“工程熱力學”課程的研討式教學改革

耿凡?王迎超

摘要：隨著工程熱力學相關(guān)熱工技術(shù)、節(jié)能環(huán)保問題的日益凸顯，“工程熱力學”教學改革需要深入。論述了開展研討形式授課的教學模式的指導思想、作用和具體內(nèi)容及實施方案等，該方法為調(diào)動學生積極性、豐富教學手段以提高“工程熱力學”課程的教學質(zhì)量提供了指導。

關(guān)鍵詞：研討式教學；工程熱力學；啟發(fā)性原則

作者簡介：耿凡（1982-），女，江蘇徐州人，中國礦業(yè)大學電力工程學院，講師；王迎超（1982-），男，山東濱州人，中國礦業(yè)大學力學與建筑工程學院，講師。（江蘇 徐州 221116）

基金項目：本文系2012年中國礦業(yè)大學青年教師教學改革資助計劃項目（項目編號：2001263）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0076-02

工程熱力學相關(guān)的熱工技術(shù)和節(jié)能環(huán)保問題日益凸顯，因此，“工程熱力學”教學改革需要深入。那么，如何調(diào)動學生的學習興趣，使其更清晰地理解并掌握抽象概念，把工程實際問題更形象地展示給學生并讓學生應用所學知識去分析、解決實際問題，這對高校傳統(tǒng)的教學方法和手段提出了挑戰(zhàn)。因此，開展研討式授課的教學模式改革被提上日程。[1，2]

一、研討式教學改革的指導思想、原則及作用

1.指導思想

根據(jù)“工程熱力學”課程的內(nèi)容及特點，研討式教學的指導思想是：以解決問題為中心，通過教師創(chuàng)設(shè)問題情境，學生按照課程要求在教師的教學指引下，對具體的熱工理論及實際問題進行思考和研究，借助豐富的網(wǎng)絡(luò)資源、必要的實驗及模擬手段，探究其知識的發(fā)生過程、提出解決問題的方法。

2.實施原則

研討式教學體現(xiàn)的主要教學原則是學生主體性原則、啟發(fā)性原則、循序漸進原則及和諧性原則。

（1）學生主體性原則。學生在研討式教學模式中成為學習行為的主人，始終處于穩(wěn)定的自主地位，在教師的幫助下積極思考，多動手、多分析、多總結(jié)，積極發(fā)掘自己的創(chuàng)造潛力，有意識地占據(jù)課程學習的主體地位。

（2）啟發(fā)性原則。教師在研討式教學模式下以啟發(fā)為主，設(shè)置貼近學生生活、富有吸引力的情境，提出有思考價值的問題，這要求教師有全面、深刻、獨到的見解，了解學生原有知識基礎(chǔ)和能力水平，并且有熟練利用現(xiàn)代化手段教學的能力。[3]如“門窗緊閉房間可否用電冰箱降溫”，據(jù)筆者親身授課經(jīng)歷，這一問題很能吸引學生的注意力，而且貼近生活。學生能夠積極思考并能在教師的引導下用熱力學第一定律進行分析得出結(jié)論。

（3）循序漸進原則。教師設(shè)計的問題要由易到難、由簡到繁循序漸進地進行，便于讓學生順利進入狀態(tài)，從而逐漸調(diào)動其積極性并提高其研討的興趣；另外，由于學生個體的差異，對設(shè)置問題的接受能力也有所不同，因此，教師也要針對學生個體的具體情況，對一個問題設(shè)置多個角度、多個層次、多個梯度便于學生理解，讓學生由少到多、由個體到班級逐步理解問題。

（4）和諧性原則。研討式教學過程中，教師通過設(shè)計的問題給學生指出方向，并適時啟發(fā)學生思考，而學生在所設(shè)置的問題情境中要靠自己來解決問題，這種導與演的情境創(chuàng)設(shè)了師生之間、學生之間相互影響、共同進步的環(huán)境，呈現(xiàn)出平等和諧的教學氛圍。

3.作用

研討式教學包括對問題的認識、分析和解決各方面，主要或完全由學生自己來做，能夠調(diào)動學生積極性，開闊其視野，有助于學生綜合能力的提高。具體作用可分為以下幾點：研討式教學體現(xiàn)了以學為本的科學發(fā)展觀，充分激發(fā)了學生的主體性；能夠解決“工程熱力學”理論與實踐脫節(jié)的難題，能有效提高學生的實踐能力；能夠依托“工程熱力學”課程設(shè)計，鼓勵學生獨立思考，著重培養(yǎng)其科研能力和創(chuàng)新精神。

二、研討式教學改革可行性分析

從課程本身的性質(zhì)和特點來看，研討式教學方法和手段的改革是可行的。通過教學過程發(fā)現(xiàn)：學生能夠通過課程教學了解和掌握了“工程熱力學”的相關(guān)知識，但由于課堂及實驗條件的限制，學生對于抽象概念認識模糊、對主要熱工問題的認識不深，思路不清晰，解決問題能力十分有限，不少學生對此課程失去了學習興趣。盡管引起該問題的原因很多，但教學方法和手段的局限是其重要原因。因此，教學方法和手段的改革十分重要。

“工程熱力學”的研討式教學打破講授為主的模式，預期在教學過程中結(jié)合實際問題、以互動為主的方式使學生通過認識過程去掌握知識結(jié)構(gòu)，從而掌握“工程熱力學”的基本概念、理論和計算，并讓其具有對各種“工程熱力學”問題進行初步定性定量評價的能力和分析解決熱工技術(shù)問題的能力。另外，在“工程熱力學”研討式教學初見成效后，可將其逐步推廣到“工程流體力學”、“傳熱學”等課程中去。

三、研討式教學改革具體內(nèi)容

開展“工程熱力學”研討式教學的具體做法很多，本文擬采從以下幾個方面進行分析：

1.常規(guī)教學為基礎(chǔ)

教師應對當前典型熱力學教材進行詳細閱讀，科學編輯，根據(jù)學科發(fā)展對課程內(nèi)容進行部分更新和調(diào)整，優(yōu)化課程內(nèi)容。在已有的較扎實的“工程熱力學”課程教案的基礎(chǔ)上，制作與授課專業(yè)相符的具有較高專業(yè)水平的多媒體教學課件，采用圖、文以及動畫等形式為課程教學提供多樣化、多視角、立體化的教學信息空間。[4]

2.實例研討作穿插

教師在課堂講述中適時引入工程和生活中常見的實例，如在講“濕空氣”時，讓學生思考簡單問題：“為何什么陰雨天曬衣服不易干，而晴天則容易干？”由此展開研討式教學，通過教師對實例啟發(fā)性的分析，把枯燥的理論變成具體的實際問題，開展課堂討論，激發(fā)學生學習的興趣。與此同時，教師啟發(fā)學生獨立思考，讓學生以解決問題為目的，完成查資料、討論、分析、提出整改措施、總結(jié)經(jīng)驗教訓的一體化學習過程。

3.熱點問題當點綴

教師結(jié)合當前的熱工領(lǐng)域的熱點問題，如提高熱機效率、節(jié)能降耗、低碳環(huán)保以及日本核電事故等問題，開展課堂討論調(diào)動學生積極性，在條件允許的情況下給學生課后試驗的機會，讓他們在動手過程中更深入地理解問題，或者借助模擬實驗手段，鼓勵學生多途徑分析解決問題。最后總結(jié)、分析并撰寫小論文。

4.課程本身問題

另外，在學生逐漸學會分析、解決、總結(jié)問題的同時，教師也要引導學生學會分析總結(jié)本門課程的學習，把課程本身作為一個問題去對待，學生要逐漸學會自己分析總結(jié)重點、難點和規(guī)律等，從宏觀、微觀兩個角度認識課程。學生在學習過程中發(fā)現(xiàn)的疑點問題，在及時反映給教師的同時，要能夠獨立思考，并通過查資料、分析總結(jié)進而消除疑點問題。

通過研討式教學，學生養(yǎng)成良好的思考習慣，從被動學習變?yōu)橹鲃拥膶W習，從而多角度地體會學習的過程。

四、實施方案

1.實時改進教學內(nèi)容

教師要搜集“工程熱力學”方面的教材、課件及教學改革論文，學習前人的教改思路和方法，深入分析兄弟院校的“工程熱力學”課程建設(shè)經(jīng)驗及精品課程，取長補短。在大體保持傳統(tǒng)內(nèi)容及學時基礎(chǔ)上，對教學體系和內(nèi)容作進一步調(diào)整，適當增加與專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，簡化或刪去部分比較陳舊的內(nèi)容。

2.構(gòu)建實例和熱點問題資料集

教師搜集國內(nèi)外“工程熱力學”相關(guān)實例和典型熱工問題，如針對性地引入日常生活常見的散熱器管片、電冰箱和空調(diào)等生活中常見的電器循環(huán)、節(jié)能減排、低碳環(huán)保等熱點問題，并運用“工程熱力學”原理對具體熱工過程、設(shè)備及工程熱點問題進行深入剖析，形成與課程相配套的實例資料集。結(jié)合構(gòu)建的實例集，增設(shè)課程實例研討環(huán)節(jié)，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生自主學習和獨立思考的能力。

3.重視交流

教師應根據(jù)“工程熱力學”大綱，明確課程定位，在教學過程重視與學生交流，及時了解學生興趣、理解與接受能力。根據(jù)教學過程中發(fā)現(xiàn)的難點及疑點問題，鼓勵學生根據(jù)所學有針對地加強相應習題的訓練以加深對這些問題的認識。

4.習題訓練

教師針對每一章的重點難點，構(gòu)建相應題型，通過課題提問形式進行課堂講授，并針對性地布置習題讓學生進行課后復習和課前預習，使其獨立解決問題，讓其在作業(yè)同時實現(xiàn)對重點難點的及時掌握和有效鞏固。同時，在課后多布置一些和實際生活相關(guān)的或者沒有唯一答案的題目，例如“試分別舉例說明熱力學第一定律和第二定律對生產(chǎn)活動或日常生活的指導作用”等，通過對這些題目的思考與分析，學生的綜合思維能力得到了鍛煉，也活躍了學習的氣氛。[4]

五、總結(jié)

研討式教學在“工程熱力學”課程的應用，可以調(diào)動課堂授課的生動性，激發(fā)學生的學習興趣，學生可以集思考、行動、分析、總結(jié)于一體，有利于學生認知能力的開發(fā)和對教學內(nèi)容的理解，具體的實施細節(jié)還有待于在教學實踐中進一步摸索和完善。研討式教學不僅對“工程熱力學”教學改革有積極作用，對其他課程的改革也有借鑒意義。

參考文獻：

[1]龍文希.研討式教學法的實踐與體會[J].廣西教育學院學，2002，

（5）：116-117.

[2]王默晗.“工程熱力學”教學方式探討[J].中國電力教育，2010，

（3）：90-91.

[3]譚羽非，趙金輝.《工程熱力學》立體化教材建設(shè)與實踐[J].吉林建筑工程學院學報，2010，27（2）：96-100.

[4]張琴，張慢來，黃天成.啟發(fā)式教學在《工程熱力學》中的應用[J].科技信息，2008，（28）：486-487.

（責任編輯：宋秀麗）