基于CDIO模式的《传热学》课程考核方法改革研究

郭晓娟 左远志

(东莞理工学院 能源与化工系，广东东莞 523808)

现在世界各国都在积极推进工程教育改革，探索工程科技人才的培养模式，优化教学方法和考核方式，提高毕业生的综合能力，这已经成为全球工程教育的发展趋势［1］。2010年7月，教育部启动“卓越工程师培养计划”。东莞理工学院作为教育部“卓越工程师教育培养计划”首批61 所试点院校之一，借鉴CDIO 模式，结合地方社会经济、校情等实际，以CDIO 大纲中所提出四个层面的能力为主要培养目标的卓越工程师创新人才培养模式从2010年开始本土化实践。随着CDIO 理念教学改革的推行，课程考核评价主体的多元化势在必行［2］。目前，国内较多的教师和学者都在探讨大学课程的教学改革，并纷纷发表自己的看法［3－5］。传热学作为热能动力工程的专业基础课程，与工程热力学、流体力学构成本专业的三大基础支架课程。该课程理论性强、大量的偏微分方程的推导和求解，常常让学生觉得枯燥乏味，难以激发学生的学习主动性和积极性。笔者在授课中采取了模拟工程案例授课法、课程科研结合法，取得了良好成效［6］。同时也发现学生对于工程实践表现了极大的兴趣。现有的考核方式还是以闭卷考核方式为主，在这种考核方式下，作为应试教育的大学生一般都是通过考前突击达到成绩合格，这也是现有大学课程的普遍问题［7］。本文意图从该门课程扮演的“角色”和CDIO 教育理念的培养目标出发，探讨一种可行的考核方式。以考核方式为导向，引导学生认识到理论知识学习的重要性，通过考核方式的改革去激发学生学习基础理论知识的主动性，并培养学生多方面的能力。

1 CDIO 理念培养目标和现有考核方式的冲突

CDIO 工程教育模式是由麻省理工学院、瑞典皇家工学院等四所国际著名工科院校创立的国际组织所提出，是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO 代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)，CDIO 工程教育理念提出了系统的能力培养教学大纲，包括4 类一级能力、17 组二级能力、以及73 种具体能力［8］。4 类一级能力分别为专业基础知识与应用能力、个人与职业能力、人际技能、在企业与社会的环境下构思—设计—实现—运作。其中个人与职业的技能包括工程推理和问题解决、实验与知识发现、系统思维等。

目前的考核方式主要以平时作业和闭卷考试题目为主，一般来说最终的考试成绩以卷面成绩70%和平时成绩30%来定。这种考核方式的弊端:重理论轻应用、考核评价方法欠全面。往往得分很高的学生并不具备运用理论知识去分析问题和解决问题的能力。CDIO 模式的特色在于它创造了能够深化学习技术基础和实际能力的二元学习经验，以培养工程型、应用型人才为目标。而考试的卷面成绩不能凸显实际工程推理和问题解决能力，只能说明阶段性的理论知识能力。同时，笔者在授课中发现，因为该门课程的理论性太强，有些学生放弃了课堂听课，期待授课教师考前给划重点，选择考前突击通过考试。抱有这种心理的学生课堂听课不全面，没有系统的看过书，仅靠考前突击，学习的理论知识具有单一性、片面性的特点。考完试后所有的理论知识又忘记了。而卷面考试一般安排在学期末，所有的课程均已学完，考核一卷定终身!这种结果性的考核模式，教师不能够了解学生中间过程的学习效果，仅仅靠作业来了解是不全面的［9］!因此，现有的考核模式有改进和提升的空间。

2 教学考核改革探讨

CDIO 模式培养目标有四个层面的能力，《传热学》作为热能动力工程3 个专业基础课程之一，笔者认为4 个层面能力中的个人与职业能力以及在企业与社会的环境下构思—设计—实现—运作能力是该门课程作为重点参考来培养。其中个人与职业的技能包括工程推理和问题解决、实验与知识发现、系统思维等;构思—设计—实现—运作能力也是一种工程实际问题解决实操能力的体现。因此，在考核模式改革设置中，除了理论知识的基础考核，重点体现这两方面能力的考核。具体操作模式如下。

2.1 工程问题考核方法

传热学包括导热、对流换热、辐射换热三个基础模块。建议在每个模块讲述理论知识之前，给学生布置一批应用型比较强的传热学计算方面的课程，这些课题来自工程实践，体现本课程的特点。学生可以在这段时间内带着问题去学习理论知识，有针对性地查阅有关资料，在这过程中学生能够积极地学习，主动消化课堂知识，极大的提高了学习积极性。教师考核采取十分钟答辩，由教师和其他学生代表组成的专家组进行提问和打分，不过每个专家组长要对给出的分数给与阐述理由，最终平均分为这次考核的最终分。如果学生对考核成绩有争议，可以当场提出申诉!这样，在整个课程考核中，充分发挥了引导、评价、反馈、激励作用。同时学生在解决来自工程实践的传热学计算问题时，锻炼了自己工程推理和问题解决的能力。此种考核模式为阶段考核，教师能够在学生的答辩中清楚的认识到学生理论知识学习和其他方面能力的不足，并给与批评指正。同时，学生在参考其他组所作的任务时能够相互学习交流，树立正确的人生观和价值观，体验学习知识的乐趣，极大的提高学习的积极性和主动性，获得解决实际工程问题的成就感。

2.2 实验部分考核方法

另外一种考核方式就是实验分析和动手能力考核，在传热学中有较多实验课程。目前实验设备仪器有导热系数仪、换热器性能测定实验台、对流传热系数测定实验台等。教师事前先准备好实验题目，比如测定一个铜片的导热系数或对一个设定情况下对流换热系数的测定。学生通过抽取题目，自行阅读实验仪器使用说明，设计实验方案，完成实验并提交实验结果报告。考核方式以十分钟的答辩，要求讲述实验目的、实验原理、实验方案和实验结果分析。由教师当场评价并酌情打分。该种考核方式旨为锻炼学生的动手实操能力，激发学生用理论知识分析工程问题的主动思维，也是阶段性考核的一种。

2.3 理论知识闭卷考核方法

无论怎样，传热学作为专业基础课程，还是要考核理论基础知识，让学生有扎实的理论知识功底，才能够走入职场，解决实际的工程问题，成为一名卓越的工程师。最后的闭卷考核方式以基本概念和理论知识的理解为主，不考大的计算题目。

2.4 综合考核方法

课程考核最终成绩以工程案例(30%)、实验动手能力(30%)、基础理论知识(40%)来计算。整个考核有阶段性考核和结果性考核，考核方式的多样性也调动了学生学习的积极性和主动性，预计将给课堂气氛带来“正效应”。

3 总结与展望

科学的考核和评定方式，不仅仅真实的反映学生的能力和水平，从深一个层次讲，也提高学生的教育质量。针对传热学这门专业基础课程，可采取工程案例考核法、实验部分考核法与现有的闭卷考试形式相结合的方式。这种考核方式摈弃了一卷定终身的结果式考核方式，变结果考核为过程+结果考核。其优势体现在改变了学生不注重平时知识积累、考前死记硬背，要求老师划重点，重分数轻能力的弊端，不仅可以适时地、全面地了解和掌握教师教学效果和学生学习效果。我校对于人才的培养目标提出“创新型、实用型”人才。

不过上述提出的几种考核方式需要多方面的配合才具备可实践性。整个考核虽然对工程实践和实验有评分细则，但均以教师的主观为主，学校方面要给与教师足够的信任，授予教师这方面的特权。同时，任课教师在整个考核过程中要本着公平公正的原则，经得住学生的申诉和质疑。只有满足了这两方面，才能有效推动这种考核方式的正常进行。

［1］左远志，蒋润花，杨小平. 以创新设计为导向的CDIO 工程教育培养模式［J］. 东莞理工学院学报，2010，17(3):118－122.

［2］袁健，朱龙英. 基于CDIO 的“机电一体化系统设计”课程考核方法改革的探索［J］. 中国地质教育，2010(2):18－20.

［3］李帅，袁磊. 基于TOPCARES－CDIO 理念的课程考核改革的探索与实施［J］. 现代计算机，2011(10):46－48.

［4］朱晓莹. 应用型人才培养课程考核评价方式改革探索［J］.长春理工大学学报:社会科学版，2011，24(10):118－119.

［5］何娟，李朝晖.论高校课程考核改革与应用型人才培养［J］.石油教育，2008，6:72－74.

［6］郭晓娟，左远志.基于CDIO 教育理念的《传热学》课程教学改革探讨［J］.东莞理工学院学报，2011，18(3):113－115.

［7］王斌，周亚平.《生命科学导论》课程考核存在的问题和改革建议［J］.东华理工大学学报:社会科学版，2011，30(1):85－88.

［8］王志娟，朱晓红.基于CDIO 的“高级英语”课程考核方式改革的研究［J］.嘉应学院学报:哲学社会科学，2010，28(12):58－62.

［9］梅迎军.高校专业课程考核现状及改革［J］.宁波大学学报:教育科学版，2009，31(6):25－27.