郭晓娟 左远志 尹辉斌

(东莞理工学院 能源与化工系，广东东莞 523808)

2009年我校首批招收能源与动力工程专业本科生并于2013年毕业，2014年第二届该专业毕业生就业状况非常好，说明市场需求巨大。作为新办专业，教育质量成为值得探讨的问题。经过对东莞市多家企业的调查，发现对于工程类毕业生，企业的共同反映是:普遍缺乏对现代企业工作流程和文化的了解，上岗适应慢，缺乏团队工作经验，缺乏创新精神和创新能力，职业道德、敬业精神等人文素质薄弱［1］。因此，新办专业应该有全新的工程人才培养理念和模式。

1 CDIO工程教育简介

CDIO工程教育模式是由麻省理工学院、瑞典皇家工学院等四所国际著名工科院校创立的国际组织所提出来的，是近年来国际工程教育改革的最新成果［2］。CDIO代表构思 (Conceive)、设计 (Design)、实现 (Implement)和运作 (Operate)。CDIO工程教育理念提出了系统的能力培养教学大纲，包括4类一级能力、17组二级能力、以及73种具体能力。4类一级能力分别为专业基础知识与应用能力、个人与职业能力、人际技能、在企业与社会的环境下构思－设计－实现－运作［3－4］。其中个人与职业的技能包括工程推理和问题解决、实验与知识发现、系统思维等。在与学生沟通、与企业交流中发现，这4种能力是企业对工程类毕业生的要求，同时学生本身也对这4种能力的培养有迫切需要。大学的教育基本模式还是以传统的课堂面授为主，尤其是理论基础课程。怎样在授课中将CDIO教育理念贯穿其中是我们教师应该要思考的问题。

2 传热学课程特点及授课现状探讨

2.1 传热学课程特点

《传热学》是能源动力类专业的基础必修课，它与《工程热力学》《流体力学》构成了能源动力专业的三大基础学科。《传热学》本身也是一门与各工程领域关系密切、理论应用性极强的基础课程，该课程的学习为后继的专业课程提供了必要的理论基础和分析解决工程问题的能力。因此，《传热学》是能源动力工程专业非常重要的基础课程。该课程的特点是:理论性强，具有大量的公式推导、图表、经验公式和半经验公式。

2.2 《传热学》教学目前存在的问题

笔者有两年本课程的授课经验，在授课中发现该门课程总的来说理论性强，具有大量的偏微分公式推导、大量的经验公式和半经验公式，对学生来说该课程枯燥乏味。在授课过程中，激发学生的学习积极性和主动性是老师的一大挑战。

同时，随着科学技术的不断发展及工业生产的不断进步，有关传热学的基础理论不断完善，传热学的应用领域不断扩展。因此，《传热学》的授课内容也不断增多，比如相变与多相流传热、微尺度传热、生物传热等这些新的传热问题出现，所使用的教材也越来越厚。教学内容不断增多，教学时数却在改革中不断减少，该课程由原来的80课时改为72课时，再降为现在的64课时。教学中受时数的限制，教师更多关注的是能否完成教学任务，而对学生分析问题和解决问题能力的培养不够。

2.3 《传热学》授课现状与CDIO培养模式目标差距

现今世界各国都在积极推进工程教育改革，探索工程科技人才的培养模式，优化教学方法和考核方式，提高毕业生的综合能力，这已经成为全球工程教育的发展趋势。2010年7月，教育部启动“卓越工程师培养计划”。东莞理工学院作为教育部“卓越工程师教育培养计划”首批61所试点院校之一，借鉴CDIO模式，结合地方社会经济、校情等实际情况，以CDIO大纲中所提出四个层面的能力为主要培养目标，卓越工程师创新人才培养模式从2010年开始本土化实践。

在目前的传统课堂面授教学、理论知识灌输性授课、以期末考试成绩为主导的一纸定结果的考核方式，都难以达到CDIO教学理念培养目标的要求。因此，随着CDIO理念教学改革的推行，传统课程教学改革势在必行。

3 实践教学应用与评价

3.1 增加实验实践环节

通过引进CDIO培养模式，基于《传热学》授课现状，将课程实践引入教学授课内容。根据目前教研室的设备开设了8个课时的实践课程，如表1所示。8个课时的实验课程均为老师讲述，学生可自行组队按照实验手册进行操作，以团队的形式共同完成。每个组的考核以老师临时抽查任何一位同学来讲述实验内容为主，这样每个同学都会参与其中，并学会在团队中与队友合作完成。实验实践可以激发学生的学习兴趣，培养了CDIO模式中“专业基础知识与应用能力”和“人际技能”这两项能力，这是传统的填鸭式理论教学做不到的。

表1 实验教学表

3.2 增加工程实践案例

实验实践锻炼了学生的动手能力，但是难以实现CDIO培养目标的另外两项能力的培养:如“个人与职业能力”、“在企业与社会的环境下构思－设计－实现－运作”。笔者认为，除了实验，要做些课程工程实践，比如在讲授完导热模块的理论知识后，就安排了学生“IPHONE手机外壳的散热设计及美观思考”，并让学生自己组队在2个月内完成。在学期末组织每个小队向同学展示整个工程问题解决的思路，并接受现场老师和学生的问答。授课效果出奇的好，学生参与度非常高，同时做了非常好的思考。在整个课程的实践过程中，学生通过组队模拟了将来走上工作岗位的团队合作模式，同时工程问题的抛出，容易激发学生的求知欲望，时刻想着问题、带着问题去学习理论知识，这样就很容易进入课程授课模式，并积极参与与老师的互动。这样在教学过程中激发学生的学习兴趣，巩固所学传热基础知识，提高分析问题和解决问题的能力，同时培养其团队合作能力、表达和陈述素养、工程创新实践能力。实现了CDIO教育模式中“个人与职业能力”、“在企业与社会的环境下构思－设计－实现－运作”两项能力的培养。

3.3 依托科研平台挖掘实践环节

目前，能源与化工系有广东省分布式能源系统重点实验室这个科研平台。该科研平台有“氨吸收制冷设备”、“溴化锂吸收式制冷机组”、“氯化锂溶液除湿装置”。教师可挖掘一些难度适宜的综合传热问题的工程实践，教师要积极引导学生去主动思考解决问题，必要时给与指导。在2010级～2011级传热学的授课过程中，笔者通过引导学生，有两名学生获得了省级创新项目并获批立项。

4 结语

本文分析了专业基础理论课程《传热学》的特点和授课现状，借鉴CDIO先进的教育理念，探讨了增加实践环节的手段和方式。可通过实验实践、工程案例模拟实践、依托广东省分布式能源系统重点实验室实践等多种途径实现理论课程授课中的实践环节。结合笔者的授课实践，探讨了实践环节的模式和效果。总体来说，三种实践方式基于CDIO教育理念，培养目标与CDIO培养目标相符，教学效果好。CDIO教育理念是一个复杂的系统工程，今后在实践中结合东莞理工学院应用性大学的目标进一步探索教学改革的策略和方法。

［1］郭晓娟，左远志．基于CDIO教育理念的《传热学》课程教学改革探讨［J］．东莞理工学院学报，2011，18(3):113－115．

［2］韩智，张振虹，李兴娟．基于CDIO理念的软件工程课程教学改革［J］．计算机教育，2010(11):56－59．

［3］陶勇芳，商存慧．CDIO大纲对高等工科教育创新的启示［J］．中国高教研究，2006(11):81－83．

［4］Johan Bankel．Benchmarking Engineering Curricula with the CDIO Syllabus［M］，Int J Engng ED，2005．