傳熱學(xué)精品資源共享課建設(shè)的探索與實(shí)踐

賈馮睿　李小玲　潘顥丹　馬丹竹

[摘 要]精品資源共享課不僅是對(duì)學(xué)習(xí)理念的一種更新，也是提高高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要教學(xué)改革措施之一。建設(shè)精品資源共享課程不僅是一次教學(xué)理念的升級(jí)，更是對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的更高要求。資源共享課程能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大，并結(jié)合傳統(tǒng)面授的優(yōu)點(diǎn)，是一種非常有前途、發(fā)展空間廣闊的學(xué)習(xí)模式。

[關(guān)鍵詞]精品資源共享課；傳熱學(xué)；教學(xué)理念

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）03-0113-02

精品資源共享課是教育部為了進(jìn)一步促進(jìn)高等教育教學(xué)質(zhì)量的提升，提高大學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的一項(xiàng)重要教學(xué)改革措施，此次教學(xué)改革的嘗試是建立在以前的精品課程建設(shè)基礎(chǔ)之上的，其中最重要的變化是將“示意式”的視頻教學(xué)更改為“知識(shí)點(diǎn)式”的模式，隨之增多了配套的課堂習(xí)題、隨堂測(cè)驗(yàn)、練習(xí)題、知識(shí)拓展、案例分析等方面的內(nèi)容。對(duì)比于精品課程建設(shè)，此次的教學(xué)改革在教學(xué)理念、組織形式、信息量以及學(xué)習(xí)平臺(tái)管理等方面進(jìn)行了大幅度的改善。[1] [2] [3]

遼寧石油化工大學(xué)傳熱學(xué)校級(jí)精品課程始建于2009年，最初是圍繞省級(jí)特色專(zhuān)業(yè)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的基礎(chǔ)課程而組建的，到2012年獲批為遼寧省第二批省級(jí)資源共享課程。隨著幾年來(lái)的發(fā)展與建設(shè)，該課程已經(jīng)擴(kuò)展為一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，為能源與動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、材料加工工程以及油氣儲(chǔ)運(yùn)工程等專(zhuān)業(yè)服務(wù)。與此同時(shí)，由于傳熱學(xué)課程應(yīng)用性強(qiáng)，理論分析涉及數(shù)學(xué)理論公式繁多，理論推導(dǎo)常涉及三維高數(shù)，經(jīng)驗(yàn)公式較多，學(xué)生難于理解和記憶。遼寧石油化工大學(xué)以2012級(jí)能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)和建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生為授課對(duì)象，進(jìn)行了大膽的嘗試和探索，取得了一定的成績(jī)和經(jīng)驗(yàn)，希望能夠?yàn)槲覈?guó)精品資源共享課程的建設(shè)提供一定的參考和借鑒。

一、課程基本情況及特點(diǎn)

傳熱學(xué)課程是介紹熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱和輻射傳熱三種傳熱方式的定義及計(jì)算方法，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行深度擴(kuò)展，應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的課程。由于三種傳熱方式存在傳輸機(jī)理和控制方程的不同，而輻射傳熱又區(qū)別于另外兩種傳熱方式，因此，很難做到一條主線(xiàn)貫通全課程，達(dá)到使學(xué)生融會(huì)貫通的目的。同時(shí)，由于傳熱學(xué)課程內(nèi)容理論性很強(qiáng)，需運(yùn)用大量的復(fù)雜經(jīng)驗(yàn)公式，這使得這門(mén)課偏向于機(jī)械的公式推導(dǎo)講解，導(dǎo)致學(xué)生感覺(jué)如高數(shù)學(xué)習(xí)不精，就無(wú)法學(xué)習(xí)好傳熱學(xué)，而最終放棄課程學(xué)習(xí)。[4] [5]

另外，針對(duì)學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)方向，筆者在講清楚基本的概念及數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域講述的重點(diǎn)也不一樣的原則，盡力做到教學(xué)有所側(cè)重點(diǎn)。例如，對(duì)熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，多講解一下管內(nèi)兩相流與沸騰傳熱、煙氣混合傳熱、氣體輻射原理等電廠(chǎng)工業(yè)方面的知識(shí)；而對(duì)于建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，則注重講解一些墻體的動(dòng)態(tài)傳熱過(guò)程及房間熱（冷）負(fù)荷設(shè)計(jì)計(jì)算等采暖和通風(fēng)方面的知識(shí)；對(duì)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，則多講解有關(guān)換熱器設(shè)計(jì)與換熱系統(tǒng)的傳熱計(jì)算過(guò)程等工藝傳熱方面的理論知識(shí)。這些都是教師在傳熱學(xué)課程教學(xué)中針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生需要加強(qiáng)的內(nèi)容，是不容忽視的。所以，教師根據(jù)教材，結(jié)合學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)際情況，充分備課，綜合考慮各方面因素授課是非常重要的。

二、課程傳統(tǒng)教學(xué)方式所面對(duì)的問(wèn)題

（一）教學(xué)內(nèi)容問(wèn)題

傳熱學(xué)課程國(guó)內(nèi)主流的教學(xué)內(nèi)容大多是以楊世銘、陶文銓編著的《傳熱學(xué)》為藍(lán)本進(jìn)行講授，該教材的教學(xué)內(nèi)容具備了較為清晰、完整的理論體系，且豐富了大量的經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)公式，微分方程公式推導(dǎo)等，所涉及高數(shù)理論知識(shí)邏輯性強(qiáng)。但是，由于授課教師無(wú)法完全將理論教學(xué)與科研、工程進(jìn)行優(yōu)化重組，而導(dǎo)致了課程偏向于傳熱原理的闡述和繁瑣公式的推導(dǎo)，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而無(wú)法為學(xué)生今后工作的實(shí)際應(yīng)用奠定一定的基礎(chǔ)。

另外，課程的補(bǔ)充材料，如習(xí)題、思考題、復(fù)習(xí)題等均是以書(shū)本的文字材料為主，缺少了對(duì)學(xué)生的分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及動(dòng)手能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練。

（二）教學(xué)方法問(wèn)題

教學(xué)方法直接影響到課程教學(xué)效果的質(zhì)量，也是教學(xué)改革過(guò)程中矛盾最為突出的因素之一。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是根據(jù)教材的章節(jié)順序依次講授，教師機(jī)械的推導(dǎo)公式，基本沒(méi)有學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)。這種被動(dòng)式的教學(xué)方法忽略了發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和行動(dòng)學(xué)習(xí)的價(jià)值，降低了社會(huì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐能力的獲取機(jī)會(huì)。因此，如何充分將“被動(dòng)式+灌輸式”的學(xué)習(xí)方法改善為“主動(dòng)式+交互式”是教學(xué)方法問(wèn)題中亟待解決的問(wèn)題。

（三）教學(xué)實(shí)踐問(wèn)題

傳熱學(xué)與實(shí)際聯(lián)系非常密切，例如，三種傳熱方式都是建立在實(shí)際物理模型分析的基礎(chǔ)上，在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常結(jié)合理論內(nèi)容介紹相關(guān)的實(shí)際背景及應(yīng)用，可以適當(dāng)介紹教師從事的相關(guān)科研內(nèi)容。如講授“平壁導(dǎo)熱”問(wèn)題時(shí)，教師可利用課本理論知識(shí)與身邊實(shí)際情況相結(jié)合，讓學(xué)生通過(guò)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)一些關(guān)于身邊建筑墻壁導(dǎo)熱情況，這樣不但能引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且能加深學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解。因而，應(yīng)盡量把學(xué)生的生活常識(shí)與學(xué)術(shù)問(wèn)題相聯(lián)系，用最貼近學(xué)生自身生活體驗(yàn)的語(yǔ)言深入淺出地講清楚。

（四）教學(xué)考試方式問(wèn)題

考試方式上主要是由平時(shí)成績(jī)和期末試卷成績(jī)根據(jù)一定比例組成，由于課程的教學(xué)內(nèi)容較多，公式內(nèi)容繁雜，教師將日常教學(xué)重心放在了授課方面，而忽略了學(xué)生的日常表現(xiàn)情況，比如，無(wú)法了解到學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑問(wèn)、學(xué)生日常學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)難懂的知識(shí)點(diǎn)等方面，基于此，單純的依靠最終的試卷成績(jī)，無(wú)法了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，這些都與高校培養(yǎng)高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才宗旨相違背。

三、課程教學(xué)建設(shè)研究

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容及方法

精品資源共享課程的特點(diǎn)能夠很好地對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行補(bǔ)充和完善，并且注重體現(xiàn)了教學(xué)方法的多樣性和靈活性，強(qiáng)調(diào)了對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的要求。針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的內(nèi)容部分，可以通過(guò)知識(shí)點(diǎn)視頻以及與之配套的課堂測(cè)驗(yàn)、學(xué)習(xí)討論、隨堂設(shè)問(wèn)，將多媒體教學(xué)應(yīng)用到一個(gè)新的層次和高度。與此同時(shí)，任課教師可以在后臺(tái)觀(guān)察每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和完成效果，并在交流平臺(tái)上進(jìn)行即時(shí)的指點(diǎn)。針對(duì)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)可以起到預(yù)習(xí)或者復(fù)習(xí)的作用，成了課堂教學(xué)之外非常有效的補(bǔ)充和完善。

（二）教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合

傳熱學(xué)是一門(mén)理論性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，必須結(jié)合實(shí)踐使學(xué)生充分理解原理。在傳熱學(xué)的教學(xué)中，應(yīng)增加學(xué)生對(duì)換熱設(shè)備的了解以及換熱過(guò)程的理解，有助于學(xué)生掌握各種傳熱方式，進(jìn)而加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力。

傳熱學(xué)資源共享課程中創(chuàng)新性的融入了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過(guò)程和省級(jí)教學(xué)仿真平臺(tái)，學(xué)生可以利用這個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)，進(jìn)行對(duì)流換熱系數(shù)的測(cè)定、換熱管綜合設(shè)計(jì)等，以提高學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。

（三）考試方式改革

1.提高平時(shí)成績(jī)的比例

傳熱學(xué)資源共享課充分利用了網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)管理平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，降低了傳統(tǒng)期末考試的比重，而加大了平時(shí)成績(jī)的考核。考試成績(jī)由課程視頻得分、課程視頻進(jìn)度、課程測(cè)驗(yàn)得分、課程測(cè)驗(yàn)進(jìn)度、討論得分、訪(fǎng)問(wèn)數(shù)得分、線(xiàn)下得分以及期末成績(jī)組成。上述8部分具體比例可以根據(jù)學(xué)校各自情況酌情設(shè)置比重。

2.采用網(wǎng)考、開(kāi)卷、閉卷分階段結(jié)合的考試模式

依托網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，對(duì)學(xué)生實(shí)施網(wǎng)絡(luò)考試、開(kāi)卷、閉卷分階段結(jié)合的考試模式，即在一定章節(jié)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)過(guò)程中回答問(wèn)題并在完成后進(jìn)行一個(gè)在線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)考試。在期末依然保留閉卷考試的方式，但總成績(jī)則是由上面各部分的考試成績(jī)按照一定權(quán)重進(jìn)行累加，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動(dòng)力的提升，能夠較為客觀(guān)公平的反映出學(xué)生的日常學(xué)習(xí)狀態(tài)，能夠讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)有更好的理解。

3.設(shè)置在線(xiàn)測(cè)試環(huán)節(jié)

課程的在線(xiàn)測(cè)試環(huán)節(jié)共有2大部分，其一是學(xué)生在視頻學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)平臺(tái)會(huì)隨著知識(shí)點(diǎn)的進(jìn)程定期設(shè)置提問(wèn)，學(xué)生只有在回答正確的情況下才能夠繼續(xù)學(xué)習(xí)，這種測(cè)試能夠保證學(xué)生思維與教學(xué)同步，也是對(duì)知識(shí)點(diǎn)的一種重復(fù)和突出；另一種是在章節(jié)結(jié)束后的案例測(cè)驗(yàn)、本章小結(jié)測(cè)試，這部分內(nèi)容是作為學(xué)生期末考試成績(jī)中的一部分測(cè)試，用于檢查學(xué)生在這部分章節(jié)學(xué)習(xí)的狀態(tài)和效果。

四、結(jié)論

建設(shè)精品資源共享課程不僅是一次教學(xué)理念的升級(jí)，更是對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決、問(wèn)題的能力的更高要求。資源共享課程能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大，并結(jié)合傳統(tǒng)面授的優(yōu)點(diǎn)，是一種非常有前途、發(fā)展空間廣闊的學(xué)習(xí)模式。

[ 注 釋 ]

[1] 胡來(lái)林.精品資源共享課建設(shè)策略研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2012（6）：80-85.

[2] 鄭旭東，陳琳，陳耀華，等.MOOCs對(duì)我國(guó)精品資源共享課建設(shè)的啟示研究[J].遠(yuǎn)程教育與網(wǎng)絡(luò)教育，2014（1）：76-81.

[3] 吳寧，馮博琴.對(duì)國(guó)家精品課程轉(zhuǎn)型升級(jí)與資源共享建設(shè)的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教育，2012（11）：6-9.

[4] 張喜明，趙嵩穎.“傳熱學(xué)”課堂教學(xué)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（7）：140-142.

[5] 李友榮，楊晨，吳雙應(yīng)，等.“傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革研究與思考[J].中國(guó)電力教育，2010（32）：66-67.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]