馬海英　高峰　李東巖

[摘 要]該研究指出了工程熱力學進行課程模式改革的必要性，從優(yōu)化教學內容、選擇多元混合式教學以及課程的考核評價這三方面闡述了工程熱力學實施課程模式改革的內容，認為開展混合式教學應該注意激發(fā)教師開展課程改革的積極性等，以為其他專業(yè)理論課程的混合式教學提供借鑒。

[關鍵詞]工程熱力學；課程教學模式；混合式教學

[中圖分類號] G642.41 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）11-0063-03

隨著計算機技術和網絡技術的快速發(fā)展及廣泛應用，教學對象、教學環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，相應的教學模式、教學手段也必須依據教學對象的需求和教學環(huán)境的變化進行變革，于是MOOC、微課、視頻公開課等信息化數字教育資源引起了人們的廣泛關注，并被大規(guī)模應用。[1]現(xiàn)代的教學對象接受新事物能力強，信息化、網絡化教學環(huán)境對他們具有很大的吸引力，而傳統(tǒng)的教學模式下，教師講解，學生被動接受知識，導致學生作為學習主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性缺失，這樣的教學方法及教學手段已經滿足不了現(xiàn)代信息化條件下的教學要求。如何利用信息技術和網絡技術，實現(xiàn)課堂教育和課外學習的有機結合，改革教學模式，提高學生學習的主動性、積極性與創(chuàng)造性，已經成為當代高等教育所面臨的重要課題。

一、工程熱力學課程實施教學模式改革的必要性

衡量課程教學模式的有效與否，關鍵看是否有利于激發(fā)學生的學習積極性，是否有利于提升教學效果。有效的教學模式必須首先考慮教學對象的學習需求，以現(xiàn)有的教學環(huán)境為基礎，結合課程教學特點選擇合適的教學模式。

（一）課程的特點適合實施混合式教學

工程熱力學課程理論來源于實踐，應用于實踐，它是將經典熱力學的基本原理與工程應用緊密結合的一門基礎應用學科。此課程的教學目的主要是培養(yǎng)學員應用熱力學基本理論，分析解決工程實際中熱能的轉換問題，以提高能源利用的經濟性。該課程具有理論性強、概念定律抽象、計算公式復雜以及工程應用性強等特點，可以采用視頻、動畫、情景模擬等多種手段，幫助學生理解抽象的概念及實際熱工設備的工作流程，提高學生的學習積極性，提升教學效果?？梢?，該課程的特點適合實施混合式教學。[2]

（二）教學環(huán)境的改變要求改變教學模式

現(xiàn)代技術的不斷進步以及互聯(lián)網的廣泛應用，為高校教學改革創(chuàng)造了有利條件。2015年7月，國務院印發(fā)了《關于積極推進“互聯(lián)網+”行動的指導意見》，提出了“互聯(lián)網+”的理念，互聯(lián)網在各行各業(yè)發(fā)展中所扮演的角色在從“輔助者”向“引導者”轉變。[3]“互聯(lián)網+”課程建設，給課程建設與課程改革模式探索提供了新的理念[4]，即利用信息技術以及互聯(lián)網平臺，讓互聯(lián)網與課程建設進行深度融合?；谶@種新理念，傳統(tǒng)的工程熱力學課程也可以借助“互聯(lián)網+”的平臺進行調整，豐富課程教學資源，用信息化改造它，以“線上線下”“課堂內外”等方式進行教學模式改革，激發(fā)學生學習的積極性，提高教學效果。

（三）教學對象的學習需求推動教學模式改革

目前，“95后”已成為高校的主要教學對象，他們生長在國家實施改革開放政策經濟得到迅速發(fā)展的環(huán)境下，受西方文化的影響較大，自我意識強，個性張揚，獨立思考能力較強，思維活躍，易于接受新事物，學習模仿能力很強。隨著信息網絡技術的迅速發(fā)展，我們的教學對象更喜歡接受具有挑戰(zhàn)性、多樣性的教學模式，而以前的“粉筆+黑板”“滿堂灌”以及“一言堂”等單調的教學模式已經不能滿足他們的學習需求。教學對象這種學習需求的變化促使我們改革教學模式，“線上線下”“課堂內外”等多種教學模式混合進行，不斷提高教學效果。因此在講授工程熱力學這門經典課程時，教師可以結合“95后”學生的特點，采用多種教學資源，強化“以學生為本”的教育理念，引用混合式教學法對該課程進行教學改革。

二、工程熱力學課程教學模式改革的內容

課程教學模式的改革，必須堅持“以學生為中心、提高教學效果”為基本目標，依據課程特點、教學目標，結合學生學習需求，優(yōu)化教學內容、教學方法以及教學評價方式等。

（一）優(yōu)化課程教學內容

工程熱力學課程包括基本理論和工程應用兩大部分內容，既有經典的理論推導，又與工程實踐緊密結合，因此課程內容的優(yōu)化改革必須做到：一方面突出理論教學，優(yōu)化理論教學內容的系統(tǒng)性、先進性和科學性；另一方面強化實踐教學，注重工程應用，提高學生工程思維能力以及解決實際工程問題的能力。

例如第九章《氣體動力循環(huán)》主要討論熱力學在活塞式內燃機和燃氣輪機動力裝置這兩類動力機中的原理。其特點為工程性強，內容分散，涉及熱工設備多。因此本章內容的優(yōu)化思路是讓學生在了解熱工設備的情況下，按照“實際—理論—實際”這樣一個思路組織教學內容，重點掌握典型動力裝置的實際熱力循環(huán)、抽象簡化后的循環(huán)熱力過程以及提高實際熱工設備熱效率的途徑。有關活塞式內燃機內容的這一節(jié)，其講解順序可改為活塞式內燃機概述—點燃式內燃機循環(huán)—早期壓燃式內燃機循環(huán)—現(xiàn)代壓燃式內燃機循環(huán)，即定容加熱循環(huán)—定壓加熱循環(huán)—混合式加熱循環(huán)。教師在講解過程中，補充與實際生活密切相關的汽車內燃機方面的知識，如結合壓縮比概念介紹汽車發(fā)動機相關內容。這樣優(yōu)化后的內容符合學員的認知規(guī)律，內容之間環(huán)環(huán)相扣，而且所補充的內容與實際結合緊密，容易引起學生的學習興趣，有助于提升教學效果。

（二）選擇多元混合式的教學模式

工程熱力學課程教學模式改革，其目的是調動學生學習主動性、積極性，促進學生打好專業(yè)基礎，培養(yǎng)學生抽象概括、分析解決實際問題以及創(chuàng)新等綜合能力，因此我們在此課程中運用課堂面授、學生自學、網上教學、實驗教學等多元混合式的教學模式。

1.課堂面授。由于工程熱力學包含經典的定理定律，通過課堂面授學生不僅可以掌握該課程的基本概念、基本定律，還可以通過教師示范、啟發(fā)引導、案例教學以及課堂討論等形式主動參與到學習活動中，以進一步加深理解課程內容。比如在學習熱力系的概念及分類時，教師可先通過實例分析引出熱力系的概念和分類，再借助其他實例引導學生分析和分組討論，加深學生對這個知識點的理解和掌握。endprint

2.學生自學。工程熱力學是在人們長期的生產實踐中總結出來的，并且隨著實踐的發(fā)展而發(fā)展，許多規(guī)律的發(fā)現(xiàn)是許多科學家長期探索和研究的結果，因此其內容非常豐富。要讓學生真正理解和懂得運用這門課程的有關知識，學生只有課堂學習是不夠的，還要在課外進行自學和鞏固練習。比如熱力學第一定律、第二定律的發(fā)現(xiàn)，第一類永動機、第二類永動機，科學家焦耳、克勞修斯、卡諾等生平及對熱力學的貢獻，這些內容可以讓學生在課外查找資料自學，這樣不僅可以拓展學生視野，而且可以激勵學生，提高學生的創(chuàng)新意識。

3.網上教學。用信息技術制作網絡教學課件，建設工程熱力學網絡課程，通過網絡課程教學平臺開展對學生的輔助教學，有利于彌補課堂學習資源的不足，提高教學效果。如噴管性能測定實驗是一個綜合性實驗，其目的是驗證并進一步加深對噴管中氣流基本規(guī)律的理解。由于該實驗設備多，操作流程復雜，并且有些步驟一旦操作失誤就有可能影響設備的正常工作，因此為了保證讓學生熟悉操作步驟，我們制作了噴管性能測定虛擬實驗，把虛擬實驗上傳至網上，讓學生課外在網上提前熟悉實驗的目的、操作步驟等，這樣不僅可以提高學生的學習興趣，還可以防止學生因不熟悉操作造成實驗設備故障。

4.實驗教學。工程熱力學主要研究熱能的有效利用，以提高能量利用經濟性，它與人們的生活實際、工程實踐密切相關，工程應用性強，因此在實際教學過程中為加強學生對所學理論的理解和提高學生分析解決實際問題的能力，可增加6學時的實驗教學。我們不僅進行原理性驗證實驗和綜合性實驗，而且還充分利用各種信息化手段和武器裝備部件開展實踐教學，將所學基礎理論與實際裝備型號發(fā)動機噴管設計引入課堂，加深學生對專業(yè)基礎理論及其應用的感性認識，并鼓勵學生開展研究性實驗，激發(fā)學生的學習興趣。

（三）課程考核評價體系多樣化

隨著教學內容、方法與手段的改革，課程考核評價體系從內容到方法也應隨之改革。教師在混合式教學中，應采取形成性評價和終結性評價的方式，并且加大形成性評價在教學評價中的比例。形成性評價更加注重學習過程，包括課前預習、課堂表現(xiàn)、網上討論、課程作業(yè)、在線測試和網上自主學習等；終結性評價主要指最后的筆試成績。課程考核評價的組織形式為筆試閉卷+平時考核（課堂表現(xiàn)、網上討論、課程作業(yè)、在線測試和網上自主學習等）+實驗考核。注重形成性評價方式和多樣化的考核內容，不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，而且可以比較客觀地評價學生的學習效果。

三、工程熱力學課程教學模式改革應注意的問題

工程熱力學課程教學模式改革主要是利用信息技術、網絡技術建設課程的網絡教學平臺和開發(fā)各種與課程相關的教學資源，將課堂面授和網絡教學相結合，實現(xiàn)“課堂內外”和“線上線下”的混合式教學。但由于混合式教學質量受教師、學生等多方面因素的影響，導致其在實踐過程中存在著各種各樣的變化。為了保證教學質量得到不斷提高，教師在開展混合式教學時需要注意處理好以下問題。

（一）重視調動教師開展課程教學模式改革的積極性

盡管在“以學生為本”的教學模式改革中，學生是主體，教師是引導者，但是教師的教學觀念、工作量、技能等方面對課程教學模式改革成功與否起重要作用。[5]混合式教學對教師提出了更高的要求，要求教師不僅能夠把知識傳授給學生，而且要掌握一定的信息技術、網絡技術等，這就必須首先激發(fā)教師開展課程教學模式改革的積極性。

在教學觀念方面，教師要認識到課程教學模式改革的必要性，積極主動提高教學業(yè)務水平，掌握多種教學方法和教學手段；在工作量方面，混合式教學需要教師做大量的工作，包括網上答疑、教學資源的制作與整理等，會花費教師大量的工作時間甚至是休息時間；在技能方面，各種教學資源、網絡課件學件的制作、混合式教學課程的組織實施等，需要教師掌握更多的教學技能。因此，在進行課程教學模式改革時，必須幫助教師樹立先進的教學理念，改變教學工作量認定的標準，加強教師在實施課程教學模式改革技能方面的培訓，激發(fā)教師參加課程教學模式改革的積極性，提高改革成效。

（二）確保學生的學習主體地位

學生最終掌握知識、利用知識的能力是衡量教學效果的唯一標準，因此不管是課堂面授還是網上教學，學生都是學習的主體。[6]工程熱力學課程實施混合式教學，是教師在教學過程中為學生制定合適的知識體系和學習計劃，其余大部分工作都需要學生努力去掌握，并將課堂上的知識進行深化，聯(lián)系實際加以運用。因此，要讓學生認識到學習的重要性，激發(fā)學生學習的興趣和主動性，給學生留出足夠的自由支配時間，提高課程教學模式改革的成效。

（三）實現(xiàn)課堂面授和網上教學的有機銜接

工程熱力學課程網上教學雖然具有豐富的教學資源、便利的溝通工具、先進的互動手段等優(yōu)勢，但在實際教學中教師應進行系統(tǒng)的教學設計，明確哪些內容適合網上教學，哪些內容需要面授，更重要的是必須注意課堂面授和網上教學的有機銜接。如果缺少教師的系統(tǒng)教學設計，課堂面授和網上教學脫節(jié)，不僅會影響學生學習興趣，教學效果更會大打折扣。

四、結語

混合式教學是一種新型的教學模式，其通過課堂面授和網上教學的結合，為學生提供一種全新的學習環(huán)境。工程熱力學課程具有概念抽象、工程應用性強、與實際結合緊密等特點，可通過優(yōu)化課程內容、改革教學方式、改革考核形式等手段完成對課程教學模式的改革?；旌鲜浇虒W在實施過程中能充分調動學生的積極性和主動性，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生的實踐能力，極大地提高課程的教學質量和教學效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 朱媛媛.混合式教學模式在動畫專業(yè)教學中的應用研究[J].大學教育，2016（5）：39-40.

[2] 張玲.混合式學習在高校教學中的應用[J].教育與職業(yè)，2010（20）：142-143.

[3] 國務院關于積極推進“互聯(lián)網+”行動的指導意見[EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-07/04/content

_10002.htm.

[4] 陶會平.混合式教學在《管理學原理》課程教學中的應用.[J].教育教學論壇，2016（43）：183-184.

[5] 毛曉仙，鄭騰鷹.高校混合式教學質量制約因素分析[J].科教導刊（上旬刊），2015（12）：14-15.

[6] 解筱杉，朱祖林.高?；旌鲜浇虒W質量影響因素分析[J].中國遠程教育，2012（10）：9-14+95.

[責任編輯：龐丹丹]endprint