傳熱學課程混合式教學方式改革與反思

宋永興 崔 萍

傳熱學課程混合式教學方式改革與反思

宋永興 崔 萍

（山東建筑大學 濟南 250101）

隨著信息化技術的快速發展，傳統的課堂教授方法其實效性在逐漸降低。以《傳熱學》為例，結合自建的在線教學視頻，積極開展了傳熱學混合式教學模式的改革，針對學生學情分析情況，從教學模式與考評體系兩大方向進行了實質性的改革。通過一學期的試運行及學生反饋效果，發現該混合式教學模式的改革顯著地提高了學生的課堂參與程度、學習的積極性與主動性、理論應用于實際的能力，以及團隊合作能力。

傳熱學；混合式教學；學情分析；考評體系

0 引言

傳熱學作為高等院校建筑環境與能源應用工程、新能源科學與工程等相關專業的專業基礎課。通過對傳熱學課程的學習，學生需要能夠運用理論分析法、數值計算法、以及實驗研究法等對工程復雜傳熱問題提出解決方案，初步具備一定的系統思維及工程素養[1]。針對新形勢下對傳熱學教學效果提升的現實需求，如何改進現有的教學模式和考核體系，進而滿足社會發展對于學生傳熱學課程掌握程度的需求，是一個亟待解決的問題[2]。

在傳熱學的授課方式上廣大教師進行了深入研究[3]。混合式教學融合了傳統課堂和翻轉課堂的授課優勢[4]。一方面，充分利用了在線課程的優勢，充分發揮翻轉課堂在引導學生積極性方面的優勢，極大的提高了學生的參與程度；另一方面，合理保留傳統課堂講授的優勢，將課程的重點和難點利用課堂有效的時間與學生開展面對面的互動，加深學生對于關鍵知識點的理解。本授課團隊前期已經針對傳熱學現有授課方式存在的問題以及教學改革的方向進行了初步探討[5]。為了進一步探究混合式教學理念的授課方式，本文以傳熱學課程為基礎進行混合式教學改革的初探，優化傳熱學混合式教學方法，提升學生的課程掌握程度和實踐應用能力。

1 混合式教學

1.1 學情分析

學情分析是教師了解學生學習風格的重要手段。結合學情分析的結果可以了解學生的所屬風格類型，進而服務于傳熱學課程的改革與授課方式的調整。在本次教學改革中對山東建筑大學2018級建筑環境與能源應用工程專業學生進行了所羅門學習風格問卷調查[6]。本次調查為不記名調查，學生結合自身特點進行客觀的作答，所羅門學習風格問卷調查的結果如表1所示。

表1 所羅門學習風格調查問卷

備注：不同學習風格類型取值可能不同，其中字母表示學生的學習風格，數字表示所屬學習風格的程度。比如，若分析結果為“a”則表明學生屬于前者學習風格，系數越大則表示學習風格的程度越強烈；反之，若得到分析結果為“b”，則表示學習風格為后者。

根據所羅門學習風格調查問卷分析可知，學生學習風格屬于沉思型、感悟型、視覺型、序列型。

沉思型學生的特點是學生思考問題的時間較長，但是其問題思考的準確性也較高。該類型學生相對于速度而言更注重回答問題的準確性，在進行問題的回答前往往需要考慮周全，然后再對問題進行回答。當然，對于相對簡單的問題，依然能夠快速的做出回答。而針對復雜的問題，該類學生考慮的因素以及問題更加全面，因此需要的時間相對較長但是解決問題的質量較高。

感悟型學生相對于直覺型而言，更擅長開展一些已有的工作或者記憶一些課本上已有的知識，而對于一些課本之外比較新奇的知識，該類學生的學習積極性相對較低。感悟型的學生更加注重課堂本身所包含的知識，對其學習和記憶的更加牢固。因此，針對感悟型的學生應該做好課堂的設計，使其更加容易接受和理解。

視覺型學生偏向于用眼睛去學習相關的知識，比如課堂中出現的一些圖表、視頻以及現場的演示實驗等，對于此類展示方式學生能夠獲得比較好的學習效果和記憶深度。因此，針對視覺型學生而言，教師需要付出更多的時間和精力去設計教學材料，插入更多的多媒體素材，進而提高授課效果。

序列型學生偏向于按部就班的去學習知識和思考問題。針對需要解決的問題，序列型學生需要在邏輯思維的引導下一步步解決問題，進而尋找最終的解決方案。該類學生即使沒有完全理解所解決的問題，但是能夠依照所理解的邏輯去解決問題，比如授課過程中的課后作業。因為序列型學生已經掌握了這一類思維邏輯，能夠很好的完成同一類問題，但是對于其他類型或者完全不同的問題，解決起來相對困難。

根據調查問卷得出的學生學習風格，對傳熱學課程進行了混合式教學改革，主要從教學模式和考評體系兩個方面進行了改進。

1.2 混合式教學模式改革

基于對學生學情分析的結果，并結合傳熱學課程的特點以及不同章節的難易程度，對傳熱學課程教學方式進行改革，主要包括：以自學為主課堂解惑為輔的混合式教學（相對容易的章節知識點）、以課堂講解為主自學為輔的混合式教學（難度較大的章節知識點）和以學生交流為主教師指導為輔的混合式教學（課程結課海報）。

（1）以自學為主課堂解惑為輔的混合式教學

針對傳熱學課程中相對容易的章節，采用以自學為主課堂解惑為輔的混合式教學方式，該教學方式更加注重學生自學能力的提升。在課前，學生利用在智慧樹平臺已經建立的山東建筑大學傳熱學在線課程進行在線學習，學生在學習結束后根據自己的學習情況撰寫個人學習報告，報告的內容可以是總結學習內容的關鍵知識點、難點、困惑點以及建立知識點的思維導圖等方式，然后在智慧樹平臺進行學習報告的提交。

在課中，教師首先根據學生個人學習報告的內容對章節知識難點以及學生的困惑點進行講解，逐步解答學生在學習報告中所遇到的問題。其次，根據本章節的知識點利用智慧樹平臺發布討論主題及要求，各個學習小組分別進行討論并利用傳熱學的知識點進行理論總結。再次，各小組分別安排1~2名學生代表對討論問題進行陳述，其余各小組對所做陳述利用智慧樹平臺進行小組互評，任課教師根據陳述內容同樣進行打分。最終，教師根據所有小組的陳述情況進行點評，說明討論問題中所應用的知識點以及需要解決的問題，并布置相應的課后作業。

在課后，學生小組根據其他小組的匯報內容以及教師的點評，撰寫小組討論報告并在智慧樹平臺進行提交；此外，完成本節課的課后習題作業，以及相應課程的預習。通過以自學為主課堂解惑為輔的混合式教學方式，針對相對容易的章節，使學生在學習相關知識的同時，也提升了學生獨立思考和解決問題的能力。

（2）以課堂講解為主自學為輔的混合式教學

針對傳熱學課程中難度較大的章節，采用以課堂講解為主自學為輔的混合式教學方式，該教學方式更加注重提升學生對知識難點的理解程度。在課前，學生利用在智慧樹在線課程進行學習；教師根據學生在平臺交流區反映的知識難點和困惑點，準備課程中的多媒體素材、搶答問題、課后習題。

在課中，與以自學為主課堂解惑為輔的混合式教學方式不同，教師首先對本節課的知識進行系統講解，然后針對本節難點和困惑點通過板書展開講解；其次，通過穿插工程實際案例及新媒體素材加深學生們對某些抽象知識點的理解，同時滿足視覺型學生的學習習慣。再次，針對本節課知識要點穿插小的課堂問題，并利用智慧樹平臺進行搶答互動，每個學生的課堂活躍次數有智慧樹進行記錄并作為個人平時成績的組成部分。最終，教師對本節課主要內容進行總結，并布置相應的課后作業。在課后，完成本節課的課后習題作業在智慧樹平臺進行提交，并完成相應課程的預習。通過以課堂講解為主自學為輔的混合式教學方式，針對難度較大的章節，使學生對于知識難點能夠獲得充分的理解，并將其與工程實踐聯系起來。

（3）以學生交流為主教師指導為輔的混合式教學

學生交流為主教師指導為輔的混合式教學目的在于提高學生對于整個課程的理解與應用能力。在本傳熱學教學設計中，學生通過整個傳熱學課程的學習及其相關的知識點，結合理論實際問題，開展一個應用研究，并制作一張小組交流海報。在最后一節課，各小組將自己的海報張貼在教室中，由其余各小組和教師進行評分。通過課程海報的制作與匯報，能夠鍛煉學生理論聯系實際、團隊協作、專業演講的能力，并進一步加深對傳熱學知識點的掌握。

1.3 混合式教學模式改革

針對傳熱學混合式教學方式的改革，為了更科學合理公平地評價學生全過程學習，對現有的考評體系進行了改革。學生整個課程的成績主要包括平時成績（35%）、實驗成績（15%）和期末考試成績（50%）。平時成績對學生在課前預習、課堂表現、小組討論、海報展示、課后作業以及在線測試等過程均進行了不同權重的涵蓋，為學生個人表現提供充足的機會。考核的詳細信息如表2所示。

表2 考評體系詳情

2 教學效果

為了進一步分析此次傳熱學混合式教學改革的效果，教學團隊內部多次組織教學討論與總結，并在課程結束后與選課的部分學生進行了座談，針對傳熱學課程改革存在的優點和不足進行了討論。通過課程總結與學生反饋，發現本次傳熱學課程教學改革的優點主要體現在以下幾點：

（1）合理利用已有的傳熱學在線課程作為預習工具，能夠對傳熱學課程的學習起到很好的輔助作用，同樣也是學生進行課程復習的良好工具；

（2）本次傳熱學課程改革將小組討論、課堂問題搶答引入課堂，大大提高了課堂的活躍度和學生參與的積極性，加深學生對知識點的理解；

（3）在整個傳熱學的學習過程中，學生整體的參與度大大提高，學生對于知識點的印象比較深刻，知識點的記憶時間變長，在一定程度上減輕了學生在考前復習的壓力；

（4）期末課程海報，不僅拓展了學生的知識面，提升了學生的科研興趣；同時也鍛煉了學生的團隊合作與語言表達能力；

（5）混合式教學貫穿課堂和日常學習，每個環節都有相應的學習任務，讓學生跳出舒適圈，由被動學習轉向主動學習；

（6）混合式教學的考評體系引入了組間互評和課堂表現成績，營造了學生之間良性的學習競爭氛圍。

此外，本次傳熱學課程改革還存在以下不足和需要進一步改進的地方：

（1）混合式教學在一定程度上增加了學生的課外學習負擔，建議進一步優化混合式教學環節，將占用的課外時間控制在合理的范圍之內；

（2）建議進一步增加課程中引入的工程實例，通過本次混合式教學改革發現工程實例更有利于學生對于知識點的理解和應用；

（3）在小組活動的評分方式上，建議增加小組內部的互評，合理分配小組成績，進而對優秀的學生進行鼓勵，對參與度較低的學生進行督促。

3 結語

傳熱學作為高等院校工科相關專業的一門專業基礎課，教學模式的不斷改革與創新是確保學生充分學習、理解和應用傳熱學課程知識的根基。通過本次混合式教學改革，在學生學情分析、教學模式、考評體系等方面均開展了大量的工作，在一定程度上提高了學生的課堂參與程度、知識理解深度以及理論應用于實際的能力，其存在的優勢顯而易見。

通過本次傳熱學混合式教學改革發現，其一，傳熱學混合式教學課堂應該進一步加強對于知識重點和難點的講解、增加知識點的應用實例、提高課堂討論專題的準確性和有效性。其二，混合式教學課堂需要學生的全程參與，只有這樣才能進一步提高混合式教學的授課效果，因此需要建立合理的考評體系，提高學生參與的積極性。其三，混合式教學要合理的利用現代化教學工具，本次傳熱學混合式教學改革，充分利用教研室已經錄制的在線課程，能夠充分切合教師上課的內容，提高學生的學習效率；此外，使用現代化的課堂互動工具比如搶答、小組討論、組間互評等都有助于提高學生的參與度。其四，混合式教學需要教師準備的授課內容更加具有針對性，主要包括授課知識點的準備、小組討論專題的準備、課堂活躍問題的準備以及相關的對媒體素材的準備等；此外，混合式教學過程中需要對學生各個環節進行指導和成績評定，在一定程度上增加了教師的投入程度和對教師教學能力的要求。

[1] 趙海波,王金枝,吳坤,等.基于OBE理念的能源與動力工程專業傳熱學課程教學[J].教育觀察,2020,9(29):108- 110,118.

[2] 趙金秀.提高傳熱學課程教學效果的方法研究與實踐[J].高等建筑教育,2017,26(4):90-93.

[3] 高虹,包道日娜.傳熱學課程中實驗與理論教學高效結合的探索[J].教育教學論壇,2020,(34):205-206.

[4] 劉成,劉鵬,陳國,蔡光華.混合式教學模式在促進教學溝通中作用機制的探討[J].教育教學論壇,2020,(53):276- 277.

[5] 崔萍,楊開敏,孫浩森,等.傳熱學課程問卷調查及教學改革探討——以山東建筑大學為例[J].山東教育(高教),2019,(4):48-51.

[6] 孫晶華,許譚.基于所羅門量表的聽障學生學習風格比較探究[J].長春大學學報,2013,23(11):1485-1489.

Teaching Reform and Reflection on the Blending Learning Method of Heat Transfer Course

Song Yongxing Cui Ping

( Shandong Jianzhu University, Jinan, 250101 )

With the rapid development of information technology, the effectiveness of traditional classroom teaching methods is gradually decreasing. This article takes "Heat Transfer" as an example, combined with the self-built online teaching video, and actively carried out the reform of the blending learning mode of heat transfer. According to the analysis of students' academic conditions, the essence of the teaching mode and the evaluation system is carried out. Through one-semester trial operation and student feedback effects, it is found that the reform of the blending learning model has significantly improved students' classroom participation, learning enthusiasm and initiative, the ability to apply theory to practice, and teamwork ability.

Heat Transfer; Blending Learning; Analysis of student learning; Evaluation system

G642.0

A

1671-6612（2021）02-276-05

教育部產學合作協同育人項目（201901054018）

宋永興（1987-），男，博士，講師，E-mail：songyongxing19@sdjzu.edu.cn

2021-02-01