新工科背景下“以學為中心”的《制冷壓縮機》課程建設

靳賀偉 宋艷蘋 張志遠

（河南城建學院，河南 平頂山 467000）

0 引言

隨著新工業革命的蓬勃發展，社會對高校的人才培養質量提出了更高的要求[1]，課程是人才培養的基本要素，是全面提高育人水平的載體建設具有高階性、創新性和挑戰度的“金課”正成為提高人才培養質量的著力點和落腳點[2]。建設“金課”的機制保障在于“四新”，新工科必須在引領“四新”建設中發揮先鋒作用[3]。根據產業發展需要開設新專業、新課程以及對已有專業和課程提出新內涵、新要求是金課建設切入點，而從以教為中心的教學模式向以學為中心的教學模式的轉變是金課建設的關鍵。本研究針對普通地方院校的專業課程，對傳統的課堂進行改革嘗試，取得了明顯效果。

1 問題與分析

制冷壓縮機是河南城建學院能源與動力工程專業的個性拓展課。河南城建學院屬于地方性普通本科院校，以培養高級應用型人才為主。該課程的目標是使學生充分掌握各類型制冷壓縮機的工作原理、結構特征、熱力性能、選型與維護等相關知識；課程能力要求為使學生具備各類型壓縮機設計與運行維護的能力。畢業生從事該領域的學生較少，同時該課程內容較多，知識抽象，難度較高。以上客觀原因造成學生對該課程重視程度不夠、投入時間不足、學習效果較差。

課程團隊認為以上問題的主要原因在于課程模式被限定在圍繞教師、課堂、教材的“以教為中心”的模式之下，學生被限定為知識的接受者，老師受限于課堂時間有限，只能采用填鴨式教學，課堂缺少工程實踐環境，教材只有文字和二維的圖片，拓展課外素材又占用“有限的”授課時間，最終陷入惡性循環。因此，急需更正教學“三觀”，轉型教學模式[4]，創新課堂的組織形式，提升課堂內涵，提高課堂活力從而實現學生知識、能力、素質的有機結合，實現由“低階課堂”像“高階課堂”的轉變，進而提高學生解決復雜問題的綜合能力和高階思維。

2 對策與效果

2.1 建設在線開放課程、拓寬互動渠道

在線開放課程極大拓寬了教學時空，教師不再受時間、空間限制，能夠隨時隨地在云端與同學互動，如此便能將豐富的知識以合適的形式進行呈現，同時學生能夠重復觀看，隨時提問；如此克服了課時有限的突出問題。并透過“線上與線下結合”的授課模式，實現學生課前透過線上課程資料進行“預習”，線下課堂進行討論、檢測與答疑。以此提高課題維度、充實課堂內容、豐富課堂形式，提升課程的育人效果。。

2.2 增加專業前沿知識、提升知識趣味

課程團隊深入調研市場信息，歸納大量文獻資料，形成制冷壓縮機行業前沿報告，并將之融入課堂教學，增加課堂信息的應用價值，并將企業的技術難題與行業研究熱點以研究課題形式留給學生探索，實現合理地為學生“增負”，借鑒“項目式”培養優點，組織課題研究小組，課程團隊分工指導，將學生對課程的認知層次由“記憶”提升到“理解”“應用”進而提升到“分析”“評價”“創造”。

2.3 適當加入課程思政、提高課程意義

透過課程思政，增強對學生的思想價值引領，使學生認識到所學知識對國家戰略和民族復興的偉大意義，提高學生對知識的敬畏感。本課程透過介紹我國的“兩級一芯”重大專項，國產壓縮機與國際先進水平的差距來提高學生的使命感，并透過介紹行業內科技報國的“前輩先賢”們的英雄事跡，來點燃學生的科技報國之心，進而激發學生學習的主觀能動性，使學生由被動接受式學習轉化為自我導向式學習。

2.4 專業軟件輔助教學、引入實踐載體

實踐教育是學科專業教學第二陣地，金課建設重在高階性、創新性和挑戰度。此前本課程缺少支撐學生實踐探索、發揮高階創造的工具載體[5]，課程團隊深入企業學習各類型壓縮機的設計方法和設計軟件的使用，透過該渠道，將學生開展科研探索的想法轉化為軟件端的數值模擬實驗，透過設計與優化的過程催促學生探索文獻資料，進而提高專業認知水平。

2.5 積極參與科技競賽、開展科研活動

若要提高人才培養質量，強化實踐創新能力的培養尤其重要，而參加各類科技競賽活動在大學生的創新意識和創新能力培養方面扮演著非常重要的作用[6]。課程團隊積極引導學生參加制冷空調行業大學生科技競賽、互聯網+大學生創新創業大賽等科技競賽，并鼓勵學生積極申請河南城建學院大學生科技創新基金，以此強化實踐創新能力的培養；透過科技創新活動，提高學生靈活運用專業知識進行創新活動的能力，并鼓勵學生以創新活動的形式開展被課程的課題研究活動，并將研究成果及時轉化為科技競賽成果。

透過以上努力，課堂活力被釋放，學習熱情被點燃；學生開始主動探索。壓縮機是知識密集型產業，牽涉的知識面較廣；學生設計研究過程中要整合應用多門課程的相關知識，同時又牽涉到機械、電氣、控制、材料等多個相近專業；學生在探索過程中，打破了專業分割壁壘，以產業需求和學習成果為導向，進行跨界交叉融合，切實提高了學生解決復雜問題的能力，同時更新了課程內涵與授課模式，最終多名學生的課程設計成果接近學術論文水平。

3 總結與展望

該課程所面對難題在普通高等院校中具有一定普遍性，解決的思路在于創新課程組織形式，在于落實新的教育理念；本研究以建設面向產業的新工科的教學理念，采用以學為中心的課程模式，打造擁有較高認知層次和課堂境界的“金課”，解決了較多實際問題，提高了育人水平。同時，該課程知識架構仍以教材為模版，今后會根據新工科的發展方向來構建面向行業、面向未來的知識結構體系；同時“以學為中心”的課程模式在本課程中仍有較大的提升空間。