融入思政元素的线上线下混合式实验课程教学模式实践与探索--以热工实验为例

融入思政元素的线上线下混合式实验课程教学模式实践与探索--以热工实验为
例
摘要：《热工实验》是能源动力类重要的实践课程，采用线上线下混合式教
学模式，重新设计教学方法与教学环节，增强学生主动学习、勇于创新探索、利
用理论知识解决实际工程问题的能力。

同时，深度发掘热工实验项目中蕴含的思
政元素，全方位开展思政教育，立德树人，实现课程思政教育和专业知识传授的
相结合。

关键字：热工实验；混合式教学；思政教育
引言
热工实验是能源动力类专业的重要实践课程，实践环节是理论知识通向实际
应用的桥梁，是人才培养中重要的一环[1]，是培养学生动手能力与创新意识和综
合素质的重要途径[2-3]。

目前MOCC、雨课堂、超星等线上教学平台的日益兴起，
线上教学手段在理论课程上的应用取得了良好的效果。

但是实践课程教学还没有
采用线上教学方式。

鉴于线上教学在理论课程上的良好效果，故思考以热工实验
课程为例，改变传统的教学模式，采用线上线下相结合的教学模式进行授课，对
对教学方法和教学内容进行重新设计，以期收到良好的改革效果。

实验教学作为
高校教学活动的重要组成部分，是增强学生的团结协作与沟通、勇于探索的创新
精神、善于解决问题的实践能力的重要环节。

《高等学校课程思政建设指导纲要》明确了专业课程是课程思政建设基本载体，思政元素的合理挖掘是达到课程思政
效果的重要因素[4]。

此外，实验教学内容中蕴含中大量的思政元素，所以在高校
实验教学中融入课程思政元素，对学生进行潜移默化的思政教育符合“大思政”
背景下立德树人的教育理念[5]，对于培养学生自身社会责任感、报国使命感和民
族自豪感具有重要的作用。

1、传统实验教学方式的存在的问题
（1）传统的实验授课模式主要还是教师讲授、学生模仿，授课过程中有部
分同学存在参与度不高，没有充分发挥学生的学习主动性，对于培养学生的动手
实践能力和创新实践能力的作用甚微。

如何提高实验课程中学生学习的主观能动性，真正发挥学生的主体学习地位，提高实践课程的授课效果，发挥实践课程的
作用，是值得我们深思的。

（2）实验设备台套数不足，实验耗时较长。

热工实验中包含了工程热力学、传热学、流体力学的重要基础实验，但是这些实验设备的台套数较少，加上学生
自身的惰性，有些学生在实验课中的参与度就会很低。

（3）教学设计方法单一。

目前热工实验的教学方法仍然是教师演示、学生
模仿的方式。

教学环节简单、方法单一，课堂效果受到影响。

（4）考核方式不够多元化。

传统的考核方式也只是由实验预习、实验报告、平时表现组成。

考核方式单一，不能充分体现学生在动手操作能力及解决问题能
力的差异。

所以，根据改进的教学方法及教学环节重新进行教学考核评价体系，
也是十分必要的。

（5）实验课程中包含着大量的思政元素，应该深度发掘并应用到教学过程中，与理论课程相配合，将思政教育与知识传授有机结合，提高育人效果。

2、教学方法及教学环节的设计
教学目标、教学内容及教学方法的设计都应围绕课程思政的中心点进行。

在
教学目标上，注重学生创新能力的培养及运用理论知识解决工程实际问题的能力。

在教学方法设计方面，要转变角色，“以学生学为主，以教师教为辅”，充分发
挥学生的主体地位和培养学生自主学习的能力，提高学生创新能力。

因此要不断
的更新教学方式、手段，比如利用VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、AI（人工
智能）技术等先进的教学手段。

无论是理论课的讲授还是实验课的实践，都应以
学生为主体，课程思政的教育效果也是由学生体现。

以我院《热工实验》课程为例，是以4-6人一组进行实验，每个学生都能充分的参与的实验中来，也更容易
利用PBL教学[6]法进行授课，充分体现“以学生为中心，以问题为基础”的教学原则。

图1教学方法设计原则
在满足人才培养的前提下，结合《热工实验》前期的先导课程，调整实验内容，将实验项目进行整合，加入虚拟仿真的实验项目，同时开发新的综合性、系统性、创新性的实验项目。

通过虚拟实验程序，学生可以先利用虚拟实验进行练习，熟悉实验步骤与仪器，同时思考实验中可能遇到的问题。

在线下的实验教学过程中，教师可以根据学生遇到的问题，调整授课的重点，提高课堂效果。

这样能够融入更多的思政元素，也能提高课程思政的教育效果，充分发挥育人功能。

同时，创新实验课程的教学方法，采用线上线下相结合的方式，利用雨课堂进行课程建设，将实验项目相关实验指导书、PPT、演示动画整合成资源库，方便学生进行预习和复习，在线提交预习报告。

此外，还可以利用雨课堂进行测验，检验学生的学习效果；设置调查问卷，对教学方法、教学内容等内容进行调研，根据学生反馈的结果进行教学反思及教学调整。

在多元化的教学模式中实现知识传授、能力培养与价值塑造；同时充分激发学生的主观能动性，给予学生更广阔的思考空间。

图2 教学环节设计
3、课程评价方式的改变
之前课程评价方式存在形式单一、不全面的问题，为了更加全面、充分的考查学生对实验内容的掌握，制定标准化的考核方案。

4、挖掘思政元素，瞄准切入点
《热工实验》包含了工程热力学、传热学、流体力学等多门专业课的知识，其中含有大量的思政元素。

表1热工实验项目中包含的思政元素一览表
在饱和蒸汽P-T关系实验中，学生可以了解到水蒸气的发生过程，通过实验可以得到不同的饱和蒸汽的温度和压力。

通过经验公式，利用相应的数据处理工具可以拟合得到饱和蒸汽的P-T关系曲线。

在数据处理时会用到实验关联式，可以向学生讲解如何对待和正确处理实验数据，可以利用社会主义价值观的内容进行诠释，重点强调学术诚信、做人诚信的问题，使学生养成严谨的学习工作科研态度。

伯努利方程是流体力学课程的核心方程，实验过程中可以向同学们详细介绍伯努利方程的由来。

伯努利方程是由瑞士科学家丹尼尔·伯努利通过大量的流动实验研究运用动能定理推导出的著名的流向流体恒定流动的能量方程。

这些成就离不开他在科学道路上异于常人的坚持和不断的探索和研究，他们高尚的科学情操和用于探索的精神永远值得我们学习。

通过科学家的励志故事引导学生认识到一个人付出多少汗水就会有多少收获，在这个浮躁的社会里还是要积极努力、踏实肯干，一份耕耘，一份收获。

在实验过程中会测定不同材料的导热系数，因为材料的物理性质各不相同，最后测得的结果也不相同。

就像我们的学生，每个学生都有自己的特点，要学会接纳自己，正确对待自己的优缺点，学会与他人相处，尊重他人，拥有健康的心理，才能经受社会的历练，成为合格的社会主义现代化建设者。

4结语
实验教学是高校培养学生的重要教学环节，打破原有教学模式，改进教学方法与手段，在实验教学课程思政建设过程中，需要明确学生的主体地位，深入挖掘课程中蕴含的思政资源，改进教学方法，充分发挥教师的主导作用，引导学生主动学习、主动思考，提高学生的专业认同度，培养学生的职业精神和社会责任感，为社会主义现代化建设培养高素质的创新型人才。

参考文献
[1]余建潮.依托实验教学示范中心加强学生实验能力培养[J].实验技术与管理,2013,30( 3) : 117-119, 129．
[2] 郭昉,段佳勇.高校“四位一体”实验教学模式的探索与实践[J].实验室
研究与探索,2012,31(10) : 138-140.
[3]朱正伟,刘东燕,何敏.进一步加强高校实践教学环节的思考[J].高等理科
教育,2008(2):74-76.
[4]陆道坤.课程思政推行中若干核心问题及解决思路：基于专业课程思政的
探讨[J]. 思想理论教育,2018(3):64-69.
[5]李欣静.高校课程与思政课程协同育人路径研究[J].国际教育,2020(8): 53-54．
[6]华硕,张天懿.基于PBL的新型大学物理实验教学模式探索[J].大学物理
实验.2019,32(3):135.
项目资助：沈阳航空航天大学2022年校级教学改革项目—融入思政元素的《热工实验》线上线下协同互补混合式实践教学模式初探索（项目编号：JG2022029）。