新工科背景下汽轮机原理课程中的创新与实践分析_潘晓慧.pdf

107科技视界Science&Technology VisionH科学课堂Science Classroom引言“汽轮机原理”是能源与动力工程类专业一门重要的专业必修课，课程要求学生掌握关于汽轮机的能量转换原理与过程以及运行和控制等方面的相关知识，为学生从事相关工工程设计、设备制造和运行维护等相关工作奠定理论基础。但汽轮机原理课程内容需要承接先修的工程热力学、传热学、流体力学、理论力学和材料力学等基础性理论课程，还关联着后续的热力发电厂等相关的专业课程，因此，该课程具有理论性、实践性和综合性都很强的特点，故而教师讲授和学生学习的难度都很大1-2。当前，随着社会经济的不断发展，各个领域迫切需要具有多学科交叉背景且具有创新能力的新工科人才。探索面向新时代的多样化人才培养模式，创建个性化培养方案，加快建设新工科教育体系是社会和时代的迫切需求3-5。在充分利用有限的教学资源的前提下，充分考虑本科生的学习特点，在新工科培养背景下，本文围绕汽轮机原理课程的本科教学，提出“三向融合法”理论，从教学内容的规划、教学方法的改进和实践环节的协同等方面来进行有益的探索，以提升教学效果。同时，传播并行优化相关科学知识。一、课程创新过程中存在的问题1.1基础知识不扎实作为一门融合多门课课程知识的综合类课程，学生在学习中感觉知识众多且碎片化严重，知识比较抽象，学生能力差距大。如何让能力弱的学生尽快打牢基础，提高成绩，让能力弱的学生得到更好的提升，如何分层次设立学习标准是要解决的重点问题。1.2综合协调能力不足在课程教学过程中，学生学习动力、产出高阶性、创新性成果不足，在有限学时内不能提升学生的综合能力。让学生放下游戏，在课堂上抬起头来，如何帮助学生在理论与实践之间构建桥梁，使他们能够学有所思、学有所获、学有所用，并且能够通过知识去解决企业的问题，去参加新工科背景下汽轮机原理课程中的创新与实践分析潘晓慧马晓然刘新新刘亮贺超（河南农业大学 机电工程学院,河南郑州450002）【摘要】随着社会经济的不断发展，各领域对具有多学科交叉背景且具有创新能力的新工科人才的需求不断增加，为顺应新工科发展方向，并提升教与学的效果，文章提出了科研成果与教学内容相融合，理论与职业岗位相融合，课程思政与案例讨论相融合的“三向融合法”，该探索为满足新工科培养模式所要求的提高创新能力和多学科交叉背景的工科本科专业课程的教学提供了有益的参考。【关键词】新工科；汽轮机原理；创新；教学方法；实践基金项目：高等学校能源动力类教学研究与实践项目（NSJZW2021Y-83）；河南农业大学教育教学改革研究与实践项目（202216）。作者简介：潘晓慧，博士，讲师。23年04期.indd 10723年04期.indd 1072023/5/4 15:53:112023/5/4 15:53:11108科技视界Science&Technology VisionH科学课堂Science Classroom高水平的竞赛，这也是要解决的重点问题。1.3思政课重视程度不够面向新工科建设，现有课程基础上的课程思政远远不足。作为优秀的工科人，是否技术过硬就可以，是不是汽轮机技术都是国外好，是不是我们都向国外学习，针对这些问题如何讲好中国故事，在课程中无声融入思政，如何在课堂上让学生明白我们要实现民族复兴，要有自己的相关技术也是一项重要的内容。二、课程创新实践“三向融合法”理论2.1科研联动化融合科研成果与教学内容相融合，引导学生掌握汽轮机的工作原理及设计方法。以最新的学科发展和学术成果丰富教学内容，促进教学思想、教学内容的更新，鼓励学生在学好本门课程基本原理的设计方法的基础上，积极参加挑战杯等学科竞赛、毕业论文选题、创新创业项目等，实现科研与教学的融合。2.2理论工程化融合理论与职业岗位相融合，培养学生的汽轮机经济安全运行分析能力，使学生能够驾驭实际参与电力行业专业工作的方式方法。改革课程内容，重构课程模块，匹配知识能力素养塑造的目标，通过科学规划将知识模块化，时序逻辑化，构建知识图谱，汽轮机原理知识分为理论教学和实践教学两大部分，将理论教学和实践教学部分基本知识模块化6。2.3课程思政化融合课程思政与案例讨论相融合，培养兼具中国情怀与国际视野，并具备学习能力、实践能力、创新能力的高素质应用型人才。完善汽轮机原理的课程教学体系设计，深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度、深度，从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度，增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性和开放性，并结合相关的案例进行讨论。三、课程创新实践“三向融合法”措施3.1科研成果与教学内容相融合思政引入课堂，案例结合讨论。完善汽轮机原理的课程教学体系设计，深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度、深度，从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度，增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性和开放性，并结合相关的案例进行讨论。例如，在讲到汽轮机发展历史时，向学生讲述我国功率最大的的华龙一号汽轮机组，强调该汽轮机完成本体安装实现了我国核电自主品牌的历史性突破，首次实现了中国百万千瓦级先进核电技术“走出去”的目标，增强学生的民族自豪感和民族自信心，引领学生领悟并践行“能源动力人”科技报国的责任和使命担当，切身体会学习汽轮机相关原理的重要性7-9。3.2理论与职业岗位相融合模块化教学优化。研究汽轮机原理课程与毕业要求，与基础课关联，与能力指标对应支撑逻辑，改革课程内容，重构课程模块，匹配知识能力素养塑造的目标。汽轮机原理理论性强，知识广跨度大，系统综合性强，通过科学规划将知识模块化，时序逻辑化，构建知识图谱，汽轮机原理知识分为理论教学和实践教学两大部分，将理论教学和实践教学部分基本知识模块化10。3.3课程思政与案例讨论相融合教学方法的改革、资源建设与教学组织。首先，对教学方法进行改革，为保障课程教学效果，提高教学质量，23年04期.indd 10823年04期.indd 1082023/5/4 15:53:122023/5/4 15:53:12109科技视界Science&Technology VisionH科学课堂Science Classroom实践完善互动式教学，设计教学内容，强化信息化技术应用，开发和应用立体化教学资源以匹配学习环境与学习规律。另外，必须同时完善信息化教学资源构建，构建教室第一课堂，实验系统设备模型室第二课堂，远程电站生产线第三课堂，网络资源第四课堂，多元课堂分别承担理论计算、系统结构、生产运行和动态工况教学内容。最后，完善教学组织，根据汽轮机课程的特点，设置六大教学模块：专业基础知识模块、经典专业知识模块、专业知识的多学科延伸模块、专业知识综合扩展应用模块、实验及实践教学模块、工程设计及实验研究专题教学模块。基于模块，重构教学内容，重视互动式教学，充分利用网络资源、多媒体、模型及现场教学方法，加强学生对基本概念的理解和实际设备的感性认识，融入课程思政，涵养家国情怀，培养创新思维能力和科学精神。四、结语新的时代背景下，高等学校的教育改革将朝着新工科培养模式的转变。对汽轮机原理的课程教学提出了“创新”与“实践”并重的更高要求。通过着力课程思政探索、教学质量标准建设、多元课程资源构建、教学模式改革与实践、课程教学资源建设和教学师资队伍建设，全面提高课程教学质量；通过课程建设成果辐射，带动引领学科课程群教学质量全面提升。，落实以学生为中心的工程教育理念，遵循学生认知的基本规律，通过积极探索大胆进行教学改革，在实践中不断总结并提高。参考文献1赵飞.新形势下思政课线上教学现状调查及对策研究：以安徽机电职业技术学院为例J.山东农业工程学院学报，2020（12）：112.2 刘文鑫.在线开放课程环境下我国高校思政课发展研究综述 J.文化创新比较研究，2018（12）：121.3 谌雷元，左婷.突发疫情下高职院校思政课线上教学问题及对策研究 J.武汉交通职业学院学报，2020（3）：62.4 康松，杨建明，胥建群.汽轮机原理 M.北京：中国电力出版社，2000.5 吴爱华，候永峰，杨秋波，等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济 J.高等工程教育研究，2017（1）：1-8.6 周林元，吴柯，刘锡林，等.地方应用型本科院校汽轮机原理及应用课程教学改革探讨J.造纸装备及材料，2022，51（7）：3.7 张财红，李楠，关雪梅.对汽轮机原理课程实验教学环节的研究与探讨 J.当代教育与文化，2016（12）：45-47.8 董向元，葛晓霞，王毅林.融合信息技术的 汽轮机原理 教学探索实践 J.科技视界，2022（7）：26-28.9 潘颢丹，贾冯睿，王卫强，等.应用型转型背景下“汽轮机原理与运行”课程教学改革实践 J.大学教育，2021（5）：3.10 路朝阳，张志萍，荆艳艳.高校网络教学在新冠肺炎疫情期间的发展 J.教育教学论坛，2020（43）：143-145.23年04期.indd 10923年04期.indd 1092023/5/4 15:53:122023/5/4 15:53:12