馬海英　高峰　李東巖

[摘 要]該研究指出了工程熱力學(xué)進(jìn)行課程模式改革的必要性，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、選擇多元混合式教學(xué)以及課程的考核評(píng)價(jià)這三方面闡述了工程熱力學(xué)實(shí)施課程模式改革的內(nèi)容，認(rèn)為開(kāi)展混合式教學(xué)應(yīng)該注意激發(fā)教師開(kāi)展課程改革的積極性等，以為其他專業(yè)理論課程的混合式教學(xué)提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]工程熱力學(xué)；課程教學(xué)模式；混合式教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G642.41 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）11-0063-03

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，教學(xué)對(duì)象、教學(xué)環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，相應(yīng)的教學(xué)模式、教學(xué)手段也必須依據(jù)教學(xué)對(duì)象的需求和教學(xué)環(huán)境的變化進(jìn)行變革，于是MOOC、微課、視頻公開(kāi)課等信息化數(shù)字教育資源引起了人們的廣泛關(guān)注，并被大規(guī)模應(yīng)用。[1]現(xiàn)代的教學(xué)對(duì)象接受新事物能力強(qiáng)，信息化、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境對(duì)他們具有很大的吸引力，而傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師講解，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性缺失，這樣的教學(xué)方法及教學(xué)手段已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代信息化條件下的教學(xué)要求。如何利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)課堂教育和課外學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合，改革教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性，已經(jīng)成為當(dāng)代高等教育所面臨的重要課題。

一、工程熱力學(xué)課程實(shí)施教學(xué)模式改革的必要性

衡量課程教學(xué)模式的有效與否，關(guān)鍵看是否有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，是否有利于提升教學(xué)效果。有效的教學(xué)模式必須首先考慮教學(xué)對(duì)象的學(xué)習(xí)需求，以現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)境為基礎(chǔ)，結(jié)合課程教學(xué)特點(diǎn)選擇合適的教學(xué)模式。

（一）課程的特點(diǎn)適合實(shí)施混合式教學(xué)

工程熱力學(xué)課程理論來(lái)源于實(shí)踐，應(yīng)用于實(shí)踐，它是將經(jīng)典熱力學(xué)的基本原理與工程應(yīng)用緊密結(jié)合的一門基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科。此課程的教學(xué)目的主要是培養(yǎng)學(xué)員應(yīng)用熱力學(xué)基本理論，分析解決工程實(shí)際中熱能的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，以提高能源利用的經(jīng)濟(jì)性。該課程具有理論性強(qiáng)、概念定律抽象、計(jì)算公式復(fù)雜以及工程應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以采用視頻、動(dòng)畫(huà)、情景模擬等多種手段，幫助學(xué)生理解抽象的概念及實(shí)際熱工設(shè)備的工作流程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升教學(xué)效果?？梢?jiàn)，該課程的特點(diǎn)適合實(shí)施混合式教學(xué)。[2]

（二）教學(xué)環(huán)境的改變要求改變教學(xué)模式

現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步以及互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，為高校教學(xué)改革創(chuàng)造了有利條件。2015年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，互聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)發(fā)展中所扮演的角色在從“輔助者”向“引導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變。[3]“互聯(lián)網(wǎng)+”課程建設(shè)，給課程建設(shè)與課程改革模式探索提供了新的理念[4]，即利用信息技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，讓互聯(lián)網(wǎng)與課程建設(shè)進(jìn)行深度融合?；谶@種新理念，傳統(tǒng)的工程熱力學(xué)課程也可以借助“互聯(lián)網(wǎng)+”的平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整，豐富課程教學(xué)資源，用信息化改造它，以“線上線下”“課堂內(nèi)外”等方式進(jìn)行教學(xué)模式改革，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效果。

（三）教學(xué)對(duì)象的學(xué)習(xí)需求推動(dòng)教學(xué)模式改革

目前，“95后”已成為高校的主要教學(xué)對(duì)象，他們生長(zhǎng)在國(guó)家實(shí)施改革開(kāi)放政策經(jīng)濟(jì)得到迅速發(fā)展的環(huán)境下，受西方文化的影響較大，自我意識(shí)強(qiáng)，個(gè)性張揚(yáng)，獨(dú)立思考能力較強(qiáng)，思維活躍，易于接受新事物，學(xué)習(xí)模仿能力很強(qiáng)。隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，我們的教學(xué)對(duì)象更喜歡接受具有挑戰(zhàn)性、多樣性的教學(xué)模式，而以前的“粉筆+黑板”“滿堂灌”以及“一言堂”等單調(diào)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足他們的學(xué)習(xí)需求。教學(xué)對(duì)象這種學(xué)習(xí)需求的變化促使我們改革教學(xué)模式，“線上線下”“課堂內(nèi)外”等多種教學(xué)模式混合進(jìn)行，不斷提高教學(xué)效果。因此在講授工程熱力學(xué)這門經(jīng)典課程時(shí)，教師可以結(jié)合“95后”學(xué)生的特點(diǎn)，采用多種教學(xué)資源，強(qiáng)化“以學(xué)生為本”的教育理念，引用混合式教學(xué)法對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革。

二、工程熱力學(xué)課程教學(xué)模式改革的內(nèi)容

課程教學(xué)模式的改革，必須堅(jiān)持“以學(xué)生為中心、提高教學(xué)效果”為基本目標(biāo)，依據(jù)課程特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)需求，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)評(píng)價(jià)方式等。

（一）優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

工程熱力學(xué)課程包括基本理論和工程應(yīng)用兩大部分內(nèi)容，既有經(jīng)典的理論推導(dǎo)，又與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，因此課程內(nèi)容的優(yōu)化改革必須做到：一方面突出理論教學(xué)，優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性、先進(jìn)性和科學(xué)性；另一方面強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，注重工程應(yīng)用，提高學(xué)生工程思維能力以及解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

例如第九章《氣體動(dòng)力循環(huán)》主要討論熱力學(xué)在活塞式內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置這兩類動(dòng)力機(jī)中的原理。其特點(diǎn)為工程性強(qiáng)，內(nèi)容分散，涉及熱工設(shè)備多。因此本章內(nèi)容的優(yōu)化思路是讓學(xué)生在了解熱工設(shè)備的情況下，按照“實(shí)際—理論—實(shí)際”這樣一個(gè)思路組織教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)掌握典型動(dòng)力裝置的實(shí)際熱力循環(huán)、抽象簡(jiǎn)化后的循環(huán)熱力過(guò)程以及提高實(shí)際熱工設(shè)備熱效率的途徑。有關(guān)活塞式內(nèi)燃機(jī)內(nèi)容的這一節(jié)，其講解順序可改為活塞式內(nèi)燃機(jī)概述—點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)循環(huán)—早期壓燃式內(nèi)燃機(jī)循環(huán)—現(xiàn)代壓燃式內(nèi)燃機(jī)循環(huán)，即定容加熱循環(huán)—定壓加熱循環(huán)—混合式加熱循環(huán)。教師在講解過(guò)程中，補(bǔ)充與實(shí)際生活密切相關(guān)的汽車內(nèi)燃機(jī)方面的知識(shí)，如結(jié)合壓縮比概念介紹汽車發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)內(nèi)容。這樣優(yōu)化后的內(nèi)容符合學(xué)員的認(rèn)知規(guī)律，內(nèi)容之間環(huán)環(huán)相扣，而且所補(bǔ)充的內(nèi)容與實(shí)際結(jié)合緊密，容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于提升教學(xué)效果。

（二）選擇多元混合式的教學(xué)模式

工程熱力學(xué)課程教學(xué)模式改革，其目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性，促進(jìn)學(xué)生打好專業(yè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生抽象概括、分析解決實(shí)際問(wèn)題以及創(chuàng)新等綜合能力，因此我們?cè)诖苏n程中運(yùn)用課堂面授、學(xué)生自學(xué)、網(wǎng)上教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多元混合式的教學(xué)模式。

1.課堂面授。由于工程熱力學(xué)包含經(jīng)典的定理定律，通過(guò)課堂面授學(xué)生不僅可以掌握該課程的基本概念、基本定律，還可以通過(guò)教師示范、啟發(fā)引導(dǎo)、案例教學(xué)以及課堂討論等形式主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，以進(jìn)一步加深理解課程內(nèi)容。比如在學(xué)習(xí)熱力系的概念及分類時(shí)，教師可先通過(guò)實(shí)例分析引出熱力系的概念和分類，再借助其他實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生分析和分組討論，加深學(xué)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。endprint

2.學(xué)生自學(xué)。工程熱力學(xué)是在人們長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的，并且隨著實(shí)踐的發(fā)展而發(fā)展，許多規(guī)律的發(fā)現(xiàn)是許多科學(xué)家長(zhǎng)期探索和研究的結(jié)果，因此其內(nèi)容非常豐富。要讓學(xué)生真正理解和懂得運(yùn)用這門課程的有關(guān)知識(shí)，學(xué)生只有課堂學(xué)習(xí)是不夠的，還要在課外進(jìn)行自學(xué)和鞏固練習(xí)。比如熱力學(xué)第一定律、第二定律的發(fā)現(xiàn)，第一類永動(dòng)機(jī)、第二類永動(dòng)機(jī)，科學(xué)家焦耳、克勞修斯、卡諾等生平及對(duì)熱力學(xué)的貢獻(xiàn)，這些內(nèi)容可以讓學(xué)生在課外查找資料自學(xué)，這樣不僅可以拓展學(xué)生視野，而且可以激勵(lì)學(xué)生，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3.網(wǎng)上教學(xué)。用信息技術(shù)制作網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件，建設(shè)工程熱力學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展對(duì)學(xué)生的輔助教學(xué)，有利于彌補(bǔ)課堂學(xué)習(xí)資源的不足，提高教學(xué)效果。如噴管性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)是一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，其目的是驗(yàn)證并進(jìn)一步加深對(duì)噴管中氣流基本規(guī)律的理解。由于該實(shí)驗(yàn)設(shè)備多，操作流程復(fù)雜，并且有些步驟一旦操作失誤就有可能影響設(shè)備的正常工作，因此為了保證讓學(xué)生熟悉操作步驟，我們制作了噴管性能測(cè)定虛擬實(shí)驗(yàn)，把虛擬實(shí)驗(yàn)上傳至網(wǎng)上，讓學(xué)生課外在網(wǎng)上提前熟悉實(shí)驗(yàn)的目的、操作步驟等，這樣不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以防止學(xué)生因不熟悉操作造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備故障。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)。工程熱力學(xué)主要研究熱能的有效利用，以提高能量利用經(jīng)濟(jì)性，它與人們的生活實(shí)際、工程實(shí)踐密切相關(guān)，工程應(yīng)用性強(qiáng)，因此在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，可增加6學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。我們不僅進(jìn)行原理性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，而且還充分利用各種信息化手段和武器裝備部件開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，將所學(xué)基礎(chǔ)理論與實(shí)際裝備型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)噴管設(shè)計(jì)引入課堂，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí)，并鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展研究性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（三）課程考核評(píng)價(jià)體系多樣化

隨著教學(xué)內(nèi)容、方法與手段的改革，課程考核評(píng)價(jià)體系從內(nèi)容到方法也應(yīng)隨之改革。教師在混合式教學(xué)中，應(yīng)采取形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)的方式，并且加大形成性評(píng)價(jià)在教學(xué)評(píng)價(jià)中的比例。形成性評(píng)價(jià)更加注重學(xué)習(xí)過(guò)程，包括課前預(yù)習(xí)、課堂表現(xiàn)、網(wǎng)上討論、課程作業(yè)、在線測(cè)試和網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)等；終結(jié)性評(píng)價(jià)主要指最后的筆試成績(jī)。課程考核評(píng)價(jià)的組織形式為筆試閉卷+平時(shí)考核（課堂表現(xiàn)、網(wǎng)上討論、課程作業(yè)、在線測(cè)試和網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)等）+實(shí)驗(yàn)考核。注重形成性評(píng)價(jià)方式和多樣化的考核內(nèi)容，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以比較客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

三、工程熱力學(xué)課程教學(xué)模式改革應(yīng)注意的問(wèn)題

工程熱力學(xué)課程教學(xué)模式改革主要是利用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)各種與課程相關(guān)的教學(xué)資源，將課堂面授和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“課堂內(nèi)外”和“線上線下”的混合式教學(xué)。但由于混合式教學(xué)質(zhì)量受教師、學(xué)生等多方面因素的影響，導(dǎo)致其在實(shí)踐過(guò)程中存在著各種各樣的變化。為了保證教學(xué)質(zhì)量得到不斷提高，教師在開(kāi)展混合式教學(xué)時(shí)需要注意處理好以下問(wèn)題。

（一）重視調(diào)動(dòng)教師開(kāi)展課程教學(xué)模式改革的積極性

盡管在“以學(xué)生為本”的教學(xué)模式改革中，學(xué)生是主體，教師是引導(dǎo)者，但是教師的教學(xué)觀念、工作量、技能等方面對(duì)課程教學(xué)模式改革成功與否起重要作用。[5]混合式教學(xué)對(duì)教師提出了更高的要求，要求教師不僅能夠把知識(shí)傳授給學(xué)生，而且要掌握一定的信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這就必須首先激發(fā)教師開(kāi)展課程教學(xué)模式改革的積極性。

在教學(xué)觀念方面，教師要認(rèn)識(shí)到課程教學(xué)模式改革的必要性，積極主動(dòng)提高教學(xué)業(yè)務(wù)水平，掌握多種教學(xué)方法和教學(xué)手段；在工作量方面，混合式教學(xué)需要教師做大量的工作，包括網(wǎng)上答疑、教學(xué)資源的制作與整理等，會(huì)花費(fèi)教師大量的工作時(shí)間甚至是休息時(shí)間；在技能方面，各種教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)課件學(xué)件的制作、混合式教學(xué)課程的組織實(shí)施等，需要教師掌握更多的教學(xué)技能。因此，在進(jìn)行課程教學(xué)模式改革時(shí)，必須幫助教師樹(shù)立先進(jìn)的教學(xué)理念，改變教學(xué)工作量認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)教師在實(shí)施課程教學(xué)模式改革技能方面的培訓(xùn)，激發(fā)教師參加課程教學(xué)模式改革的積極性，提高改革成效。

（二）確保學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位

學(xué)生最終掌握知識(shí)、利用知識(shí)的能力是衡量教學(xué)效果的唯一標(biāo)準(zhǔn)，因此不管是課堂面授還是網(wǎng)上教學(xué)，學(xué)生都是學(xué)習(xí)的主體。[6]工程熱力學(xué)課程實(shí)施混合式教學(xué)，是教師在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生制定合適的知識(shí)體系和學(xué)習(xí)計(jì)劃，其余大部分工作都需要學(xué)生努力去掌握，并將課堂上的知識(shí)進(jìn)行深化，聯(lián)系實(shí)際加以運(yùn)用。因此，要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，給學(xué)生留出足夠的自由支配時(shí)間，提高課程教學(xué)模式改革的成效。

（三）實(shí)現(xiàn)課堂面授和網(wǎng)上教學(xué)的有機(jī)銜接

工程熱力學(xué)課程網(wǎng)上教學(xué)雖然具有豐富的教學(xué)資源、便利的溝通工具、先進(jìn)的互動(dòng)手段等優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際教學(xué)中教師應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，明確哪些內(nèi)容適合網(wǎng)上教學(xué)，哪些內(nèi)容需要面授，更重要的是必須注意課堂面授和網(wǎng)上教學(xué)的有機(jī)銜接。如果缺少教師的系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)，課堂面授和網(wǎng)上教學(xué)脫節(jié)，不僅會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果更會(huì)大打折扣。

四、結(jié)語(yǔ)

混合式教學(xué)是一種新型的教學(xué)模式，其通過(guò)課堂面授和網(wǎng)上教學(xué)的結(jié)合，為學(xué)生提供一種全新的學(xué)習(xí)環(huán)境。工程熱力學(xué)課程具有概念抽象、工程應(yīng)用性強(qiáng)、與實(shí)際結(jié)合緊密等特點(diǎn)，可通過(guò)優(yōu)化課程內(nèi)容、改革教學(xué)方式、改革考核形式等手段完成對(duì)課程教學(xué)模式的改革。混合式教學(xué)在實(shí)施過(guò)程中能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，極大地提高課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：龐丹丹]endprint