起橋梁和紐帶作用的核心專業(yè)根底課。

一熱工根底課程改革背景及意義

熱工根底課程由兩門專業(yè)根底課程合并而成，包含工程熱力學(xué)局部和傳熱學(xué)局部，知識組成與兩門獨立的工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)課程一樣，但是只有32學(xué)時。熱工課程內(nèi)容繁多，課程體系復(fù)雜，而課程開設(shè)學(xué)時較少。這就形成了內(nèi)容多與學(xué)時少的鮮明矛盾，如何在原有學(xué)時根底上到達很好的教學(xué)效果就成了一個值得關(guān)注的話題。目前，機械類專業(yè)包括機械自動化、機核、機電、過控、車輛等專業(yè)方向均開設(shè)了熱工根底課程，如何在到達根本教學(xué)效果的根底上，進一步滿足不同專業(yè)方向的要求也是需要考慮的問題。經(jīng)幾年教學(xué)理論發(fā)現(xiàn)，機械類專業(yè)熱工根底課程存在以下問題：〔1〕傳統(tǒng)教學(xué)方法和手段與"互聯(lián)網(wǎng)+教育";之間的矛盾；〔2〕課程學(xué)時少與內(nèi)容多的矛盾；〔3〕大類專業(yè)統(tǒng)一授課與兼顧各個專業(yè)特點的矛盾；〔4〕教師自身工程經(jīng)歷缺乏與學(xué)生工程才能培養(yǎng)的矛盾；〔5〕實驗內(nèi)容少且單一與學(xué)生理論創(chuàng)新才能培養(yǎng)的矛盾。

工程教育專業(yè)認證對機械專業(yè)提出了新的人才培養(yǎng)要求，因此，為解決課程存在的問題及適應(yīng)工程教育專業(yè)認證的要求，迫切的需要對熱工根底課程施行改革。

二課程改革方法

為解決好上述的五個矛盾同時適應(yīng)工程教育專業(yè)認證對于應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求，本文以機械類專業(yè)?熱工根底?課程教學(xué)改革為研究對象，從參與教學(xué)活動的兩個主體教師和學(xué)生出發(fā)，通過加強教師自身才能提升和對信息化教學(xué)手段的掌握和應(yīng)用，改革創(chuàng)新課堂教學(xué)組織形式和方法，綜合應(yīng)用案例式、研討式和啟發(fā)式等教學(xué)方法，強化學(xué)生對知識的理解和掌握，并通過課程實驗及學(xué)科競賽進步學(xué)生分析和解決工程問題的才能，而且建立合理的教學(xué)質(zhì)量考核指標，有效的評價和反響教學(xué)效果，從而到達培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目的。詳細研究思路如圖1所示。

〔一〕利用"互聯(lián)";平臺和信息化教學(xué)手段，創(chuàng)新課堂構(gòu)造，繪制重要知識點思維導(dǎo)圖

建立課程的教學(xué)和輔導(dǎo)網(wǎng)站，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式，以進步課堂聽課效率；設(shè)立師生教學(xué)互動平臺，及時解決學(xué)生學(xué)習(xí)中所遇到的問題，增設(shè)試題庫方便學(xué)生復(fù)習(xí)和自測。通過網(wǎng)絡(luò)課程建立，利用其實現(xiàn)教育雙向互動、實時交互，拉緊教師與學(xué)生的心理間隔，增加師生的交流時機和范圍。針對課程內(nèi)容繁雜這樣特點，課前梳理課程內(nèi)容的邏輯關(guān)系，并利用思維導(dǎo)圖法，記憶知識點，通過繪制重要內(nèi)容的思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)絡(luò)、理解并記憶知識點。

〔二〕整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改良教學(xué)方法和手段

1.根據(jù)各專業(yè)的特點，制定相應(yīng)的授課方案，調(diào)整授課內(nèi)容對于機械、機電、機核專業(yè)，熱工根底中的工程熱力學(xué)局部側(cè)重于機械設(shè)備熱能向機械能的轉(zhuǎn)換效率和轉(zhuǎn)換方向講授，傳熱學(xué)局部側(cè)重于機械設(shè)備和裝置的換熱和散熱講授；對于測控、過控、材控專業(yè)，熱工根底中的工程熱力學(xué)局部側(cè)重于控制系統(tǒng)中熱能向機械能的轉(zhuǎn)換效率和轉(zhuǎn)換方向講授，傳熱學(xué)局部側(cè)重于控制系統(tǒng)和化工過程的換熱和散熱講授；對于車輛專業(yè)，熱工根底中的工程熱力學(xué)局部側(cè)重于汽車發(fā)動機熱能向機械能的轉(zhuǎn)換效率和轉(zhuǎn)換方向講授，傳熱學(xué)局部側(cè)重于車用散熱器和發(fā)動機的換熱和散熱講授；

綜合運用案例式、研討式、啟發(fā)式教學(xué)法通過精心設(shè)計適宜的案例，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用才能和分析才能；通過布置研討內(nèi)容，小組研討，學(xué)生自主講述，鍛煉學(xué)生查找-整理-挑選信息才能、協(xié)作才能和溝通表達才能；通過合理設(shè)問啟發(fā)學(xué)生考慮，鍛煉學(xué)生運用理論知識解決實際問題的才能，啟迪學(xué)生思維。

雙語教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣在熱工根底授課的過程中采用與科技英語相結(jié)合的方式，目的是讓學(xué)生在學(xué)好本專業(yè)課程的同時，對本專業(yè)的一些科技術(shù)語的英文表述有根本的認識，并在不影響正常的學(xué)科教學(xué)和學(xué)生掌握專業(yè)知識的情況下使用，讓學(xué)生在專業(yè)知識和科技英語兩方面都有收獲。熱工根底的教學(xué)內(nèi)容涉及到各種設(shè)備的工作原理，講起來比擬枯燥，假設(shè)在講課時將關(guān)鍵性的科技術(shù)語用英語表述，可以給學(xué)生一定的新穎感。

〔三〕全面進步教師自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)

教師作為課程教學(xué)的主體之一，在教學(xué)環(huán)節(jié)開展中起關(guān)鍵作用，因此，加強教師自身建立，不斷進步教師理論及理論程度，可有效解決教師自身經(jīng)歷缺乏與學(xué)生工程才能培養(yǎng)的矛盾。一方面，加強國內(nèi)外的交流與合作，利用可能時機，組織學(xué)校之間交流，同時也可多渠道地建立與國外高校的聯(lián)絡(luò)，理解和研究國外教改動態(tài)，學(xué)習(xí)和引進先進的教學(xué)經(jīng)歷和方法。另一方面，課題組教師每月至少互相聽課一次，并由工程負責(zé)人組織牽頭每月開一次課程研討會，針對課程重點難度內(nèi)容進展討論，以進步教師的授課程度；課題組教師參與學(xué)生專業(yè)消費實習(xí)，以積累工程理論經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)各專業(yè)相關(guān)的熱工問題，并將這些問題凝練為經(jīng)典案例植入課堂教學(xué)，加強課堂教學(xué)的興趣性，到達吸引學(xué)生，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。

〔四〕改革實驗教學(xué)方法，注重學(xué)生工程應(yīng)用才能和創(chuàng)新才能的培養(yǎng)

熱工課程所反映的兩門學(xué)科都是應(yīng)用科學(xué)，一定的實驗及理論可以使學(xué)生的理論知識得到運用，加深了對理論知識的理解和掌握，同時進步理解決理論問題的才能，進而激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的探究精神。但如今的熱工實驗存在著實驗單一，設(shè)備老舊的特點，因此，需要改革實驗教學(xué)方法，真正做到讓學(xué)生學(xué)以致用的目的；并及時更新實驗設(shè)備適應(yīng)學(xué)生需求。與此同時，鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生參加相關(guān)學(xué)科競賽，例如大學(xué)生節(jié)能減排大賽，起到了學(xué)以致用的效果也增強了學(xué)生的團隊意識。通過進展實驗教學(xué)改革及積極參加相關(guān)學(xué)科競賽，可解決實驗內(nèi)容少且單一與學(xué)生理論創(chuàng)新才能培養(yǎng)的矛盾。

〔五〕建立合理的質(zhì)量考核指標，評價反響教學(xué)效果

熱工根底課程為必須專業(yè)根底課程，課程學(xué)生總評成績由期末考試成績和平時成績組成，而平時成績包括課堂表現(xiàn)，作業(yè)和課程實驗。期末考試成績能從一定程度上反映學(xué)生對課程知識點的掌握情況，而班級成績平均值能反映出學(xué)生的平均掌握情況，因此將各個班級考試平均成績作為考核的一個指標點。為適應(yīng)專業(yè)認證要求，對課程設(shè)定了兩個課程目的，通過計算課程目的的達成度來評價對于每個目的要求的滿足情況，其課程目的達成度結(jié)果作為另一個考核指標點。通過對兩個指標點的比照分析，可得出學(xué)生對于知識點的掌握情況，以及工程知識的分析運用情況，并把考核結(jié)果反響于教學(xué)的每個環(huán)節(jié)，從而改良教學(xué)手段，進步教學(xué)質(zhì)量。

三課程改革前后結(jié)果分析比照

課程改革前后隨機抽取機械類專業(yè)15級和16級四個班級，各120人，分析其學(xué)生的熱工課程學(xué)習(xí)成績情況和課程目的達成度情況。為適應(yīng)機械類專業(yè)工程教育專業(yè)認證要求，熱工課程設(shè)定兩個課程目的來支撐機械專業(yè)的畢業(yè)要求，在課堂表現(xiàn)，作業(yè)、實驗和考試環(huán)節(jié)分別設(shè)定不同權(quán)重支撐兩個課程目的，課程目的1為對知識點的理解掌握目的，課程目的2為運用熱工根底知識分析實際工程問題的才能。15級為課程改革施行前，16級為課程改革施行后，由圖2可看出，15級四個班級的平均成績均在60-70之間，施行改革后，16級四個班級的平均成績均高于15級，在70-80之間，由此可知課程改革效果比擬明顯。由圖3和圖4可看出，15級課程目的1達成度在0.7左右，施行改革后，16級課程目的1達成度在0.85以上，比改革前進步了15%，可見改革后學(xué)生對知識點的理解掌握更好；對課程目的2達成度分析發(fā)現(xiàn)，15級目的2達成度在0.6左右，而16級目的2達成度有明顯進步，在0.7以上，有的班級高達0.8，這一結(jié)果在于課程教學(xué)改革過程中注重學(xué)生的知識遷移運用才能培養(yǎng)及工程理論才能的培養(yǎng)。

四結(jié)語

"互聯(lián)網(wǎng)+教育";和傳統(tǒng)教育可形成優(yōu)勢互補，為解決?熱工根底?課程教學(xué)過程存在的問題指明了方向。本文從熱工課程教學(xué)過程中存在的矛盾出發(fā)，對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、實驗教學(xué)等方面進展研究與理論，結(jié)果說明：教學(xué)改革后學(xué)生的課程平均成績明顯進步，兩個課程目的達成度均有明顯進步。鑒于課程改革的良好效果，課程將進一步推進課程改革，力爭使改革效果惠及每位學(xué)生。

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