张学民 李银然 安周建 王英梅 李寿图
［摘 要］热工基础课程是高等院校机械类和能源动力类专业一门重要的专业基础课程，该研究针对工程教育专业认证背景下热工基础课程教学中存在的问题与不足，对热工基础课程进行教学改革。文章提出构建模块化的教学内容和课程体系，采用任务驱动式和项目制相结合的课程教学模式，注重知识的迁移和融合，创新课程评价机制和考核方式，重视学习过程质量监控和对学生知识应用能力的考查，使课程教学更加符合工程教育专业认证背景下高素质工程技术人才的培养要求，取得了良好的教学效果。
［关键词］热工基础；
工程教育专业认证；
教学改革；
评价机制
［中图分类号］ G642.0；
TK121 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）04-0069-03
全球经济的快速发展、产业结构的调整，对工程技术人才的要求越来越高。热工基础课程是高等院校理工科专业一门重要的专业基础课程，其内容是科学认识热现象和热过程的重要基础。热能的利用过程实质上是热量的传递、转换与转化过程，是自然界中一种非常普遍的现象，与人类社会生产生活息息相关。熱科学及热过程已经深入渗透到机械、能源、化工、冶金、电子信息、交通、航空、航天等诸多领域，其相关知识是高素质专业技术人才工程素质的重要组成部分，掌握好其知识是当前工程教育专业认证背景下高等院校相关专业创新型人才培养的必然要求[1-4]。
工程教育专业认证为新形势下高等院校的专业发展提供了新思路，同时也要求课程教学体系要更加符合人才培养的基本要求，因此，优化课程教学体系，创新课程教学模式，全面进行课程教育教学改革势在必行。热工基础课程的教学改革应以国家能源发展战略为导向，深入理解和把握未来能源利用与转换技术的发展方向。扎实推进工程教育专业认证背景下热工基础课程的教育教学改革是未来复合型人才培养的基本方向，也是创新型高素质专业技术人才培养的有效途径[5-6]。
一、热工基础课程的教学现状及其存在的问题
在工程教育专业认证背景下，热工基础课程作为机械类和能源动力类专业一门重要的专业基础课程，对新形势下高等院校创新型人才的培养起着至关重要的作用。热工基础课程的内容包括工程热力学篇和传热学篇两部分。在传统的人才培养体系中，这两部分内容单独开课，分为工程热力学和传热学，合计120学时，课堂教学所占学时较多，教学时间较为充足。然而，在目前的高等院校人才培养体系中，这两部分内容整合为一门课程，课程教学过程中这两部分内容均需独立讲授，且其教学涵盖了原来工程热力学课程和传热学课程的绝大多数内容，课程教学内容较多但其教学时间却缩减为32学时[6-10]。这就导致教师普遍感到课程难教、学生普遍感到课程难学现象的存在[6]。
同时，热工基础课程具有内容丰富、知识面广、独立性好、系统性强的特点，而当前高等院校不同专业的人才培养目标和侧重点不同，不同专业学生对知识的需求也不同，因此根据人才培养目标和定位对课程内容进行合理整合，是课程体系建设的重要方面[9-10]。热工基础课程教学要求教师在相对紧张的时间内完成热能利用过程中所涉及的基本概念、基本定律和基本理论的讲授。课程教学是人才培养的基础和支撑，然而，现有的课程教学模式以讲授式教学和知识型考核为主，存在学生参与度不高、考核内容缺乏综合性以及知识能力与现实需求脱节等问题，对学生创新思维能力和工程实践能力的培养不足，这就需要针对学生知识能力和人才培养目标来优化课程教学内容和课程教学体系，深入推进课程教学模式和评价机制改革，提升课程教学效果，培养学生的创新思维、工程实践能力和知识综合应用能力。
二、热工基础课程的教学改革与实践
在工程教育专业认证背景下进行热工基础课程的教学改革与实践，应将理论、实践、创新融为一体，使工程教育的理念融入课程教学实践中，通过调整、优化和更新课程教学内容，改革和创新课程教学模式，构建“知识讲授、自主学习、交流研讨、创新实验、科研训练、生产实践”六位一体的教学模式，提升热工基础课程的教学效果和学生的工程实践能力。
（一）模块化的教学内容和课程体系构建
工程教育专业认证背景下的课程教学应将学习产出作为重要的评价指标。由于不同专业人才的专业基础、培养目标和培养方向不同，对知识的需求也不同，因而教师对其课程教学重难点的设计也应该存在差异。比如兰州理工大学在2017版本科培养计划的基础上，秉承持续改进的理念，坚持需求导向，修订并完善了2021版培养计划，构建合理的热工基础课程体系和教学内容。针对能源与动力工程、机械电子工程、新能源科学与工程、机械设计制造及其自动化等专业对热工基础课程的知识能力要求，改变传统课程教学存在僵化雷同的现象，在课程内容设置和课程体系构建方面力求达到学以致用的目的，进一步凸显专业特点和行业需求，突出课程体系的系统性、科学性、综合性和实践性特点，创新课程教学体系，优化课程教学内容，注重培养学生的创新意识和工程实践能力，为工程教育专业认证背景下培养符合社会需求的高素质工程技术人才提供良好的基础保障[11]。
在热工基础课程的内容设置方面，比如兰州理工大学能源与动力工程专业和机械设计制造及其自动化专业构建和形成了以“热力系统—热力循环—热能动力装置—传热过程”为主线的模块化教学内容，形成了以基础理论为中心的辐射式课程教学体系。同时，在课程教学中以课堂讲授为主，结合智慧树线上资源，进一步拓宽学生的自主学习渠道，在夯实学生理论基础的同时强化学生的工程应用能力，既做到了知识面广，又注重术业专攻的专业差异和行业要求。课程教学过程坚持因材施教、精准施教的理念，针对不同类型、不同专业和不同层次的人才培养要求，构建不同的课程内容，以促进学生的专业发展。
（二）任务驱动式课程教学模式创新
传统的教学采用的是一种以教师课堂讲授为主的灌输式教学模式，这种模式已无法适应工程教育专业认证背景下创新型工程技术人才的培养要求。课程教学环节作为人才培养的重要载体，应坚持以能力为导向的教育理念和以学生为中心的课程教学原则，探索任务驱动式的课程教学模式，通过教学模式创新，提高学生在课堂教学中的主动性和参与度[6，12]，激发学生的创新意识和创新潜力，培养学生的工程思维和实践能力。
实施任务驱动式课程教学模式，需要合理设计教学过程，引导学生带着问题去学习和探究，提高学生自主学习的主动性，培养学生创新思维和工程实践能力。教师在教学过程中要以问题为导向，引导学生将理论知识学习、理解、掌握和消化转换为利用所学知识解决综合性实际问题的过程，并基于特定的知识模块和理论体系，设计相应的学习任务安排学生来完成，进而培养学生的自主学习能力和创新思维。同时通过任务驱动式课程教学模式，让学生在分析问题和解决问题的过程中，加强对知识点的理解和融会贯通。通过课程教学改革，调动学生的主观能动性，提高学生学习的兴趣，强化学生的创新思维和工程意识，进一步提高学生的知识综合应用能力和工程实践能力。
（三）项目制课程教学方式探索
在工程教育专业认证背景下，如何提高学生的创新能力和工程实践能力是高等院校工程技术人才培养的重中之重。比如机械电子工程专业的热工基础课程进行项目制课程教学改革，将引导学生将理论知识的学习和理解寓于工程实践能力的培养之中，确保学生在课程教学中的主体地位，调动学生学习的主观能动性，提高学生的自主学习能力和独立思考问题的能力，培养学生的责任意识和团队合作精神。充分利用线上资源、案例教学和创新实验，进一步夯实学生的专业理论基础，提高学生的工程实践能力，切实提升热工基础课程教学效果。
在工程教育专业认证背景下，融入工程思维的教学方式关键是要把理论教学的系统性和实践教学的工程性统一起来。在课程教学过程中，合理利用线上资源和教学案例，将实践能力培养和工程教育理念紧密结合，通过项目制的课程教学，将课程教学目标与教学内容渗透到利用所学知识解决工程实际问题的探究活动中，以学生能力培养为核心，促进学生全面发展，推进工程教育专业认证背景下的课程教学改革，提高人才培养质量。
三、热工基础课程教学评价机制改革与实践
（一）以学生为中心的课程考核改革
课程考核既是一种对课堂教学效果的评价和监测手段，也是一种对学生学习过程进行督促和对学习能力进行鉴定的方式[13]。以兰州理工大学能源与动力工程和机械电子工程专业的热工基础课程为例，通过以学生为中心的课程考核改革，进一步创新考核机制，优化考核过程，将教、学、考有机结合起来，在考查学生理论知识掌握程度的同时，更加注重考查学生知识综合应用能力，切实将课程教学质量的评价和学生能力的培養有机统一起来。同时注重提高学生的课堂参与度和目标达成度，使课程教学过程的考核方式和评价机制更加符合工程教育专业认证背景下人才培养的基本要求，提高人才培养质量。
（二）以能力考核为导向的课程考核改革
在工程教育专业认证背景下，热工基础课程考核内容应紧密围绕创新型高素质工程技术人才培养的基本要求，突出对学生知识综合应用能力和工程实践能力的培养。比如兰州理工大学构建了形成性考试与总结性考试相结合的课程评价机制和考核方式，更加注重教学过程的质量监控和学生工程实践能力的培养。在课程考核体系中，形成性考试考查学生对理论知识的综合应用能力、工程案例分析能力及解决实际问题的能力，主要有专题讨论、课后作业、课外设计等方式，考核形式可灵活选择；
总结性考试主要考查学生对理论知识和基本原理的掌握程度及拓展应用能力。在课程成绩的构成中，进一步突出对学生能力的考查和学生学习过程的监控，将总结性考试成绩所占的比重设置在50%以内，力求将课程考核的重心转移到学生工程实践能力上来，提高复合型、创新型工程技术人才的培养质量。
四、结语
热工基础课程是高等院校机械类和能源动力类专业一门重要的专业基础课程，也是培养工程技术人才的重要课程。兰州理工大学坚持以学生为中心、产出为导向和持续改进的基本理念，推进和深化热工基础课程的教学改革，构建了模块化的教学内容和课程体系，实施了任务驱动和项目制相结合的课程教学模式探索，优化了课程评价机制和考核方式，突出了对学生知识综合应用能力的考查，使课程教学更加符合工程教育专业认证背景下高素质工程技术人才的培养要求，并通过实践取得了良好的教学效果。
［ 参 考 文 献 ］
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［责任编辑：庞丹丹］
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