“一帶一路”背景下留學(xué)生《工程熱力學(xué)》教學(xué)改革探索

□顧叢匯 杜 軍

人才流動(dòng)是高等教育合作與交流的基礎(chǔ)和前提。隨著改革開放40年以來，我國高等教育在世界范圍內(nèi)的影響日漸增強(qiáng)。習(xí)近平總書記提出“一帶一路”建設(shè)加快了我國高等教育國際化進(jìn)程的發(fā)展。《工程熱力學(xué)》是能源、動(dòng)力、環(huán)保、微電子、機(jī)械等工科專業(yè)的重要理論基礎(chǔ)課之一，尤其是在高新科技發(fā)展過程中的地位不容小覷。學(xué)生學(xué)好《工程熱力學(xué)》，不僅可以為將來學(xué)習(xí)專業(yè)課程奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，還有助于其在熱工領(lǐng)域類課題的研究中更深入、邏輯性和創(chuàng)新性更強(qiáng)[1]。本文以江蘇科技大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院2017級(jí)能源與動(dòng)力專業(yè)本科留學(xué)生工程熱力學(xué)為例，分析學(xué)校留學(xué)生教學(xué)改革中面臨的問題，探討解決方法和應(yīng)對(duì)措施。

一、留學(xué)生《工程熱力學(xué)》教學(xué)改革面臨的主要問題

(一)留學(xué)生中、英文水平參差不齊。對(duì)留學(xué)生而言，語言是其面臨的首要問題。該專業(yè)本科留學(xué)生主要來自孟加拉、哈薩克斯坦、喀麥隆等非英語母語國家，加之，其學(xué)習(xí)漢語時(shí)間較短，中文掌握程度偏低，而不同國家留學(xué)生的英文水平又參差不齊。因此，即使教師采用全英文授課方式，師生之間溝通不夠暢通，可導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的接受程度存在較大差異。

(二)學(xué)生數(shù)學(xué)與物理課程基礎(chǔ)薄弱，主觀能動(dòng)性不足。由于“一帶一路”沿線國家的通識(shí)基礎(chǔ)教育水平與我國目前的高等教育水平差異較大，留學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，尤其表現(xiàn)在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等理工科基礎(chǔ)課程知識(shí)的掌握方面。《工程熱力學(xué)》是一門對(duì)數(shù)學(xué)邏輯思維要求很強(qiáng)的課程，然而，有的學(xué)生甚至無法完成微積分的計(jì)算，在固定的課時(shí)內(nèi)，無疑會(huì)增加教師對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的講解時(shí)間，影響授課進(jìn)度。

在理論課部分，留學(xué)生在課堂上的主觀能動(dòng)性不足，課間和課后與教師之間溝通不夠。學(xué)生課上對(duì)授課的基本概念不夠清晰，無法抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，課后未能及時(shí)復(fù)習(xí)，從而導(dǎo)致前期學(xué)的懵懵懂懂，后期聽的暈暈乎乎，影響整體教學(xué)效果。

(三)傳統(tǒng)《工程熱力學(xué)》教學(xué)方法單一化。目前，學(xué)校工程熱力學(xué)的理論授課和實(shí)驗(yàn)操作屬于兩門課程，并且由不同的教師承擔(dān)，單獨(dú)完成一門課程的教學(xué)工作。使得負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課的教師對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)情況了解不準(zhǔn)確，在實(shí)驗(yàn)安排和布置方面的考慮不夠全面，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。《工程熱力學(xué)》涉及的基本概念多、定理內(nèi)容難且抽象，因此凸顯出實(shí)驗(yàn)課的重要性。若留學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不能很好地將理論知識(shí)與實(shí)際現(xiàn)象相聯(lián)系，導(dǎo)致各個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)無法串聯(lián)，勢必會(huì)影響學(xué)生對(duì)工程熱力學(xué)理論體系的建立，無法將理論與工程案例有機(jī)結(jié)合。

(四)課程教材缺乏針對(duì)性。現(xiàn)階段已有的工程熱力學(xué)外文經(jīng)典教材雖然內(nèi)容豐富、涉及面廣，但是其難度大、價(jià)格高，考慮到學(xué)校留學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備不夠和經(jīng)濟(jì)條件，大部分學(xué)生不會(huì)購買原版全英文工程熱力學(xué)教材。另外，原版教材的內(nèi)容結(jié)構(gòu)與學(xué)校留學(xué)生《工程熱力學(xué)》教學(xué)大綱、進(jìn)度安排不一致。

二、針對(duì)留學(xué)生《工程熱力學(xué)》教學(xué)改革采取的應(yīng)對(duì)措施

教學(xué)改革成功與否離不開學(xué)校和教師，而教學(xué)方法和教學(xué)手段是教學(xué)改革的基石和保證[2～3]。為了實(shí)現(xiàn)能源與動(dòng)力專業(yè)來華本科留學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，提高教學(xué)輸出效果，加快教學(xué)改革的進(jìn)程。針對(duì)上述出現(xiàn)的現(xiàn)象和面臨的問題，構(gòu)建了《工程熱力學(xué)》教學(xué)團(tuán)隊(duì)，形成“理論精講-習(xí)題輔講-實(shí)驗(yàn)操作”的分塊化教學(xué)模式，對(duì)留學(xué)生《工程熱力學(xué)》課程進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，強(qiáng)化留學(xué)生在本專業(yè)的基本技能，形成分析問題和解決問題的邏輯思維，進(jìn)一步提高其綜合素質(zhì)。

(一)構(gòu)建教學(xué)團(tuán)隊(duì)，分工明確、突出優(yōu)勢。為了加強(qiáng)留學(xué)生《工程熱力學(xué)》教學(xué)改革研究，學(xué)校構(gòu)建了教學(xué)團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)教師的分工合作。第一，優(yōu)選精通理論課程-習(xí)題-實(shí)驗(yàn)三個(gè)分塊內(nèi)容的教師加入團(tuán)隊(duì)，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，形成互補(bǔ)。第二，組織教學(xué)研討會(huì)，促使教師自身積極的參與到分塊化教學(xué)方法的學(xué)習(xí)中來。第三，梳理好教學(xué)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)思想和基本方法。

(二)因材施教，整合資源。充分考慮到專業(yè)基礎(chǔ)課程《工程熱力學(xué)》在上述工程類專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)用性和必要性，整合Y.A. Cengel and J.M. Cimbala編著的Fluid Mechanics:Fundamentals and Applications,Yunus A.Cengel and Robert Turner編著的Fundamentals of Thermal Fluid Sciences,Yunus A.Cengel and Michael A.Boles編著的Fifth Edition Thermodynamics:An Engineering Approach,以及Michael J.Moran and Howard N.Shapiro編著的Fundamentals of Engineering Thermodynamics等工程熱力學(xué)經(jīng)典外文教材，因材施教，編寫出符合學(xué)校能源與動(dòng)力專業(yè)留學(xué)生基礎(chǔ)的教學(xué)教材。

教材內(nèi)容包括：第一章，工程熱力學(xué)基本概念和定義；第二章，熱力學(xué)第一定律；第三章，理想氣體和熱力過程；第四章，熱力學(xué)第二定律；第五章，實(shí)際氣體和水蒸汽的熱力性質(zhì)；第六章，濕空氣的概念及其狀態(tài)參數(shù)；第七章，氣體蒸汽的流動(dòng)和壓縮過程；第八章，幾種經(jīng)典的氣體動(dòng)力循環(huán)和壓氣機(jī)的熱力過程；第九章，溶液的熱力學(xué)性質(zhì)；第十章，制冷循環(huán)。

(三)分塊化教學(xué)，提高教學(xué)效果。構(gòu)建了科學(xué)、合理、有效的分塊教學(xué)方法體系，形成“理論精講-習(xí)題輔講-實(shí)驗(yàn)操作”的分塊化教學(xué)模式。將課程按照理論精講、習(xí)題答疑輔講和操作實(shí)驗(yàn)三個(gè)部分進(jìn)行分塊，合理調(diào)整每個(gè)分塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容，做到前后關(guān)聯(lián)、掌握理論、解決問題、加強(qiáng)實(shí)踐。

理論精講環(huán)節(jié)注重基礎(chǔ)概念、定理定律方面的講解，教師盡量做到深入淺出，全英文表達(dá)；習(xí)題輔講環(huán)節(jié)重點(diǎn)在于精挑出不僅滿足教學(xué)內(nèi)容需求，又能讓學(xué)生通過工程實(shí)例的計(jì)算得到對(duì)工程概況的初步了解；通過實(shí)驗(yàn)操作，促使留學(xué)生的學(xué)習(xí)方式從被動(dòng)式向主動(dòng)式轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生解決問題和實(shí)踐操作的能力。通過分塊化教學(xué)模式的展開，加強(qiáng)了學(xué)生工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，切實(shí)提高課程的教學(xué)效果。

三、結(jié)語

習(xí)近平總書記提出“一帶一路”建設(shè)加快了我國高等教育國際化進(jìn)程的發(fā)展。隨著改革開放40年以來，我國高等教育在世界范圍內(nèi)的影響日漸增強(qiáng)。“知之深，則行愈達(dá)”，為了實(shí)現(xiàn)能源與動(dòng)力專業(yè)來華本科留學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，提高教學(xué)輸出效果，加快教學(xué)改革的進(jìn)程。構(gòu)建了《工程熱力學(xué)》教學(xué)團(tuán)隊(duì)，形成“理論精講-習(xí)題輔講-實(shí)驗(yàn)操作”的分塊化教學(xué)模式，整合、編寫適合本專業(yè)留學(xué)生《工程熱力學(xué)》教材，對(duì)課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。做到突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，將理論知識(shí)與實(shí)際工程相結(jié)合，強(qiáng)化留學(xué)生在本專業(yè)的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，掌握由現(xiàn)象看本質(zhì)的邏輯思維方式。通過對(duì)教學(xué)改革的研究、思考與實(shí)踐，進(jìn)一步提高本科生留學(xué)生的綜合素質(zhì)，順應(yīng)我國高等教育國際化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源類工科專業(yè)教育教學(xué)水平國際化。