陳曉娟，焦坤靈

（1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.內(nèi)蒙古科技大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)立足內(nèi)蒙古，面向全國(guó)，以培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)，具備科技創(chuàng)新精神的高級(jí)工科專(zhuān)業(yè)人才為目標(biāo)。在高等工程教育改革發(fā)展的新時(shí)期，我區(qū)作為國(guó)內(nèi)重要能源基地，以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)模式大力發(fā)展，對(duì)高等工程教育提出了新的要求。

“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”課程包括工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)以及工程流體力學(xué)的內(nèi)容，核心目標(biāo)是掌握以流體介質(zhì)為能量載體的力學(xué)規(guī)律、熱量傳遞規(guī)律和能量轉(zhuǎn)換規(guī)律。對(duì)從事機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其工作內(nèi)容無(wú)不涉及能量的轉(zhuǎn)換和傳遞問(wèn)題，從機(jī)械加工設(shè)備到工程機(jī)械裝置，從過(guò)程裝備、工程控制到機(jī)械電子系統(tǒng)均離不開(kāi)能量的傳遞與利用，機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)該具備合理用能、節(jié)能環(huán)保的意識(shí)，懂得基本的技術(shù)原理，因而該課程在機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)中具有重要地位。結(jié)合工程教育認(rèn)證理念，我校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)合理優(yōu)化課程體系，新增了“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”課程，本文就課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)文件、學(xué)生自主學(xué)習(xí)等方面進(jìn)行研究與探討。

1 課程現(xiàn)狀和教學(xué)思路

1.1 課程現(xiàn)狀

內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)新版培養(yǎng)方案將“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”作為專(zhuān)業(yè)核心基礎(chǔ)課開(kāi)設(shè)在第5 學(xué)期，具有承上啟下的學(xué)科特點(diǎn)。課程從物理學(xué)的熱學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)延伸到實(shí)際工程問(wèn)題，理論性強(qiáng)，應(yīng)用性強(qiáng)；與機(jī)械類(lèi)學(xué)科專(zhuān)業(yè)課相比，該課程涵蓋了三門(mén)獨(dú)立課程，內(nèi)容抽象，知識(shí)難點(diǎn)多、微積分公式多，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。然而，學(xué)生對(duì)該課程的理解和掌握程度，直接關(guān)系到其后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)狀況。

課程教學(xué)內(nèi)容涉及三門(mén)課程，選用教材將其分為三個(gè)獨(dú)立篇章。工程熱力學(xué)篇包含5 章基本內(nèi)容，重點(diǎn)講授熱力學(xué)第一、第二定律；傳熱學(xué)篇包含5 章，重點(diǎn)涉及熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱和換熱器部分；流體力學(xué)篇包含5 章，集中在流體靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和管道流動(dòng)等問(wèn)題。現(xiàn)存教材多將三門(mén)課程分成獨(dú)立篇章，各部分內(nèi)容之間關(guān)聯(lián)性不足，需要梳理出清晰的知識(shí)邏輯架構(gòu)。

課程教學(xué)大綱設(shè)置總學(xué)時(shí)32，全部為理論教學(xué)課時(shí)。教學(xué)任務(wù)多而課時(shí)安排過(guò)少的矛盾非常突出，需要對(duì)課程大綱進(jìn)行合理調(diào)整。

當(dāng)前的課堂教學(xué)方式采用傳統(tǒng)的“滿(mǎn)堂灌”，學(xué)生被動(dòng)接受式教學(xué)模式，課程中多章節(jié)涉及大量公式推導(dǎo)和專(zhuān)業(yè)概念，加之課程進(jìn)度快，學(xué)生存在畏難情緒，學(xué)習(xí)效果不佳。部分學(xué)生對(duì)課程在專(zhuān)業(yè)中的地位理解不足，學(xué)習(xí)積極性不高。需要更加靈活的授課方法提高教學(xué)效果。

1.2 教學(xué)思路

基于上述課程特點(diǎn)和現(xiàn)狀，結(jié)合我校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)際情況，制定了如下教學(xué)思路：

1）剔除課程中難度較大、應(yīng)用面較窄的邊緣知識(shí)，集中精力講授基礎(chǔ)理論體系和核心概念。

2）教學(xué)過(guò)程中減少不必要的推導(dǎo)、側(cè)重理論、公式概念的理解和應(yīng)用。

3）注重思維方式、節(jié)能意識(shí)和終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。教學(xué)過(guò)程中注重分析問(wèn)題思路的講解，培養(yǎng)學(xué)生建立力學(xué)思維方式、合理有效地利用、控制熱能的節(jié)能環(huán)保意識(shí)、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和學(xué)習(xí)能力。

2 對(duì)課程的探索與思考

2.1 優(yōu)化課程內(nèi)容、增加課時(shí)

首先，建議整合課程內(nèi)容，尋找三門(mén)課程內(nèi)容的相似性和關(guān)聯(lián)性，明晰學(xué)科間的邏輯關(guān)系，結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)建立系統(tǒng)的課程體系。

三門(mén)課程雖側(cè)重點(diǎn)有所不同，但使用的研究方法均基于控制體的能量平衡法，針對(duì)具體研究對(duì)象，能量方程的表現(xiàn)形式略有不同；研究對(duì)象均涉及流體，“工程熱力學(xué)”中能量轉(zhuǎn)化的工作介質(zhì)即為流體，由于氣體的壓縮性和膨脹性較高而成為主要的能量轉(zhuǎn)化工質(zhì)，其中理想氣體性質(zhì)及其熱力過(guò)程相關(guān)理論是“工程流體力學(xué)”中分析氣體動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，而工程流體力學(xué)中對(duì)黏性流體流動(dòng)的分析是熱能傳遞，特別是對(duì)流傳熱的研究基礎(chǔ)。

其次，“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”課程的教學(xué)中應(yīng)側(cè)重知識(shí)點(diǎn)背景和工程應(yīng)用的介紹。針對(duì)各專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和要求，增加專(zhuān)業(yè)應(yīng)用實(shí)例解析。以過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)為例，工程流體力學(xué)部分與專(zhuān)業(yè)課的過(guò)程流體機(jī)械案例結(jié)合；傳熱學(xué)與過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)中的換熱器部分、壓力容器保溫措施等結(jié)合；工程熱力學(xué)部分增加煤化工實(shí)際動(dòng)力循環(huán)，如整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)等工程實(shí)際案例。以此強(qiáng)化學(xué)生對(duì)概念和公式的理解，并將課程知識(shí)點(diǎn)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)建立關(guān)聯(lián)性，幫助學(xué)生構(gòu)建專(zhuān)業(yè)框架，提高學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)知，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力。

最后，考慮到課程展開(kāi)的連續(xù)性和完整性，結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況，建議將課時(shí)從32 學(xué)時(shí)增加到48學(xué)時(shí)。通過(guò)上述探索以解決目前教學(xué)內(nèi)容多而學(xué)時(shí)不足的問(wèn)題，以及三門(mén)課程獨(dú)立存在的現(xiàn)狀。

2.2 互動(dòng)式教學(xué)大綱，調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與度

為提高教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生的教學(xué)參與度和學(xué)習(xí)熱情，引入互動(dòng)式教學(xué)大綱設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)大綱備而不用的不足。

將教學(xué)大綱引入課堂，并在課前就大綱的設(shè)計(jì)理念和內(nèi)容進(jìn)行師生的互動(dòng)討論和修正，使學(xué)生了解課程內(nèi)容以及師生各自在教學(xué)過(guò)程中的任務(wù)，并達(dá)成一致。核心思想是借助教學(xué)大綱“契約機(jī)制”的約束作用，師生都會(huì)在心理上期待按照教學(xué)大綱的要求履行自己的責(zé)任,完成約定的施教與學(xué)習(xí)任務(wù)。強(qiáng)調(diào)以課程內(nèi)容為中心的教學(xué)大綱向以學(xué)生參與為中心的教學(xué)大綱的轉(zhuǎn)變，以此來(lái)提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

2.3 倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)能力

為彌補(bǔ)課時(shí)不足，教學(xué)中往往會(huì)要求學(xué)生在課前、課后對(duì)現(xiàn)有的微視頻（精品課、慕課等）進(jìn)行學(xué)習(xí)，然而大部分學(xué)生往往流于形式，并未進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。為解決這一問(wèn)題，提出在教師指導(dǎo)下，學(xué)生自選知識(shí)點(diǎn)，在學(xué)期結(jié)束前分組獨(dú)立完成數(shù)個(gè)知識(shí)點(diǎn)的微課制作或案例研究，并在學(xué)期末將各組的研究成果進(jìn)行評(píng)比，作為同學(xué)們的過(guò)程考核成績(jī)，其中小組組長(zhǎng)的成績(jī)由評(píng)比產(chǎn)生，組員的成績(jī)由組長(zhǎng)給定。

這種自主結(jié)對(duì)、自主研究或自主制作的過(guò)程，體現(xiàn)以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)體驗(yàn)，打破課堂學(xué)習(xí)的時(shí)空限制，鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，在幫助學(xué)生深度理解和應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的分工協(xié)作、團(tuán)結(jié)合作的能力。該措施不僅有利于本課程的學(xué)習(xí)，同時(shí)可培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力和自主學(xué)習(xí)意識(shí)。

3 結(jié)語(yǔ)

“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”是一門(mén)應(yīng)用性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，與后續(xù)專(zhuān)業(yè)課關(guān)系密切。通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的精煉、參與式教學(xué)大綱的引入、學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)的培養(yǎng)，對(duì)于促進(jìn)課程持續(xù)發(fā)展、提升教學(xué)效果很有意義。教師不僅需要在課堂上盡心竭力，更需要在課下不斷思考和提升，在日常教學(xué)工作中不斷尋求改進(jìn)，促進(jìn)高等教育的發(fā)展。