工程認(rèn)證背景下“傳熱學(xué)”混合式教學(xué)模式改革與實(shí)踐＊

孫 健，樊 斌，張任平

（景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)，江西 景德鎮(zhèn)333403）

OBE 的理念是“以學(xué)生中心”“以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向”，將學(xué)生受教育后的成果突顯出來(lái)重點(diǎn)關(guān)注。在這一理念的引導(dǎo)下，在教學(xué)過(guò)程中對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法和具體實(shí)施過(guò)程，提出了新的挑戰(zhàn)，如何改革課程的教學(xué)模式才能使用學(xué)生達(dá)到OBE 理念所要求的成果呢？盧梭說(shuō)：“問(wèn)題不在于教他各種學(xué)問(wèn)，而在于培養(yǎng)他有愛(ài)好學(xué)問(wèn)的興趣，而且在這種興趣充分增長(zhǎng)起來(lái)的時(shí)候，教他以研究學(xué)問(wèn)的方法?！毖芯勘砻鳎褐挥挟?dāng)一個(gè)人要學(xué)習(xí)的東西與他已有的文化水平與日常生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)時(shí)，才能激發(fā)出其強(qiáng)烈的探索和尋求答案的興趣。因此，只有提高了學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程的興趣，將學(xué)生變成課堂教學(xué)過(guò)程的主角，才能讓學(xué)生更好地掌握其內(nèi)容，這就是上面提到的“以學(xué)生為中心”。而要做到“以學(xué)生為中心”，首先要在傳授知識(shí)過(guò)程中追根溯源，根據(jù)知識(shí)形成的原始過(guò)程“還知識(shí)于本原”；另一方面是提高學(xué)生在課堂教學(xué)過(guò)程中的參與度，課堂授課過(guò)程不僅是傳授知識(shí)，更是一種學(xué)生深度參與，老師和學(xué)生相呼應(yīng)、變被動(dòng)為主動(dòng)的學(xué)習(xí)過(guò)程。

“傳熱學(xué)”作為動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科的主要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，本校自1983 年開(kāi)設(shè)該課程，教學(xué)歷史實(shí)踐已有30 多年，隨著學(xué)科的發(fā)展先后開(kāi)設(shè)了“計(jì)算傳熱學(xué)”和“高等傳熱學(xué)”等課程，從而形成了與傳熱相關(guān)的系列課程。近年來(lái)，隨著能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系、培養(yǎng)模式的改革和學(xué)校全面推進(jìn)教學(xué)改革，為適應(yīng)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的需要也不斷與時(shí)俱進(jìn)地對(duì)“傳熱學(xué)”的課程教學(xué)內(nèi)容作了調(diào)整和充實(shí)，對(duì)教學(xué)大綱作了多次修訂。

目前正在進(jìn)行基于工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的傳熱學(xué)課程大綱的修訂工作，修訂后的大綱更符合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求，能體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色和課程特點(diǎn)，滿(mǎn)足本專(zhuān)業(yè)課程體系教學(xué)需要。

1 “傳熱學(xué)”課程的特點(diǎn)和問(wèn)題

“傳熱學(xué)”具有基本概念多、理論性強(qiáng)、公式多、內(nèi)容抽象、不容易理解和記憶等特點(diǎn)。并且隨著高校教學(xué)改革的持續(xù)推進(jìn)，“傳熱學(xué)”課程課時(shí)數(shù)卻在不斷減少，但作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程要求學(xué)生掌握的知識(shí)并沒(méi)有減少，而采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式只能泛泛而談，特別是對(duì)于重點(diǎn)和難點(diǎn)的內(nèi)容，已不能滿(mǎn)足教學(xué)的需求，如此一來(lái)既打擊了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，也影響了教學(xué)質(zhì)量，使該課程不能學(xué)以致用，使學(xué)生達(dá)不到畢業(yè)要求。因此，如何完善和加強(qiáng)課程內(nèi)容和體系建設(shè)，改變傳統(tǒng)的單一、被動(dòng)式、滿(mǎn)堂灌的教學(xué)模式，讓學(xué)生學(xué)完該課程后有獲得感，達(dá)到學(xué)以致用目的，成為“傳熱學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)必須要面對(duì)的一個(gè)挑戰(zhàn)。

2 教學(xué)模式的改革

2.1 教學(xué)方法的創(chuàng)新

在“傳熱學(xué)”教學(xué)過(guò)程中，緊密結(jié)合教材內(nèi)容、專(zhuān)業(yè)特色和學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，靈活地采用多樣的教學(xué)形式和方法，盡可能調(diào)動(dòng)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和能力。采用提問(wèn)式、引導(dǎo)式、討論式等形式多樣的教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自覺(jué)性，激發(fā)學(xué)生對(duì)“傳熱學(xué)”的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

教學(xué)過(guò)程中首先“提出問(wèn)題”引起學(xué)生的注意，使學(xué)生在課堂集中精力思考問(wèn)題，而且還用“引導(dǎo)式”激發(fā)學(xué)生的積極性，想辦法解決問(wèn)題，展開(kāi)想象的翅膀，調(diào)動(dòng)他們的創(chuàng)造力。例如在剛開(kāi)始學(xué)習(xí)“傳熱學(xué)”時(shí)，首先，提出一些和“傳熱學(xué)”相關(guān)的生活或工程問(wèn)題，結(jié)合專(zhuān)業(yè)特色讓學(xué)生思考其中的答案。在進(jìn)一步的學(xué)習(xí)中很自然引入3 種基本傳熱方式（導(dǎo)熱、對(duì)流換熱和輻射換熱）及其各自的基本定律知識(shí)，同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生們對(duì)“傳熱”現(xiàn)象的好奇心和探索欲望及專(zhuān)業(yè)興趣，如“陶瓷是如何燒成的”。

近幾十年，隨著信息工業(yè)的飛速發(fā)展，“傳熱學(xué)”涉及的內(nèi)容也有了很大的變化與提高，因此，授課時(shí)將動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài)與教材內(nèi)容結(jié)合起來(lái)講授，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能學(xué)以致用，達(dá)到專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。例如將導(dǎo)熱系數(shù)和工業(yè)窯爐砌筑材料結(jié)合起來(lái)，將輻射傳熱和陶瓷工業(yè)窯爐的燒成帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、傳熱特性聯(lián)系起來(lái)。同時(shí)要告訴學(xué)生們，信息工業(yè)、生命科學(xué)與技術(shù)、航天技術(shù)、能源工程、現(xiàn)代毫微米制造技術(shù)、微電子機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展促使“微納米尺度傳熱學(xué)”的形成與發(fā)展。

2.2 教學(xué)手段的創(chuàng)新

隨著信息技術(shù)的發(fā)展及教學(xué)改革的深入，“傳熱學(xué)”的線上線下混合式教學(xué)模式被引入了課堂，該模式將信息化教學(xué)方法與傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)提高教學(xué)效率?；旌鲜浇虒W(xué)中線上學(xué)習(xí)主要是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)；線下學(xué)習(xí)利用各種活動(dòng)控件與學(xué)生們互動(dòng)，了解學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，以便于老師對(duì)課程內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致講解。線上線下混合式教學(xué)正是體現(xiàn)OBE的理念的“以學(xué)生為本”，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自學(xué)能力，改變傳統(tǒng)的單一、被動(dòng)式、滿(mǎn)堂灌的教學(xué)模式。

2.2.1 “傳熱學(xué)”課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)

“傳熱學(xué)”課程是培養(yǎng)動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科學(xué)生工程素養(yǎng)的重要課程，同時(shí)由于該課程涉及到很多抽象的物理現(xiàn)象和復(fù)雜的工程實(shí)例，教師很難通過(guò)語(yǔ)言描述或者板書(shū)的形式講解清楚，很容易打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，不利于“傳熱學(xué)”的教學(xué)與學(xué)習(xí)，而混合式教學(xué)可以克服這些缺點(diǎn)和不足?！皞鳠釋W(xué)”線上資源是依托于超星泛雅平臺(tái)、中國(guó)大學(xué)慕課上自建的“傳熱學(xué)”資源，其中共有時(shí)長(zhǎng)10～15 min 視頻39 個(gè)，視頻制作由文字、聲音、動(dòng)畫(huà)、圖片和視頻片段組合而成。在觀看每個(gè)視頻過(guò)程中都會(huì)自動(dòng)彈出2個(gè)相關(guān)的問(wèn)題，以此來(lái)集中學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力，提高學(xué)習(xí)效果。每一視頻章節(jié)配有課后作業(yè)5 題，作為學(xué)生的線上作業(yè)，同時(shí)建有479 個(gè)試題的題庫(kù)，老師可以通過(guò)這些題庫(kù)組織學(xué)生進(jìn)行考試。數(shù)據(jù)顯示，課程資源自上線以來(lái)總訪問(wèn)量到40 多萬(wàn)次，單日訪問(wèn)量最高達(dá)1 532 次，單學(xué)期學(xué)生訪問(wèn)量31 174 人次。

2.2.2 考核方式的改革

“傳熱學(xué)”課程傳統(tǒng)的課程考核方法是以課程期末考試成績(jī)的80%，輔以平時(shí)成績(jī)的20%（包括作業(yè)、課堂考勤和紀(jì)律）相結(jié)合的考核方法，學(xué)生成績(jī)?yōu)榘俜种?。這種考核方式基本是憑一張?jiān)嚲頉Q定學(xué)生的成績(jī)，形式比較單一，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，學(xué)生往往采取期未突擊的形式來(lái)應(yīng)付考試。而混合式教學(xué)的課程考核克服了以上缺點(diǎn)，學(xué)生必須要注重學(xué)習(xí)過(guò)程，成績(jī)由兩部分組成，其中線上成績(jī)占60%，主要包括章節(jié)完整視頻的觀看、線上作業(yè)、章節(jié)試題、參與線上學(xué)習(xí)活躍程度（學(xué)生參與線上討論、點(diǎn)到、提問(wèn)等情況）、線下作業(yè)，各環(huán)節(jié)分?jǐn)?shù)比例老師可根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)定，線下成績(jī)占40%（線下期未考試成績(jī)）。統(tǒng)計(jì)考核數(shù)據(jù)顯示，“傳熱學(xué)”課程及格率為97.6%，其中90 分以上占13.4%，80～89 分之間的占58.5%，成績(jī)較以前單純傳統(tǒng)式課堂教學(xué)有了明顯提高。

另外，基于OBE 理念的線上線下混合式教學(xué)改變了“傳熱學(xué)”傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在教學(xué)過(guò)程中課堂氣氛熱烈，學(xué)生自學(xué)能力、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到了培養(yǎng)和提高?；旌鲜浇虒W(xué)模式拓寬了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野，緊扣專(zhuān)業(yè)脈搏，符合工程認(rèn)證的理念，可在能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)其他專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)課程教學(xué)模式改革中推廣應(yīng)用。

3 總結(jié)

綜上所述，基于OBE 理念的線上線下混合式教學(xué)能夠增強(qiáng)課程的教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。實(shí)踐表明，工程認(rèn)證背景下的“傳熱學(xué)”線上線下混合式教學(xué)模式，目標(biāo)明確，可操作性強(qiáng)，有利于促進(jìn)能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)以“傳熱學(xué)”為代表專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課教學(xué)質(zhì)量的提升。