李明玉 肖建昆

摘要“燃?xì)廨啓C(jī)裝置”是能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，課程學(xué)習(xí)涉及高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)、傳熱學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等眾多知識(shí)，內(nèi)容較枯燥乏味，給該課程的講授和學(xué)習(xí)帶來(lái)挑戰(zhàn)。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生掌握燃?xì)廨啓C(jī)的基本概念、基本構(gòu)造、相關(guān)基礎(chǔ)理論及性能分析的基本方法，文章提出了“有趣味”“有思想”“有深度”“有生活”的教學(xué)理念，將枯燥乏味的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課打造成“趣味燃?xì)廨啓C(jī)裝置”課，還可將創(chuàng)新、富有特色的教學(xué)模式應(yīng)用于其他類(lèi)似專(zhuān)業(yè)課程，使人才培養(yǎng)取得顯著成效。

關(guān)鍵詞 趣味教學(xué)；教學(xué)模式創(chuàng)新；“四有”教學(xué)理念

中圖分類(lèi)號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.12.045

江蘇科技大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我校”）是以船舶類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)為主的高等院校，也是國(guó)內(nèi)船舶類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)設(shè)置最齊全的高等院校之一。動(dòng)力是船舶的心臟，能源是其血液，我校作為船舶行業(yè)能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的人才培養(yǎng)基地之一，多年來(lái)為船舶行業(yè)培養(yǎng)了大量的優(yōu)秀人才，在國(guó)內(nèi)造船企業(yè)中發(fā)揮了骨干作用。

動(dòng)力系教研室教師樹(shù)立以學(xué)生為本，知識(shí)傳授、協(xié)調(diào)發(fā)展和能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)觀念，以卓越工程師人才培養(yǎng)為目標(biāo)，整合資源，構(gòu)建高水平的能源動(dòng)力類(lèi)課程教學(xué)模式和理念。培養(yǎng)學(xué)生掌握新的國(guó)際海事組織（IMO）標(biāo)準(zhǔn)，熟悉船舶節(jié)能減排及能效綜合利用的方法和措施，具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力、科研創(chuàng)新能力，團(tuán)結(jié)協(xié)同精神和良好的心理素質(zhì)[1-3]。課程負(fù)責(zé)人不斷探索專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)模式與方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)模式的引入

我國(guó)是世界上最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，每年的碳排放量達(dá)60億噸，位列全球第一。我國(guó)現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)以高碳的化石能源為主，能源消費(fèi)仍然處于上升通道。2020年，我國(guó)發(fā)電總量達(dá)7779.1TWh，其中燃煤發(fā)電占63.2%、水力發(fā)電占17.0%、再生能源發(fā)電占11%、核能發(fā)電占4.7%、燃?xì)獍l(fā)電占3.2%、原油發(fā)電僅占0.15%?？梢钥闯?，我國(guó)仍以燃煤發(fā)電為主。隨著中國(guó)提出的力爭(zhēng)2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)實(shí)施，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)能源行業(yè)亟須轉(zhuǎn)型，煤炭將加快退出主體能源地位。而在能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，燃?xì)廨啓C(jī)以效率高、可靠性強(qiáng)、操作靈活、排放低，可使用混氫/純氫燃料和其他脫碳燃料的特點(diǎn)使其在實(shí)施“雙碳”目標(biāo)的過(guò)程中將扮演重要角色[4-6]。

目前，燃?xì)廨啓C(jī)裝置已成為各大高校，尤其是涉及能源、航海、航空等高校在能源動(dòng)力專(zhuān)業(yè)方向普遍開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)能使學(xué)生掌握燃?xì)廨啓C(jī)的基本概念、基本構(gòu)造、相關(guān)基礎(chǔ)理論及性能分析的基本方法，了解當(dāng)今國(guó)際主流的先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力循環(huán)裝置，為今后從事與燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力相關(guān)的實(shí)習(xí)、工作、研究等奠定一定的基礎(chǔ)。然而，燃?xì)廨啓C(jī)裝置涉及高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)、傳熱學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等眾多課程的基本理論、公式，使這門(mén)課變得枯燥乏味，給該課程的講授和學(xué)習(xí)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。

另外，對(duì)于各普通地方高校而言，要建立一套燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)驗(yàn)裝置非常不易，受經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)室安全管理等方面的限制，學(xué)生往往不能實(shí)際體驗(yàn)燃?xì)廨啓C(jī)的真實(shí)結(jié)構(gòu)和工作場(chǎng)景，只是通過(guò)模型或者虛擬實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)，往往讓學(xué)生感到知識(shí)的空洞。

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、使學(xué)生在有趣味的條件下掌握燃?xì)廨啓C(jī)的基本概念、基本構(gòu)造、相關(guān)基礎(chǔ)理論及性能分析的基本方法，在汲取傳統(tǒng)教學(xué)方法優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，課程負(fù)責(zé)人在課程設(shè)計(jì)上提出了“有趣味”“有思想”“有深度”“有生活”的教學(xué)理念，并圍繞這一理念，結(jié)合課程特點(diǎn)、學(xué)生基礎(chǔ)、教學(xué)條件等因素，對(duì)教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)組織、教學(xué)方法與手段、教學(xué)評(píng)估等方面進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新[7-10]。

2趣味教學(xué)模式與方法

為了使學(xué)生在有趣味的條件下掌握燃?xì)廨啓C(jī)的基本概念、基本構(gòu)造、相關(guān)基礎(chǔ)理論及性能分析的基本方法，課程負(fù)責(zé)人在汲取傳統(tǒng)教學(xué)方法優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)組織、教學(xué)方法與手段、教學(xué)評(píng)估等方面進(jìn)行了如下的創(chuàng)新：

2.1增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，多動(dòng)手實(shí)操

采用實(shí)踐與課堂講授相結(jié)合的模式，讓學(xué)生從興趣走向?qū)嵺`、在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、帶著問(wèn)題回到課堂、在課堂中與老師探討并解決問(wèn)題。課程負(fù)責(zé)人認(rèn)為，以興趣為導(dǎo)向的自主學(xué)習(xí)、自主探究能夠很好地幫助學(xué)生確立學(xué)習(xí)的方向，明確學(xué)什么、怎么學(xué)是自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)中學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)潛力，讓學(xué)生進(jìn)入探索知識(shí)的情境，擺脫無(wú)趣感。

2.2拓寬學(xué)生的視野和思維，緊隨專(zhuān)業(yè)前沿充實(shí)教學(xué)內(nèi)容

將課本上的部分教學(xué)內(nèi)容與重要知識(shí)點(diǎn)融入實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生在實(shí)物的幫助下，對(duì)問(wèn)題有更深更好的理解，做到“實(shí)踐出真知”。課程在教學(xué)內(nèi)容上的改革主要在于增加實(shí)踐課程學(xué)時(shí)，構(gòu)建課堂實(shí)訓(xùn)、仿真模擬與畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)構(gòu)成完整的實(shí)踐教學(xué)體系，采取靈活多樣的實(shí)踐教學(xué)模式，在此過(guò)程中積極引入與課程相關(guān)的專(zhuān)業(yè)人員，幫助學(xué)生拓寬其視野和思維，為學(xué)生創(chuàng)新觀念和意識(shí)的培養(yǎng)起到了一定的助推作用。

2.3拆裝感受結(jié)構(gòu)的教學(xué)活動(dòng)

實(shí)踐環(huán)節(jié)在傳統(tǒng)教學(xué)方法中也有涉及，但大多以簡(jiǎn)單參觀的形式進(jìn)行，本課程通過(guò)“模型拆裝實(shí)踐”環(huán)節(jié)，讓學(xué)生與燃?xì)廨啓C(jī)“零距離接觸”，不僅有助于其理解燃?xì)廨啓C(jī)各部件的構(gòu)型、主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、連接方式、封嚴(yán)方式等與燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)造有關(guān)的各種知識(shí)，在拆裝的過(guò)程中，也使學(xué)生感受到課本上提到的各個(gè)部件“活”了起來(lái)。

2.4趣味小組的方式進(jìn)行教學(xué)組織

通過(guò)“趣味小組”的形式，在學(xué)生掌握燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)造和原理的基礎(chǔ)上，分組去挖掘生活中與燃?xì)廨啓C(jī)各部件工作原理相似的物品，組裝一臺(tái)“趣味燃?xì)廨啓C(jī)裝置”。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生了解到燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)的工作原理與電風(fēng)扇，尤其是空氣循環(huán)扇的工作原理幾乎相同，因此通過(guò)學(xué)習(xí)掌握電風(fēng)扇來(lái)的工作原理進(jìn)一步深入了解壓氣機(jī)的工作原理。此外，學(xué)生通過(guò)收集空氣循環(huán)扇、卡式爐等生活中常見(jiàn)的物品，通過(guò)將各種生活中常見(jiàn)物品有機(jī)組合，組裝一臺(tái)“趣味燃?xì)廨啓C(jī)裝置”，不僅樂(lè)在其中，而且有助于對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握。

2.5賽教結(jié)合的教學(xué)方法與手段

啟發(fā)式與目標(biāo)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法，提升教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的交流，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，尤其在設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方案、方法，增強(qiáng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性、參與意識(shí)，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)精神。采用現(xiàn)代教育技術(shù)手段開(kāi)展教學(xué)工作，激發(fā)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)手段解決實(shí)際問(wèn)題的能力。鼓勵(lì)學(xué)生參加國(guó)家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)各類(lèi)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目，充分利用各種平臺(tái)，尤其是“本創(chuàng)”“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等課外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，以賽代練、以項(xiàng)目代練，幫助學(xué)生更好地將相應(yīng)的創(chuàng)新創(chuàng)意想法付諸實(shí)踐。通過(guò)比賽和項(xiàng)目使得學(xué)生能夠更好地認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的重要性、更好地將自己的想法應(yīng)用于實(shí)踐，得到了理論和實(shí)踐的雙重效果。

這種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)手段，對(duì)老師的能力水平提出了很高的要求，也增加了很多工作量，但這種方式對(duì)于學(xué)生的快速成長(zhǎng)是非常有利的。

2.6自評(píng)、互評(píng)及教師評(píng)價(jià)結(jié)合的教學(xué)考評(píng)

本門(mén)課程采用“自我評(píng)估”為主，考試評(píng)估為輔的評(píng)估方式。學(xué)生只有掌握了燃?xì)廨啓C(jī)的基本原理和構(gòu)造，才能在生活中尋找到與燃?xì)廨啓C(jī)各個(gè)部件工作原理類(lèi)似的生活用品，通過(guò)將各種生活用品有機(jī)組合，制作屬于自己所在小組的趣味燃?xì)廨啓C(jī)裝置，各組學(xué)生之間針對(duì)完成的作品開(kāi)展組內(nèi)自評(píng)、組間互評(píng)與教師評(píng)價(jià)，并最終結(jié)合理論課考試成績(jī)，完成整個(gè)課程教學(xué)效果的評(píng)估。

3教學(xué)及人才培養(yǎng)模式示范效果

通過(guò)將“趣味”“思想”“深度”“生活”等要素引入“燃?xì)廨啓C(jī)裝置”這門(mén)課，不僅將學(xué)生普遍認(rèn)為枯燥乏味的課程變得生動(dòng)有趣，同時(shí)使學(xué)生對(duì)“燃?xì)廨啓C(jī)裝置”這門(mén)課涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了更深層次的思考，對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握也更加扎實(shí)。通過(guò)對(duì)課程設(shè)計(jì)的相關(guān)創(chuàng)新，取得如下教學(xué)成果：

①由于“趣味”“思想”的引入，使學(xué)生對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)裝置更感興趣，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室這一部件進(jìn)行了深度思考，并在課程負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下完成《基于橫向射流的駐渦燃燒室主流受迫卷吸現(xiàn)象的控制方法研究》畢業(yè)論文，并獲得2021年全國(guó)能源動(dòng)力專(zhuān)業(yè)百篇優(yōu)秀畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。

②在課程負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下，學(xué)生積極組隊(duì)參加創(chuàng)新大賽，獲得了“全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新體驗(yàn)賽”一等獎(jiǎng)。

③在2021―2022學(xué)年第1學(xué)期的授課過(guò)程中，課程負(fù)責(zé)人同樣將“有趣味”“有思想”“有深度”“有生活”的教學(xué)理念引入“傳熱學(xué)”中，目前教學(xué)效果較好，學(xué)生們對(duì)“傳熱學(xué)”的學(xué)習(xí)興趣、與老師討論問(wèn)題的積極性、對(duì)課程涉及基本知識(shí)的掌握等方面，均取得了良好的效果。教研組申報(bào)獲批2020年教育部高教司產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目一項(xiàng)。

4結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新的“有趣味”“有思想”“有深度”“有生活”的教學(xué)理念，結(jié)合能源動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)，充分注重行業(yè)的新發(fā)展、新特點(diǎn)，緊扣國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略、雙碳政策的核心要求，取得了很好的教學(xué)效果，為我校能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)發(fā)揮了重要的作用。促進(jìn)了教學(xué)與科研結(jié)合，教學(xué)與競(jìng)賽相結(jié)合，具有鮮明的行業(yè)特色。教學(xué)和人才培養(yǎng)模式能對(duì)同類(lèi)專(zhuān)業(yè)院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到示范和輻射作用。同時(shí)，課程建設(shè)和教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而系統(tǒng)的工程，教研組在未來(lái)的課程建設(shè)和教研發(fā)展過(guò)程中，將立足“雙碳”背景及國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，布局未來(lái)能源動(dòng)力領(lǐng)域緊缺人才培養(yǎng)、探索其培養(yǎng)機(jī)制，為國(guó)家建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才作出更大貢獻(xiàn)。

基金項(xiàng)目：教育部高教司產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（202002181003）。

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