問題引導(dǎo)法在產(chǎn)教融合課程供暖工程與熱力管網(wǎng)中的實(shí)踐探索

金涌，吳爽，紀(jì)國劍

（常州大學(xué) 石油與天然氣工程學(xué)院 能源學(xué)院，江蘇常州 213164）

產(chǎn)教融合是政府、學(xué)校、行業(yè)、企業(yè)在貫徹和實(shí)踐立德樹人、為國育才、培養(yǎng)高質(zhì)量人才的過程中，展開多方位、深層次、穩(wěn)固和高效的產(chǎn)學(xué)研合作，以此推動高校、企業(yè)的高速發(fā)展，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會的共同發(fā)展[1-3]。新時代的應(yīng)用型本科教育需要充分開展和深化產(chǎn)教融合，為社會主義建設(shè)培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用型本科人才[4-5]。

1 產(chǎn)教融合符合當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求

產(chǎn)教融合是院校為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量而與行業(yè)企業(yè)開展的深度合作。其目的是針對企業(yè)實(shí)際需求培養(yǎng)人才，使得學(xué)生在經(jīng)過大學(xué)培養(yǎng)后，能夠直接進(jìn)入企業(yè)相應(yīng)的崗位工作，減少或縮短由校園到廠區(qū)的過渡時間，節(jié)約社會成本資源，提高社會生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率[6-8]。

產(chǎn)教融合有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力、創(chuàng)新力，為學(xué)生提供必要的實(shí)習(xí)條件和鍛煉機(jī)會。在生產(chǎn)和管理實(shí)踐中，學(xué)生可以在教師的帶領(lǐng)、指導(dǎo)下，把學(xué)到的知識直接運(yùn)用到實(shí)踐中，從而加深對知識的理解，增強(qiáng)應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力。同時，產(chǎn)教融合還會激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造、創(chuàng)新熱情，激勵他們在實(shí)踐中不斷探索創(chuàng)新，而這種對創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)正是現(xiàn)代高等教育的辦學(xué)方向。

產(chǎn)教融合有利于提高教師的業(yè)務(wù)水平。目前高校教師大多具有博士學(xué)位，專業(yè)水平高，理論知識豐富，但缺點(diǎn)是知識應(yīng)用能力不強(qiáng)，實(shí)際操作水平不高，影響了高校教學(xué)和科研質(zhì)量的提升。學(xué)校聯(lián)合企業(yè)創(chuàng)設(shè)實(shí)習(xí)基地或研發(fā)中心，興辦專業(yè)產(chǎn)業(yè)，為專業(yè)教師參加實(shí)踐、提高工作能力提供了條件和機(jī)會。教師把理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)與科研相結(jié)合，有利于提高自身業(yè)務(wù)水平和教學(xué)科研質(zhì)量，對高等學(xué)校建立高素質(zhì)的師資隊(duì)伍具有重要意義。

產(chǎn)教融合有利于促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。普通高校的本科教育是直接為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的，與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)關(guān)系密切、聯(lián)系廣泛，學(xué)校所設(shè)置的專業(yè)都與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。學(xué)校教師專業(yè)知識豐富，頭腦靈活，鼓勵和支持他們依靠科技興辦產(chǎn)業(yè)，在當(dāng)?shù)乜删哂幸欢ǖ氖痉缎裕膭钊鎰?chuàng)新創(chuàng)業(yè)，推動經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。同時，學(xué)校培養(yǎng)了一大批懂技術(shù)、會管理的人才，有利于帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的繁榮和發(fā)展。

產(chǎn)教整合有利于促進(jìn)普通高等教育的健康發(fā)展。普通高等教育是以培養(yǎng)應(yīng)用型技能人才為目標(biāo)，以就業(yè)為導(dǎo)向的教育，培養(yǎng)服務(wù)生產(chǎn)、建設(shè)、管理一線的高技能人才。這類人才具有鮮明的職業(yè)性、技能性、實(shí)用性等特征，定位為懂技術(shù)、會操作、能管理的技術(shù)員和工程師。因此應(yīng)按崗位群對人才的知識、能力、素質(zhì)的需求來設(shè)置專業(yè)結(jié)構(gòu)，制定培養(yǎng)計(jì)劃。“產(chǎn)教結(jié)合，校企融通”的培養(yǎng)思路正是上述需求的集中體現(xiàn)。同時，學(xué)校也應(yīng)針對企業(yè)所需的產(chǎn)品與技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)學(xué)校培養(yǎng)人才、研發(fā)產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)三大功能。為使企業(yè)需求與學(xué)校教學(xué)無縫銜接，必須依靠和吸收企業(yè)技術(shù)骨干、學(xué)者專家等積極參與研討人才培養(yǎng)目標(biāo)、制定培養(yǎng)計(jì)劃、實(shí)施培養(yǎng)過程、評價培養(yǎng)效果等。

2 產(chǎn)教融合專業(yè)課程的特點(diǎn)

針對“產(chǎn)教結(jié)合、校企融通”的培養(yǎng)理念所設(shè)置的專業(yè)課程，具備以下鮮明的特點(diǎn)：

（1）應(yīng)用性強(qiáng)。產(chǎn)教融合的目標(biāo)就是塑造和培養(yǎng)應(yīng)用型人才，因此，課程的第一明顯特征就是具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，從實(shí)際問題出發(fā)，以解決實(shí)際問題、培養(yǎng)實(shí)操能力為目的。這類專業(yè)課程具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

（2）多學(xué)科交叉，知識點(diǎn)多。實(shí)際應(yīng)用往往涉及諸多的知識點(diǎn)。例如，某小區(qū)的供暖供熱工程設(shè)計(jì)包含了溫度、壓力、應(yīng)力、許用強(qiáng)度、管徑配合、水力計(jì)算等諸多知識點(diǎn)，涉及熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、工程學(xué)等多學(xué)科知識的交叉融合，需要教師具備多學(xué)科融合的專業(yè)知識儲備和清晰的知識體系架構(gòu)。

（3）課程結(jié)構(gòu)緊湊。大多數(shù)專業(yè)課程的學(xué)分為2～3 學(xué)分，需要在32～48 課時內(nèi)把整個專業(yè)課程所涉及的知識點(diǎn)和實(shí)際操作均講授完畢。因此，課程結(jié)構(gòu)往往比較緊湊，每次授課的教學(xué)內(nèi)容多而雜，對教師授課能力提出了較高的要求。

由上可知，產(chǎn)教融合專業(yè)課程具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性，對教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)效果均提出了較高的要求，具有一定的挑戰(zhàn)性。需要探索和尋找適合這類課程特點(diǎn)的教學(xué)方法來提高教師授課效果和學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

3 問題引導(dǎo)法與產(chǎn)教融合專業(yè)課程的結(jié)合

傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教師為中心，采用單一理論知識傳授的教學(xué)方法，學(xué)生被動地跟隨教師的授課思路接受知識，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不夠高，聽課過程中很難保持高度的注意力，無法自始至終跟隨授課教師的思路和節(jié)奏。同時，傳統(tǒng)教學(xué)方式使得學(xué)生雖然能夠掌握一定的課程知識，但缺乏獨(dú)立思考的習(xí)慣和能力，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新意識和實(shí)際工作能力的培養(yǎng)，不符合產(chǎn)教融合培養(yǎng)的要求。

現(xiàn)代教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動中的參與程度，學(xué)生與教師互動交流。隨著互聯(lián)網(wǎng)多媒體的發(fā)展，產(chǎn)生了翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)形式和方法，有助于營造課堂學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)習(xí)效率。很多教師只是在原來的教學(xué)過程中增加課堂多媒體元素，讓學(xué)生講解知識點(diǎn)等，教學(xué)效果提高不明顯，未能充分發(fā)揮現(xiàn)代技術(shù)對教學(xué)方式和方法的積極促進(jìn)作用。

問題引導(dǎo)法[9-13]將課程的知識點(diǎn)以問題的形式呈現(xiàn)于學(xué)生，讓學(xué)生在解決問題的思維活動中，掌握知識、發(fā)展智力、運(yùn)用知識、鍛煉技能，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的實(shí)踐能力。教師根據(jù)課程目標(biāo)和知識結(jié)構(gòu)體系，創(chuàng)設(shè)問題情境，組織學(xué)生探索，讓學(xué)生提出學(xué)習(xí)問題和解決這些問題。或者由教師提出問題并演示解決問題的方式方法，向?qū)W生說明在該探索情境下的思維邏輯和專業(yè)知識點(diǎn)。問題引導(dǎo)式教學(xué)使得學(xué)生在教師的引導(dǎo)下帶著問題思考和學(xué)習(xí)，在探究中獲得答案，從而發(fā)揮學(xué)生的自覺性、積極性和主體性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

問題引導(dǎo)法利用創(chuàng)設(shè)一系列的問題集來引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用相關(guān)知識的能力，與產(chǎn)教融合專業(yè)課程的培養(yǎng)目標(biāo)十分匹配。如圖1 所示，以產(chǎn)教融合的實(shí)際問題作為問題引導(dǎo)法中的核心根本問題，契合該課程所涉及的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)和實(shí)踐運(yùn)用素養(yǎng)。由于具有實(shí)際應(yīng)用過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)知識時更具有聯(lián)系性、系統(tǒng)性，對知識點(diǎn)更具有直觀的認(rèn)識，能夠加深知識與實(shí)際情況的聯(lián)系，建立知識體系結(jié)構(gòu)，掌握專業(yè)知識。

圖1 問題引導(dǎo)法對課程知識點(diǎn)的梳理和優(yōu)化重構(gòu)作用

4 教學(xué)案例與討論

對能源與動力工程本科專業(yè)的產(chǎn)教融合課程供暖工程與熱力管網(wǎng)采用問題引導(dǎo)法進(jìn)行教學(xué)。課程培養(yǎng)目標(biāo)[14-15]為通過本課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，使學(xué)生具備下列知識、能力和思政目標(biāo)。

教學(xué)目標(biāo)：（1）掌握供暖和集中供熱的基本概念、熱負(fù)荷的組成和計(jì)算方法。了解供暖供熱技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)和物理知識表達(dá)供暖供熱系統(tǒng)的工作過程，建立供暖和供熱過程的數(shù)學(xué)模型，并正確求解。（2）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所掌握的理論知識解決工程實(shí)際問題的能力。增強(qiáng)學(xué)生對供暖和集中供熱的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會效益的認(rèn)識，并掌握水力計(jì)算與水力工況分析等方法。（3）培養(yǎng)學(xué)生分析解決供熱設(shè)計(jì)與優(yōu)化的基本技能，能夠進(jìn)行熱負(fù)荷分析和供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)。（4）針對實(shí)際問題，能夠運(yùn)用供暖供熱有關(guān)的理論方法，獲取有效結(jié)論。

思政目標(biāo)：（1）使學(xué)生樹立良好的職業(yè)道德，愛國情懷與職業(yè)認(rèn)同感，樹立正確世界觀、人生觀及價值觀。（2）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，養(yǎng)成勇于克服困難、樂于奉獻(xiàn)的團(tuán)隊(duì)意識與團(tuán)結(jié)合作精神。（3）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的精神、教導(dǎo)學(xué)生從實(shí)踐中尋找答案，引導(dǎo)學(xué)生樹立誠實(shí)守信、嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的職業(yè)道德觀。（4）培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)，培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德與素養(yǎng)、德才兼?zhèn)涞娜瞬拧?/p>

凝練歸納出本課程的核心問題為：如何規(guī)劃和設(shè)計(jì)房屋（例如自家住房或小區(qū)、某著名建筑物等）的供暖系統(tǒng)，圍繞該核心問題，按照人們探索、研究和解決問題的邏輯思維，引出包含相關(guān)課程知識點(diǎn)的子問題，具體包括：供暖系統(tǒng)是什么？如何來衡量和表征供暖系統(tǒng)的優(yōu)劣？供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷如何計(jì)算？供暖系統(tǒng)的設(shè)備有哪些？熱水供暖系統(tǒng)由哪些組成？熱水供暖系統(tǒng)分戶計(jì)量及控制設(shè)備如何實(shí)現(xiàn)？蒸汽供暖系統(tǒng)由哪些組成？集中供熱系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)？如何進(jìn)行熱水網(wǎng)路的水力計(jì)算和繪制水壓圖？熱水供熱系統(tǒng)的集中運(yùn)行調(diào)節(jié)方法是什么？供熱管線的敷設(shè)和構(gòu)造是怎樣的？如何進(jìn)行供熱管道的應(yīng)力計(jì)算？如何開展集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)？等等。從而將課程的整體內(nèi)容重新整編成一套貼近實(shí)際應(yīng)用的教學(xué)方案。由教師帶著學(xué)生在提出和解決一個個貼合實(shí)際問題的過程中，完成對課程內(nèi)容的教學(xué)與學(xué)習(xí)，使得學(xué)生在解決問題的過程中掌握相關(guān)知識點(diǎn)，并建立起自信心和激發(fā)學(xué)習(xí)動力。具體教學(xué)實(shí)施時，層層設(shè)問，圍繞核心問題引導(dǎo)和組織學(xué)生探索學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握各主要知識點(diǎn)。同時在教學(xué)方法上結(jié)合了你問我答、啟發(fā)式等互動教學(xué)，使得課堂學(xué)習(xí)氣氛活躍，教學(xué)效果顯著提升。

在完成課程授課后，對學(xué)生進(jìn)行授課效果、學(xué)習(xí)效果和課程整體評價的無記名調(diào)查，具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2 所示。針對授課效果，認(rèn)為非常好的占75.9%，很好的占20.7%，一般的占3.4%，無中評和差評；針對學(xué)習(xí)效果，認(rèn)為很容易聽懂并理解的占27.6%，比較容易聽懂并理解的占41.4%，容易聽懂并理解的占24.1%，不容易聽懂并理解的占6.9%；針對課程對學(xué)生是否有幫助及課程整體評價，認(rèn)為非常好的占48.3%，很好的占37.9%，好的占13.8%，無中評和差評。由此可知，問題引導(dǎo)法在該課程教學(xué)過程中具有很好的實(shí)施效果，絕大部分學(xué)生認(rèn)為授課形式和效果很好，課程內(nèi)容能夠容易聽懂和理解。

圖2 授課與學(xué)習(xí)效果評價情況

5 結(jié)語

通過對工程教育認(rèn)證背景下的能源與動力工程本科專業(yè)產(chǎn)教融合課程供暖工程與熱力管網(wǎng)嘗試采用問題引導(dǎo)法進(jìn)行教學(xué)，探索了問題引導(dǎo)法在產(chǎn)教融合專業(yè)課程中的應(yīng)用可行性。研究結(jié)果表明：問題引導(dǎo)法能夠有效且清晰地梳理和優(yōu)化重構(gòu)課程知識體系，加強(qiáng)課程核心內(nèi)容教學(xué)。問題引導(dǎo)法比較契合產(chǎn)教融合專業(yè)課程的課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)設(shè)計(jì)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個交流、合作、探索、發(fā)展的學(xué)習(xí)環(huán)境和平臺，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)探索的主觀能動性，有效提升產(chǎn)教融合專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。后續(xù)可以嘗試在其他產(chǎn)教融合課程中進(jìn)行該教學(xué)方法的推廣與應(yīng)用，推動和促進(jìn)能源與動力類專業(yè)課程改革發(fā)展。