孫 健,樊 斌,張任平
(景德鎮(zhèn)陶瓷大學,江西 景德鎮(zhèn)333403)
OBE 的理念是“以學生中心”“以學生學習成果為導(dǎo)向”,將學生受教育后的成果突顯出來重點關(guān)注。在這一理念的引導(dǎo)下,在教學過程中對教學內(nèi)容、教學設(shè)計、教學方法和具體實施過程,提出了新的挑戰(zhàn),如何改革課程的教學模式才能使用學生達到OBE 理念所要求的成果呢?盧梭說:“問題不在于教他各種學問,而在于培養(yǎng)他有愛好學問的興趣,而且在這種興趣充分增長起來的時候,教他以研究學問的方法。”研究表明:只有當一個人要學習的東西與他已有的文化水平與日常生活經(jīng)驗相關(guān)時,才能激發(fā)出其強烈的探索和尋求答案的興趣。因此,只有提高了學生學習這門課程的興趣,將學生變成課堂教學過程的主角,才能讓學生更好地掌握其內(nèi)容,這就是上面提到的“以學生為中心”。而要做到“以學生為中心”,首先要在傳授知識過程中追根溯源,根據(jù)知識形成的原始過程“還知識于本原”;另一方面是提高學生在課堂教學過程中的參與度,課堂授課過程不僅是傳授知識,更是一種學生深度參與,老師和學生相呼應(yīng)、變被動為主動的學習過程。
“傳熱學”作為動力工程及工程熱物理學科的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程,本校自1983 年開設(shè)該課程,教學歷史實踐已有30 多年,隨著學科的發(fā)展先后開設(shè)了“計算傳熱學”和“高等傳熱學”等課程,從而形成了與傳熱相關(guān)的系列課程。近年來,隨著能源與動力工程專業(yè)教學體系、培養(yǎng)模式的改革和學校全面推進教學改革,為適應(yīng)專業(yè)建設(shè)的需要也不斷與時俱進地對“傳熱學”的課程教學內(nèi)容作了調(diào)整和充實,對教學大綱作了多次修訂。
目前正在進行基于工程認證標準的傳熱學課程大綱的修訂工作,修訂后的大綱更符合專業(yè)培養(yǎng)計劃中培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求,能體現(xiàn)專業(yè)特色和課程特點,滿足本專業(yè)課程體系教學需要。
“傳熱學”具有基本概念多、理論性強、公式多、內(nèi)容抽象、不容易理解和記憶等特點。并且隨著高校教學改革的持續(xù)推進,“傳熱學”課程課時數(shù)卻在不斷減少,但作為專業(yè)基礎(chǔ)課程要求學生掌握的知識并沒有減少,而采用傳統(tǒng)的教學模式只能泛泛而談,特別是對于重點和難點的內(nèi)容,已不能滿足教學的需求,如此一來既打擊了學生主動學習的興趣,也影響了教學質(zhì)量,使該課程不能學以致用,使學生達不到畢業(yè)要求。因此,如何完善和加強課程內(nèi)容和體系建設(shè),改變傳統(tǒng)的單一、被動式、滿堂灌的教學模式,讓學生學完該課程后有獲得感,達到學以致用目的,成為“傳熱學”課程教學團隊必須要面對的一個挑戰(zhàn)。
在“傳熱學”教學過程中,緊密結(jié)合教材內(nèi)容、專業(yè)特色和學生的知識結(jié)構(gòu),靈活地采用多樣的教學形式和方法,盡可能調(diào)動和培養(yǎng)學生自主學習的興趣和能力。采用提問式、引導(dǎo)式、討論式等形式多樣的教學方法,調(diào)動學生學習的主動性、自覺性,激發(fā)學生對“傳熱學”的好奇心,培養(yǎng)學生的學習能力。
教學過程中首先“提出問題”引起學生的注意,使學生在課堂集中精力思考問題,而且還用“引導(dǎo)式”激發(fā)學生的積極性,想辦法解決問題,展開想象的翅膀,調(diào)動他們的創(chuàng)造力。例如在剛開始學習“傳熱學”時,首先,提出一些和“傳熱學”相關(guān)的生活或工程問題,結(jié)合專業(yè)特色讓學生思考其中的答案。在進一步的學習中很自然引入3 種基本傳熱方式(導(dǎo)熱、對流換熱和輻射換熱)及其各自的基本定律知識,同時也加強了學生們對“傳熱”現(xiàn)象的好奇心和探索欲望及專業(yè)興趣,如“陶瓷是如何燒成的”。
近幾十年,隨著信息工業(yè)的飛速發(fā)展,“傳熱學”涉及的內(nèi)容也有了很大的變化與提高,因此,授課時將動力工程及工程熱物理學科的前沿動態(tài)與教材內(nèi)容結(jié)合起來講授,以提高學生的學習興趣,使學生能學以致用,達到專業(yè)的培養(yǎng)目標。例如將導(dǎo)熱系數(shù)和工業(yè)窯爐砌筑材料結(jié)合起來,將輻射傳熱和陶瓷工業(yè)窯爐的燒成帶結(jié)構(gòu)特點、傳熱特性聯(lián)系起來。同時要告訴學生們,信息工業(yè)、生命科學與技術(shù)、航天技術(shù)、能源工程、現(xiàn)代毫微米制造技術(shù)、微電子機械系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展促使“微納米尺度傳熱學”的形成與發(fā)展。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展及教學改革的深入,“傳熱學”的線上線下混合式教學模式被引入了課堂,該模式將信息化教學方法與傳統(tǒng)教學模式進行有機結(jié)合,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢提高教學效率。混合式教學中線上學習主要是引導(dǎo)學生進行自主學習;線下學習利用各種活動控件與學生們互動,了解學生對相關(guān)知識點的掌握情況,以便于老師對課程內(nèi)容的重點和難點進行細致講解。線上線下混合式教學正是體現(xiàn)OBE的理念的“以學生為本”,充分發(fā)揮學生的主體性,提高學生學習的主動性和自學能力,改變傳統(tǒng)的單一、被動式、滿堂灌的教學模式。
2.2.1 “傳熱學”課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)
“傳熱學”課程是培養(yǎng)動力工程及工程熱物理學科學生工程素養(yǎng)的重要課程,同時由于該課程涉及到很多抽象的物理現(xiàn)象和復(fù)雜的工程實例,教師很難通過語言描述或者板書的形式講解清楚,很容易打擊學生學習的主動性和學習興趣,不利于“傳熱學”的教學與學習,而混合式教學可以克服這些缺點和不足。“傳熱學”線上資源是依托于超星泛雅平臺、中國大學慕課上自建的“傳熱學”資源,其中共有時長10~15 min 視頻39 個,視頻制作由文字、聲音、動畫、圖片和視頻片段組合而成。在觀看每個視頻過程中都會自動彈出2個相關(guān)的問題,以此來集中學生學習的注意力,提高學習效果。每一視頻章節(jié)配有課后作業(yè)5 題,作為學生的線上作業(yè),同時建有479 個試題的題庫,老師可以通過這些題庫組織學生進行考試。數(shù)據(jù)顯示,課程資源自上線以來總訪問量到40 多萬次,單日訪問量最高達1 532 次,單學期學生訪問量31 174 人次。
2.2.2 考核方式的改革
“傳熱學”課程傳統(tǒng)的課程考核方法是以課程期末考試成績的80%,輔以平時成績的20%(包括作業(yè)、課堂考勤和紀律)相結(jié)合的考核方法,學生成績?yōu)榘俜种?。這種考核方式基本是憑一張試卷決定學生的成績,形式比較單一,不利于調(diào)動學生學習的主動性和積極性,學生往往采取期未突擊的形式來應(yīng)付考試。而混合式教學的課程考核克服了以上缺點,學生必須要注重學習過程,成績由兩部分組成,其中線上成績占60%,主要包括章節(jié)完整視頻的觀看、線上作業(yè)、章節(jié)試題、參與線上學習活躍程度(學生參與線上討論、點到、提問等情況)、線下作業(yè),各環(huán)節(jié)分數(shù)比例老師可根據(jù)具體情況進行設(shè)定,線下成績占40%(線下期未考試成績)。統(tǒng)計考核數(shù)據(jù)顯示,“傳熱學”課程及格率為97.6%,其中90 分以上占13.4%,80~89 分之間的占58.5%,成績較以前單純傳統(tǒng)式課堂教學有了明顯提高。
另外,基于OBE 理念的線上線下混合式教學改變了“傳熱學”傳統(tǒng)的教學模式,在教學過程中課堂氣氛熱烈,學生自學能力、學習興趣和學習主動性得到了培養(yǎng)和提高?;旌鲜浇虒W模式拓寬了學生的專業(yè)視野,緊扣專業(yè)脈搏,符合工程認證的理念,可在能源與動力工程專業(yè)其他專業(yè)理論基礎(chǔ)課程教學模式改革中推廣應(yīng)用。
綜上所述,基于OBE 理念的線上線下混合式教學能夠增強課程的教學效果,激發(fā)學生產(chǎn)生強烈的學習興趣和培養(yǎng)學生自主學習的能力。實踐表明,工程認證背景下的“傳熱學”線上線下混合式教學模式,目標明確,可操作性強,有利于促進能源與動力工程專業(yè)以“傳熱學”為代表專業(yè)的基礎(chǔ)課教學質(zhì)量的提升。