“傳熱學(xué)”系列課程分級(jí)教學(xué)改革與實(shí)踐

吳春梅 丁林 李友榮

[摘 要] 基于國(guó)內(nèi)外“傳熱學(xué)”系列課程開設(shè)情況與當(dāng)前人才培養(yǎng)的需要，提出了“傳熱學(xué)”系列課程分級(jí)教學(xué)理論并進(jìn)行了改革實(shí)踐。針對(duì)“傳熱學(xué)”教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)不匹配、知識(shí)面與不同專業(yè)需求矛盾等問題，分別從教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)資源建設(shè)以及教學(xué)效果多元評(píng)價(jià)調(diào)控等方面著手，深化教學(xué)模式改革，形成多樣化的通專融合教育模式，有效滿足了工科類不同專業(yè)的“傳熱學(xué)”系列課程的教學(xué)需求。

[關(guān)鍵詞] “傳熱學(xué)”系列課程;分級(jí)教學(xué);改革實(shí)踐

[基金項(xiàng)目] 2018年度重慶大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“傳熱學(xué)互聯(lián)網(wǎng)+混合式教學(xué)模式的研究與實(shí)踐”（2018Y23）

[作者簡(jiǎn)介] 吳春梅（1987—），女，四川綿陽(yáng)人，工學(xué)博士，重慶大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院副教授、博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楣こ虩嵛锢韺W(xué);? 丁 林（1985—），男，四川廣漢人，重慶大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院副教授、博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)闊崮芘c動(dòng)力工程;李友榮（1963—），男，湖北監(jiān)利人，博士，重慶大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楣こ虩嵛锢韺W(xué)。

[中圖分類號(hào)] G642? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）26-0200-02? ? [收稿日期] 2020-02-06

一、引言

隨著能源動(dòng)力工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)能源動(dòng)力專業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)也提出了更高的要求[1]。重慶大學(xué)能源動(dòng)力專業(yè)系列課程建設(shè)提出了“強(qiáng)基礎(chǔ)、拓口徑、分層次因材施教、體現(xiàn)特色”的基本指導(dǎo)思想，將通識(shí)教育與專業(yè)教育有機(jī)結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)、綜合的實(shí)踐能力以及強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)。為此，我們進(jìn)行了一系列的研究和實(shí)踐。

“傳熱學(xué)”屬于機(jī)械類大類學(xué)科平臺(tái)系列課程，是本學(xué)科所屬能源與動(dòng)力工程學(xué)院所有學(xué)生都必須修讀的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)生受益面100%，該課程同時(shí)也是機(jī)械、資環(huán)、土木等學(xué)院的相關(guān)專業(yè)的熱工基礎(chǔ)課程，其基礎(chǔ)知識(shí)、理論和原理，是培養(yǎng)能源應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新型人才、促進(jìn)能源動(dòng)力學(xué)科發(fā)展非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)[2]。目前，在我國(guó)高等學(xué)校的很多工科專業(yè)，都開設(shè)有“傳熱學(xué)”或熱工基礎(chǔ)課程，各高校也都對(duì)“傳熱學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了很多有益的探索[3-4]，但由于不同專業(yè)所面對(duì)的工程問題不同，所要求的傳熱學(xué)知識(shí)也應(yīng)有所側(cè)重。因此，綜合國(guó)內(nèi)外的“傳熱學(xué)”課程開設(shè)情況及當(dāng)前人才培養(yǎng)的需要，從2009年開始，我們就提出了“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)的理論并開始實(shí)施。

二、分級(jí)教學(xué)改革主要目標(biāo)

“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)改革圍繞傳熱學(xué)的知識(shí)點(diǎn)多、學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域差異性大、新概念和新現(xiàn)象理解困難、缺乏行之有效的配套教學(xué)資源等，長(zhǎng)期困擾教育工作者，影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)研究和實(shí)踐的開展[5-6]。“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)改革提出了將“傳熱學(xué)”教學(xué)分為兩個(gè)層次：一是基本層次，主要面向相關(guān)的工科專業(yè)學(xué)生講授的基本原理和基本計(jì)算方法;二是專門化層次，主要針對(duì)不同的專業(yè)方向剖析與專業(yè)密切相關(guān)的各種傳熱現(xiàn)象。以教學(xué)方法科學(xué)化、教學(xué)內(nèi)容層次化、激勵(lì)約束機(jī)制多樣化的教學(xué)模式為手段，以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，建設(shè)配套多層次“傳熱學(xué)”教學(xué)體系。

分級(jí)教學(xué)改革主要目標(biāo)如下：

（1）針對(duì)不同學(xué)科、專業(yè)所面對(duì)不同的工程問題，以及所要求的傳熱學(xué)知識(shí)側(cè)重點(diǎn)不同的問題，創(chuàng)建“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)體系，形成完整的集專業(yè)人才培養(yǎng)、輔助培養(yǎng)以及復(fù)合型人才培養(yǎng)于一體的“傳熱學(xué)”教學(xué)內(nèi)容體系。

（2）針對(duì)配套教學(xué)資源不足的問題，提出融合教學(xué)理論構(gòu)建教學(xué)資源的思想，編寫系列“傳熱學(xué)”課程教材及習(xí)題集，為“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)提供基礎(chǔ)保障的同時(shí)，為高質(zhì)量人才培養(yǎng)提供了有力的條件支撐。

（3）針對(duì)教學(xué)效果監(jiān)控及評(píng)價(jià)問題，探索教師和學(xué)生的雙向激勵(lì)約束機(jī)制和培養(yǎng)過程中的多元評(píng)價(jià)調(diào)控機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)提供有效保障。

三、“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)改革內(nèi)容及途徑

針對(duì)“傳熱學(xué)”教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)不匹配、知識(shí)面與不同專業(yè)需求矛盾等問題，為達(dá)到“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)改革的目標(biāo)，主要改革內(nèi)容及途徑如下：

（1）優(yōu)化“傳熱學(xué)”教學(xué)內(nèi)容體系

提出建設(shè)“傳熱學(xué)”系列課程、實(shí)施分級(jí)、模塊化教學(xué)思想?！皞鳠釋W(xué)”分級(jí)教學(xué)基本思路是將傳熱學(xué)課程分解為“傳熱學(xué)Ⅰ”和“傳熱學(xué)Ⅱ”兩門課程，同時(shí)配以獨(dú)立的“傳熱學(xué)”創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程。其中，“傳熱學(xué)Ⅰ”又稱為基礎(chǔ)傳熱學(xué)，主要面向全校相關(guān)專業(yè)學(xué)生開設(shè)。設(shè)置該課程的主要目的是使學(xué)生通過學(xué)習(xí)了解“傳熱學(xué)”的有關(guān)概念和基本理論，獲得必要的有關(guān)熱量傳遞的基本知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和獨(dú)立解決本專業(yè)所遇到的熱工問題打下必要的基礎(chǔ)。

“傳熱學(xué)Ⅱ”則主要針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生，設(shè)置多個(gè)模塊，按專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)不同進(jìn)行選擇。因此，“傳熱學(xué)Ⅱ”主要針對(duì)不同的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，分析在各自專業(yè)領(lǐng)域所遇到的典型傳熱問題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立利用傳熱學(xué)的基本理論分析和解決實(shí)際工程問題的能力，為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和從事熱能的合理利用、提高熱工設(shè)備的效能及熱力設(shè)備的設(shè)計(jì)等方面的工作打下必要的基礎(chǔ)。

（2）將分級(jí)教學(xué)理論用于資源建設(shè)

編寫“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)系列教材及相關(guān)習(xí)題集，為破解教學(xué)問題提供支撐。根據(jù)“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)的基本思想，遵循教改方向，并借鑒目前國(guó)外高等工程教育中“傳熱學(xué)”分層次教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)，注重“傳熱學(xué)”分級(jí)教學(xué)自身思維規(guī)律的體現(xiàn)，針對(duì)不同的側(cè)重點(diǎn)編寫以《傳熱學(xué)》《傳熱分析與計(jì)算》《換熱器原理與計(jì)算》《高等傳熱學(xué)》為代表的一些列“傳熱學(xué)”課程教材及習(xí)題集。

（3）采用雙向激勵(lì)約束機(jī)制和培養(yǎng)過程中的多元評(píng)價(jià)調(diào)控

推進(jìn)教師學(xué)生雙向激勵(lì)約束機(jī)制[XX]，結(jié)合探究式+小班化教學(xué)模式，綜合混合式教學(xué)等推進(jìn)啟發(fā)式講授，互動(dòng)式交流;推行全過程學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)，課堂討論，作業(yè)等均進(jìn)入總成績(jī)，學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)從“知識(shí)水平”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑\(yùn)用能力”;對(duì)教師的評(píng)價(jià)由單一的評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)閷＜覍?duì)口指導(dǎo)和幫助，結(jié)合問卷、學(xué)生跟蹤、教師互評(píng)、專家培訓(xùn)、對(duì)口指導(dǎo)等構(gòu)建全方位評(píng)價(jià)及調(diào)控體系。