一流课程背景下打造“热工学”金课的教学改革与探索

顾锦彤

摘    要：新时代高等教育一流课程建设给予高校教师课程改革以新的方向，文章基于金课的高阶性、创新性、挑战度三方面特征，从课程思政融入课堂、线上线下混合式教学、多方位考核三个方面对打造“热工学”金课进行研究和探索，以适应新时代人才培养的需求，提高學生的综合素质和创新能力。

关键词：金课;课程思政;雨课堂;混合式教学

中图分类号：G642          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2021）10-0024-02

2018年，教育部在高等学校本科教育工作会议上提出各高校要淘汰“水课”，打造“金课”。2019年，教育部启动一流本科专业建设“双万计划”[1]。在这样的大背景下，打造具有高阶性、创新性、挑战度的高质量课程，对高校教师提出了新的挑战。为此，在“一流课程”建设背景下，打造“热工学”金课具有非常重要的意义。本文结合“热工学”的教学目标和教学大纲，根据金课的标准，在以下几个方面进行研究和探索。

一、课程思政融入课堂

课程思政融入专业课课堂，能够更好地遵循习总书记在全国高校思想政治工作会议上的教导，解决高等教育“培养什么样的人，怎样培养人以及为谁培养人”的根本问题[2]。

（一）课程思政融入课堂的意义

课程思政融入课堂，教学过程与思政建设有机结合具有重要的现实意义。既可以解决课堂上“教”与“学”的矛盾，又可以帮助学生提前规划未来的职业发展方向，并为今后的专业课学习和考研打下坚实的基础。工程教育专业认证通用标准提出的12条毕业要求中，工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、个人和团队、终身学习等方面的素质和能力不可能只通过思政课程来达成，更需要各门专业课程的思政教育来实现[3]。

（二）课程思政元素的切入点

“热工学”课程思政，要从课程的研究内容出发，深挖能与思政建设相结合的思政元素。比如，第一章绪论从能源的分类切入，煤、石油、天然气等资源的利用会导致环保和可持续发展的问题，呼吁学生节约能源，保护环境，增强建设生态文明社会的意识;开发新能源和新能源汽车，节能减排。又如，通过发掘“我身边的热工学”的讨论，提出问题如“为什么我们看见的铁路油罐车有的漆成银白色，有的漆成黄色，还有的漆成黑色？”引出传热学的概念和机理，教育学生一定要理论联系实际，从学习中的点点滴滴培养自己的“工匠精神”。再如，从热力学第一、第二定律的发现切入，讲述科学家前辈在科学研究中不断探索、总结，最终获得重大发现的历程，告诉学生严谨的工作态度的重要性以及树立终身学习的理念。还有，从水蒸气的性质学习切入，讲述查图表计算的弊端，教会学生应用先进的现代化信息技术，依托互联网软件进行计算，还可以利用所学的计算机语言，自己编制小程序来计算，让学生树立科学的世界观和方法论，培养创新意识，等等。

“热工学”课程思政，可深挖的思政元素很多。课程思政内容的融入，有力地支撑了工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、个人和团队、终身学习等方面的毕业要求。

二、线上线下混合式教学

（一）基于“雨课堂”的线上线下混合式教学模式

随着“互联网+”时代的来临，尤其是2019年末突如其来的新冠肺炎疫情，使线上教学在各高校课堂成为主流，“雨课堂”作为一种混合式教学工具脱颖而出。与传统的教学模式和微课、MOOC、翻转课堂等教学手段相比，雨课堂更加完善，更具优势[4]。“雨课堂”能够通过远程的视频或语音直播的方式，实现在线授课，并能够实现直播回放;能够在线测试，设置在线答题，接受学生的课堂反馈，为形成性评价提供依据;设置弹幕、投稿功能，丰富课堂的教学互动，调动学生积极参与课堂教学;布置课后作业，客观题自动在线批改，主观题拍照上传，方便快捷;随机点名、签到等功能，实现了数据的量化，方便教师进行考核;另外，所有的数据都可以保存，并提供全周期的教学数据分析，关注课前、课堂、课后的数据量化，贯穿整个教学过程。

通过比较优选，本课程采用清华大学《工程热力学》和西安交大《传热学》的MOOC视频资源，作为线上授课内容，在课前通过雨课堂推送到班级，并发布课前预习课件，使学生了解本节课程的重点、难点、预习要求和思考题，学生通过手机端进行预习。线下授课，教师主要梳理重难点，通过答疑、讨论的方式，引入生活中或者是专业相关的案例，使学生更深入地理解和掌握知识点，同时利用雨课堂的弹幕和投稿功能实现有效互动，提升课堂学习效率，改进教学效果，着重培养学生解决工程实际问题的能力。在课后，一方面，通过发布试卷进行线下测试，对学习成果进行评价;另一方面，通过微信群、QQ群进行在线答疑，及时收集整理学生反馈，巩固学习效果。

（二）优化教学内容建设

有了“雨课堂”这一先进的智慧课堂教学工具，打造线上线下混合式教学模式的新式课堂完美地颠覆了传统的教学模式。因此，在实际教学中，教师对教学内容进行优化设计和建设显得尤为重要。

首先，在以学生为导向的教学理念指引下，教师要明确区分线上教学内容和线下教学内容，更重要的是设计如何更有效地实现线上线下教学的无缝链接。否则，缺少系统的教学设计，会使教学效果大打折扣。

其次，针对线上授课内容，细化知识点，精选、整理和制作教学资源。课前，制作预习课件，将本节课的教学目的、重点和难点，教学PPT，微课、MOOC等视频推送至“雨课堂”，布置思考题以巩固预习效果。

再次，针对线下授课内容，精讲教学重难点，精选工程案例。课上，根据“雨课堂”的数据反馈，收集整理学生的问题和预习情况，结合教学内容对重点问题进行解答和讲解。对重点概念和原理，结合生活中的一些实际应用，插入试题测试，启发学生思考，应用基本概念和原理，分析、解释现象。学生通过弹幕、投稿回答问题，教师通过数据反馈了解学生的掌握程度。对基本定律的应用，结合典型习题进行讲解，巩固学习效果。习题课以工程案例分析为重点，以班级为单位分组讨论，锻炼解决复杂工程问题的能力和团队协作精神。

最后，线下布置作业、批改作业、答疑。课后，制作测试题及答案，发布到“雨课堂”。学生在线答题，设定时间，客观题自动批改，主观题拍照上传。教师批改、统计数据，分析學生的学习情况，总结教学中存在的问题，及时调整计划，以达到更好的教学效果。

通过线上线下混合式教学模式的开展，更加充分体现了工程教育认证“以学生为中心”的教育理念。教师在线下课堂有了更充足的时间，通过引导、启发学生开动脑筋思考，以实际工程案例聚焦提升学生解决复杂工程问题的能力，学以致用;以分组讨论交流的形式，锻炼学生使用文献检索、查找标准规范、归纳总结，增强团队意识、合作意识。学生的参与度增加，调动了学生学习的主动性，形成良性循环的课堂教学秩序。

三、多方位考核

基于“雨课堂”的数据量化，使得形成性评价更加快速、便捷、准确，从而改变了以往考核模式的弊端。“雨课堂”所提供的教学全周期的数据存储，便于教师收集、分析课程数据，从课前的预习、课堂的互动、课后作业的完成等多个层面进行分析，科学地覆盖了每一个教学环节，基本实现了量化分析学生的学习情况，精准调整教学进度[5]。

“热工学”课程考核的主要内容包括：学习过程评价（40%）+团队协作评价（10%）+期末考试评价（50%）。

学习过程评价包括出勤（10%）、课堂参与度（10%）、作业（10%）、随堂测试（5%）、实验（5%）五个方面。依据“雨课堂”导出的全周期数据，出勤评价采用扣分制，旷课扣2分/次，迟到早退扣1分/次，得分为负取消期末考试资格。课堂参与度评价采用加分制，主动回答问题，正确加2分，错误加0分;被动回答问题，正确加2分，在教师启发下回答正确加1分，仍然不会加0分;上课睡觉、玩手机扣1分。作业评价，多次作业取平均分，每次按完成情况分为优（10分）、良（9分）、中（8分）、及格（7分）四档，不交作业或抄作业按0分计。随堂测试按照成绩进行比例换算计入。实验成绩按照实验中心教师给出的成绩进行比例换算计入。

团队协作评价以小组为单位，多次评价取平均分。每5～6人为一组，各自推选组长1人，负责组员的任务分工和评价，组长有权在平均分的基础上，对表现突出的同学加分，对表现差的同学扣分，并说明原因。

期末考试评价按照期末成绩进行比例换算计入，试卷考核内容要有所改变，更加注重解决复杂工程实际问题能力的考核。以综合分析题、作图题、计算题为题型，结合工程案例，涉及的经验公式、适用范围、图表可以给出，主要考核解决问题的方法、原理及工具的应用。

基于新的考核体系，应该使得学生的学习积极性、主动性大大提高，学风进一步改善，课堂上的“低头族”逐步消失，课堂教学秩序井然有序。

四、结语

“一流课程”建设背景下，打造“金课”，淘汰“水课”是大势所趋。通过将课程思政融入课堂，优化教学内容，采用线上线下混合式教学方式，进行多方位考核，打造“热工学”金课的探索，取得的成绩是显而易见的。但是仍有一些不足之处，需要在今后的教学实践中进一步完善和提高。

参考文献：

[1]田鸿芬，付洪.课程思政：高校专业课教学融入思想政治教育的实践路径[J].未来与发展，2018（4）.

[2]雷青松.“线上线下”融合，打造高校思政“金课”[J].文献资料，2020（9）.

[3]尤彦彦，毛明明，杨彬彬，等.基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学探索[J].大学教育，2019（12）.

[4]多依丽，付晓岩，海军.“雨课堂”与传统教学模式的比较研究[J].大学教育，2017（12）.

[5]孙晔.浅谈混合式教学工具雨课堂的使用[J].教学研究，2016（11）.

[责任编辑  宋    宇]