“熱工理論及應(yīng)用”課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

武小芳+張立峰

摘 要： 針對(duì)目前高職院校電廠熱能動(dòng)力裝置專業(yè)“熱工理論及應(yīng)用”課程普遍存在的問(wèn)題，提出學(xué)情分析和課程特點(diǎn)分析基礎(chǔ)上的課程設(shè)計(jì)，并從課程內(nèi)容組織、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、多元化的教學(xué)方法等方面闡述課程改革的實(shí)施，為高職院校“熱工理論及應(yīng)用”的課程改革提供一些經(jīng)驗(yàn)依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 課程設(shè)計(jì) 課程實(shí)施 教學(xué)方法

“熱工理論及應(yīng)用”是研究能量轉(zhuǎn)換與熱量傳遞規(guī)律及其應(yīng)用的工程技術(shù)學(xué)科，是電廠熱能動(dòng)力裝置專業(yè)的一門必修的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。該課程理論性很強(qiáng)，理解上比較抽象，長(zhǎng)期以來(lái)，大部分學(xué)校的任課教師都按照傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，以知識(shí)為目標(biāo)，教師為主體，學(xué)生缺乏能力訓(xùn)練，沒(méi)有主動(dòng)性。教師逐章逐節(jié)地講解，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又容易使學(xué)生覺(jué)得枯燥無(wú)味，教學(xué)效果不理想[1]。為了增強(qiáng)教學(xué)效果，一部分職業(yè)院校做了精品課建設(shè)以推動(dòng)課改探究與實(shí)施[2]，即使借鑒他們的經(jīng)驗(yàn)，但在多年來(lái)的教研會(huì)議上，大家仍反饋該課程難教，大部分學(xué)生仍反映該課程難學(xué)。那么如何在一學(xué)期內(nèi)有效教學(xué)，是擺在任課教師面前的一道難題[3]。針對(duì)這些問(wèn)題，我們組織課題組進(jìn)行了課程改革。

一、課程設(shè)計(jì)理念

（一）學(xué)情分析

1.理論基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，學(xué)習(xí)積極性不高。一般而言，高職院校學(xué)生主要來(lái)源于應(yīng)屆和歷屆高考落榜生，職業(yè)高中畢業(yè)生、中專技校畢業(yè)生的文化基礎(chǔ)知識(shí)較差；再加上由于高考失利及社會(huì)對(duì)高職院校的負(fù)面評(píng)價(jià)，使他們?cè)谒枷肷媳成狭顺林氐陌?，總覺(jué)得不如別人，因此學(xué)習(xí)沒(méi)有動(dòng)力，有些自暴自棄；對(duì)于自己確定好的方向，一旦學(xué)習(xí)受挫或感覺(jué)難以完成，就容易放棄。

2.注重動(dòng)手能力。高職高專學(xué)生學(xué)習(xí)情緒化，對(duì)感興趣的東西學(xué)習(xí)積極性較高，而對(duì)于枯燥內(nèi)容則學(xué)習(xí)效率較低，學(xué)生對(duì)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)興趣明顯高于理論課程學(xué)習(xí)。

（二）課程特點(diǎn)分析

工程熱力學(xué)部分內(nèi)容的特點(diǎn)是：內(nèi)容多而且理論性較強(qiáng)、概念多且抽象難理解、公式較多且應(yīng)用條件復(fù)雜[4]。傳熱學(xué)部分內(nèi)容的特點(diǎn)是：三種傳熱方式有不同的傳熱機(jī)理、表現(xiàn)，自成體系，所以內(nèi)容連貫性和系統(tǒng)性較差，但又有一定的規(guī)律可循[5]。

（三）課程設(shè)計(jì)理念

本課程面向的職業(yè)崗位群體有：鍋爐、汽機(jī)運(yùn)行值班員；鍋爐、汽機(jī)設(shè)備安裝工；鍋爐、汽機(jī)設(shè)備檢修工、集控運(yùn)行值班員等。在學(xué)情分析和課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)研和職業(yè)崗位群能力分析，根據(jù)具體職業(yè)崗位工作任務(wù)所需能力要素設(shè)計(jì)課程標(biāo)準(zhǔn)中的具體理論部分和實(shí)踐部分內(nèi)容，并形成突出職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)模式。

（四）課程設(shè)計(jì)思路

結(jié)合崗位特點(diǎn)，構(gòu)建模塊化的課程內(nèi)容。根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，通過(guò)電廠調(diào)研，與電廠司爐、集控運(yùn)行值班員、專工等一起分解畢業(yè)生就業(yè)崗位需求及與前后續(xù)課程的銜接，將工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)兩門課程進(jìn)行優(yōu)化整合，明確本課程的重點(diǎn)及難點(diǎn)，對(duì)理論推導(dǎo)部分進(jìn)行適當(dāng)刪減，補(bǔ)充適當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)踐內(nèi)容，如各類換熱器的拆裝實(shí)訓(xùn)等。

二、課程實(shí)施

（一）課程內(nèi)容組織

重組教學(xué)內(nèi)容，放棄傳統(tǒng)逐章逐節(jié)的講授，經(jīng)課程內(nèi)容整合為7大模塊：緒論；熱力學(xué)基本概念；熱力學(xué)第一、第二定律；理想氣體和水蒸氣；蒸汽動(dòng)力循環(huán)；熱傳遞基本規(guī)律；傳熱及換熱器。在換熱器部分開(kāi)設(shè)6-8個(gè)實(shí)訓(xùn)課，完成換熱器的拆裝實(shí)訓(xùn)，目的是讓學(xué)生清楚了解各類換熱器的結(jié)構(gòu)。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

模塊一為緒論，著重講火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程，第一次課安排在與我們深度合作的企業(yè)，讓學(xué)生身臨其境地體會(huì)電廠的真實(shí)生產(chǎn)過(guò)程。第二次課安排在仿真機(jī)房上課，首先讓學(xué)生感受汽包水位高低報(bào)警，讓學(xué)生充分體會(huì)該課程介紹的熱力設(shè)備都是電廠中實(shí)際的東西，它們的運(yùn)行直接影響電廠生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，影響到學(xué)生到電廠工作后的人身安全和獎(jiǎng)金。

（三）多元化的教學(xué)方法

1.仿真教學(xué)法：講到狀態(tài)參數(shù)時(shí)，可以讓學(xué)生看仿真系統(tǒng)上的各個(gè)參數(shù)，了解哪些參數(shù)是狀態(tài)參數(shù)，然后講解，效果非常好；講到蒸汽動(dòng)力循環(huán)時(shí)，可以先讓學(xué)生看小機(jī)組的仿真系統(tǒng)，了解朗肯循環(huán)的流程。

2.多媒體教學(xué)法：由于學(xué)生缺乏工程實(shí)踐知識(shí)，教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)相當(dāng)重要，采用多媒體使內(nèi)容更加形象化、講解更加生動(dòng)化。如對(duì)于管殼式換熱器中流體的流動(dòng)、水蒸氣的定壓加熱過(guò)程等利用黑板、掛圖等難以將細(xì)節(jié)表達(dá)清楚的問(wèn)題，應(yīng)適時(shí)采用三維動(dòng)畫演示，將教師的抽象講解轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的感性觀察，學(xué)生觀看后反應(yīng)很好。

3.案例教學(xué)法：教師要經(jīng)常利用案例教學(xué)法，不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有利于學(xué)生舉一反三能力的訓(xùn)練，如講到導(dǎo)熱率時(shí)，可以提問(wèn)：冬天用手摸鐵塊和木塊，感覺(jué)那個(gè)更涼，為什么？也可以問(wèn)：天氣晴朗干燥時(shí)，晾曬后的棉衣或被褥使用時(shí)會(huì)感到暖和，如果晾曬后拍打拍打效果就會(huì)更好，為什么？這些是生活中的常識(shí)，但學(xué)生無(wú)法解釋清楚，這些問(wèn)題式案例不僅能使學(xué)生思考問(wèn)題，還能使學(xué)生帶著問(wèn)題聽(tīng)課，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到事半功倍的效果。

4.啟發(fā)式教學(xué)法：講解中適時(shí)提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考，吸引學(xué)生注意力。通過(guò)教師與學(xué)生互動(dòng)，活躍課堂氣氛，增強(qiáng)教學(xué)效果。講復(fù)合傳熱時(shí)，列舉分析暖氣片供暖由對(duì)流、導(dǎo)熱和輻射三部分組成的原理，由于采用啟發(fā)式，這樣的實(shí)例對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)直觀、熟悉，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，把教學(xué)和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使課堂教學(xué)更加生動(dòng)、實(shí)用。

5.討論交流法：因?yàn)楸菊n程較抽象，理論知識(shí)比例很大，教師應(yīng)經(jīng)常使用討論交流法。通過(guò)部分學(xué)生的討論交流帶動(dòng)不愛(ài)學(xué)習(xí)的學(xué)生一起參與討論。例如：關(guān)于一個(gè)問(wèn)題的討論：夏天吹電風(fēng)扇為何感到?jīng)隹?？空氣的溫度升高或降低？為什么；機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中，保持凝汽器汽側(cè)不含不凝結(jié)氣體的原因[6]。在大家討論過(guò)程中，老師隨堂觀察，不僅能了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，而且能了解學(xué)生聽(tīng)課的問(wèn)題所在，從而因地制宜、因材施教。

6.理實(shí)一體教學(xué)法：講到換熱器時(shí)，有時(shí)單憑三維動(dòng)畫演示，學(xué)生不能全面了解換熱器的結(jié)構(gòu)、大小等，通過(guò)實(shí)訓(xùn)室中換熱器的拆裝實(shí)訓(xùn)了解換熱器的結(jié)構(gòu)、大小。通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

三、課程改革的效果分析

通過(guò)這樣的課程改革，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣激發(fā)很快，學(xué)生在課堂上精神高度集中，尤其討論問(wèn)題時(shí)，全員參與，為了給自己組的成員加分而做出各種努力，而他們努力的過(guò)程恰恰使他們學(xué)習(xí)了更多內(nèi)容。而且學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程時(shí)，教師不用再給學(xué)生不斷補(bǔ)習(xí)熱工知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉.仿真技術(shù)在《單元機(jī)組集控運(yùn)行》職業(yè)教育中的應(yīng)用[J].山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2013VOL16（4）：54-57.

[2]國(guó)家精品課程資源網(wǎng)[EB/OL].http：//www.jingpinke.com/.

[3]陳明付.高職高?！盁峁だ碚摷皯?yīng)用”課程教學(xué)探討[J].中國(guó)電力教育，2012（236）：61-62.

[4]曾冬琪，林小鬧.提高“工程熱力學(xué)”教學(xué)質(zhì)量的方法漫談[J].中國(guó)電力教育，2010，（16）.

[5]吳怡，雒婧“.傳熱學(xué)”教學(xué)方法探討[J].中國(guó)電力教育，2011，（7）.

[6]唐嬋，王紅艷，張翠珍.熱工基礎(chǔ)類課程的教學(xué)實(shí)踐[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2015.

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：NJZC367；鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院科研基金項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：EJD1501。