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摘 要:培养大批多样化、创新型卓越工程科技人才,为我国产业发展和国际竞争提供人才支撑,是当务之急, 也是长远之策。文章以《制冷压缩机》课程为例,对传统工科的教学模式和考核模式进行了改革。分析了传统应试教学模式中存在的问题,结合“超星学习通”等现代化手段,强化了过程化考核方式,激发了学生的学习积极性和主动性,教学效果得到了明显改善。
关键词:教学模式改革;制冷压缩机;过程化考核;超星学习通
本文引用格式:尤晓宽,张华 . 制冷专业人才培养的教学模式改革 [J]. 教育现代化 ,2021,8(40):36-38.
The Teaching mode reformation of the Talent Cultivation in the refrigeration Field
YOU Xiaokuan, ZHANG Hua(School of Energy and Power Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai)
Abstract: To cultivate a great variety of innovative and excellent science and technology persons, which would provide talent support to our national industry development and international competition, is urgent affair as well as long strategy. In this study, the reformation of the teaching mode and assessment mode in the traditional engineering course is investigated. The course of refrigeration compressor is taken as a reformation example. The issues existing in the traditional teaching mode are analyzed. The modern methods, such as super star learning pass, are adopted. The evaluation of the learning process is reinforced. The positivity and initiative of students are motivated. The teaching effect is hugely improved.
Keywords: teaching mode reformation; refrigeration compressor; learning process evaluation; super star learning pass
一 引言
2017 年 2 月以来,教育部积极推进新工科建设, 先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”,并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推进新工科研究与实践项目的通知》,全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验,助力高等教育强国建设 [1]。提出了以“工程教育新理念、学科专业新结构、人才培养新模式、教育教学新质量、分类发展新体系”为核心的“新工科”教育理念 [2]。
高校是培养多样化、创新型卓越工程科技人才的重要单位,在新工科建设中发挥着举足轻重的作用 [3-4]。在人才培养过程中,专业基础课是提高人才质量的基础环节, 是培养创新型人才的前提和保障 [5]。如何更好地完善传统工科专业基础课的教学模式、授课理念和考核方法,采用更加现代化的教学手段,对新工科创新人才的培养具有重要的战略意义 [6]。本文结合制冷及低温工程的专业特点和培养要求,以专业基础课程《制冷压缩机》为例,从教学手段、教学模式、考核模式角度出发,分析当前教学过程中存在的问题,探索工科教学的改革措施,结合“超星学习通”等现代化手段,强化过程考核方式,激发学生的学习积极性和主动性,推动新工科的创新人才培养模式改革。
二 制冷压缩机教学中的突出问题
《制冷压缩机》是制冷与低温专业的基础必修课程,也是专业核心课程之一,通过本课程的学习, 使学生能够正确地了解在制冷与低温系统中提供循环动力的最核心部件 - 制冷压缩机。课程介绍活塞式压缩机、涡旋式压缩机、离心式压缩机、螺杆式压缩机、线性压缩机等多种型式,从工作原理、装配结构、适用场景等不同方面展开,详尽而细致地阐述当前压缩机的发展程度以及存在问题,指明需要研究的方向。让学生对压缩机发展情况做到了然于胸,激发学生的研究热情,以期对未来压缩机进行不断发展和改善。目前我校的《制冷压缩机》在教学过程中主要存在以下问题。
(一) 知识复杂,覆盖面广,学生理解困难
制冷压缩机作为制冷专业的基础和核心课程, 其知识覆盖面广泛,涉及活塞、离心、涡旋、螺杆等多种不同形式压缩机,每种压缩机均有自己的独特原理,涉及电学、力学、机械学、流体力学、热力学等多种学科知识,特别是离心压缩机、螺杆压缩机,要理解其工作原理需要极深的三维动态空间想象能力,其计算更是涉及复杂曲线、曲面的积分过程以及非稳态的流体力学和热力学过程,给学生理解造成了非常大的障碍,要在短短的 64 个学时中消化有很大困难,最终造成了对理论知识的掌握程度较低。
(二) 学生课堂上积极性不高,气氛不活跃
在教学过程中,通常以教师全程讲解和传授知识为主,学生参与热情和积极性不高。由于学生人数众多,教师很难把握每个学生的具体情况,短短地教学过程中对学生的特质不够了解,难以针对性地去调动激发学生的兴趣。同时鉴于该课程覆盖面广泛,知识难度很大,完成所有知识的传授在时间上都较为紧张,也间接地造成对学生本身的关注度降低,从而在调动课堂氛围和学生积极性上更难得心应手。学生则习惯于被动地接受填鸭式教学方式, 忙于大量知识消化过程中,更难主动去思考问题, 提出问题和解决问题。双方面的原因共同造成课堂气氛不活跃,影响了知识的传授效率。
(三) 考核方式单一,未必反映学生真实水平
当前我校多数课程采用以期末考试为主(约70%),平时成绩为辅(30%)的考核方式,目的是不以一次成败论英雄,不以一次考试来确定学生的学习水平。然而,当前的平时成绩量化主要是依据学生的出勤情况、作业提交情况来计分,考核形式比较单一且流于形式,平时成绩没有具体的量化指标,有打分难和给分弹性过大等现象,并不能真实反映学生的学习水平。亟需一种更加公平和客观的考核方式,来实现对学生学习水平的真实评价。
三 制冷压缩机课程的改革模式
为改善教学效果,提高教学质量,提升同学对专业基础和核心课程制冷压缩机的理解,对该课程的教学模式进行了改革。采用现代化教学手段,结合先进教学设备,从教学模式以及考核模式等方面对课程进行了改革,具体改革方式如下。
(一) 建设超星网络课程,并采用超星学习通手机 APP
随着现代化水平的不断发展,各类现代化的教学工具纷纷浮现。结合学校的网络平台建设进程, 建设超星网络课程,将课程所需资料上传至平台共享,方便学生查阅。借助于学校对智慧教室的大力建设与推进,教室内设置了录播设备,可以方便地将授课过程进行录制,并于之后共享至超星网络平台。结合超星学习通手机 APP 的同步使用,学生可以很方便地随时随地进行学习。
同时,采用各类三维动态运行原理图、结构图、实物仿真图等更加直观的表达方式来阐述各类不同压缩机复杂运行过程, 相较于书本的二维平面图,更利于学生理解和消化吸收。目前本课程建设的网络资源包括预习要点、课程教案、授课视频、习题作业以及其他跟课程相关的拓展资源等,这些不同现代化手段的结合使用, 使得学生可以反复学习难以掌握的部分,实现随时随地进行学习和复习,真正方便掌握内容广泛和复杂的压缩机核心知识。
(二) 改善课堂授课模式,提高学生参与热情
传统的课堂授课模式多为填鸭式教学模式,教师不停进行知识的传授,学生被动式接受,课堂参与度不高。在教授知识过程中,教师对制冷压缩机存在的重点和难点反复强调,并进行充分讲解,学生在课堂上似乎已经掌握,然而在实际应用中还是存在很多问题,并没有切实掌握。
针对这些问题, 布置开放型作业,给定制冷系统要求,让学生自主进行压缩机的选型甚至是结构设计,提高趣味性和引导性,增加学生的参与度,提供让学生主动分享的机会,让学生从被动接受转变为主动思考、主动参与,从而对制冷压缩机知识进行更好地掌握。
另外, 借助于超星学习通 APP,可以随堂进行选人、抢答、小测验等方式与学生进行活动,引导学生主动参与问题的探究,同时相应互动都会有相应的记录与积分,将积分折算成平时成绩,大大提高学生主动参与的热情。使课堂教学从填鸭式传授教学方式逐渐转变为学生更多参与、更多思考地主动接受知识模式,从以教为主的模式逐渐转变为以学为主的模式, 提高学生自主学习和解决问题的能力,真正实现以传道受业解惑为目的,以人才培养为本的教学模式。
(三) 改善考核方式,强化过程化考核
当前高校多数考核方式为平时成绩加期末成绩的方法,其中期末成绩一般占比重较大,难以客观衡量学生的真实学习水平。为解决这一问题,改善考核方式,学校试点推出强化过程化考核的方式, 即由老师来确定平时成绩所占比重,并增加平时成绩考核方式。
本课程改革后的考核方案平时成绩达到 60%,期末成绩只占 40%。结合网络超星学习平台,增加了多种平时成绩考核办法,除一直被广泛采用的签到外,增加了许多其他考核内容,如平时作业的完成情况,视频观看时长的多少,讨论以及抢答问题的情况,平时测验的得分等。这些内容通过网络平台可以很方便地实现统计并折算成相应分数,更加强化了过程化考核,使得学生不再只关注最终的期末成绩,转变了大学生在临近考试熬夜突击复习的现状,提高了学生在学习知识过程中的热情,实现以知识为本而非考试为本的转变,有助于制冷专业高水平人才的培养。
四 制冷压缩机课程改革成效
结合网络超星学习平台,手机超星学习通 APP, 以及学校智慧教室的录播功能等现代化手段,从教学手段、教学模式以及考核模式三方面展开,对制冷压缩机课程教学模式进行了改革,更有利于学生掌握复杂的教学内容,提高学生的兴趣和主动性, 显著改善了教学效果。
(一) 有利于复杂教学内容的掌握
基于网络超星学习平台的课程建设,以及授课过程的录播视频, 更方便让学生随时随地对学习内容进行预习、学习和复习, 充分利用了学生的碎片化时间, 同时针对部分难点和抽象的学习内容, 可以采用视频和仿真模型等更加直观的方式传达, 便于学生理解。而学生也可以根据自己的需要,针对自己不了解的地方进行反复学习, 易于复杂知识的掌握。以传授知识为本, 以学生得到知识为本。
(二) 有利于提高课堂氛围与学生积极性
采用现代化教学手段以及改革教学模式,提高了学生的课堂参与热情。采用超星学习通对平时签到、问答以及小测验等,十分方便量化学生的平时考核成绩,该规则清晰易懂,对学生起到了正面的引导作用。而螺杆压缩机等运行过程视频、实物结构视频等内容的采用,直接调动了学生的兴趣,起到了以往书本二维图所难以达到的效果。设置自主选型设计压缩机等学生亲自参与的作业,让学生主动参与到压缩机设计过程中,极大地调动了学生的积极性,当学生从无从下手到亲自把一台压缩机设计出来后,其自信心得到了极大的提升,也更加愿意主动在课堂展示和分享自己的设计过程,大幅活跃了课堂氛围。
(三) 有利于学生平时过程的更多参与和养成自主学习的习惯
通过更加强化过程化考核的教学模式,使得学生更加主动学习和思考,改善了以往的平时签到加期末突击的学习模式。对于课堂的每一个知识点和每一个小问题,学生都更加主动地去思考去回答, 课后的主动学习观看视频也同样直接记录在超星学习平台上,更直观地反映了学生的平时学习参与度, 也更加直接地激励着学生平时要多多参与。而平时成绩占比大于期末成绩的锐意改革,更是进一步增加了学生平时参与的动力,调动了学生的学习热情。真正使得学生从为了考试而学转变成为了收获知识而学,养成自我学习的能力,为成为制冷专业高素质人才迈出坚实一步。
五 结 论
采用现代化教学手段,从教学模式和考核模式出发,对制冷专业基础和核心课程之一的制冷压缩机课程进行了改革,强化了课堂教学的引导性,增强了学生的课堂参与度,提升了学生的自主学习能力,实现了以教授知识为本,以培养人才为主的教学目标。从考核结果以及学生反馈来说,新型的教学模式虽非尽善尽美,然而却迈出了坚实而大胆的一步,广受学生好评,为培养新一代制冷专业创新型人才提供了有力保障。
参考文献
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