杜軍 顧叢匯

基于習(xí)近平總書記提出的“一帶一路”戰(zhàn)略思想，促進(jìn)國際間文化上的交流與合作，同時(shí)積極響應(yīng)教育部推進(jìn)的“新工科”建設(shè)，提出采用“分塊化教學(xué)模式”進(jìn)行能源動(dòng)力類基礎(chǔ)課程的留學(xué)生教學(xué)。

基于跨國合作和互利互惠的發(fā)展目標(biāo)，“一帶一路”戰(zhàn)略設(shè)想應(yīng)運(yùn)而生。習(xí)近平總書記提出了加強(qiáng)一帶一路周邊國家在經(jīng)貿(mào)、區(qū)域秩序和文化交流方面的溝通與合作。2017年以來，為了進(jìn)一步推進(jìn)科技改革與產(chǎn)業(yè)變革，支撐“中國制造2025”等國家性戰(zhàn)略，教育部積極響應(yīng)“新工科”的建設(shè)。因此，為了順應(yīng)時(shí)代潮流和滿足專業(yè)認(rèn)證體系要求，各大高校已展開工科技術(shù)型人才的培養(yǎng)和教育，其中最為關(guān)鍵和基礎(chǔ)的問題就是如何在教學(xué)方法上的另辟蹊徑。

教學(xué)方法是教師和學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)共同的教學(xué)目標(biāo)，完成共同的教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)過程中運(yùn)用的方式與手段的總稱。它包括了教師的教法、學(xué)生的學(xué)法、教與學(xué)的方法。教學(xué)團(tuán)隊(duì)可以充分利用教學(xué)資源、教師資源和學(xué)生資源，整合教育學(xué)過程中所有重點(diǎn)組成要素，構(gòu)建最佳運(yùn)轉(zhuǎn)的教學(xué)體系。

1 分塊化教學(xué)概念

分塊化教學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的教學(xué)手段，由若干個(gè)不同程序和功能的部分組成，各個(gè)程序間相互獨(dú)立又彼此聯(lián)系。在分塊化教學(xué)過程中，將目標(biāo)課程的全部教學(xué)內(nèi)容按照其屬性和功能，劃分為若干“塊”。基于教學(xué)團(tuán)隊(duì)，由不同的教師負(fù)責(zé)各個(gè)“塊”的教學(xué)工作，優(yōu)選精通課程分塊內(nèi)容的教師加入團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合老中青教師們發(fā)揮各自的優(yōu)勢，形成互補(bǔ)互助。教學(xué)團(tuán)隊(duì)構(gòu)架下的分塊化教學(xué)模式，能夠很好地將基礎(chǔ)課程中的基本知識、內(nèi)容、目的有序的組織起來，形成分散的“統(tǒng)一體”，對基礎(chǔ)薄弱的留學(xué)生而言，在工科專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中尤為重要。

新工科的新理念要求教學(xué)方法應(yīng)該不斷提升，融入新的具體方法和有效的教學(xué)方式。本文以江蘇科技大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院2016級熱能與動(dòng)力工程專業(yè)留學(xué)生《工程熱力學(xué)》為基礎(chǔ)，展開分塊化教學(xué)研究。

2 《工程熱力學(xué)》課程的教學(xué)安排與實(shí)施

《工程熱力學(xué)》課程的邏輯性很強(qiáng)，各部分內(nèi)容又交叉滲透，一環(huán)扣一環(huán)，而且概念抽象，是一門難教難學(xué)的課程。另外，留學(xué)生整體數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱，語言溝通能力個(gè)體差異較大。所以，在教學(xué)的過程中，需要注意教學(xué)的方法和手段，使學(xué)生能較好又容易地理解教學(xué)內(nèi)容。專業(yè)基礎(chǔ)課更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)思維方式，提高他們分析問題和解決問題的科學(xué)研究能力。教學(xué)中爭取用一條主線將各章節(jié)的內(nèi)容穿起來，避免對知識點(diǎn)的孤立講授，避免學(xué)生孤立地理解知識。教學(xué)中需要介紹本學(xué)科在工業(yè)、民用及高新技術(shù)領(lǐng)域的一些應(yīng)用實(shí)例，加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，使學(xué)生充分認(rèn)識本門課程的重要性，提高學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

《工程熱力學(xué)》課程由理論精講-實(shí)驗(yàn)-習(xí)題答疑三個(gè)部分組成。理論精講課采用全英文授課，所選用的教材為我校編注的Thermodynamics，結(jié)合Y.A. Cengel 和J.M. Cimbala 教授所著的Fluid Mechanics： Fundamentals and Applications， Yunus A. Cengel 和Robert Turner編著的 Fundamentals of Thermal Fluid Sciences， Yunus A. Cengel 和 Michael A. Boles所著的Fifth Edition Thermodynamics： An Engineering Approach，以及Michael J. Moran and Howard N. Shapiro編著的Fundamentals of Engineering Thermodynamics等國際經(jīng)典工程熱力學(xué)教材，以上教材兼顧基本概念和典型案例解析。在知識點(diǎn)的概念講解方面，上述教材具有深入淺出、淺顯易懂的特點(diǎn);在典型案例解析方面，所列舉的工程或生活實(shí)例又極富引導(dǎo)性和啟發(fā)性，無論是供學(xué)生自學(xué)、課前預(yù)習(xí)還是課后復(fù)習(xí)、思考和自測，其難易程度分布都非常適中。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，上述經(jīng)典的工程熱力學(xué)教材在教師和學(xué)生中評價(jià)非常好，適合于國外留學(xué)生在新能源、熱能動(dòng)力工程等專業(yè)的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)。在授課過程中，結(jié)合留學(xué)生所在國家的工業(yè)發(fā)展背景，適時(shí)引入相關(guān)工程實(shí)例，在吸引學(xué)生注意力的同時(shí)，將抽象概念具象化，有助于學(xué)生更好地理解工程熱力學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。

留學(xué)生工程熱力學(xué)課程分為理論教學(xué)和熱能工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在兩個(gè)學(xué)期中完成。其中，理論教學(xué)在實(shí)驗(yàn)課程的前一個(gè)學(xué)期開設(shè)，共64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課程共32學(xué)時(shí)。理論教學(xué)內(nèi)容包含：Introduction and Basic Concepts，The First Law of Thermodynamics，Thermodynamic Properties and Process of Ideal Gas，The Second Law of Thermodynamics， Properties of Real Gas and Vapor， Atmospheric Air， Flow and Compression of Gas and Steam， Power Cycles和Refrigeration Cycles。

3 分塊化教學(xué)結(jié)果

教師按照學(xué)校規(guī)定，課前查找資料、認(rèn)真?zhèn)湔n，積極投入到課程教學(xué)中，采用“課堂授課為主-課后答疑為輔”的方式開展課程教學(xué)活動(dòng)。在課堂授課中，多采用動(dòng)畫、圖片等形式的講授方式，將大量抽象的概念具象化;同時(shí)，結(jié)合工程實(shí)例，幫助學(xué)生更好地理解其應(yīng)用范圍。每堂課的新知識點(diǎn)講授完畢，布置課堂小作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生們思考和討論，課堂氣氛活躍，學(xué)生積極性顯著。課后輔導(dǎo)和答疑采取固定時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)答疑相結(jié)合的方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

期末考試題型包括填空題和計(jì)算題兩個(gè)部分，留學(xué)生工程熱力學(xué)總評成績中50%的學(xué)生成績集中在70-79分值區(qū)間內(nèi)，35%的學(xué)生成績在60-69分值范圍內(nèi)，優(yōu)良率為5%，10%的學(xué)生不及格。試卷失分率較高的題目是填空題，計(jì)算題得分個(gè)體差距較大。填空題考察學(xué)生對基本原理和基本概念的理解和掌握，計(jì)算題能夠全面考察學(xué)生對問題的綜合分析能力，同時(shí)考察計(jì)算能力，屬于綜合性較強(qiáng)的一類題目，對學(xué)生綜合素質(zhì)要求較高。得分較高的同學(xué)可以體現(xiàn)對基本原理和基本概念掌握較扎實(shí)，具備一定的分析能力，得分較低的同學(xué)，公式應(yīng)用有誤、基本概念掌握不清。

本門課程目標(biāo)為掌握熱能與機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)換的基本理論，如何科學(xué)有效地利用能源，以及實(shí)現(xiàn)將熱能高效地轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的方法。使學(xué)生掌握熱力學(xué)第一、第二定律、等基本知識，并受到基本技能的訓(xùn)練，它不僅為學(xué)習(xí)專業(yè)課程作好理論準(zhǔn)備，還為學(xué)生以后解決生產(chǎn)實(shí)際問題和從事科學(xué)研究工作打下理論基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)完本課程后，應(yīng)能牢固地掌握熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)、熱力過程和循環(huán)的分析方法、氣體及蒸汽的流動(dòng)等理論知識;能熟練地運(yùn)用常用工質(zhì)的物性參數(shù)及圖表進(jìn)行傳熱計(jì)算，初步具有把實(shí)際問題抽象為理論模型，并運(yùn)用所學(xué)理論知識來分析和解決實(shí)際問題的能力。

4 結(jié)論

巧妙整合教師資源、合理構(gòu)建“一帶一路”和“新工科”背景下能源動(dòng)力專業(yè)留學(xué)生基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，采用“理論精講-實(shí)驗(yàn)-習(xí)題答疑”的分塊化教學(xué)模式展開理論基礎(chǔ)課程《工程熱力學(xué)》的教學(xué)研究。通過實(shí)踐表明，基于上述分塊化教學(xué)模式，有助于學(xué)生在一些極具抽象特點(diǎn)的理論課程的學(xué)習(xí)。尤其是對基礎(chǔ)較為薄弱的留學(xué)生，不僅夯實(shí)了留學(xué)生《工程熱力學(xué)》理論課程的基礎(chǔ)，而且能夠指導(dǎo)其后續(xù)實(shí)驗(yàn)的操作。在今后的教學(xué)研究中，也將持續(xù)改進(jìn)和進(jìn)一步完善，獲取更多的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而拓展到其他理論基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的教學(xué)中。

基金項(xiàng)目：獲得江蘇科技大學(xué)高等教育科學(xué)研究課題“一帶一路”戰(zhàn)略下江科大與俄、烏高校教育交流與合作研究（1142031802）和高等教育教改研究課題“教學(xué)團(tuán)隊(duì)架構(gòu)下工程熱力學(xué)分塊化教學(xué)新方法研究”（1142021804）支持。

（作者單位：江蘇科技大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院）