论工科专业课程《锅炉原理》教学改革的探讨

【论文关键词】互动式教学 教学实习 网络课程

论文摘要：当前,进行教学改革、培养适应21世纪需要的高质量人才,是高等院校建设和发展的核心问题。本文针对目前教学中存在的一些问题,结合多年的教学实践和经验,从课堂教学、教学实习和网络课程三个方面对如何提高工科专业课教学质量、培养学生实践和创新能力进行探讨。

当前,在高等教育领域,改变教育思想观念,构建适应新的人才培养模式,培养适应社会需要的高质量人才,是高等院校建设和发展的核心问题。“谁在21世纪的教育中能处于领先地位,谁就能在21世纪的国际竞争中处于战略主动地位”。因此,研究面向21世纪我国高等教育改革,具有深远的意义。对于工程类专业课程,教学改革的方向是:深化教学内容与课程体系、教学方法与教学手段的改革,加强对学生基础知识、实践能力、自学能力、创新能力的培养,使学生的知识结构适应社会发展的要求。结合多年热能工程专业锅炉原理课程的教学实践和其他高等院校的教学经验,本文试从以下几个方面对工科专业课教学改革进行探讨。

1 采用互动式教学方法,提高课堂教学质量

科学技术的迅速发展推动了教育技术的不断更新。以计算机为核心的多媒体教学已经深入到各个教学领域,成为课堂教学改革的一个亮点。与传统教学相比,由于多媒体集声音、视频、图像以及动画等媒体信息于一体,使得多媒体教学表现出生动、形象、内容丰富、信息量大、共享性好等显著的优势,故得到了广大教师和学生的青睐。随着多媒体辅助教学的不断推进和普及,由于在认识和使用上的偏差,一些问题也不断暴露出来。例如为提高课堂教学的信息量,忽视教师和学生之间的交互作用,往往采用满堂灌、注入式的教学方法,从而大大减少师生之间的语言信息交流。一方面,由于被教师“牵着走”,学生的思维不主动,对问题的理解难以透彻;另一方面,由于得不到学生的积极回应,教师的情绪会受到影响,不易激发潜在的教学灵感。而专业课通常具有综合性强、变化快的特点,学生由于某种原因一时未能抓住学习要点,则极易产生畏难情绪,失去对专业课的学习兴趣,从而形成恶性循环。

现代教学理论认为,教学是一个双边互动的过程。在这一过程中,教师是主导,学生是主体,任何一方的作用都不能忽视[1,2]。为解决上述问题,学生创造条件和提供有效的途径,让学生主动地参与到教学中来,以充分发挥学生的主体作用,调动其学习的积极性和创造性,经教学实践,可以采用互动式的教学方法。

互动式教学是指在教学过程中充分发挥教师和学生的主观能动性,形成师生之间相互对话、相互讨论、相互观摩、相互交流和相互促进的一种教学方法。互动式教学的一个重要特征就是“参与性”,它通过强调教师与学生的双向交流,充分调动双方的积极性和能动性,活跃课堂气氛,从而改善教学效果。

“学生授课”和“课堂提问”是互动式教学常用的两种方式。在学生授课这一环节中,授课内容的选择非常重要。根据经验,讲习题课是比较合适的方式。教师应提前通知学生习题课的时间及习题范围,上课时,首先由教师将学生做过的习题进行简单评述,对于典型习题,请学生上台讲解,之后请其他学生讲评,最后是教师总结。首先,这种做法可以满足学生的表现欲,调动学生的积极性,培养学生独立思考和创新的能力,客观分析自己在学习中存在的问题,从而改变学生对专业课知识一味被动接受局面。其次,与讲授全新的内容相比,讲解习题不需浪费学生大量的时间和精力,同时又便于教师整体把握课程的重点和难点,及时纠正和讲评,可以避免学生一旦形成错误的概念,教师则需花费大量课时去纠正这种现象的出现。当然,具体做法并非一成不变,要根据实际情况灵活运用,以达到最佳效果。另外,教师要控制好学生授课的课时数,以免拖延教学进程,打乱教学计划。课堂提问可以增加学生与教师、学生与学生间面对面直接对话的机会,同样可以达到活跃课堂气氛,最大限度地调动学生的学习积极性的目的。需要注意的是,教师提出的问题要有代表性,合适的难易程度,否则效果可能不明显甚至产生负面效果。

2 注重教学实习,培养学生实践和创新能力

教学实习对于工科院校的学生来说,是一个非常重要的实践性教学环节。通过教学实习,可以帮助学生建立直观的概念,这对学生学习专业课的理论知识特别是其中相对抽象的内容有很大的帮助,有助于学生形成完整的知识体系;课程设计是培养学生工程设计能力的重要实践创新教学环节,它不仅仅是学习完一门专业课程后的总结和练习,也是对于多门相互联系的基础课、技术基础课理论知识的综合和实践应用,可以提高学生的综合设计能力,培养学生解决实际工程问题的技能[3]。一般来说,锅炉原理教学实习主要包括认识实习、生产实习、现场授课和课程设计四个环节。

2.1 认识实习

认识实习是在专业基础课之前,通过去现场参观实习,初步了解锅炉设备的组成及作用,建立一定的感性认识,为后续课程的学习打下必要的实践基础。在参观学习中,除了应对锅炉工艺系统及设备的组成及作用有整体性的认识外,还要着重了解锅炉本体系统中锅炉设备的主要类型,基本构造,基本特性及其安全附件。

2.2 生产实习

生产实习是专业课学习之前去锅炉制造厂、锅炉安装施工现场或运行的锅炉房现场,通过实践,进一步了解锅炉的制造、安装及运行过程。在有限的时间和条件下,也可以采用参观的方式代替实习方式。

2.3 现场授课

现场授课是在整体授课过程中,有针对性地在现场进行授课活动。一般应针对设备构造较复杂或者系统较复杂的内容进行,如“燃烧设备”,“汽锅受热面及安全附件”等内容,进行1-2次为宜。

2.4 课程设计

美国大学的工程类教育,高度学生实践能力的培养。有这样一句话:“You see, you forget; You read, you remember; You do, you learn”。它概括了美国高校工程类课程的教学理念,即“从做中学”,其经验值得借鉴与研究。专业课程设计是培养学生实践能力的重要环节,它不仅是学习完一门专业课程后的总结与练习,也是对于多门相互联系的基础课、技术基础课理论知识的综合与应用,应予以高度重视。在满足教学大纲的前提下,选择或编写以工程实际为背景的设计题目,使学生经历的是一个与实际工程设计相近的设计过程。在这个“仿真”过程中,逐步培养学生的信息修养、创新意识与实践能力。

出于经费和安全等方面的考虑,目前教学实习的主要困难是很难找到较理想的现场条件和环境。切实可行的做法是针对实践环节安排生动的情景教学。选择课程教学中的实践教学环节,以精心挑选的典型工地录像为背景,将灵活的教学方法和先进的教育技术相结合,营造学习者如入工地现场、如入课堂现场、如入讨论现场的“虚拟实践教学”环境,生动灵活地引导学习者掌握课程设计的要领和方法,从而在虚拟课堂上,完成了认识实习、现场授课等教学任务。

3 开发网络课程,实现资源共享

高校教育信息化是当前的发展趋势。网络辅助教学实现了教学资源最大范围的整合与共享,以网络资源为载体的虚拟数字化校园(Digital Virtual Campus)进一步拓展了高等教育的时空维度。通过e-Mail、QQ、聊天室、电子论坛、BBS等方式实现了网上答疑与讨论[4, 5],增进了教师和学生之间的联系与交流,弥补了传统课堂教学过程中存在的空白,有效地提高了教学质量。

辅助教学的网站应满足以下要求:

(1)网页的界面设计和功能布局力求简明,使学生不需依靠帮助和说明就可以直接使用,能够把主要精力放在知识内容本身而不是复杂的层次和满眼的选项上。

(2)提供具体的学习指南。在首页上,通过课程介绍,对本门课程在整个专业教学中的定位、适用对象、必备知识和技能做了说明。通过《教学大纲》,对课程总体要求和实践要求做出说明,以帮助学生对本课程形成框架性的认识和定位。

(3)提供丰富的学习资源。基于专业课的自身特点,除了提供相关的教案、教材、讲解、习题资料外,还应建立资源库,包括本专业领域内最新发展动态、最新科技成果和工程应用的典型案例等,并将它们制作成图文、音频和视频文件。从中学生可以获取自己需要的信息,从而开阔了视野、拓展了思维,同时学习专业课的积极性得到了提高。考虑到网络传输的问题,视频和音频的数据模块不宜做得太大。

(4)提供学习交流平台。应用BBS论坛技术,设置了网上讨论答疑功能,教师和学生以各自的身份进入论坛,提供了师生之间、学生之间平等、自由探讨的交流环境。

社会对人才素质的要求越来越高,全面推动和加快高校工科专业课教学的改革,培养符合时展需要的具备扎实的知识基础、较强的实践与创新能力的高素质应用型人才是工科高校义不容辞的职责。这就要求教师不断提高自身的专业素养,拓宽知识源,增加知识储备量,扩大知识面,加深对一些问题理解的广度和深度;采用科学的教学手段和方法,培养学生学习专业课的兴趣以及实践与创新能力,以达到提高教学质量、培养符合社会需求的高素质人才的目的。

参考文献

[1] 李正良,赖积船.强化师生互动,激发主体活力[J].煤炭高等教育,2001,(4):57-59.

[2] 蔡明招,古国榜.“双向互动式教学法”在本科基础化学教学中培养学生创新意识与创新能力的实践[J].化工高等教育,2003,(2):31.

[3] 孙占学,周林图.高校特色实践教学体系之构建[J].教育评论,2007,(1):58-60.

[4] 龚大洁,严峰,俞诗源.多媒体技术与高校生物教学整合的探索与思考[J]. 电化教育研究,2006,(3):63-67.

[5] 肖宇琦,俞英,赵树英,史乃立.大学化学实验课程网络辅助教学策略探讨[J].理工高教研究,2005,(3):119-125.