工科专业课的微课教学模式探索

贾文龙 白庭安 任庆阳

摘  要：工科专业课程着重培养学生关于基础课、专业基础课的知识，识别、分析复杂工程问题，设计复杂工程问题和解决方案的能力，教学内容兼具有基础性、专业性和应用性。为了突破基础课和专业课知识点融合的教学难点，加强培养学生解决复杂工程问题的能力，以西南石油大学《城市配气》课程为例，我们选取了三个重难点内容开展微课教学实践，配合线下教学进度同步实现线上运行。通过问卷调查，明确了下一步的微课教学的改进方向。

关键词：专业课;微课;教学;城市配气

Abstract： The task of the professional engineering course is teaching the students how to identify， analyze and express complex engineering problems according previously learned basic courses. The teaching contents are characterized by their basic and professional applicability. In order to break through the teaching difficulties of integrating the knowledge points between basic courses and professional courses， and to enhance the students' ability to solve complex engineering problems， we take the course "City Gas Distribution" at Southwest Petroleum University as an example to perform the micro-course teaching practice. In particular， three important and difficult teaching points are taken as typical examples to make teaching videos for the micro-course. Finally， the teaching effects are concluded through the questionnaire method. The results show the next improvement direction of using micro-course in professional engineering course teaching process.

Keywords： professional engineering course; micro-course; teaching; city-gas distribution

在工程教育认证背景下，工科本科生的培养要求是能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于识别、表达、研究和分析复杂工程问题，设计针对复杂工程问题的解决方案。这一要求是为了适应国家经济、社会发展需要，提出的以学生培养目标和毕业出口要求为导向（OBE理念）的合格性评价。专业课教学是培养工科学生识别、表达、研究分析复杂工程问题能力的重要途径，其教学内容兼具有基础性、专业性和应用性。在OBE理念的指导下[1-2]，如何突破基础课和专业课知识点融合的教学难点，是提升工科专业课教学效果面临的难题。

《城市配气》是西南石油大学为油气储运专业本科

生所设置的一门主干专业课程，课堂教学32学时，实验8学时，该校油气储运工程是国家级的重点学科和特色专业。该课程主要是通过全面介绍城市配气系统的组成、主要工艺及设备、主要设计原则、管网水力计算方法、城市天然气调压与计量、调峰與储存、LNG及LPG的运输与储存等方面的知识，使学生达到毕业后能承担城市配气工程建设项目的规划、设计、建设和管理工作的目的[3-4]。同济大学、重庆大学、哈尔滨工业大学等院校开设的《燃气输配》课程与本课程的教学内容和目标是相似的。

该课程教学内容十分贴近生活实际，为课程教学过程中的实际案例引入提供了良好的条件。但是，该课程的教学内容与流体力学、热力学、仪表与自动化等多门基础课程密切相关，如何突破基础课和专业课知识点融合，是课程教学中需要解决的重要问题。受学时数限制，部分重难点知识很难在课堂上进行细致的讲解，因此有必要借助新兴的技术加以辅助教学。微课通过利用信息技术，通过将教学中的重点、难点和疑点内容视频进行讲解，从而帮助学生更好的理解教学内容[5-6]。为此，以天然气压缩因子、天然气调压站及装置、季节调峰所需储气容积计算三个重难点知识为例，开展微课教学实践，并开展教学效果问卷调查，为进一步改进微课教学方式，提升教学效果指明了方向。

一、微课教学内容设计

《城市配气》课程教学内容共八章，分别是城市配气工程建设项目概况、城市配气系统、城市用气量、城市用气调峰、城市配气管网的水力计算、城市配气管网的水力工况、城市配气管网的技术经济计算。微课教学的探索需要选择不同类型、具有代表性的重难点内容开展，为此选择了以下三个方面进行微课教学[7]：

1. 天然气压缩因子：主要内容包括理想气体状态方程、压缩因子的概念、影响因素、取值及计算方法。压缩因子是天然气的基础物理性质参数，考虑这一特点，在教学过程中以学生在工程热力学中熟知的理想气体状态方程入手，引入实际气体的概念;通过辨析理想气体与实际气体的差异引入压缩因子的概念，即压缩因子用于描述实际气体与理想气体的偏离程度;在此基础上，介绍获得压缩因子的查图法、经验公式法和状态方程法。基于上述教学内容，通过详细的教学方案设计，融合工程热力学基础知识与专业知识沟通的难点。