问题链教学模式在工程热力学教学中的应用

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1、问题链教学模式在工程热力学教学中的应用【摘要】介绍了问题链教学模式的概念，设计问题链时的基本要求。从工科院校教学功能的角度出发，研究不同的问题链类型，并将该模式应用于工程热力学课堂教学中。以问题为主线，将课堂教学内容经过提炼和加工，然后设计成若干个教学问题，形成一定的逻辑链条。问题链教学模式避免了教师“灌”，学生“收”的单一被动接受的弊端，问题链教学模式适用于高校讲授型的课堂教学。中国8/vie　　【关键词】问题链；教学模式；工程热力学；教学功能　　工程热力学是研究热能和机械能相互转换规律的一门学科，课程设计的内容面广、概念抽象、晦涩难懂，相对一部分学生学习起来有一定困难[

2、1]。工程热力学课堂教学中，大部分教师采用的是“教师讲，学生听”的教学模式，这种传统的教学模式在高校是普遍存在的。这种教学方法忽略了学生的“问”，从而导致学生缺失应有的存疑、批判、想象和创造的学习过程。长此以往，就存在教师“灌”，学生“收”的单一被动接受的弊端，这样就是容易造成学生创新能力和解决实际问题的能力不足等问题，这往往与工程热力学的课堂教学效果背道而驰。英国哲学家波普尔说：“科学知识的增长永远始于问题，终于问题”[2]。那么，对于要讲授的课堂教学内容，如何重新设计，形成若干个未知的教学问题，以问题为中心展开教学，让问题贯通整个教学过程呢？笔者采用了问题链教学模式进行

3、工程热力学教学研究与实践，并对各种不同的问题链加以运用。　　1问题链的教学模式　　1.1问题链教学模式的定义[3-4]　　何谓问题？问题是一个障碍、一个有待完成的目标，即“问题=障碍+目标”。所谓“问题链”是教师根据课程教学目标，通过将教学内容进行提炼，并设计成一连串的问题，引导学生对课程知识点进行对比、分析、综合和概括，问题链就是这些像锁链一样的问题集合，问题链就是围绕某一个教学目标，开发出来的一连串层层深入的问题集合体。因此，开发出来的问题应该环环相扣、由浅入深，而且应该具有多元性、多角度，分层次等特点，问题的编制应宜粗不宜细，问题要少而精。问题链要能达到引导学生对旧知

4、识点的回忆和重构，并对新知识点的探索和思考的目的，起到开发学生创造性思维的作用。　　1.2问题链的设计要求　　问题链的设计不是随机的，任意的，必须具有一定的逻辑顺序，设计的问题链能方便教师引导学生。问题链的设计要求如下：　　1）问题链应明确教学目标，突出本节课的重点、难点；　　2）设计的问题链必须对学生有驱动性和启发性；　　3）问题链的设计需要具有层次性、递变性、情境性、可行性；　　4）问题链应具有趣味性、新颖性，能集中学生的注意力、激发学生的求知欲。　　2问题链教学模式的应用　　“问题链”在功能和形式上多�N多样，其设计也因“问”而异。工程热力学课程内容比较多、概念活，研

5、究对象为气体，根据工程热力学教学环节，基于教学立意，围绕教学中心，从而设计不同的问题链类型[5]。根据教学环节和教学立意设计，笔者在工程热力学这门课设计的问题链主要有：引入性问题链、探索性问题链、情境性问题链、类推性问题链、总结性问题链等。　　2.1引入性问题链　　传统的引入性方法是直接从前一节内容开门见山引入本节教学内容，方法往往枯燥乏味。引入性问题链就是教师将旧知识点直接平滑连接到后续的知识点上，引导学生的注意力，唤醒学生找出问题答案的求知欲而设计的问题链。　　讲授水蒸气的热力性质时，教师可以以某一发电厂为出发点，引入教学内容，采用该教学模式实施课堂教学，具体教学设计如

6、下：　　问题1：同学们每天都用电，很多电都是由热能转变而来，那么你们知道热能是如何转变为电的吗？　　问题2：发电厂有哪些主要的热力设备，各设备功能是什么样的？这些热力设备中的循环工作的工质是什么？这些工质是如何把热能转换成机械能发电的？　　问题3：工质的热力状态发生了哪些变化，其变化过程中，工质发生了哪些基本的热力过程？　　在教学中，教师先拿出一个大家都熟悉的发电厂发电的话题，让学生在开放的氛围中展开思考；接着通过展示热力发电厂的相关图片或播放录像，边看边向学生解释燃煤发电厂工作过程；然后通过PPT向学生展示蒸汽动力装置示意图，如图1所示。根据蒸汽动力装置流程简图向学生介绍

7、水蒸气动力循环的系统组成、工作原理及循环在T-s图和p-v图上的表示方法。　　2.2探索性问题链　　探索性问题链是设计一些具有探索性和趣味性的知识问题。这种教学方法能引导学生进行探索学习，同时能培养学生的创新能力和探索精神，探索性问题链能使学生从现象探索事物的本质。　　在讲授“湿空气”时，教师先让学生思考简单的生活问题，由此提出探索性问题让学生展开讨论，通过教师对实例启发性的分析，把枯燥的理论变成具体的实际问题。由此，教师设计如下问题链：　　问题1：为什么阴雨天晒衣服不容易干，而晴天则容易干呢？　　问题2：什么是湿