热工课程设计教学模式研究和改革

作者：殷仕龙，赵俊锋，王旭红

来源：《教育教学论坛》 2016年第37期

殷仕龙，赵俊锋，王旭红

（常熟理工学院，江苏常熟215500）

摘要：《热工基础》课程设计是无机功能材料专业学生重要的实践环节之一，课程设计教学的开展可以很好地培养学生分析和解决实际问题的能力。当前《热工基础》课程设计中还存在着一些不足，需要进行改革，根据《热工基础》课程设计的特点，设计了相应的教学内容和方法，探讨了《热工基础》课程设计的新举措，改革《热工基础》课程设计的教学模式，注重锻炼同学们自主思考问题、创新思想及沟通合作能力的培养。通过《热工基础》课程设计教学方式的改善，学生的主动积极性被激发，动手和解决工程问题的能力得到加强，取得了良好的教学效果。

关键词：热工基础；课程设计；教学研究与改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0209-02

作者简介：殷仕龙（1986.9-），男，汉族，江苏省宿迁市人，博士，常熟理工学院讲师，研究方向：功能材料；王旭红（1966.10-），男，汉族，甘肃省兰州市人，博士，常熟理工学院，副教授，研究方向：功能材料；赵俊锋（1983.12-），男，汉族，江苏省盐城市人，硕士，常熟理工学院，实验师，研究方向：功能材料。

前言

课程设计是理论课程的实践化，在一定目标要求下，将理论课程知识应用在具体的工业设计中，是实践教学的一个重要课程形式[1]。《热工基础》课程设计是基于热工基础课程开展的，根据不同专业，有很多的具体设计目标，比如在材料学科中，具体涉及到“三传一反”设计要求等。在《热工基础》课程设计教学中发现，很多方面存在问题，并且专业性质不同，《热工基础》课程设计的侧重点也不同。为此，针对存在的问题，进行《热工基础》课程设计的教学分析研究，改变教学观念，着重于学生思考能力和工程能力的培养，剖析《热工基础》课程设计教学模式，优化教学内容和方法，在此基础上，形成《热工基础》课程设计教学新模式。从教学大纲、教学内容、教学方法和手段、实验环节以及课程设计等方面探讨热工课程设计在教学模式的研究和改革，在实践中取得了良好的教学效果。

一、当前课程设计存在的问题及教学改革的必要性

传统的课程设计中，学生的设计主要还停留在理论设计和绘图上，仅仅完成了教学内容的实践。此模式下学生的心态还停留在完成作业，不能很好体现出对学生设计创新和独立思考工作的培养[2]。因此，可以看出，传统教学模式还存在一些不足，主要体现在：

（一）课程设计时间安排不够合理

传统的《热工基础》课程设计是在学生学完《热工基础》理论知识后进行的，在老师的指导下，集中学期末的一周，让学生独立地完成一项无机材料生产过程中涉及的热工设备设计任务。一周时间内学生要完成设计，书写报告、绘制设备图，应该说任务很重，导致大部分学生抄袭。辅导时间集中，老师无法及时有效指导，效率低，影响学生的积极性。

（二）课程设计任务书的设置不够合理

课程设计的题目较少，同学在设计期间，做相同题目下的不同参数的设计，使得大部分题目相似，致使学生不积极主动思考。同时题目相似也使学生容易出现抄袭，抑制学生的创新和独立工作能力。除此之外，一些课程设计任务书内容老旧，不能体现现代化生产过程中热工设备的发展趋势，不利于学生理论联系实际。

（三）课程设计成绩考核方式不够合理

设计过程中，教师会全程指导，因此学生不会出现太大的错误。所以教师如果仅以设计说明书来判定课程设计的成绩，就会产生偏颇。因为学生对课程设计过程知识的理解运用和领悟从最后的设计说明书很难看出来，可以通过答辩来深入考察学生的设计效果[3]。所以根据实际情况，探索合适的课程设计答辩模式非常有必要。

（四）教师指导作用没有充分发挥

课程设计教学对于指导教师来说，需要全程主动引导，涉及的过程比较繁琐，时间也比较紧，因此指导教师的主动性不足，使得指导教师在课程设计中的作用降低。

基于以上原因，改革《热工基础》课程设计的传统教学模式，构建新的课程设计教学体系、教学内容、教学方法，切实提高课程设计教学水平，势在必行。

二、《热工基础》课程设计教学模式研究与改革

传统的课程设计教学限制了学生创新和自主学习能力的发展，所以需要对传统教学模式进行改革，引导学生发挥主体作用，培养学生个性和自主性。根据《热工基础》课程设计的特点，主要在以下几方面对《热工基础》课程设计教学模式进行改革。

（一）课程设计任务书选题模式改革

如果课程设计的题目较少，学生的设计作业就会有重复，使得学生不能独立完成设计，学生会失去积极性和兴趣，并且导致抄袭现象。因此，课程设计任务书应该多样化，使得设计由模仿型变为思考型。《热工基础》课程设计教学时间短，可以选取一些小型的生产车间系统作为设计项目，让学生参与一个较为完整的设计。同时，设计题目的难度应适当，使得学生能按规定按时独立完成。为此，精选生产现场实际案例、历年材料工程专业的优秀毕业设计，经过加工和提炼形成《热工基础》课程设计任务书题库（已经完成40份），供学生选择，任务书数量基本满足2-3人一题的需要。

（二）课程设计组织模式要突破传统形式

通过课程设计来培养学生团队合作意识，提升学生分析思考和解决问题的能力。传统的课程设计教学还只留在学生单打独斗的阶段，为了在规定时间内按时完成设计任务，每个学生都只局限于自己的事情，遇到问题时就会有很强的挫折感，造成学生没有相互之间的谈论、学习，不会形成团队合作精神。大胆突破传统形式，让学生组成2-3人的小组完成课程设计任务，采取差异化管理，考虑到学生差异，将不同性格和基础的学生合理分组，每个小组实行组长负责制，明确其他组员的职责，营造竞争团结的学习氛围，增强学生的学习自主和自信心。

（三）课程设计时间的合理安排

为了让学生更有准备地去做课程设计，在时间上对其做了调整，结合《热工基础》理论课，在学期初对学生布置相应的设计任务书，让学生带着设计中的问题进行理论课的学习，对设计中遇到的参数选择、公式运用等有更深的理解，这其实是增加了课程设计的准备时间。同时，指导教师对学生遇到的设计问题也有充足的时间进行解答，锻炼学生的分析思考问题能力。并且，适当地把原来的集中课程设计时间由1周调整为10天。

（四）积极采用现代通讯工具、增加课程设计的交流机会，改革互动模式

及时有效的沟通是教师指导学生完成课程设计的保证。现代化的信息交流手段可以更加快捷促进教师和学生的交流，可以建立有效的师生交流平台。通过微信、QQ、电子信箱、短信等现代化通讯手段传输信息，能够克服时间和空间的限制，为教师和学生进行交流提供了有效的平台。笔者曾创建班级QQ群、微信班级组，针对学生课程设计中碰到的问题，通过QQ、微信和学生进行及时交流与沟通，由于这些信息手段的及时性，可以有效快速的达到解决问题的目的。

（五）充分发挥指导老师的作用

课程设计需要学生能独立分析，自主完成，但教师的指导对设计完成也起到很好作用。教师在指导过程中要因材施教，根据学生的具体基础水平来指导，并通过具体措施来激励学生创新的能力。指导教师应全程跟踪学生的设计进度，对学生的疑问耐心解答。但要防止学生过度依赖老师，引导学生自主查阅资料的力度，增加学生相互之间交流学习机会，坚持以学生为主，以教师为辅的指导方针，增强学生独立性，培养学生自主解决问题能力。

（六）构建合理的课程设计考核评价模式

仅仅依据设计说明书来确定课程设计的成绩，在一定程度上忽略了过程中学生的学习效果，会打击学生的积极性。并且课程设计的全程都有指导教师参与其中，学生一般不会犯原则性错误，这造成很难区分学生的实际学习效果。为了解决这个问题，我们在确定成绩时，除了考虑设计说明书，还加入答辩环节（答辩委员由指导教师和学生代表组成），两个部分在成绩中的比例为70%和30%。这样的改变使得考核既考虑了结果也考虑了过程，有助于学生独立完成任务，并加强学生的实践能力。

三、结论

（一）课程设计任务书的多样化

促使学生能独立自主完成设计任务，有利于培养学生分析解决问题能力；运用多种交流工具，加强过程中的交流，使学生更好完成设计任务。

（二）合理调整课程设计时间

合理调整课程设计时间能让学生更好准备，带着问题进行学习新知识，提高学生思考问题能力；通过分组形式，培养学生团队合作精神；改变考核方式，同时注重结果和过程，提高学生的积极性。

参考文献：

[1]李勇，雷福祥，范修文，张宏“. 机械设计”课程设计的新教学模式探索[J].新疆农机化，2015，（6）：42-45.

[2]张铭，胡达，黄晨，李克华.化工原理课程设计教学改革探索与实践[J].广东化工，2014，41（22）：168-169.

[3]张鹏，李望春，王琪.提高机械类专业课程设计教学效果的实施模式探索[J].价值工程.2014，（26）：243-244.

[4]曾竞，王鸿懿“. 热工过程控制系统”及其课程设计教学改革探索[J].中国电力教育，2013，（12）：70-71.