基于“賽考結(jié)合”的“工程熱力學(xué)”課程考核改革探索

王 霜，李法社，祝 星，陳 勇

（昆明理工大學(xué) a.冶金與能源工程學(xué)院；b.教務(wù)處，云南 昆明 650500）

“工程熱力學(xué)”是能源動力類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，是從事能源動力及環(huán)保行業(yè)應(yīng)用最廣泛、最核心的課程之一，也是機(jī)械工程、航空航天工程、材料工程、化學(xué)工程、生物工程等領(lǐng)域重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對于建設(shè)能源與動力工程國家“雙萬計(jì)劃”“一流本科”具有重要支撐作用?？己俗鳛榻虒W(xué)過程的重要環(huán)節(jié)之一，是教學(xué)效果檢驗(yàn)的重要手段，是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要途徑［1］。面向應(yīng)用的“工程熱力學(xué)”課程考核改革應(yīng)充分體現(xiàn)以學(xué)生為本、突出專業(yè)特色、貫穿素質(zhì)教育的先進(jìn)思想，摒棄單一化和一次考核確定成績的方式［2］。學(xué)科競賽是培養(yǎng)研究創(chuàng)新思維的重要載體，對于培養(yǎng)學(xué)生綜合能力有重要影響［3，4］。越來越多的各類學(xué)科競賽為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)能力與創(chuàng)新能力提供了較好的途徑［5］。為了拓展“工程熱力學(xué)”的實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)滿足社會和行業(yè)需求的能源動力類專業(yè)人才，以學(xué)科競賽為抓手，通過“賽考結(jié)合”的方式對“工程熱力學(xué)”的考核內(nèi)容、考核形式及成績評定方式等進(jìn)行了改革與探索。

一、課程考核存在的問題

“工程熱力學(xué)”課程理論性強(qiáng)、概念抽象、公式變化多樣、圖表繁多，且與工程實(shí)踐結(jié)合緊密，是高校工科類“難學(xué)、難教、難考”的課程之一［6，7］。“工程熱力學(xué)”之前的課程考核成績主要由平時成績與期末考試構(gòu)成，平時成績依據(jù)學(xué)生出勤率、作業(yè)完成情況、課堂練習(xí)、課堂提問及課堂上課情況等進(jìn)行把握；期末考試為授課教師出題，一般采用閉卷筆試的方式，考核內(nèi)容基本集中在基本概念和理論知識上，對理論知識應(yīng)用能力的考核相對較少。多年來，本專業(yè)“工程熱力學(xué)”課程的考核沿用一個模式，沒有根據(jù)專業(yè)特色和學(xué)生特點(diǎn)對理論知識的應(yīng)用探索新的適合本課程的考核方式。因此，課程考核改革的前期積累和借鑒相對較少，整個“工程熱力學(xué)”考核體系難以真實(shí)反映學(xué)生的知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，也沒有反映出本專業(yè)的優(yōu)勢和特色，因此，對“工程熱力學(xué)”課程面向應(yīng)用的考核改革勢在必行。

二、考核改革的研究內(nèi)容和方法

（一）課堂教學(xué)的改革

對課堂教學(xué)進(jìn)行改革，把學(xué)科競賽與課堂教學(xué)動態(tài)結(jié)合、有機(jī)融合，在課堂教學(xué)過程中融入學(xué)科競賽。將之前的學(xué)科競賽獲獎作品在課堂教學(xué)中進(jìn)行介紹，在拓展學(xué)生思維的同時，大大豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容，促使學(xué)生把相應(yīng)的知識點(diǎn)與應(yīng)用相結(jié)合，將課堂的理論知識轉(zhuǎn)化成自己的知識體系。如在“工程熱力學(xué)”朗肯循環(huán)授課過程中，引導(dǎo)學(xué)生有重點(diǎn)、有針對地進(jìn)行課程知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，結(jié)合科研項(xiàng)目進(jìn)行有機(jī)朗肯循環(huán)的科研訓(xùn)練。制作“生物質(zhì)能—太陽能互補(bǔ)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電新技術(shù)”學(xué)科競賽作品，同時，在學(xué)科競賽作品制作過程中進(jìn)行了“工程熱力學(xué)”課程內(nèi)容的理論實(shí)踐。通過學(xué)科競賽與課堂教學(xué)有機(jī)融合，促進(jìn)理論教學(xué)與科研實(shí)踐的協(xié)調(diào)發(fā)展，引出專業(yè)背景下的思維理念，提高了學(xué)生的理論知識水平和科技創(chuàng)新能力。

（二）考核內(nèi)容的改革

根據(jù)“工程熱力學(xué)”課程的特點(diǎn)和內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生參加競賽活動的知識要求，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化，同時對考核內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。除本課程最基本的內(nèi)容外，盡可能減少死記硬背知識點(diǎn)的考查，主要考核學(xué)生快速、準(zhǔn)確的判斷能力和綜合思維能力。設(shè)置結(jié)合實(shí)踐的分析題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，并與實(shí)際問題結(jié)合，涉及多個知識點(diǎn)，提高學(xué)生對綜合歸納和運(yùn)用各方面知識的掌握程度，體現(xiàn)“工程熱力學(xué)”課程的應(yīng)用性能。這樣可以在緊密結(jié)合“工程熱力學(xué)”課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，與學(xué)科競賽中的某些特定問題和整個專業(yè)體系的課程安排進(jìn)行結(jié)合，既提高了學(xué)生提出問題、分析問題與解決問題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。

（三）考核形式的改革

考核方式采用多種形式、多個階段和多種類型，利用現(xiàn)代化的教育教學(xué)手段，增加教學(xué)過程中的考核頻次，可以使考試與平時教學(xué)過程相結(jié)合，貫穿整個教學(xué)過程，力爭對學(xué)生所學(xué)的知識、能力、素質(zhì)進(jìn)行全面考核，以促進(jìn)教與學(xué)的積極性和主動性。同時，在平時教學(xué)中引入階段性測試，階段性測試可以促使學(xué)生對基本概念的掌握變得準(zhǔn)確與熟練，學(xué)生更重視平時的學(xué)習(xí)過程，而不僅是關(guān)心期末考試。同時，創(chuàng)新性地加入本專業(yè)的學(xué)科競賽考核，鼓勵學(xué)生利用課程中學(xué)過的知識獨(dú)立或分組設(shè)計(jì)比賽作品并進(jìn)行提交，作品完成后，學(xué)生相互之間可以提問、討論、展示。學(xué)科競賽作品作為平時成績的重要組成部分，有效改善了考核模式［8］，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。

（四）考核成績構(gòu)成的改革

綜合成績評定由平時成績、競賽成績和期末成績?nèi)糠纸M成。根據(jù)課程目標(biāo)、性質(zhì)，適當(dāng)加大平時成績占比，降低期末成績考核的占比。平時成績的考核就是對學(xué)生動態(tài)學(xué)習(xí)過程的客觀評價，注重學(xué)生的平時表現(xiàn)，避免了學(xué)生短時間內(nèi)突擊復(fù)習(xí)，靠強(qiáng)化記憶通過考試。更科學(xué)、更公平、更合理地評定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，不僅可以反映學(xué)生對“工程熱力學(xué)”知識掌握和應(yīng)用的真實(shí)水平，而且能調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育和能力的培養(yǎng)。這樣的考核方式，打破了期末考試檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的決定性作用，形成了良好的教風(fēng)、學(xué)風(fēng)和考風(fēng)。

創(chuàng)新性地以學(xué)科競賽為抓手，將昆明理工大學(xué)節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽的比賽成績加入總評成績中，鼓勵學(xué)生參賽，規(guī)定凡參賽的學(xué)生均可獲得一定分?jǐn)?shù)，同時，按照獲獎等級的不同分?jǐn)?shù)設(shè)置有所區(qū)別。能源與動力工程系已成功舉辦八屆“昆明理工大學(xué)節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽”，選拔多名優(yōu)秀選手參加全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽。

三、考核改革的成果

（一）建立了完整的“工程熱力學(xué)”考核體系

整合教學(xué)資源，創(chuàng)新課程教學(xué)體系，面對有限的教學(xué)資源，為優(yōu)化課程教學(xué)條件，創(chuàng)新課程教學(xué)體系，圍繞國內(nèi)外教學(xué)資源整合、教學(xué)和科研資源整合、學(xué)科競賽與教學(xué)資源整合三個方面探討和實(shí)踐了教學(xué)資源的整合。利用教學(xué)隊(duì)伍的科研優(yōu)勢，整合實(shí)驗(yàn)室資料、科研成果示范、科研項(xiàng)目案例等資源，帶動學(xué)科競賽，以學(xué)科競賽延伸教學(xué)，開展“賽考結(jié)合”型教學(xué)改革。同時，根據(jù)學(xué)生的考核結(jié)果，充實(shí)了課堂教學(xué)內(nèi)容。通過收集相關(guān)資料，修改教學(xué)大綱，完善試題庫、專題講座庫、作業(yè)系統(tǒng)、課程教學(xué)和交流工具等，建立了完整的“工程熱力學(xué)”考核體系。

（二）形成了一支教學(xué)科研水平高、創(chuàng)新能力強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

學(xué)生是參與學(xué)科競賽和科研訓(xùn)練的主體，指導(dǎo)教師是引導(dǎo)者。一支高水平的指導(dǎo)教師隊(duì)伍是學(xué)科競賽取得優(yōu)異成績和科研訓(xùn)練取得突破成果的保障。注重教學(xué)團(tuán)隊(duì)的梯隊(duì)建設(shè)，提倡老中青相結(jié)合，發(fā)揚(yáng)優(yōu)秀教師的傳幫帶作用，不斷補(bǔ)充新生力量，打造了一支知識、學(xué)歷、職稱、年齡結(jié)構(gòu)合理，業(yè)務(wù)能力強(qiáng)，有敬業(yè)精神的教學(xué)隊(duì)伍，全程、全面指導(dǎo)參與學(xué)科競賽和參加科研訓(xùn)練的學(xué)生。同時，團(tuán)隊(duì)教師要注重提高自身素質(zhì)、加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，進(jìn)一步提高主講教師的教學(xué)風(fēng)范、教學(xué)水平與學(xué)術(shù)水平，通過課程負(fù)責(zé)人帶動整個教學(xué)團(tuán)隊(duì)，不斷提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。此外，充分發(fā)揮青年教師活力強(qiáng)、創(chuàng)新意識強(qiáng)、多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)科競賽和科研訓(xùn)練，提升了青年教師的工程實(shí)踐能力和教學(xué)能力，培育了一支科研與教學(xué)相融合的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，促使青年教師迅速成為新工科背景下的教學(xué)與科研骨干。

通過指導(dǎo)學(xué)科競賽和指導(dǎo)學(xué)生參與科研訓(xùn)練，指導(dǎo)教師的理論水平、教學(xué)能力和實(shí)踐能力不斷提高，教學(xué)案例、教學(xué)素材和教學(xué)內(nèi)容更加豐富，提高了指導(dǎo)教師隊(duì)伍整體的業(yè)務(wù)水平。近五年，教師隊(duì)伍中學(xué)歷獲得提升4人，職稱晉升7人；獲得國家級、省部級、校級教改項(xiàng)目13項(xiàng)，發(fā)表教改論文10余篇；獲得昆明理工大學(xué)課堂教學(xué)比賽一等獎2項(xiàng)，二等獎3項(xiàng)，三等獎5項(xiàng)；獲得伍達(dá)觀優(yōu)秀教師獎1人次，獲得“紅云園丁獎”10人次；獲批國家級、省部級、校級科研項(xiàng)目和橫向課題54項(xiàng)，獲得省部級科技獎勵3項(xiàng)。通過以上課程建設(shè)，建立了一支一流的“工程熱力學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)，形成了獨(dú)具特色的“工程熱力學(xué)”教學(xué)模式。

（三）取得了優(yōu)異的學(xué)科競賽成績，學(xué)歷晉升人數(shù)逐年增加

近年來，“工程熱力學(xué)”考核以學(xué)科競賽為載體，用“以賽促考，以考帶賽”的方式，取得了優(yōu)異的學(xué)科競賽成績。學(xué)生不僅積極參與節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽，還開始在“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學(xué)生冶金競賽及中國可再生能源學(xué)會大學(xué)生科技競賽等競賽中取得較好成績。近五年，本專業(yè)參與各類科技活動的本科生人數(shù)超過1000人次，獲得國家級特等獎3項(xiàng)、一等獎14項(xiàng)、二等獎12項(xiàng)、三等獎21項(xiàng)；獲得國家級大創(chuàng)項(xiàng)目9項(xiàng)、省級大創(chuàng)項(xiàng)目10項(xiàng)、校級大創(chuàng)項(xiàng)目12項(xiàng)、科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目15項(xiàng)。

同時，通過教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和考研積極性。近五年，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室或科研團(tuán)隊(duì)的本科生人數(shù)明顯增多。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)選題為科學(xué)研究型的學(xué)生數(shù)量逐年增加，近五年本科畢業(yè)設(shè)計(jì)研究型論文數(shù)量已達(dá)到122篇，獲能源動力類專業(yè)百篇優(yōu)秀本科畢業(yè)論文3篇，獲校級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14篇。部分具有潛在科研能力的學(xué)生脫穎而出，減少了學(xué)生在報(bào)考研究生時的盲目性，并大大縮短了在研究生階段的科研適應(yīng)期?？佳腥藬?shù)和考研錄取率逐年提高，有近百人次被保送或考取如浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)、東北大學(xué)、重慶大學(xué)、東南大學(xué)、大連理工大學(xué)、山東大學(xué)和華南理工大學(xué)等知名高校研究生。

結(jié)語

通過“賽考結(jié)合”，有效提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和鉆研精神。構(gòu)建了本科生學(xué)科競賽長效機(jī)制，建立了科學(xué)、規(guī)范和制度化的學(xué)科競賽組織體系和參賽選拔制度。以學(xué)科競賽為載體，加強(qiáng)了學(xué)生的科研訓(xùn)練，增強(qiáng)了本科生科技創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了具備創(chuàng)新思維和實(shí)踐創(chuàng)新能力的新工科人才?？蒲杏?xùn)練、學(xué)科競賽與課堂教學(xué)動態(tài)結(jié)合、有機(jī)融合，促進(jìn)了理論教學(xué)與科研實(shí)踐的協(xié)調(diào)發(fā)展，提高了學(xué)生的理論知識水平和科技創(chuàng)新能力。