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摘要：针对现阶段本科教育中传统教学方式存在的问题，从互动式教学入手，以“热工过程及设备”课程为例，对互动式教学的教育理念、教学实施过程及实施效果进行了探索与应用。
关键词：热工过程及设备；互动式教学；教学设计
作者简介：陈希（1983-），女，河南郑州人，华北水利水电大学土木与交通学院，讲师；仝玉萍（1979-），女，河南郑州人，华北水利水电大学土木与交通学院，副教授。（河南 郑州 450045）
基金项目：本文系华北水利水电大学校级教改项目“热工过程及设备课程教学改革和实践”（项目编号：2011-41）、河南省教育厅科学技术研究重点项目“异价掺杂负热膨胀ZrW2O8陶瓷材料研究”的研究成果。
中图分类号：G642.41 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0085-02
互动式教学是以学生为主体，立足于培养学生创新能力的一种全新的教学模式。在互动式教学中，科学的设计理念和巧妙的设计艺术是其成功的保证，实现互动式教学的全面创新是关键。在互动式教学中，教学重心由以教师为重心转向了教师与学生并重，学生变成了教学活动的积极参与者、主体与主角；教师的主体和主角作用则由主演变为导演。师生在教学过程中共同探求新知，完成教学任务。[1] 由于互动式教学能营造教学双方平等交流的教学环境，实现多边互动，紧密合作，从而激发教学双方的主动性和探索性，达成教学相长，成为教学中广泛实施的一种方法。但是，由于工科课程概念多、理论性强，不易找到互动的“切入点”，因而在高校工科教学中，对互动式教学的应用及研究相对较少。本文以“热工过程及设备”为例，探究了高校工科课程互动式教学的特征、形式、实施条件及注意事项。
一、“热工过程及设备”课程实施互动式教学的重要性
叶圣陶先生曾经说过：“所谓教师之主导作用，盖在善于引导启迪，使学生自奋其力，自孜其如，非谓教师滔滔讲说，学生默默聆听。”[2]由此看来，教师在教学过程中，必须承担导演的角色，激发学生兴趣，引导学生思考，根据学生心理、情感和能力等制定适合学生特点的教学目标、教学计划、教学内容、教学方法和教学评价方式，[3]营造合适的教学环境，培养学生学习能力和创新意识。在这种模式下，学生不仅是知识的“接收器”，更是新思想的“发射器”。
“热工过程及设备”课程是无机非金属材料专业的核心基础课程，课程主要内容是热工的基本原理与基本知识，包括气体力学及窑炉生产中的传热、传质过程，水泥、陶瓷等无机非金属材料制品常用炉型的构造和操作特点。此门课程综合性很强，而且随着生产的发展不断进步，学习此门课程，最终目的就是要让学生根据所学知识和工厂产品特点，选用合适炉型和适当工艺并改进现有设备。此门课程实用性很强，但是受传统教学模式讲授为主的局限，学生实践经验少，许多教师认为理所当然的知识，由于学生对知识没有感性的认识，只有囫囵吞枣记忆，必然会觉得枯燥无味。通过笔者对学生的问卷调查，学生普遍反映，课程知识过于晦涩难懂，插图不能让他们很清晰明白地理解窑炉的构造，选取窑炉时，又不知道是否能满足实际生产需要。“在课堂上好像听懂了，工作的时候到工厂里又什么都忘了”成了一种常态。因此，“热工过程与设备”的教学重点应在专业基础原理之上，引导学生分析解决问题，培养学生主动思考，积极参与。开放和参与成为教学的主要需求。只有开放，灵活运用多种信息渠道，例如工程实习，多媒体教学等，才可以激发学生对学习的兴趣，使学生有克服困难的动力；只有参与，充分选择课程和毕业设计、专题设置、课外师生问题探讨等多种教学手段，才可以提高学生独立思考和解决问题的能力，使学生不仅能深刻领会掌握知识，还使他们从学习过程中得到乐趣和自信。另一方面，开放互动式教学还使教师可以明确了解学生掌握知识的程度，防止了教师滔滔不绝，学生“望洋兴叹”的情景。教师也在和学生的讨论当中，增进自我的知识储备，自我知识不断更新，增进自身对新信息、新问题和新材料的分析判断能力，完成教学相长的过程。
二、“热工过程及设备”课程互动式教学设计
将开放互动式教学运用到“热工过程及设备”课程中，主要是教师要承担好“导演”的角色，因此设计是重中之重。从课程教学方式、专题设置、工程实习选择、设计毕业课题方向和课外师生探讨等方面，重点讨论如何在“热工过程及设备”中进行开放互动式教学。
1.课程教学方式
互动式教学注重师生之间的对话与合作，这对教师提出了更高的要求。首先，要与学生建立良好的平等民主的师生关系，使学生在课堂上愿意提问，敢于发言，教师要注意调动学生积极性，拉近与学生的距离。其次，加强与实际的联系，这就需要教师在备课的时候多准备工程实例，重点介绍设备的发展和革新，例如水泥窑余热发电的问题等。由于教材经常会存在滞后性，所以这是对教材的有力补充。再次，由于学生性格有所差异，就要教师对学生充分了解之后分配任务。对于学习程度较好的学生，可以承担起教师助手的角色，学习程度较差的学生，及时发现他们的问题并解决。此外，课堂可以采取多种讨论方式，小组讨论窑炉设计方法或是以学生为主体，讲解课程内容，教师加以补充，都是促进师生交流的有利途径。需要注意的是，由于课堂时间紧，教师一定要合理引导，控制课堂节奏，保证在重点问题上充分讨论，花费时间较多的问题可以放在课后深入讨论，及时讲评总结，一切概念和内容都要准确简练传授给学生。在课程评价体系中体现此环节，对表现好的学生加以鼓励，更加有利于激发学生积极性，体现学生主体地位。
2.专题设置
在课程内容之外，请相关工程技术人员或是有经验的教授交流，座谈工程实践中遇到的问题或科研课题中的经验，这种专题讲解的形式，不仅扩宽学生视野，还可以使教师对所学知识认识进一步深化，达到教学相长的目的。在“热工过程及设备”课程教学中，请产学研共建单位例如水泥厂、陶瓷厂的工程师来和学生交流，有利于学生接触到相关产业中的最新发展，明确自身的发展方向。在交流的过程中，学生们了解到，在实际生产中，要结合专业知识，对工厂中的设备不断进行改进，提高产业效率，减少能源消耗，在生产中不断论证，方能成功。并且在这个过程中，要注意知识产权保护。
3.工程实习和毕业设计
对于“热工过程及设备”课程，工程实习和毕业设计是重要的一环，是提升专业水平，深化工程认识的重要途径。在材料工程专业设置中，有多次实习，包括认识实习和生产实习、实训等，在“热工过程及设备”课程开课之前，即大三上半学期，开展了工程实训，组织学生去产学研合作单位耐火材料厂实习，在实践过程中提高自身理论水平，在实践中穿插理论教学部分，使学生有问题时能得到及时解决，并加深对设备的理解和认识，达到教学做一体化的要求。例如回转窑部分，在水泥厂实习过程中，学生提问现代回转窑和传统回转窑相比有何改进之处，教师借助现场设备讲解旋风除尘器及窑外原料预烧设备的设置，使学生更直观观测到书本上描述的设备，
三、实践效果
我们在2008级至2010级无机非金属材料专业的“热工过程及设备”课程中进行了互动教学改革，采取了课堂分组讲演、生产实训、设置专题多种教学模式启发学生探究式学习，收到了非常好的效果。对学生的问卷调查表明，90%以上的学生认为，把课程与实训和专题联系起来，对他们理解本课程帮助很大，使他们在从课本学到知识的同时，从实际生活中认识并了解了相关的设备与技术，使学习变得具体化、实效化，拓宽了知识面，掌握知识更加牢固和高效。
四、结论
实践证明，将开放互动式教学模式运用到“热工过程及设备”教学及实践中，可以取得良好的效果。该教学模式在互动中激发了学生的学习兴趣，培养了学生创新精神和创新能力，锻炼了学生运用所学知识独立解决问题、自由思考和表达的能力，使学生和教师在互动过程中共同进步，达到教学相长的目的。
参考文献：
[1]任红杰.关于高校互动式教学的思考[J].高校理论战线，2007，（5）.
[2]王春净，代云霏.课堂教学中教师主导作用发挥刍议[J].科学教育导刊，2012，（5）.
[3]吕爱民，姚军.高校工科互动式教学的探讨[J].中国石油大学学报（社科版），2006，（6）.
（责任编辑：刘辉）
关键词：热工过程及设备；互动式教学；教学设计
作者简介：陈希（1983-），女，河南郑州人，华北水利水电大学土木与交通学院，讲师；仝玉萍（1979-），女，河南郑州人，华北水利水电大学土木与交通学院，副教授。（河南 郑州 450045）
基金项目：本文系华北水利水电大学校级教改项目“热工过程及设备课程教学改革和实践”（项目编号：2011-41）、河南省教育厅科学技术研究重点项目“异价掺杂负热膨胀ZrW2O8陶瓷材料研究”的研究成果。
中图分类号：G642.41 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0085-02
互动式教学是以学生为主体，立足于培养学生创新能力的一种全新的教学模式。在互动式教学中，科学的设计理念和巧妙的设计艺术是其成功的保证，实现互动式教学的全面创新是关键。在互动式教学中，教学重心由以教师为重心转向了教师与学生并重，学生变成了教学活动的积极参与者、主体与主角；教师的主体和主角作用则由主演变为导演。师生在教学过程中共同探求新知，完成教学任务。[1] 由于互动式教学能营造教学双方平等交流的教学环境，实现多边互动，紧密合作，从而激发教学双方的主动性和探索性，达成教学相长，成为教学中广泛实施的一种方法。但是，由于工科课程概念多、理论性强，不易找到互动的“切入点”，因而在高校工科教学中，对互动式教学的应用及研究相对较少。本文以“热工过程及设备”为例，探究了高校工科课程互动式教学的特征、形式、实施条件及注意事项。
一、“热工过程及设备”课程实施互动式教学的重要性
叶圣陶先生曾经说过：“所谓教师之主导作用，盖在善于引导启迪，使学生自奋其力，自孜其如，非谓教师滔滔讲说，学生默默聆听。”[2]由此看来，教师在教学过程中，必须承担导演的角色，激发学生兴趣，引导学生思考，根据学生心理、情感和能力等制定适合学生特点的教学目标、教学计划、教学内容、教学方法和教学评价方式，[3]营造合适的教学环境，培养学生学习能力和创新意识。在这种模式下，学生不仅是知识的“接收器”，更是新思想的“发射器”。
“热工过程及设备”课程是无机非金属材料专业的核心基础课程，课程主要内容是热工的基本原理与基本知识，包括气体力学及窑炉生产中的传热、传质过程，水泥、陶瓷等无机非金属材料制品常用炉型的构造和操作特点。此门课程综合性很强，而且随着生产的发展不断进步，学习此门课程，最终目的就是要让学生根据所学知识和工厂产品特点，选用合适炉型和适当工艺并改进现有设备。此门课程实用性很强，但是受传统教学模式讲授为主的局限，学生实践经验少，许多教师认为理所当然的知识，由于学生对知识没有感性的认识，只有囫囵吞枣记忆，必然会觉得枯燥无味。通过笔者对学生的问卷调查，学生普遍反映，课程知识过于晦涩难懂，插图不能让他们很清晰明白地理解窑炉的构造，选取窑炉时，又不知道是否能满足实际生产需要。“在课堂上好像听懂了，工作的时候到工厂里又什么都忘了”成了一种常态。因此，“热工过程与设备”的教学重点应在专业基础原理之上，引导学生分析解决问题，培养学生主动思考，积极参与。开放和参与成为教学的主要需求。只有开放，灵活运用多种信息渠道，例如工程实习，多媒体教学等，才可以激发学生对学习的兴趣，使学生有克服困难的动力；只有参与，充分选择课程和毕业设计、专题设置、课外师生问题探讨等多种教学手段，才可以提高学生独立思考和解决问题的能力，使学生不仅能深刻领会掌握知识，还使他们从学习过程中得到乐趣和自信。另一方面，开放互动式教学还使教师可以明确了解学生掌握知识的程度，防止了教师滔滔不绝，学生“望洋兴叹”的情景。教师也在和学生的讨论当中，增进自我的知识储备，自我知识不断更新，增进自身对新信息、新问题和新材料的分析判断能力，完成教学相长的过程。
二、“热工过程及设备”课程互动式教学设计
将开放互动式教学运用到“热工过程及设备”课程中，主要是教师要承担好“导演”的角色，因此设计是重中之重。从课程教学方式、专题设置、工程实习选择、设计毕业课题方向和课外师生探讨等方面，重点讨论如何在“热工过程及设备”中进行开放互动式教学。
1.课程教学方式
互动式教学注重师生之间的对话与合作，这对教师提出了更高的要求。首先，要与学生建立良好的平等民主的师生关系，使学生在课堂上愿意提问，敢于发言，教师要注意调动学生积极性，拉近与学生的距离。其次，加强与实际的联系，这就需要教师在备课的时候多准备工程实例，重点介绍设备的发展和革新，例如水泥窑余热发电的问题等。由于教材经常会存在滞后性，所以这是对教材的有力补充。再次，由于学生性格有所差异，就要教师对学生充分了解之后分配任务。对于学习程度较好的学生，可以承担起教师助手的角色，学习程度较差的学生，及时发现他们的问题并解决。此外，课堂可以采取多种讨论方式，小组讨论窑炉设计方法或是以学生为主体，讲解课程内容，教师加以补充，都是促进师生交流的有利途径。需要注意的是，由于课堂时间紧，教师一定要合理引导，控制课堂节奏，保证在重点问题上充分讨论，花费时间较多的问题可以放在课后深入讨论，及时讲评总结，一切概念和内容都要准确简练传授给学生。在课程评价体系中体现此环节，对表现好的学生加以鼓励，更加有利于激发学生积极性，体现学生主体地位。
2.专题设置
在课程内容之外，请相关工程技术人员或是有经验的教授交流，座谈工程实践中遇到的问题或科研课题中的经验，这种专题讲解的形式，不仅扩宽学生视野，还可以使教师对所学知识认识进一步深化，达到教学相长的目的。在“热工过程及设备”课程教学中，请产学研共建单位例如水泥厂、陶瓷厂的工程师来和学生交流，有利于学生接触到相关产业中的最新发展，明确自身的发展方向。在交流的过程中，学生们了解到，在实际生产中，要结合专业知识，对工厂中的设备不断进行改进，提高产业效率，减少能源消耗，在生产中不断论证，方能成功。并且在这个过程中，要注意知识产权保护。
3.工程实习和毕业设计
对于“热工过程及设备”课程，工程实习和毕业设计是重要的一环，是提升专业水平，深化工程认识的重要途径。在材料工程专业设置中，有多次实习，包括认识实习和生产实习、实训等，在“热工过程及设备”课程开课之前，即大三上半学期，开展了工程实训，组织学生去产学研合作单位耐火材料厂实习，在实践过程中提高自身理论水平，在实践中穿插理论教学部分，使学生有问题时能得到及时解决，并加深对设备的理解和认识，达到教学做一体化的要求。例如回转窑部分，在水泥厂实习过程中，学生提问现代回转窑和传统回转窑相比有何改进之处，教师借助现场设备讲解旋风除尘器及窑外原料预烧设备的设置，使学生更直观观测到书本上描述的设备，
三、实践效果
我们在2008级至2010级无机非金属材料专业的“热工过程及设备”课程中进行了互动教学改革，采取了课堂分组讲演、生产实训、设置专题多种教学模式启发学生探究式学习，收到了非常好的效果。对学生的问卷调查表明，90%以上的学生认为，把课程与实训和专题联系起来，对他们理解本课程帮助很大，使他们在从课本学到知识的同时，从实际生活中认识并了解了相关的设备与技术，使学习变得具体化、实效化，拓宽了知识面，掌握知识更加牢固和高效。
四、结论
实践证明，将开放互动式教学模式运用到“热工过程及设备”教学及实践中，可以取得良好的效果。该教学模式在互动中激发了学生的学习兴趣，培养了学生创新精神和创新能力，锻炼了学生运用所学知识独立解决问题、自由思考和表达的能力，使学生和教师在互动过程中共同进步，达到教学相长的目的。
参考文献：
[1]任红杰.关于高校互动式教学的思考[J].高校理论战线，2007，（5）.
[2]王春净，代云霏.课堂教学中教师主导作用发挥刍议[J].科学教育导刊，2012，（5）.
[3]吕爱民，姚军.高校工科互动式教学的探讨[J].中国石油大学学报（社科版），2006，（6）.
（责任编辑：刘辉）