工科專業(yè)課的微課教學模式探索

賈文龍 白庭安 任慶陽

摘? 要：工科專業(yè)課程著重培養(yǎng)學生關于基礎課、專業(yè)基礎課的知識，識別、分析復雜工程問題，設計復雜工程問題和解決方案的能力，教學內容兼具有基礎性、專業(yè)性和應用性。為了突破基礎課和專業(yè)課知識點融合的教學難點，加強培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力，以西南石油大學《城市配氣》課程為例，我們選取了三個重難點內容開展微課教學實踐，配合線下教學進度同步實現線上運行。通過問卷調查，明確了下一步的微課教學的改進方向。

關鍵詞：專業(yè)課;微課;教學;城市配氣

Abstract： The task of the professional engineering course is teaching the students how to identify， analyze and express complex engineering problems according previously learned basic courses. The teaching contents are characterized by their basic and professional applicability. In order to break through the teaching difficulties of integrating the knowledge points between basic courses and professional courses， and to enhance the students' ability to solve complex engineering problems， we take the course "City Gas Distribution" at Southwest Petroleum University as an example to perform the micro-course teaching practice. In particular， three important and difficult teaching points are taken as typical examples to make teaching videos for the micro-course. Finally， the teaching effects are concluded through the questionnaire method. The results show the next improvement direction of using micro-course in professional engineering course teaching process.

Keywords： professional engineering course; micro-course; teaching; city-gas distribution

在工程教育認證背景下，工科本科生的培養(yǎng)要求是能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于識別、表達、研究和分析復雜工程問題，設計針對復雜工程問題的解決方案。這一要求是為了適應國家經濟、社會發(fā)展需要，提出的以學生培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導向（OBE理念）的合格性評價。專業(yè)課教學是培養(yǎng)工科學生識別、表達、研究分析復雜工程問題能力的重要途徑，其教學內容兼具有基礎性、專業(yè)性和應用性。在OBE理念的指導下[1-2]，如何突破基礎課和專業(yè)課知識點融合的教學難點，是提升工科專業(yè)課教學效果面臨的難題。

《城市配氣》是西南石油大學為油氣儲運專業(yè)本科

生所設置的一門主干專業(yè)課程，課堂教學32學時，實驗8學時，該校油氣儲運工程是國家級的重點學科和特色專業(yè)。該課程主要是通過全面介紹城市配氣系統的組成、主要工藝及設備、主要設計原則、管網水力計算方法、城市天然氣調壓與計量、調峰與儲存、LNG及LPG的運輸與儲存等方面的知識，使學生達到畢業(yè)后能承擔城市配氣工程建設項目的規(guī)劃、設計、建設和管理工作的目的[3-4]。同濟大學、重慶大學、哈爾濱工業(yè)大學等院校開設的《燃氣輸配》課程與本課程的教學內容和目標是相似的。

該課程教學內容十分貼近生活實際，為課程教學過程中的實際案例引入提供了良好的條件。但是，該課程的教學內容與流體力學、熱力學、儀表與自動化等多門基礎課程密切相關，如何突破基礎課和專業(yè)課知識點融合，是課程教學中需要解決的重要問題。受學時數限制，部分重難點知識很難在課堂上進行細致的講解，因此有必要借助新興的技術加以輔助教學。微課通過利用信息技術，通過將教學中的重點、難點和疑點內容視頻進行講解，從而幫助學生更好的理解教學內容[5-6]。為此，以天然氣壓縮因子、天然氣調壓站及裝置、季節(jié)調峰所需儲氣容積計算三個重難點知識為例，開展微課教學實踐，并開展教學效果問卷調查，為進一步改進微課教學方式，提升教學效果指明了方向。

一、微課教學內容設計

《城市配氣》課程教學內容共八章，分別是城市配氣工程建設項目概況、城市配氣系統、城市用氣量、城市用氣調峰、城市配氣管網的水力計算、城市配氣管網的水力工況、城市配氣管網的技術經濟計算。微課教學的探索需要選擇不同類型、具有代表性的重難點內容開展，為此選擇了以下三個方面進行微課教學[7]：

1. 天然氣壓縮因子：主要內容包括理想氣體狀態(tài)方程、壓縮因子的概念、影響因素、取值及計算方法。壓縮因子是天然氣的基礎物理性質參數，考慮這一特點，在教學過程中以學生在工程熱力學中熟知的理想氣體狀態(tài)方程入手，引入實際氣體的概念;通過辨析理想氣體與實際氣體的差異引入壓縮因子的概念，即壓縮因子用于描述實際氣體與理想氣體的偏離程度;在此基礎上，介紹獲得壓縮因子的查圖法、經驗公式法和狀態(tài)方程法。基于上述教學內容，通過詳細的教學方案設計，融合工程熱力學基礎知識與專業(yè)知識溝通的難點。