工程認證背景下“傳熱學”混合式教學模式改革與實踐＊

孫 健，樊 斌，張任平

（景德鎮陶瓷大學，江西 景德鎮333403）

OBE 的理念是“以學生中心”“以學生學習成果為導向”，將學生受教育后的成果突顯出來重點關注。在這一理念的引導下，在教學過程中對教學內容、教學設計、教學方法和具體實施過程，提出了新的挑戰，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驗相關時，才能激發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、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基礎課程，本校自1983 年開設該課程，教學歷史實踐已有30 多年，隨著學科的發展先后開設了“計算傳熱學”和“高等傳熱學”等課程，從而形成了與傳熱相關的系列課程。近年來，隨著能源與動力工程專業教學體系、培養模式的改革和學校全面推進教學改革，為適應專業建設的需要也不斷與時俱進地對“傳熱學”的課程教學內容作了調整和充實，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培養計劃中培養目標、畢業要求，能體現專業特色和課程特點，滿足本專業課程體系教學需要。

1 “傳熱學”課程的特點和問題

“傳熱學”具有基本概念多、理論性強、公式多、內容抽象、不容易理解和記憶等特點。并且隨著高校教學改革的持續推進，“傳熱學”課程課時數卻在不斷減少，但作為專業基礎課程要求學生掌握的知識并沒有減少，而采用傳統的教學模式只能泛泛而談，特別是對于重點和難點的內容，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，也影響了教學質量，使該課程不能學以致用，使學生達不到畢業要求。因此，如何完善和加強課程內容和體系建設，改變傳統的單一、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。

2 教學模式的改革

2.1 教學方法的創新

在“傳熱學”教學過程中，緊密結合教材內容、專業特色和學生的知識結構，靈活地采用多樣的教學形式和方法，盡可能調動和培養學生自主學習的興趣和能力。采用提問式、引導式、討論式等形式多樣的教學方法，調動學生學習的主動性、自覺性，激發學生對“傳熱學”的好奇心，培養學生的學習能力。

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“引導式”激發學生的積極性，想辦法解決問題，展開想象的翅膀，調動他們的創造力。例如在剛開始學習“傳熱學”時，首先，提出一些和“傳熱學”相關的生活或工程問題，結合專業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”現象的好奇心和探索欲望及專業興趣，如“陶瓷是如何燒成的”。

近幾十年，隨著信息工業的飛速發展，“傳熱學”涉及的內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與教材內容結合起來講授，以提高學生的學習興趣，使學生能學以致用，達到專業的培養目標。例如將導熱系數和工業窯爐砌筑材料結合起來，將輻射傳熱和陶瓷工業窯爐的燒成帶結構特點、傳熱特性聯系起來。同時要告訴學生們，信息工業、生命科學與技術、航天技術、能源工程、現代毫微米制造技術、微電子機械系統產業技術的發展促使“微納米尺度傳熱學”的形成與發展。

2.2 教學手段的創新

隨著信息技術的發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教學模式進行有機結合，利用網絡技術的優勢提高教學效率。混合式教學中線上學習主要是引導學生進行自主學習；線下學習利用各種活動控件與學生們互動，了解學生對相關知識點的掌握情況，以便于老師對課程內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OBE的理念的“以學生為本”，充分發揮學生的主體性，提高學生學習的主動性和自學能力，改變傳統的單一、被動式、滿堂灌的教學模式。

2.2.1 “傳熱學”課程網絡資源建設

“傳熱學”課程是培養動力工程及工程熱物理學科學生工程素養的重要課程，同時由于該課程涉及到很多抽象的物理現象和復雜的工程實例，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。每一視頻章節配有課后作業5 題，作為學生的線上作業，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。數據顯示，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、課堂考勤和紀律）相結合的考核方法，學生成績為百分制。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%，主要包括章節完整視頻的觀看、線上作業、章節試題、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，各環節分數比例老師可根據具體情況進行設定，線下成績占40%（線下期未考試成績）。統計考核數據顯示，“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和提高。混合式教學模式拓寬了學生的專業視野，緊扣專業脈搏，符合工程認證的理念，可在能源與動力工程專業其他專業理論基礎課程教學模式改革中推廣應用。

3 總結

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，激發學生產生強烈的學習興趣和培養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以“傳熱學”為代表專業的基礎課教學質量的提升。