工科專業基礎課教學方法研究
——以建環專業為例

張 艷 解海衛

（天津商業大學<機械工程學院>，中國 天津300134）

0 引言

專業基礎課是高等學校中設置的一種為專業課學習奠定必要理論基礎的課程，是學習專業課的先修課程[1]，其教學質量的好壞，直接決定著學生在后續專業課中對本專業知識的理解深度和學習效果，在學生整個專業的學習中具有非常重要的地位，發揮著承上啟下的作用[2]。因此，提高專業基礎課的教學質量，是增強學生專業素質和專業技能的基礎。

1 工科專業基礎課的重要性和教學特點

對高等學校工科專業教育而言，學生不僅要掌握職業技能，而且要了解其理論基礎，既要知其然又要知其所以然，專業課學習是知其然的過程，專業基礎課學習是知其所以然的過程。如對建筑環境與能源應用工程專業（簡稱建環）學生而言，對建筑物進行空調供熱設計是必備的職業技能，是專業課學習的重點內容，而空調供熱設計中冷、熱負荷計算方法的原理，送風量計算中焓濕圖繪制，風管水管水力計算中阻力產生原因、分類及計算原理則都屬于專業基礎課建筑環境學、傳熱學、工程熱力學及流體力學中的教學內容。如果學生對專業基礎課掌握較好，那么在空調設計的這些計算過程中就是從知到用，水到渠成的過程；但如果沒有掌握專業基礎課中的相關理論，那么在設計計算中只能死記硬背、生搬硬套。因此，學生對專業基礎課的掌握程度直接影響學生對專業課的學習，學生對專業基礎課理解得越到位，專業課的學習就會越輕松。

然而，對工科學生而言，針對專業基礎課，學生常常出現以下問題。從客觀教學內容來說，專業基礎課作為從一般基礎科學向專業內容過渡的課程，其教學內容與公共基礎課和專業課都存在明顯差異。專業基礎課不像公共基礎課那樣與中學課程有著密切聯系，對尚未接觸專業教育的學生而言，專業基礎課的教學內容陌生，從而導致學生普遍感覺專業基礎課較難；專業基礎課偏重于專業相關的基礎知識，理論性強，不像專業課那樣與專業技能、專業設備等直接相關，學生往往感覺其教學內容抽象、枯燥[3]。從學生主觀態度來說，專業基礎課開課時間早于專業課，這個階段的學生對本專業尚缺乏深入了解，對專業基礎課的作用不清晰，沒有明確的學習目的，從而容易喪失學習的積極性，造成專業基礎課掌握得不扎實。

因此，在專業基礎課教學中，教師需要針對課程特點采用一定的教學方法和手段，提升學生學習專業基礎課的內在引力和外部動力。一方面，盡量使枯燥抽象的內容變得形象化，使這些基礎理論不再是虛無縹緲的空中樓閣，而變成專業上或生活上的科普小知識，激發學生的興趣，提升課程的吸引力；另一方面，應使學生了解各門專業基礎課在專業學習中的作用，提高學生學習的積極性和主動性，從而最終實現專業基礎課學習效果的提升。下面以建環專業為例，探討提高專業基礎課教學質量的幾種方法。

2 提高工科專業基礎課教學質量的幾點建議

2.1 強調專業基礎課程的學習目的和意義

清晰了解課程的學習目的和意義是學生認真學習一門課程的重要動力。但由于專業基礎課偏重理論，教學內容較抽象，往往學生不清楚課程的具體用途。因此，需要教師分析強調每門專業基礎課的學習意義和目的，使學生了解該課程在整個專業知識框架中的地位和作用。而且這種關于專業基礎課重要性的介紹，不應僅僅出現在課程開始的緒論中，而是應深入到整個課程的教學內容，形成學生學習的一種持續動力。如：在建環專業基礎課傳熱學的學習中，在課程開頭可以分析傳熱學在建筑熱濕環境研究中的應用和意義；在第一章介紹傳熱過程時，可以與空調系統中的表冷器等換熱部件相聯系，分析其傳熱環節，并在后續導熱、對流、相變換熱等章節學習中，可以引導學生利用傳熱學知識分析決定表冷器傳熱阻力的主要環節和強化換熱的方法。

2.2 明確專業基礎課與未來職業的相關性

高校工科學生一般對自身專業的從業方向和職業內容充滿好奇，相應與未來職業內容密切相關的課程對學生具有較大吸引力。因此，教師可以通過介紹專業基礎課程與職業技能的聯系，使學生對課程內容在今后工作中的具體作用有深入理解，進而提高學生學習的主動性。例如，在建筑環境學緒論中介紹該課程各章節的主要內容時，可以對學生指出這門課程中涉及的這些環境，包括熱濕環境、空氣質量、聲環境、光環境均是建環行業的主要研究和控制對象。此外，可以將課程內容與職業發展方向聯系。如在建筑環境學介紹建筑與環境關系在發展中存在的問題時，提到的建筑環境的舒適性要求和節能環保之間的矛盾，可與現在建環領域的熱點問題“綠色建筑”相聯系，在使學生對本專業的發展方向有一定了解的同時，提升課程的吸引力。

2.3 建立專業基礎課與其他專業課程的聯系

對于高校任何一個專業而言，其主要課程，包括公共基礎課、專業基礎課、專業課，構成了這個專業的知識框架。在這個框架中，不同的課程之間，特別是專業基礎課和專業課之間，往往存在或多或少的聯系。但處于專業基礎課學習階段的大學生，對課程之間的相互關系尚未形成清晰的構架。因此，在專業基礎課教學中，通過分析不同課程之間的相關性，幫助學生認識已學和正在學習的課程的知識體系結構，不僅有助于加深對知識的理解，而且這種相關性分析的過程也屬于知識應用的過程，使學生產生學以致用的成就感，進而提高學習的主動性。這就類似一個搭積木的過程，胡亂的搭建會降低游戲的趣味性，反之，先形成一個預期目標，有目的的放置每一塊積木，容易產生成就感，搭建過程也更具吸引力。

因此，專業基礎課的教師應幫助學生建立專業基礎課與其他專業課程的聯系。例如，建環專業的專業基礎課之間存在著廣泛聯系。如傳熱學和流體力學的熱邊界層和流動邊界層；流體力學、建筑環境學的流動邊界層和大氣邊界層；傳熱學中的導熱理論與建筑環境學中圍護結構的熱傳遞分析。這些課程還與后續的專業課之間也存在聯系，如建筑環境學中負荷計算原理的介紹是專業課暖通空調和供熱工程中冷、熱負荷計算方法的理論基礎。通過向學生介紹這些課程之間的聯系，可以使學生建立起專業知識體系的構架。

2.4 分析專業基礎課與實際生活的聯系

單純的專業理論對于學生來說好像空中樓閣。為使專業基礎課的內容走入生活，在教學過程中，可以將專業基礎課程中的理論知識與日常生活中的現象或現實問題相聯系，從而不僅可以幫助學生更透徹地理解理論知識，而且可以培養學生運用所學知識分析實際問題的能力。例如，傳熱學介紹傳熱過程及傳熱的三種方式時，可以與愛斯基摩雪屋相聯系，從導熱、對流換熱、輻射換熱三方面分析雪屋保溫的原因。通過引導學生利用所學的基礎理論知識分析生活現象，使枯燥的課本內容變得生動起來，激發了學生主動學習的熱情，獲得事半功倍的教學效果。

3 結語

專業基礎課一般都復雜抽象，為提高教學效果，就要求教師在教學過程中需要不斷總結經驗，充分發揮教師的聰明才智構建和諧的課堂氛圍，通過修正教學內容和教學方式，讓抽象的內容具體化、形象化，從而提高課程的吸引力和學生的學習興趣，最終使學生對專業課程的相互關系形成清晰的構架，掌握整個專業的知識脈絡，為今后專業課的學習奠定堅實的理論基礎。