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以CDIO工程教育模式提升《传热学》教学质量的评估

摘要：高等工程教育是工程科技人员培养的主渠道，其人才培养

水平直接决定工程技术的水平和发展的速度，对国家的工业竞争

力起重要影响。如何改善大学工程教育的质量，以提升毕业生符

合工程界需求的能力以及未来的竞争力，是目前各个大学积极努

力的方向。本文以桂林航天工业学院能源与动力工程专业传热学

课程教学为例，探讨工程教育模式下学生学习传热学课程的现状

。以问卷调查形式了解学生学习的成效和学习困扰，评价工程教

育（CDIO）的实施效果和存在的问题，指明未来教学中需要改进

的方向。

关键词：工程教育；传热学；课程；教学质量

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-

9324（2016）32-0075-02

现代能源工程系统的复杂化、大规模化及跨领域发展对工程师的

学习能力、创新能力和对新技术的应用能力提出了更高的要求。

对于能源与动力类专业的学生来说，工程能力和创新能力是步入

社会体现各种能力的基础。传热学课程是能源与动力工程专业一

门重要的专业基础课程，是学习后续相关专业课程的核心基础。

本课程内容知识点多、概念多，具有较强的理论性和抽象性，且

实际工程应用面广，这对学生应用理论知识分析和解决实际问题

的能力提出了很高的要求。在近几年的教学实践中，注意到多数

学生能够掌握传热学的知识点，但在应用传热学理论知识分析实

际问题能力欠缺，对工程的认知程度较低。有鉴于此，传热学教

学团队尝试借鉴国际上先进的工程教育模式构建新的传热学教学

体系，期望能改善能源与动力工程教育质量，达到工程教育的人

才培养目标。为了评估工程教育的实施效果，本文采用调卷问查

的形式了解学生对课程内容的接受度，考察学生的学习成效以及

评估学生的工程应用与认知能力的程度，期望为未来的教学改进

指明了努力的方向。

一、研究方法与过程

本研究以桂林航天工业学院能源与动力工程大三、大四学生已修

传热学课程的学生为研究对象，根据传热学课程CDIO工程教育改

革的目标提出研究框架。采用无记名网络问卷调查方法收集课程

教学成果，共计回收可用问卷66份。问卷的设计内容包括：基本

资料、传热学学习困扰、学习成效、工程应用与认知等方面。考

虑学生的背景因素可能直接或间接影响学习过程，故本次调查项

目设定如下：受访对象的基本信息：年级、性别、兴趣专长、公

共事务参与意愿、专业方向（低温工程、空调工程以及动力工程

）、平常表现、成绩分布以及传热学课程的考核分数。公共事务

参与指班级干部与实验组长及大学创新项目负责人，以了解学生

是否具有组织领导能力。课程学习困扰共分四大项：首先是课程

方向性与未来就业，主要了解学生对传热学课程内容的掌握程度

，能否顺利完成不同层次的实验项目以及课程融入就业市场与未

来趋势的可行性。其次是实验参与度方面，含学生与教师的互动

、实验气氛的融入、实验设备的操作、了解学生的互动有无责任

心。再次是实验能力的表现、实验的整理数据及其分析的能力。

最后是资源与分配部分，叙述学习资源、测量仪器布置、材料分

配、学习负荷、实验流程安排能否达到学生的需求。依据实际状

况设置“非常困扰”、“有困扰”、“基本没有”、“完全没有

”、“不清楚”五种选项。学习成效调查主要关注学生在主要学

习单元的学习成果，分如下主要知识点：稳态导热、非稳态导热

、对流换热、辐射换热、传热过程及换热器等，探讨的重点是专

业知识的了解，包含传热的物理机制、数学推演、试题求解、工

程应用等，根据受访者自我实际认知选填“毫无所知”、“不太

了解”、“一般”、“基本了解”和“完全了解”五个选项，以

了解受访者在课程学习后的学习成效，本项采用逆向计分。传热

学应用与认知是CDIO工程教育成果考察的重点，主要包括以下考

察点：工程的认知度增加与否、是否形成节能减排、能源高效利

用的可持续发展理念、是否可自主设计和执行实验、是否能提升

数据分析解析能力、团队合作的配合度以及教师评分方法和课程

的满意度。在教师评分方法和课程满意度处预留开放空格，期许

学生能够提供更有效的评分及教学方式，以作为日后教学上的改

进。

二、结果与分析

本研究对象的背景为男性占大多数为80%，女性则为20%；大三和

大四学生约各占一半。上述受访人员比例与专业方向人数比例基

本一致。成绩表现以70～80分占38.1%为主分布，分数为80～90

分（22.33%）和60～70分（25.4%）居中，而60分以下占7.94%。

公共事务以没有参与者（46.3