賈永英 宮克勤 劉曉燕 王忠華（東北石油大學土木建筑工程學院）

隨著新經(jīng)濟的出現(xiàn)，以互聯(lián)網(wǎng)和云計算為核心的新型產(chǎn)業(yè)不斷升級，新技術(shù)產(chǎn)業(yè)不斷興起。習近平總書記指出：“我們高等教育成為比往昔任何時候都更加迫切，對科學知識和卓越人才的渴望比以往任何時候都更加強烈”。這決定了我國高等教育進行新工科改革勢在必行，新工科改革要求以學生為中心，抓緊培養(yǎng)模式創(chuàng)新，強化教學方法與教學手段的改革，完善多主體協(xié)調(diào)、多學科交叉的人才培養(yǎng)模式，強化工程人才的個性化發(fā)展，推進新型工程教育信息化。這種教學理念的改革必須深入課堂，要求每一門課要積極探索新工科理念下課程的教學目標，最終通過課堂教學的模式，將其思想、內(nèi)容、技能教授給學生，著重培養(yǎng)學生工程能力與創(chuàng)新能力。我們學校建環(huán)專業(yè)緊抓“新工科”這個突破口，結(jié)合石油院校辦學優(yōu)勢條件，以“工程熱力學”課程為抓手，構(gòu)建新工科專業(yè)，樹立工程教育“新理念”，探索工程教育人才培養(yǎng)“新模式”。

一、構(gòu)建工科新理念，建立課程新目標

2016年新工科這一概念出現(xiàn)在教育界內(nèi)，教育部高教司于2017年正式啟動了“新工科”計劃。2017年2月18日，在復旦大學的高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會上，探討了新工科的內(nèi)涵特征與發(fā)展路徑。2017年4月8日，在天津大學召開的新工科建設(shè)研討會上，明確指明了新工科建設(shè)的行動路線。2017年6月9日，在北京召開的新工科研究與實踐會議上，教育部全面啟動新工科工作?！皬偷┕沧R”“天大行動”“北京指南”等各大會議上確立的綱領(lǐng)性文件，為我國工程教育改革探索出一條新路徑。新工科的建設(shè)，要求優(yōu)化學科布局，建設(shè)優(yōu)質(zhì)課程，培養(yǎng)學生的工程能力、科研能力，使學生成為綜合素質(zhì)高的新型工科人才。這就要求有新的課程目標、新的教學模式、新的考核方式。我們?yōu)榱藢崿F(xiàn)工科新理念，對工程熱力學課程進行了研究和改革?！肮こ虩崃W”是我校建環(huán)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是專業(yè)知識體系中必修的專業(yè)主干課，是連接基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的橋梁。研究新工科背景下“工程熱力學”課程體系建設(shè)具有重要意義。根據(jù)新工科理念，按照OBE模式逆向設(shè)計課程目標。在教學目標方面，秉承“學生主體，教師主導”的原則，以學生興趣為引導，熟練掌握能量轉(zhuǎn)換及其應(yīng)用過程的基本規(guī)律，并緊跟新工科發(fā)展動態(tài)，學會應(yīng)用熱力學第一定律與第二定律的理論體系分析能量傳遞與轉(zhuǎn)換關(guān)系，并應(yīng)用到企業(yè)中去，做到校企合作、工學結(jié)合，解決工程實際問題，使學生在學習理論知識的同時，達到“知識-能力-素養(yǎng)”三維產(chǎn)出成果的教學目標，培養(yǎng)具有創(chuàng)新理念綜合素質(zhì)高的新工科人才。

二、打造課程新模式，采取教學新方法

新工科的提出對課程與課堂教學提出了更高的要求，新工科教育模式改革要首先要通過課堂教學，將其內(nèi)容、思想、技能傳授給學生?，F(xiàn)代的課堂不僅限于教室的物理空間中，更是可以通過在線教學實現(xiàn)課程授課。根據(jù)“知識-能力-素養(yǎng)”三維產(chǎn)出成果的教學目標，“工程熱力學”改革提出“線上+線下”兩個方面加上實踐三個階段的混合式教學流程。在混合式課堂中，教師是課堂教學的設(shè)計者和指引者，精力不再全部用在課堂授課中，而是轉(zhuǎn)移到對學生是否能自由運用知識點的關(guān)注中。在線上課堂中，對于課程中不易理解的難點、重點知識，通過制作視頻為學生提供隨時可以重復學習的資源，并通過設(shè)計的知識點視頻中的課間提問和測試，使學生初步了解相關(guān)知識點，掌握基本概念。這種線上課程設(shè)計思路和方法，為拓展學生的知識面、深化學生理論知識提供了豐富的學習資源。同時，線上課程還為學生提供課程相關(guān)發(fā)展歷史、課程當前研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等學習資源，激發(fā)學生學習興趣。線下教學分為線下課堂教學及線下創(chuàng)新實踐兩大部分。其中線下課堂教學以翻轉(zhuǎn)課堂和課堂展示方式進行，在這些教學形式中，教師不再是知識的簡單傳授者，而變成知識的引導者，學生不再是被動的學習者，而是主動的研究者，這是落實“以學生為中心”思想的可靠途徑。在線下實踐教學過程中，以案例或項目為抓手，由教師制訂案例或項目的學習主題，由學生進行項目的調(diào)研、討論、分工和完成，并以PPT的形式在課堂進行展示，引導學生運用工程熱力學知識，實現(xiàn)理論與工程實際的結(jié)合，并且訓練學生的思維邏輯，加強學生的語言組織能力，提高學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力?？傊?，通過構(gòu)建課程新模式，注重學生作為“人”的發(fā)展，使學生實現(xiàn)全面發(fā)展，從“重書本知識”轉(zhuǎn)向“重實踐創(chuàng)新”，實現(xiàn)從單一化向多樣化轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)新工科要求學生所具備的跨學科交叉融合、工程領(lǐng)導力、解決復雜問題等能力。

三、樹立“在做中學”的新理念，提高學生創(chuàng)新力

高等工程新工科教育要求學生具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力與跨學科整合能力?！肮こ虩崃W”通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合，樹立學生的在“做中學”的理念。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐是實現(xiàn)“做中學”的形式，首先，老師進行項目設(shè)計、布置任務(wù)，學生組隊甚至赴實地調(diào)查，通過觀察、訪談、調(diào)查等形式，按照任務(wù)的目標要求進行研討、分工和合作，一起完成項目。最后項目組同學在課堂上進行項目展示，接受同學和老師的評價，提高了學生的語言表達能力、團隊合作能力及自主學習能力，在完成項目的過程中，學生需要將理論知識運用于實踐，通過“做中學”加深對創(chuàng)新知識的理解，提升實踐運用能力。同時，由于項目的完成需要小組成員間的分工協(xié)作，項目驅(qū)動的實踐教學形式也能提升學生的團隊意識和合作能力。其次，線下創(chuàng)新實踐形式還可以是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，創(chuàng)業(yè)競賽考驗的是學生對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識的融會貫通能力和實踐能力，是對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育效果的最佳檢驗，是從“紙上談兵”到“真槍實彈”的過渡，是創(chuàng)新教育與市場接軌的最好方式。鼓勵有創(chuàng)新觀點的學生組隊參加競賽，在競賽的過程中不僅可以激發(fā)學生的學習積極性，加深對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識的理解，還能提升學生的實踐應(yīng)用能力，通過建立個性素質(zhì)拓展機制，全面提高學生綜合素質(zhì)。該過程要求學生選擇相應(yīng)題目、查閱相關(guān)技術(shù)文獻、了解相關(guān)技術(shù)發(fā)展前沿并主動講授，既體現(xiàn)了學生的個性化，又鍛煉了學生綜合素質(zhì)。

四、記錄學習全過程，實施考核多元化

新工科對人才培養(yǎng)質(zhì)量要求更高，要求學生具備跨學科交叉融合能力、解決復雜問題能力和工程領(lǐng)導力等能力，課程作為實現(xiàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的途徑，課程考核作為教師手中促進學生學習的最有力手段，能夠促進學生學業(yè)發(fā)展，促進教學活動的開展，促進教育目標的達成。課程考核與課堂教學緊密相連，伴隨著教學過程的進行。課程考核體現(xiàn)在考核內(nèi)容、考核主體、考核方式等各個方面。課堂考核的內(nèi)容，開始向三維目標轉(zhuǎn)變，不僅要考核學生對知識與技能學習的成果，還要考核學生的學習過程和方法，甚至還要關(guān)注學生潛在能力的發(fā)掘。對情感與態(tài)度進行考核，考核更關(guān)注學生本身，更強調(diào)以人為本。考核的主體趨于多元化，考核的主體不再僅僅是老師，還包括學生。課考核的方式不再單一，依據(jù)課堂變化而定，越來越注重多種方式的交叉使用，如進行課前的診斷性考核，課中的表現(xiàn)性考核、課后的總結(jié)性考核?？己说姆绞接袑?yīng)視頻知識點的課堂提問和思考題、觀察和紙筆測驗等，對應(yīng)視頻知識點的課堂提問和思考題用以檢查學生對知識點的掌握程度；觀察用以檢查學生在自由討論或口頭表述時，學生分析問題和語言表達觀點的能力，或檢查學生以個人展示或小組展示時，學生在真實情景中運用所學知識與技能的能力，或檢查學生進行工程案例學習時，學生應(yīng)用學得知識解決問題的能力；紙筆測驗用來檢查學生課程結(jié)束后的綜合性學習效果。考核強調(diào)結(jié)果以及過程，而且學生解決問題所表現(xiàn)出來的思維方式也是考核的重點。在考核過程中，網(wǎng)絡(luò)教學平臺為多元化考核提供了技術(shù)支持，優(yōu)質(zhì)在線教學資源詳細地記錄了學生的學習情況，準確的數(shù)據(jù)分析支撐了考核的證據(jù)，教師能夠自動監(jiān)控學生學習，記錄并分析學習結(jié)果，準確掌握學生所達到的學習程度，從而及時有針對性地進行知識的傳授和答疑。通過記錄學習全過程，實施考核多元化，改善了學生課前預(yù)習效果，點燃了學生課堂討論和展示的熱情，學生積極投入到在做中學的實踐中去，達到了改善課堂教學效果、調(diào)節(jié)教學氛圍的目的，有效地促進了學生學習，促進了學生跨學科融合能力，培養(yǎng)了學生思維的嚴謹性和創(chuàng)造性。