楊華 于祥 夏國強(qiáng) 劉聯(lián)勝

摘 要 “供熱工程”是高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、能源與動力工程等專業(yè)的主干專業(yè)課之一。本文闡述了傳統(tǒng)教學(xué)模式和智能化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式應(yīng)用到“供熱工程”課程授課過程的具體做法與特點(diǎn)，對比分析了二者的優(yōu)缺點(diǎn)，并通過實(shí)際教學(xué)實(shí)踐過程效果總結(jié)該課程教學(xué)模式目前存在的問題，為今后同類課程探索科學(xué)的教學(xué)模式提供一定指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 智能化教學(xué) 供熱工程 網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.01.049

Exploration and Practice of "Heating Project" Teaching Model

YANG Hua， YU Xiang， XIA Guoqiang， LIU Liansheng

（College of Energy and Environmental Engineering， Hebei University of Technology， Tianjin 300401）

Abstract "Heating project" is one of the backbone courses of University Building Environment and energy application engineering， energy and power engineering and other professional. This paper describes the traditional teaching mode and teaching intelligent network application to specific practices and characteristics "Heat Project" course teaching process， comparative analysis of the advantages and disadvantages， and by the effect of the actual teaching practice summary of the course patterns now problems for the future similar courses explore science teaching model to provide some guidance.

Key words intelligent teaching; heating project; network

0 前言

目前，“供熱工程”是高等學(xué)校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、能源與動力工程等專業(yè)的主干專業(yè)課程之一。課程主要闡述了以熱水和蒸汽作為熱媒的集中供暖系統(tǒng)和城市集中供熱系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)方法，并介紹了有關(guān)運(yùn)行調(diào)節(jié)的基本知識。作為主干專業(yè)課程，提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)教學(xué)效果是目前教學(xué)環(huán)節(jié)重點(diǎn)要解決的問題。同時，“供熱工程”作為專業(yè)課，又具有知識點(diǎn)眾多、涵蓋涉及領(lǐng)域?qū)?、與工程聯(lián)系緊密等特點(diǎn)。針對這些特點(diǎn)，特別是在信息互聯(lián)網(wǎng)時代 ，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，利用新興科技技術(shù)服務(wù)教學(xué)將是教學(xué)改革的必由之路。

所謂智能化教學(xué)就是利用智能教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授課的一種新的教學(xué)模式。智能教學(xué)系統(tǒng)（Intelligent Tutoring System，簡稱ITS）也稱為智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ICAI），是人工智能的一個分支。①智能化教學(xué)教學(xué)模式上從傳統(tǒng)的一位老師、一塊黑板、幾十位學(xué)生、一對多單向傳授、教室教學(xué)，轉(zhuǎn)化為一個或多位老師、單個或眾多學(xué)生、通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交互學(xué)習(xí)的網(wǎng)上教學(xué)。

我校的“供熱工程”以前一直采用的是傳統(tǒng)模式的教學(xué)，近年來伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，課程組的老師著手開始將該課程向智能化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方向推進(jìn)，在兼顧傳統(tǒng)課堂的情況下，對課程主體內(nèi)容逐步開展了智能化教學(xué)的實(shí)踐，并取得了一定的效果。

1 “供熱工程”的傳統(tǒng)模式教學(xué)

“供熱工程”傳統(tǒng)的教學(xué)方法和其他專業(yè)課類似，一般由老師在課堂上講授基本原理和方法，輔助一些圖片動畫等多媒體素材，課下安排一定數(shù)量的習(xí)題，鞏固課堂授課內(nèi)容，這種教學(xué)方法屬于填鴨式教學(xué)，很難提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。對于部分對課程內(nèi)容感興趣的同學(xué)來講，可以跟上老師的教課節(jié)奏，獲得較好的學(xué)習(xí)效果。而對于對課程內(nèi)容興趣不大，或基礎(chǔ)較為薄弱的同學(xué)來說，這種授課模式的學(xué)習(xí)效果并不理想。這種傳統(tǒng)課堂對于老師的個人魅力的要求較高。因此，僅靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式，難以全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2 “供熱工程”的智能化教學(xué)

智能化教學(xué)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上、通過智能教學(xué)系統(tǒng)平臺開展的一個教學(xué)活動?；ヂ?lián)網(wǎng)是它存在的前提條件。隨著網(wǎng)路技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，這種模式進(jìn)入到當(dāng)前的教學(xué)環(huán)節(jié)中已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)。這種方式利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了分布式教學(xué)，可以同時接受多個用戶的并發(fā)訪問，資源利用率大大提高，又不受時間和空間的限制。②

“供熱工程”智能化教學(xué)是采用網(wǎng)絡(luò)課堂的方式。當(dāng)學(xué)生登錄網(wǎng)上課堂，可以看到九個教學(xué)模塊，如圖1所示，各模塊名稱及功能簡介如下：（1）課程介紹。此部分主要介紹關(guān)于“供熱工程”這門課的基本情況;（2）師資隊(duì)伍。給出了講授這門課所有教師的學(xué)歷、資歷等情況簡介;（3）教學(xué)大綱：提供有不同學(xué)時對應(yīng)要求的大綱，進(jìn)一步指明本課程需要達(dá)到的授課目標(biāo);（4）參考教材。列出教研組優(yōu)選出的推薦使用教材;（5）網(wǎng)上授課。將各老師授課的精彩視頻發(fā)布于此，方便學(xué)生隨時實(shí)現(xiàn)課堂重現(xiàn)，也有利于學(xué)生的自習(xí)和復(fù)習(xí);（6）習(xí)題指導(dǎo)。提供有各位老師精心準(zhǔn)備的各章典型習(xí)題，并在題后進(jìn)行詳解，方便學(xué)生課下練習(xí)，防止學(xué)生眼高手低的問題出現(xiàn);（7）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)?！肮峁こ獭笔且婚T工程實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，某些章節(jié)需要進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)才能對課堂內(nèi)容進(jìn)行體會和深入思考，所以安排這個版塊來對各個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬教學(xué);（8）教學(xué)資料。這一板塊是教師發(fā)布的一些課件等課程文檔，方便學(xué)生下載;（9）互動欄目。本欄目下設(shè)四個分支，分別為：論壇、答疑、作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)考試。在論壇里同學(xué)之間可以相互討論;在答疑欄目可以進(jìn)行師生互動，學(xué)生提出問題，教師在線解答;在作業(yè)欄目教師可以根據(jù)授課進(jìn)度發(fā)布作業(yè)題，對學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考評;在線考試欄目為了方便教師對學(xué)生進(jìn)行階段性考試，占期末考試部分成績，督促學(xué)生平時也要努力，防止學(xué)生考前臨時抱佛腳的心態(tài)。

每一個新學(xué)期之初，老師需要從后臺添加本學(xué)期本課程學(xué)生列表，需要將本班的同學(xué)（用戶名為學(xué)號）添加進(jìn)用戶組。本班學(xué)生可以通過學(xué)號登錄課程網(wǎng)站，查看網(wǎng)站上的課程介紹、師資隊(duì)伍、教學(xué)大綱、參考教材等幾個模塊了解本學(xué)期的“供熱工程”課程內(nèi)容、授課教師的基本資料、教學(xué)大綱以及教科書和參考書等相關(guān)內(nèi)容，為接下來的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

網(wǎng)上授課模塊里面的課件和視頻等教學(xué)資料，由于版權(quán)問題設(shè)置成不允許隨意觀看并下載的，但在網(wǎng)上授課欄目里教師可以根據(jù)需要設(shè)置權(quán)限，如圖2所示，如可以添加成“只允許本班級同學(xué)進(jìn)入”的權(quán)限，這樣既能管控學(xué)生的聽課進(jìn)度，也能夠保證資料的知識產(chǎn)權(quán)。如果在課堂上聽不清或者因故缺課的同學(xué)，還可以在課下隨時跟進(jìn)補(bǔ)聽上課內(nèi)容，保證學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)效果。

網(wǎng)站后臺只能由教師通過工號和密碼才能登陸，在后臺還有更多的功能來輔助教學(xué)，如：備課、教學(xué)效果分析、網(wǎng)絡(luò)考試、用戶管理等，如圖3所示。后臺各版塊的功能簡單介紹如下：備課欄目分為教學(xué)資料、知識點(diǎn)、習(xí)題庫、試卷庫四個子欄目，在這里可以添加對應(yīng)內(nèi)容到欄目中，方便后期的教學(xué)使用。輔助教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)考試就是為上述的論壇、答疑等板塊發(fā)布內(nèi)容的板塊。教學(xué)效果分析包括成績檔案、教學(xué)調(diào)查、學(xué)習(xí)分析、工作分析、網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)五個欄目，可以為每一學(xué)期結(jié)束后的總結(jié)工作提供有效的信息，方便教師對下一學(xué)期的工作重點(diǎn)做出調(diào)整。課程網(wǎng)站建設(shè)和用戶管理是對課程網(wǎng)站的一些設(shè)置，如：本學(xué)期學(xué)生列表，訪問權(quán)限等。任課老師應(yīng)該充分利用這些后臺輔助功能，更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)課程的優(yōu)勢，提升教學(xué)效果。

3 “供熱工程”試行智能化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的效果與問題

我校開展“供熱工程”智能化教學(xué)已有一年多的時間了，在這期間收到了不少來自同學(xué)和老師的好評，但是依然存在下述一些問題。

（1）網(wǎng)絡(luò)課程使用率并未達(dá)到預(yù)期的那樣高。部分同學(xué)登錄次數(shù)和時間均很少，極少部分同學(xué)整個學(xué)期沒有登錄網(wǎng)上課程中心，更不會去網(wǎng)上聽課了。對于這樣的學(xué)生，應(yīng)該采取激勵措施，使登錄時長和次數(shù)與最后的期末考試成績掛鉤，這樣就能督促學(xué)生登錄網(wǎng)上課程。

（2）學(xué)生的提問也存在不能及時回復(fù)的問題，這樣就導(dǎo)致學(xué)生留言的積極性下降，不利于網(wǎng)上課程的繼續(xù)推進(jìn)。這就要求作為課程負(fù)責(zé)人，應(yīng)該對課程組老師進(jìn)行合理調(diào)配與組織，可考慮排一個答疑值班表，每天保證有一個老師在線，負(fù)責(zé)回復(fù)學(xué)生的提問，并對留言進(jìn)行審核，不良留言應(yīng)盡快刪除。

（3）存在網(wǎng)上掛機(jī)的問題。登錄網(wǎng)上課程就是為了學(xué)生來學(xué)習(xí)本門課程，如果為了應(yīng)付登錄時長而掛機(jī)就失去了本來的意義。目前系統(tǒng)尚無辦法判定學(xué)生是否認(rèn)真學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，針對這方面問題，今后可以考慮在部分知識點(diǎn)后面增加一部分有針對性的考題，該考試成績作為結(jié)課成績的一個方面。

（4）系統(tǒng)通信性能不理想。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)課程使用過程中發(fā)現(xiàn)，如果有很多同學(xué)同時訪問課程并聽、看網(wǎng)絡(luò)課程的話，就會有視頻卡頓的現(xiàn)象，從技術(shù)角度分析，由于校園網(wǎng)鏈路復(fù)雜，在同學(xué)集中訪問的情況下極有可能出現(xiàn)丟包率高或者延遲率高的現(xiàn)象，這就要求學(xué)院與校網(wǎng)絡(luò)中心聯(lián)手將網(wǎng)上課程的服務(wù)器進(jìn)行擴(kuò)容，以滿足未來大數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。?/p>

4 結(jié)論

經(jīng)過一段時間的努力和摸索，“供熱工程”智能化教學(xué)已經(jīng)取得了一定的成績。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代讓傳統(tǒng)課堂升級為網(wǎng)上課堂有其必然性和可行性，就目前的情況來看，智能化教學(xué)完全取代傳統(tǒng)課堂仍然不現(xiàn)實(shí)，因此在今后的應(yīng)用過程中，在傳統(tǒng)課堂基礎(chǔ)上開展智能化教學(xué)將是一個有利的補(bǔ)充。

基金項(xiàng)目：河北工業(yè)大學(xué)本科教學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目“冬天里的溫暖”視頻公開課、河北工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于混合式教學(xué)的供熱工程課程資源建設(shè)研究”（批準(zhǔn)號：201403027）等的階段研究成果之一

注釋

① 李志平，劉敏昆，孫瑜.基于web的智能教學(xué)系統(tǒng)研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2006.2：208-210.

② 劉明祥，朱書強(qiáng).基于Web的智能教學(xué)系統(tǒng)評價[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2002.3：51-54+79.

③ 左繼紅，霍劍青，吳葛銘，譚守標(biāo)，王曉蒲.虛擬物理實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程教學(xué)交互和管理系統(tǒng)[J].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000.3：58-62.