馬 強(qiáng),張紅霞,胡 凱,黃 晶,李智博,羅 璇
(承德石油高等專科學(xué)校 熱解工程系,河北 承德 067000)
高職院校傳熱學(xué)考試改革探索
馬 強(qiáng),張紅霞,胡 凱,黃 晶,李智博,羅 璇
(承德石油高等??茖W(xué)校 熱解工程系,河北 承德 067000)
針對(duì)高職院校能源動(dòng)力類專業(yè)基礎(chǔ)課程傳熱學(xué)的分析,結(jié)合當(dāng)前的學(xué)情特點(diǎn),對(duì)當(dāng)前的考試考核中的問(wèn)題提出一些改革措施。通過(guò)改進(jìn)使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了一系列變化,提高了一些學(xué)習(xí)較差學(xué)生的積極性,取得了較好的效果,為基礎(chǔ)課程的教學(xué)和考試改革進(jìn)行了有益的探索。
傳熱學(xué)教學(xué);考試改革;措施
傳熱學(xué)是一門研究由溫差所引起的熱量傳遞規(guī)律的科學(xué),是電廠熱能動(dòng)力裝置和供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)技術(shù)專業(yè)(以下簡(jiǎn)稱熱動(dòng)和暖通)的核心基礎(chǔ)課,它以高等數(shù)學(xué)和流體力學(xué)等知識(shí)為基礎(chǔ),為后續(xù)的熱力設(shè)備傳熱分析和管理奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),起著一個(gè)承上啟下的重要作用。通過(guò)近兩年的分析發(fā)現(xiàn),學(xué)生的期末卷面成績(jī)較低,學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握不是太牢固,結(jié)合實(shí)際進(jìn)行理論分析的能力較差,部分學(xué)生為考試而考試,這已經(jīng)背離了教學(xué)的初衷,如何進(jìn)行改革,筆者進(jìn)行了一些有益的探索。
“傳熱學(xué)”雖然屬于技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科,但它不像流體力學(xué)和工程熱力學(xué)那樣系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)而偏于理論,而是一門發(fā)展中的實(shí)用性較強(qiáng)的工程學(xué)科?!皞鳠釋W(xué)”是研究宏觀熱量傳遞現(xiàn)象的科學(xué),但由于不同的傳熱方式分別受不同物理定律的制約,三種基本傳熱方式自成體系,并且由于學(xué)科的發(fā)展尚未成熟,還有很多“物理模型”處于研究階段,而且對(duì)同一問(wèn)題,解決的方法往往不是單一的,可以有幾個(gè)不同的具體解法。所以“傳熱學(xué)”這門課程的內(nèi)容連貫性和系統(tǒng)性較差,表現(xiàn)為基本概念繁多、公式紊亂、重點(diǎn)分散等,不利于學(xué)生的理解和記憶[1]。部分學(xué)校開展了基于信息和多媒體技術(shù)的傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn),也有的學(xué)校將CFD軟件引入到傳熱學(xué)教學(xué)中來(lái)[2,3]。傳熱學(xué)作為高職院校中一門重要的專業(yè)核心基礎(chǔ)課是熱工基礎(chǔ)的一部分,而熱工基礎(chǔ)作為學(xué)校的精品課程取得了較多的成績(jī),這里就不再贅述。
近些年來(lái),我國(guó)的高職院校生源質(zhì)量不斷變化,伴隨著我校單獨(dú)招生比例和數(shù)量的逐漸增加,學(xué)生的基礎(chǔ)理論較以往有明顯的下降,自主學(xué)習(xí)能力較弱,創(chuàng)新思維較強(qiáng),參與社會(huì)活動(dòng)的積極性較高,學(xué)習(xí)的認(rèn)知性較弱。
選取我校能源動(dòng)力類中熱動(dòng)和暖通兩個(gè)專業(yè),15級(jí)熱動(dòng)110人,暖通68人,其中單招學(xué)生總數(shù)為148人,占到總?cè)藬?shù)的88.1%,他們大部分符合上述所描述的單獨(dú)招生的性質(zhì)。而傳熱學(xué)的教學(xué)中熱動(dòng)為前9周,暖通為前14周,考試周為20周,期間為金工實(shí)習(xí)或者專業(yè)訓(xùn)練之類的課程,學(xué)生學(xué)習(xí)較緊張,通過(guò)一個(gè)月左右的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),之前所學(xué)的傳熱學(xué)的知識(shí)遺忘多半,為了應(yīng)付最后的考試,學(xué)生突擊復(fù)習(xí),最終難以取得理想的考評(píng)效果。而且這種傳統(tǒng)的考核方式難以準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生在整個(gè)學(xué)期的表現(xiàn)。
考試是教學(xué)活動(dòng)的最后環(huán)節(jié)也是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),是檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度的一個(gè)重要判據(jù),也是按照課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教學(xué)過(guò)程和教學(xué)效果的一個(gè)測(cè)量和最終評(píng)判??荚嚲哂薪逃虒W(xué)功能、導(dǎo)向功能、檢測(cè)功能、證明功能、反饋和激勵(lì)功能等,且實(shí)施考核可以促進(jìn)學(xué)生明確課程目標(biāo)、鞏固所學(xué)知識(shí)、檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果、掌握關(guān)鍵問(wèn)題、訓(xùn)練思維、培養(yǎng)應(yīng)變能力、培養(yǎng)分析解決問(wèn)題的能力[4]??荚嚦煽?jī)的高低可以作為學(xué)生綜合測(cè)評(píng)的一個(gè)基礎(chǔ)性指標(biāo),也是其參與企業(yè)招聘選拔中的一個(gè)重要依據(jù),并且考試成績(jī)的合格與否還關(guān)系到學(xué)生能否順利完成學(xué)業(yè)。所以在很大程度上,期末考試對(duì)學(xué)生的影響是非常重要的,這也能夠調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)方法等方面進(jìn)行合理的規(guī)劃。
傳統(tǒng)的考核方式多為期末考試成績(jī)占總成績(jī)的70%,平時(shí)成績(jī)占30%,由于是基礎(chǔ)課程,特別是理論性較強(qiáng)的課程,平時(shí)成績(jī)的比例不能太高。
學(xué)生為了應(yīng)對(duì)考試將精力多集中于考試重點(diǎn)、難點(diǎn)的死記硬背,不能真正理解課程的基本理論,更不能靈活地應(yīng)用已學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際工程問(wèn)題。教師在教學(xué)的過(guò)程中,為了吸引學(xué)生的注意力,往往強(qiáng)調(diào)考試的重點(diǎn),久而久之大部分學(xué)生為應(yīng)付考試只記考試重點(diǎn),這種考試方式引導(dǎo)的教與學(xué)不利于學(xué)生的培養(yǎng)。因此通過(guò)考試改革優(yōu)化教學(xué)效果提高教學(xué)質(zhì)量具有很大的空間[5]。
4.1.1 成績(jī)比例的調(diào)整
通過(guò)近些年的教學(xué)發(fā)現(xiàn),隨著生源多樣化,特別是單獨(dú)招生比例的增加,學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性有所下降,如何能在平時(shí)調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的積極性,避免期末突擊的考核方式出現(xiàn)。通過(guò)采取將平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)的比例調(diào)整為各占50%,這樣加入一次期中測(cè)試和多次的課堂測(cè)驗(yàn),并對(duì)在平時(shí)進(jìn)步較大的學(xué)生進(jìn)行加分,促使基礎(chǔ)較差的學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)。但是也會(huì)出現(xiàn)極個(gè)別平時(shí)成績(jī)較優(yōu)秀的學(xué)生會(huì)放松對(duì)自己的要求,造成期末成績(jī)的降低。在此過(guò)程中我們將期中和期末成績(jī)進(jìn)行對(duì)比,引入加權(quán)平均的方式,即將兩次成績(jī)的差進(jìn)行加權(quán)計(jì)入最終成績(jī)。
4.1.2 引入互動(dòng)教學(xué)
以往的教學(xué)過(guò)程我們認(rèn)為學(xué)生和老師之間有交流,有互動(dòng),學(xué)生的學(xué)習(xí)就會(huì)比較好,但是近兩年我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)老師的引論比較感興趣,或者對(duì)老師的題外話記憶深刻,真正的課本知識(shí)學(xué)習(xí)還缺乏一定的主動(dòng)性。
在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,筆者引入傳熱學(xué)競(jìng)賽的形勢(shì),讓學(xué)生在比較歡快的氣氛中進(jìn)行知識(shí)的交流和互動(dòng),這樣更能夠很好地進(jìn)行知識(shí)的理解和記憶。針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不平衡的現(xiàn)狀,傳熱學(xué)競(jìng)賽以宿舍為單位,其中有傳熱學(xué)公式我能講,傳熱學(xué)故事我會(huì)講,傳熱學(xué)計(jì)算我最棒等多個(gè)環(huán)節(jié)組成。例如其中有一個(gè)必答題環(huán)節(jié),在進(jìn)行比賽過(guò)程中,A宿舍的選手可以指定B宿舍的答題人員,這樣可以讓整個(gè)宿舍的成員都能積極地加入到競(jìng)賽過(guò)程中,勢(shì)必能豐富其傳熱學(xué)的知識(shí)儲(chǔ)備,通過(guò)比賽,好多同學(xué)提高了對(duì)傳熱學(xué)的認(rèn)識(shí),個(gè)別同學(xué)甚至還體會(huì)到原來(lái)“傳熱學(xué)”很簡(jiǎn)單。針對(duì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的不重視,在傳熱學(xué)競(jìng)賽中引入動(dòng)手操作環(huán)節(jié),由教師根據(jù)期中考試的成績(jī)選取比賽選手,將其成績(jī)加權(quán)進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)中去。
今后筆者想嘗試在競(jìng)賽過(guò)程中加入搶分環(huán)節(jié),給定總分,兩個(gè)組PK,其他的選手打分,這樣的比賽更具有鍛煉學(xué)生綜合素質(zhì)的能力。
在平時(shí)的課程進(jìn)行中,筆者曾嘗試將“一站到底”和“心有靈犀”的游戲引入到課堂教學(xué)中,選取課堂中的10~15分鐘進(jìn)行很好的游戲教學(xué)。由于傳熱學(xué)的知識(shí)比較雜,公式比較多,這里面又涉及許多的名詞術(shù)語(yǔ),例如導(dǎo)熱系數(shù)、努塞爾數(shù)、格拉曉夫數(shù)、普朗特?cái)?shù)等,如何能讓學(xué)生區(qū)分開這些準(zhǔn)則數(shù),更好地明白其物理意義。通過(guò)“一站到底”和“心有靈犀”的游戲,讓學(xué)生很好地區(qū)分開,并鍛煉了學(xué)生的綜合素質(zhì)。例如:“導(dǎo)熱系數(shù)”這個(gè)名詞,有的學(xué)生通過(guò)肢體模仿、語(yǔ)言描述等也不能表達(dá)出來(lái),有的學(xué)生只說(shuō)出λ,另外的同學(xué)就能猜出,這說(shuō)明該組學(xué)生掌握內(nèi)容較扎實(shí)。也為接下來(lái)學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一個(gè)好的范例。后來(lái)有60%的同學(xué)都能用浮升力和黏性力的相對(duì)大小來(lái)描述格拉曉夫數(shù)等類似問(wèn)題,通過(guò)幾次的引導(dǎo)學(xué)生也能掌握好該名詞的擴(kuò)展內(nèi)容。
4.2.1 多階段分層次考核
由于傳熱學(xué)由熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射三個(gè)較大的教學(xué)單元組成。結(jié)合考試改革,將每個(gè)教學(xué)單元的成績(jī)記為20分,期末考試為40分。
在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中和每個(gè)教學(xué)單元結(jié)束時(shí)進(jìn)行一系列的測(cè)試和考試,成績(jī)達(dá)到10分以上者才可能參加最終的期末考試,并且對(duì)每個(gè)教學(xué)單元的考核結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,對(duì)學(xué)生的個(gè)人成績(jī)進(jìn)行加減。
4.2.2 實(shí)踐教學(xué)的改進(jìn)
之前提到了平時(shí)對(duì)三個(gè)教學(xué)單元都進(jìn)行了一系列的測(cè)試,那么在期末考試中,我們嘗試增加實(shí)踐教學(xué)的考核,也就是提高實(shí)驗(yàn)題目的比例。
伴隨著學(xué)生素質(zhì)的不斷變化,實(shí)驗(yàn)報(bào)告已經(jīng)不能完整反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握水平。全班幾個(gè)模板的比比皆是,如何能讓學(xué)生增強(qiáng)動(dòng)手能力,也提高其處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力是我們亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。筆者曾嘗試在期末考試中增加實(shí)驗(yàn)題目比例,實(shí)驗(yàn)題目不過(guò)關(guān),原有的平時(shí)成績(jī)打折等措施,但收效甚微。如何提高這一方面的改進(jìn)措施也是我們面臨的一個(gè)課題。
針對(duì)新形勢(shì)下的傳熱學(xué)教學(xué)工作,本文通過(guò)對(duì)“傳熱學(xué)”的考試改革進(jìn)行一些有益的探索和實(shí)踐,取得了一些成績(jī),但是隨著生源質(zhì)量的不斷變化,勢(shì)必將面臨新的問(wèn)題,在今后的教學(xué)過(guò)程中有待進(jìn)一步的完善和創(chuàng)新。
[1] 趙忠超,周根明,陳育平.“傳熱學(xué)”教學(xué)方法的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育,2000(1):38-39.
[2] 羅清海,綦春明,柳建祥,等.基于信息和多媒體技術(shù)的傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010(11):107-110.
[3] 柏靜儒,辛思諭,王擎. CFD軟件在傳熱學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用及淺析[J].中國(guó)電力教育,2014(29):43-45.
[4] 胡月紅. 高職“工學(xué)結(jié)合”課程考試改革的實(shí)踐探討[J].承德石油高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2011,13(4):49-51.
[5] 張潤(rùn)霞,傅秦生. 能源與動(dòng)力工程專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課考試改革探索[J].教育教學(xué)論壇,2015(50):75-76.
ExplorationonExaminationReformofHeatTransferinCollege
MA Qiang, ZHANG Hong-xia, HU Kai, HUANG Jing, LI Zhi-bo, LUO Xuan
(Chengde Petroleum College, Chengde067000, Hebei, China)
According to the analysis of heat transfer in colleges,combined with the current situation of the school, some measures are given. These measures improved students’ learning habit and their learning enthusiasm. Through the examination reform, better teaching effects were achieved. This paper makes useful exploration on teaching and examination for basic courses.
teaching of heat transfer; examination reform; measures
2017-02-05
馬強(qiáng)(1980-),男,河北保定人,助教,碩士,主要從事熱工類教學(xué)和節(jié)能研究,E-mail:maqiang415@126.com。
A
A
1008-9446(2017)06-0070-03