徐 青，凌长明

(广东海洋大学工程学院，广东湛江524025)

热工基础是能源与动力工程类专业的一门重要专业基础课，其研究内容主要是热能与其它形式能之间的转换关系、转换规律及应用;热量传递的基本方式及其传递过程。热工基础课程是学生从基础课到专业基础课的过渡，在工科学生中学习面较大。该课程的概念性强，涉及的理论较为抽象，同时与工程实际又有十分密切的联系。热工基础课程包括工程热力学和传热学两部分内容，这两部分内容单独开课的学时合计140学时，但热工学基础课程学时为96学时，学时虽然大幅减少但教学内容很多。在该课程的教学过程中，授课教师普遍觉得课程难教，上课学生觉得课程难于理解，在教学过程中处于两难的境地。

当前采用的传统讲授及多媒体教学模式讲授的深度和广度不够，学生只能是囫囵吐枣，一知半解。许多教育工作者也从借鉴国内外大学的经验、改革教学手段和模块化教学等方面对教学方法进行了探索［1－3］。本文分析热工基础课程教学现状和课程特点，采用了案例教学法和网络应用等教学方法改革，让学生在具体的案例中牢固掌握该课程的理论知识，形成理论结合实际的教学方法，并在此基础上，主动探索，积极思考，提高自主学习能力、实践能力和创新能力，并能够将热工基础课程知识体系应用到今后的学习和工作中。

一 树立工程观念，培养实践能力

热工基础课程具有概念多、教学内容丰富和知识点广泛等特点。同学们学习过程中感觉比较枯燥，为此在教学过程中，通过理论知识结合实际问题的授课方式，来培养学生的实践能力，树立工程观念，增强对理论知识的理解。

(一)课前专业认知

本门课程开课前带领学生到电厂、化工厂、冷库和发动机厂等单位进行参观，初步了解这些企业生产过程中的实际流程和生产设备，对课程所涉及的知识预先有个视觉上的认识。开课后遇到具体的理论知识可结合企业生产实际进行讲解，比如讲到蒸汽动力装置循环一节，就引导学生回顾电厂运行流程，结合课件中的动画模拟，加深对循环过程的理解，并对热力设备每一部分的特点和作用增强记忆。通过这种教学方式，学生对课堂知识觉得不陌生，从而对学习产生兴趣。

(二)科研案例教学

科研案例教学法在案例教学法的基础上，从分析课程特点及课程教学现状入手，在教学内容上尝试选用专业任课教师及课题组已完成的应用到该课程基础知识的科研项目，将其设计、组织并呈现于课堂［4］。工科生热工基础课程一般由各工科院校能源与动力工程专业承担，因能源与动力工程专业每年承接或参与多项科研项目，其中大多是国家级和省级科研项目，具有较高的科研水平和参考价值。教师收集教研室历年来承接或参与的科研项目，以及文献资料中可用于工科生热工基础课程教学的科研案例。根据教学内容和学生的兴趣特点，对案例进行精心的概括、组织。比如在讲解肋片的稳态导热时，利用课题组承担的涡轮叶片尾缘扰流柱的流动和换热问题研究的科研项目，分析肋片导热的机理和效率等。授课章节需选择代表本章重点的科研案例，并针对专业特点做重点选择，让学生在具体的科研案例中牢固的掌握该课程的理论知识，形成理论结合实际的教学方法。

教师通过文字描述、多媒体和图表等多种手段引入教学案例。教师呈现案例后，根据教学目标来循序渐进地启发、引导学生积极思考;学生可以分小组合作进行案例中的各种问题的分析和讨论，发现和探索解决问题的方法，培养学生应用知识解决问题的能力。

在案例教学的环节同时引入学生参加节能减排大赛和大学生创新实验项目的内容，利用学生自己的方案来分析如何结合理论知识解决实际问题的能力［5］。通过这样的方式使学生觉得自己能更好的参与到学习之中，既加强了对理论知识的理解，又增强了大家参与科研的热情，很多学生由此爱上科研，从而考取研究生，为就业也扩宽了渠道。

(三)工程案例教学

热工基础课程属于专业基础课，主要为后续专业课学习打下基础。但课程本身也具有很多实践问题。教研室部分教师长期从事冷库设计、中央空调设计安装和换热器改造等工程项目，将这些工程实际项目与课程知识对接，使学生更好地体会到知识如何应用于实际工程，扩宽了学生的视野，消除了学习理论知识无用和不知如何用的想法，激发了学生的学习兴趣，强化了学生的工程观念［6］。

工科专业一般都与当地相关的典型企业有紧密合作关系，可聘请企业的工程师结合生产实际来进行学术交流。通过这种教学空间的拓展和延伸、生产一线的工程实践，增强了学生的自主创新能力，丰富了学生的专业前沿知识，更好地实施学校与企业的对接，学生与工程师的转变。

(四)授课后的生产实习

工科专业学生在大三下学期去企业进行为期一个月的生产实习，通过生产实习，更好地接触工程实际，了解产品加工过程，可以重新系统地回顾理论知识，加深对课本知识的印象。通过这种课前认知、课堂学习和课后实习的模式，增强了学生的学习兴趣，形成了理论结合实际的教学方法。

(五)加强实验环节

除了在课堂教学中加入与工程实际及生活密切相关的案例及问题外，我们还加强了实验环节。除基础实验外，我们还开设了专业实验:针对各专业方向的设备和系统实验，如内燃机设备、锅炉设备、制冷设备、建筑环境设备等性能实验，约占计划实验总量的30%;实训实验:针对本专科相关专业方向进行的技能培训，例如压缩机拆装实训、制冷工程实训、空调装置实训、制冷工程基本技能实训、暖通空调基本技能实训、HAVC基本技能实训，约占计划实验总量的30%;创新实践实验:结合大学生创新实践课题、企业实习等，配合导师的科研课题并利用导师的科研实验设备或在与企业联合的产学研基地完成。不纳入教学计划，由导师、学生根据实际情况自由组合，涉及大约20%本专业学生。设计创新性实验一部分在基础实验中，约占基础实验实验量的20%，一部分在教师科研课题中，约占计划总实验量的25%。综合性实验主要在专业实验中，专业实验实验量的80%为综合性实验。

实验教学是学生加深理论理解的重要方法，并能够培养学生的动手能力和独立工作能力。热工基础课程中的内容多并且抽象广泛，为了加深对理论知识的理解和掌握，必须加强实验教学。例如，通过二氧化碳p-v-t关系实验，学生观察到在临界点汽液两相转变瞬间完成而不存在汽液两相共存的湿蒸汽状态，使课堂上抽象的描述变得非常具体，易于记忆和理解。随着社会对高校毕业生工程实际能力要求的提高，实验教学也要进行相应的加强和改进，如完善实验室建设、增加实验室教学的内容和分量，并开设一些由学生自行设计的实验等［7］。

二 继承传统教学，创建现代教学手段

高等教育规模的扩大使师资、经费等问题凸显。这一点在省属本科院校表现的尤其明显。发展网络教学是解决师资不足和充分利用现有高校名师和名课资源的有效措施。随着计算机应用的日益普及，要求每个工科学生毕业后能较为熟练的掌握和运用计算机技术解决具体工程实际问题。为此，我们将计算机学习和工程应用知识贯穿在整个学习期间，解决一些与实际工程背景较为接近的问题，从而提高学生运用计算机解决实际问题的能力，提高工程热力学课程的教学效果［8－9］。

(一)培养学生的信息素养，提高学生自主、协作和研究学习能力

利用网络获取本课程的相关信息，选择优秀的教学资源，通过搜索使学生的信息素养得以提高，在资源的选择和学习中提高了学生的自主学习能力。通过网络进行同学之间的协作学习，这和企业要求具有团队协作人才思路相吻合。利用网络寻求问题答案的自主研究性学习，进一步提高学生的学习能力，为更好的融入今后的工作打下了良好的基础。

(二)加强教师的讲授深度和广度，提高学生的学习积极性

专业教师通过多年的教学积累了大量的资料，采用传统的教学模式很难全部讲授给学生，通过网络教学模式，将相关的资料放入学习网站中，可以让学生有针对性的学习，从而提高了学习的深度和广度。此外，设计不同的网络教学模式可以促进学生主动学习，例如采用基于问题的网络教学模式等，通过这些模式，学生能参与到学习当中，激发学生的学习兴趣，最终变被动学习为主动学习。

(三)加强师生之间的互动

采用网络教学后，教师的引导作用加强，在不同的网络教学模式下教师可参与到学生的学习中，而且教师也可以通过教学网站进行交流。通过教学网站的开发，还可以实现随时随地学习的功能。通过网络教学网站还可以为从事热工领域工作的往届毕业生提供一个交流的平台，通过这个平台能帮助往届毕业生解决工程实践中碰到的问题，此外通过相互的交流还能够丰富热工基础的实践教学，从而达到“双赢”目的。

(四)创建网络虚拟实验环境

工程热力学实验课的内容和手段应有较大幅度的更新，以适应热工领域中科技的不断发展，尤其是一些有利于培养学生的创新能力和动手能力、能反映热工新技术的开放性实验，应作为实验教学的重点。实验模拟软件可对实验目的、内容、原理、装置、步骤、注意事项、误差分析和实验报告等部份进行准确阐述、多角度讲解(配音)、多种形式图文演示、多渠道链接，使学生做实验之前有一个全面详细的了解。采用仿真系统在计算机上实行教学训练，使学生在较短的时间反复实验，更好地达到实验目的，大大提高学习效果，而且节省了设备资源和时间成本。采用虚拟实验台仿真教学实验，不受试验台数限制，可在多个终端同时进行，提高了实验效率。

网络课件的设计主要包括教学内容和教学设计的确定、文字资料的搜集整理、动画、视频等多媒体设计等，并可吸收本专业具有计算机特长的本科生参加。教学内容应该充实，表现形式多样，可设置根据章节目录实现跳转的功能;提供教学内容动态连接相关网页的功能;提供文本、图片、动画和视频等多种表现方式;提供方便的操作环境，在每节开始时列出本节的知识点、动画演示、疑难解答、典型例题等的基本连接。通过采用网络课件，在完成同样教学任务的条件下，将节省大量的经费投入，而且可对软件进行不断修改完善，有利于提高师生网上教育和网上学习能力，适应教育改革与发展的需要;有利于及时跟踪国内外最新形势，以适应教学需求的不断变化。

计算机教学还有个重要部分是习题库的建立，建立网上自测试题库，学生可以在网上反复研究、反复练习、自我检查;在网上完成、提交习题作业和实验报告并查看成绩。这样学生只能独立自主完成学习任务，无法弄虚作假，学习成绩评定也更客观。

三 完善考试方法

考试能够检验学生的学习效果，同时对学生的学习具有激励作用。为加强学生在考试和学习过程中的主体地位，就需要将考试融入学习的过程中，使考试成绩能更公正的反映出学生的水平和能力。选择恰当的考试方法将直接影响到对学生实际水平的正确考评。教研室对学生的成绩采取平时成绩结合期末考试的成绩进行考核。平时成绩除了作业外，主要是参与案例讨论和网上学习的表现等。期末考试可采用闭卷考试和开卷考试相结合的形式。开卷部分就是允许学生将自备的“一页纸”带入考场，纸上允许学生记录自己认为对答卷有帮助的公式、解题方法、重要结论等［10］。这样学生就会对这张纸的内容进行归纳总结，这实际上是最好的复习。另外考试可加入一些主观性的题目，以便能更全面地考查学生。

通过这种方式的考核，学生可知道自己的不足，教师也可对教学过程进行思考，针对结果进行教学的完善。

四 结束语

加强学生的创新意识，培养学生的工程观念的教学模式需要教师不断学习，不断总结。目前高校青年教师承担了大量的教学任务，青年教师理论知识较好，但工程实践欠缺，可采取青年教师在企业生产一线培训一段时间再授课的方式，同时青年教师与老教师结对，选定教学中的重点和难点对教学方法和教学内容进行研究讨论等，使青年教师能提高教学质量和增加实践经历，提高教学效果。

热工基础课程教学改革应以知识传授、能力培养和素质提高为指导思想，以理论结合实践、注重思维创新和鼓励科学探索为教学理念，将理论教学、实验教学和工程实践紧密结合，培养具有创新能力的工程型和应用型人才。

［1］何雅玲，陶文铨．对我国热工基础课程发展的一些思考［J］．中国大学教学，2007(3):12－15．

［2］王红艳，唐婵．热工基础类课程模块教学改革初探［J］．中国电力教育，2011(17):75 －76．

［3］章国芳．机械专业“热工基础”课程教学改革的实践与思考［J］．中国电力教育，2011(11):119－120．

［4］王修彦．准案例教学法在《工程热力学》课程中的实施［J］．中国电力教育，2002(4):92－94．

［5］崔虹云，尚东昌，肖仲杰．高等教育人才培养模式中实践教学的改革与探索［J］．黑龙江高教研究，2014(2):163－165．

［6］杨艳娟．试析应用型人才培养的“桥梁工程”课程教学［J］．黑龙江高教研究，2013，31(10):162－164．

［7］孙芳，刘鹏，李殿伟．高师院校学生实验能力培养模式的探索［J］．黑龙江高教研究，2013，31(10):149－151．

［8］席新明，闫小丽．基于创新人才培养的热工基础课程教学改革研究［J］．高等农业教育，2011(9):46－48．

［9］郑晓峰，冯耀勋，凌长明．“传热传质学”网络教学课件的设计与开发［J］．中国电力教育，2013(5):78－79．

［10］莫松平．“工程热力学”课程教学改革探讨［J］．广东工业大学学报:社会科学版，2010(10):147－149．