基于“赛考结合”的工程热力学课程考核改革探索

王霜¹ ，李法社*²， 祝星¹，陈勇¹ 

（1.昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南昆明650093；

2.昆明理工大学教务处，云南昆明650500）

[摘 要]以工程热力学考核为实施对象，摒弃单一化和一次考试确定成绩的方式，优化课程考核体系，创新性的加入学科竞赛考核，针对“赛考结合”的工程热力学课程考核改革进行了探索与实践。从课堂教学、考核内容、考核形式、考核成绩构成等方面进行教学方法改革研究，构建了学科竞赛、科研训练与课堂教学有机融合的方式，充分体现以学生为本、突出专业特色、贯穿素质教育的先进思想。“赛考结合”的考核方式激发了学生对课程学习兴趣的同时增强了竞争意识，学生在科研训练和学科竞赛中多次获得奖励，推免或考取研究生数量逐年递增。同时，通过指导学科竞赛指导教师的理论水平、教学能力和实践能力不断提高，教学案例、教学素材和教学内容更加丰富，提高了指导教师队伍整体的业务水平。

[关键词]工程热力学；赛考结合；考核改革

[基金项目]2020年，教育部，“新工科”研究与实践项目：“一带一路”新工科背景下东南亚能源类专业教育共同体建设的探索与实践(E-NYDQHGC20202228)；2022年，云南省教育厅，课程思政教改项目：《工程热力学》思政教育-科研训练-学科竞赛互动模式的创建与实施；2021年，昆明理工大学，课程思政内涵式建设项目：《工程热力学》思政教学新方法及新载体的探索与研究。

[作者简介]王霜，1978年出生，女，出生地：河北石家庄，博士，昆明理工大学冶金与能源工程学院能源与动力工程系，副教授，研究方向：能源与动力工程；李法社，1978年出生，男，出生地：山东菏泽，博士，昆明理工大学教务处，教授（通讯作者），研究方向：能源与动力工程

[中图分类号]G642.0 [文献标识码] A [文章编号]1674-9324(2021)××-××××-04  

工程热力学是能源动力类专业的核心基础课程，是从事能源动力及环保行业应用最广泛、最核心的课程之一，同时也是机械工程、航空航天工程、材料工程、化学工程、生物工程等领域重要的专业基础课，对于建设能源与动力工程国家双万计划“一流本科”具有重要支撑作用。考核作为教学过程的重要环节之一，是教学效果检验的重要手段，是引导学生进行创新意识和综合素质培养的重要途径^[1]。面向应用的工程热力学课程考核改革应充分体现以学生为本、突出专业特色、贯穿素质教育的先进思想，摒弃单一化和一次考核确定成绩的方式^[2]。学科竞赛是培养研究创新思维的重要载体，对于培养学生综合能力有重要影响^[3-4]。越来越多的各类学科竞赛为培养学生的学术能力与创新能力提供了较好的途径^[5]。为了拓展工程热力学的实践教学，培养满足社会和行业需求的能源动力类专业人才，以学科竞赛为抓手，通过“赛考结合”的方式对工程热力学的考核内容、考核形式以及成绩评定方式等进行了改革与探索。

一、课程考核存在的问题

工程热力学课程理论性强、概念抽象、公式变化多样、图表繁多，且与工程实践结合紧密，是高校工科类“难学、难教、难考”的课程之一^[6-7]。工程热力学之前的课程考核成绩主要由平时成绩与期末考试构成，平时成绩依据学生出勤率、作业完成情况、课堂练习、课堂提问以及课堂上课情况等进行把握。期末考试为授课教师出题，一般采用闭卷笔试的方式，考核内容基本集中在基本概念和理论知识上，对理论知识应用能力的考核相对较少。多年来，本专业工程热力学课程的考核沿用一个模式，没有根据专业特色和学生对理论知识的应用探索过新的适合本课程的考核方式。因此，课程考核改革的前期积累和借鉴相对较少，整个工程热力学考核体系无法真实反映学生的知识应用能力和创新能力，也没有反映出本专业的优势和特色，因此，对工程热力学面向应用的考核改革势在必行。

二、考核改革的研究内容和方法

（一）课堂教学的改革

对课堂教学进行改革，把学科竞赛与课堂教学动态结合、有机融合，在课堂教学过程中融入学科竞赛。将之前的学科竞赛获奖作品在课堂教学中进行介绍，在拓展学生思维的同时，大大丰富了课堂教学的内容，可以使学生把相应的知识点与应用相结合，使学生将课堂的理论知识转化成自己的知识体系。如在《工程热力学》朗肯循环授课过程中，引导学生有重点、有针对地进行课程知识点的学习，结合科研项目进行有机朗肯循环的科研训练。制作出“生物质能-太阳能互补有机朗肯循环发电新技术”学科竞赛作品，同时，在学科竞赛作品制作过程中进行了《工程热力学》课程内容的理论实践。通过学科竞赛与课堂教学有机融合，促进理论教学与科研实践的协调发展，引出专业背景下的思维理念，提高了学生的理论知识水平和科技创新能力。

（二）考核内容的改革

根据工程热力学课程的特点和内容结合学生参加竞赛活动的知识要求，促进教学内容的优化，同时对考核内容进行相应的调整。除本课程最基本的内容外，量可能减少死记硬背知识点的考察，主要考核学生快速、准确的判断能力和综合思维能力。设置结合实践的分析题，考察学生分析和解决问题的能力，并与实际问题结合，涉及多个知识点，提高学生对综合归纳和运用各方面知识的掌握程度，体现工程热力学课程的应用性能。这样可以在紧密结合工程热力学课堂教学的基础上，与学科竞赛中的某些特定问题和整个专业体系的课程安排进行结合，既提高了学生提出问题、分析问题与解决问题的能力，也培养了学生终身的学习能力。

（三）考核形式的改革

考核方式采用多种形式、多个阶段和多种类型，利用现代化的教育教学手段，增加教学过程中的考核频次，可以使考试与平时教学过程相结合，贯穿整个教学过程，力争对学生所学的知识、能力、素质进行全面考核，以促进教与学的积极性和主动性。同时在平时教学中引入阶段性测试，阶段性测试使学生对基本概念的掌握变得准确与熟练，学生更重视平时的学习过程，而不仅仅是关心期末考试。同时，创新性地加入本专业的学科竞赛考核，利用课程中学过的知识来让学生独立或分组设计比赛作品并进行提交，作品完成后，学生相互之间可以提问、讨论、展示。学科竞赛作品作为平时成绩的重要组成部分，有效改善了考核模式 ^[8]，提高学生学习兴趣的同时也提高了学生的实践能力。

（四）考核成绩构成改革

综合成绩评定由平时成绩、竞赛成绩和期末成绩三部分组成。根据课程目标、性质，适当加大平时成绩占比，降低期末成绩考核的占比。平时成绩的考核就是对学生动态学习过程的客观评价，注重学生的平时表现，避免了学生短时间内突击复习，靠强化记忆来通过考试。可以更科学、公平合理评定学生的学习成绩，不仅可以反映学生对工程热力学知识掌握和应用的真实水平，而且能调动和激发学生的学习积极性，有利于对学生进行素质教育和能力的培养。这样的考核方式，打破了期末考试检验学习效果的决定性作用，形成了良好的教风、学风和考风。

创新性地以学科竞赛为抓手，将“昆明理工大学节能减排社会实践与科技竞赛”的比赛成绩加入总评成绩当中，鼓励学生参赛，凡参赛的学生均可获得一定分数，同时，按照获奖等级的不同使分数有所区别。能源与动力工程系已成功举办八届“昆明理工大学节能减排社会实践与科技竞赛”，选拔优秀选手参加“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”。

三、考核改革的成果

（一）建立了完整的工程热力学考核体系

整合教学资源，创新课程教学体系，面对有限的教学资源，为优化课程教学条件，创新课程教学体系，围绕国内外教学源整合、教学和科研资源整合、学科竞赛与教学资源整合三个方面探讨和实践了教学资源的整合。利用教学队伍的科研优势，整合实验室资料、科研成果示范、科研项目案例等资源，带动学科竞赛，以学科竞赛延伸教学， 开展“赛考结合”型教学改革。同时，根据学生的考核结果，充实了课堂教学内容，收集相关资料，修改教学大纲，完善试题库、专题讲座库、作业系统、课程教学和交流工具等，建立了完整的工程热力学考核体系。

（二）形成了一支教学、科研水平高，创新能力强的教学团队

学生是参与学科竞赛和科研训练的主体，指导教师是引导者。一支高水平的指导教师队伍是学科竞赛取得优异成绩和科研训练取得突破成果的保障。注重教学团队的梯队建设，提倡老中青相结合，发扬优秀教师的传帮带作用，不断补充新生力量，打造了一支知识结构、学历职称、年龄结构合理，业务能力强，有敬业精神的教学队伍，全程、全面指导参与学科竞赛和参加科研训练的学生。同时，团队教师注重提高自身素质、加强团队建设，进一步提高主讲教师的教学风范、教学水平与学术水平，通过课程负责人带动整个教学团队，不断提升自身业务素质。此外，充分发挥青年教师活力强、创新意识强、多学科交叉融合的特点，指导学生参与学科竞赛和科研训练，提升了青年教师的工程实践能力和教学能力，培育了一支科研与教学相融合的创新团队，迅速成为新工科背景下的教学与科研骨干。

通过指导学科竞赛和指导学生参与科研训练，指导教师的理论水平、教学能力和实践能力不断提高，教学案例、教学素材和教学内容更加丰富，提高了指导教师队伍整体的业务水平。近五年教师队伍中学历获得提升4人，职称晋升7人。获得国家级、省部级、校级教改项目13项，发表教改论文10余篇。获得昆明理工大学课堂教学比赛一等奖2项，二等奖3项，三等奖5项。获得伍达观优秀教师奖1人次，获得“红云园丁奖”10人次。获批国家级、省部级、校级科研项目和横向课题54项，获得省部级科技奖励3项。通过以上课程建设，建立了一支一流的工程热力学教学团队，形成了独具特色的工程热力学教学模式。

（三）取得了优异的学科竞赛成绩，学历晋升人数逐年增加

近年来工程热力学考核以学科竞赛为载体，用“以赛促考，以考带赛”的方式， 取得了优异的学科竞赛成绩。学生不仅在“节能减排社会实践与科技竞赛”中，还开始在“‘挑战杯’全国大学生课外学术科技作品竞赛”、“‘互联网+’大学生创新创业大赛”、“全国大学生冶金竞赛”、以及“中国可再生能源学会大学生科技竞赛”等竞赛中均取得较好成绩。近五年本专业参与各类科技活动的本科生人数超过1000人次，获得国家级特等奖 3 项，一等奖 14 项，二等奖 12 项，三等奖 21 项。近五年学生获得国家级大创项目9项，省级大创项目10项，校级大创项目 12项，科技创新基金项目15项。

同时，通过教学与实践相结合，提高了学生的学习兴趣和考研积极性。近五年进入实验室或科研团队的本科生人数较多。本科毕业设计选题为科学研究型的学生数量逐年增加，近五年本科毕业设计研究型论文数量已达到122篇，获能源动力类专业百篇优秀本科毕业论文3篇，获校级优秀毕业设计（论文）14篇。部分具有潜在科研能力的学生脱颖而出，减少了学生在报考研究生时的盲目性，并大大缩短了在研究生阶段的科研适应期。考研人数和考研录取率逐年提高，有近百人次被保送或考取如：浙江大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、中南大学、东北大学、重庆大学、东南大学、大连理工大学、山东大学和华南理工大学等知名高校研究生。

四、结语

通过“赛考结合”，有效提升了学生的科学素养，增强创新意识和钻研精神。构建了本科生学科竞赛长效机制，建立科学、规范和制度化的学科竞赛组织体系和参赛选拔制度。以学科竞赛为载体，加强了学生的科研训练，增强了本科生科技创新能力，培养具备创新思维和实践创新能力的新工科人才。科研训练、学科竞赛与课堂教学动态结合、有机融合，促进理论教学与科研实践的协调发展，提高学生的理论知识水平和科技创新能力。

参考文献

[1] 罗翌, 刘光远, 杨秀峰. 工程热力学课程考试改革与实践[J]. 当代教育理论与实践, 2014, 6(12): 68-70.

[2] 史耀媛, 李昱良. 学科竞赛在研究生培养中的作用及提效策略探析[J]. 研究生教育研究, 2018(4): 52-55.

[3] 张 磊, 陈国兵, 李昆锋. 能源动力类专业课程全过程、多元化考核模式改革研究[J].教育教学研究, 2020, 2: 146-147.

[4] 黄柯鑫, 张西林. 科技竞赛对研究生综合能力培养的影响研究[J]. 教育现代化, 2019, 6(1):4-7.

[5] 杨洪伟, 李 爽, 刘宇航. 研究生学术能力培养策略探析—基于空间轨道设计竞赛[J]. 教育教学论坛, 2021, 1(3): 177-180.

[6] 罗毅, 刘广元, 杨秀峰. “工程热力学’’课程考试及成绩评定的改革与实践[A]. 第二届高等教育科学与工程课程教学研讨会[C]. 泰安, 2012: 1359-1362.

[7] 徐桂转, 陶红歌, 姚森, 贺超, 岳建芝, 焦有宙, 邹彩虹. “工程热力学”课程混合式教学模式研究与实践[J]. 高等农业教育, 2019-3, 3: 69-73.

[8] 李敏, 叶彪, 刘岩. 制冷课程应用问题式教学结合专业竞赛的需求驱动探索[J]. 中国教育技术装备, 2017, 20: 87-89.

Exploration on examination reform of engineering thermodynamics course based on

 “combination of competition and examination”

Wang Shuang ¹ , Li Fashe² , Zhu Xing ¹, Chen Yong ¹

¹ Faculty of Metallurgy and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，Yunnan，China; ¹Academic Affairs Office, Kunming University of Science and Technology，Kunming 650500，Yunnan，China;)

  Abstract: Take the assessment of engineering thermodynamics as the implementation object, abandon the way of simplification and one-time examination to determine the results, and optimize the course assessment system. This paper explores and practices the examination reform of engineering thermodynamics course of "combination of competition and examination". The reform of teaching methods is carried out from the aspects of classroom teaching, examination content, examination form and composition of examination results. It constructs the organic integration of discipline competition, scientific research training andclassroom teaching. It fully embodies the advanced thought of student-oriented, highlighting professional characteristics and running through quality education. Students have won many awards in scientific research training and discipline competitions, and the number of graduate students is increasing year by year. At the same time, the theoretical level, teaching ability and practical ability of teachers are continuously improved through guiding discipline competitions. Teaching cases, teaching materials and teaching contents are more abundant, which improves the overall professional level of the guiding teachers.

  Key words: Engineering Thermodynamics; Combination of competition and examination; Assessment

reform