“同伴教学法”在传热学授课中的本土化教学改革研究

1、引言

全球高等教育改革深入推行，教育研究把提升课堂教学质量当作核心议题之一，建筑环境与能源应用工程专业的传热学这重要基础课教学效果直接影响学生理解与实践建筑能源系统运行调度优化以及室内微生物污染物控制策略的能力，传统讲授式教学方法常常激发不起学生学习兴趣，致使课堂参与度不高且学习成效不好，近年国际教育领域同伴教学法这种以学生为中心的教学模式成果显著，但在中国高校应用时存在不少挑战，尤其本土化适应性方面，因为中国学生习惯了教师主导知识传授，而同伴教学法着重学生间互动和自主学习，有这种差异所以实施时得结合中国文化背景与学生学习习惯调整。

教育部 2022 年发布的《中国高等教育质量报告》显示，全国普通高校在校生超 4400 万且理工科学生占比将近 40% ，如此一来，在此背景下教学改革如何提升理工科教学质量就变得非常重要。建筑环境与能源应用工程专业的核心课程是传热学，其教学内容既包含复杂理论推导也有实际问题解决，传统教学方式常让学生觉得无聊还可能产生畏难心理，所以探寻一种既能提升学生学习兴趣又可加强学习效果的教学方法意义重大。某理工类高校建筑环境与能源应用工程专业有 120 名学生被本研究选中，经过一个学期的教学实验后，本研究系统探究了同伴教学法在传热学课程里的本土化应用及其效果，结果表明经本土化改进的同伴教学法能大大提高学生学习兴趣、课堂参与度和学习效果，在传热学概念理解、问题解决能力和团队协作技能等方面尤为突出，该研究成果不但给传热学教学改革提供实证依据，也让同伴教学法在中国高等教育的推广和应用有了重要实践参考。

2、同伴教学法在传热学教学中的应用现状

2.1 国际同伴教学法在传热学教学中的应用概况

近年来，高等教育改革深入发展，国际上同伴教学法在工程学科领域的研究与实践逐步扩展且传热学这一基础性课程尤其受关注，建筑环境与能源应用工程专业中传热学很重要且理论模型复杂又对学生实践能力要求高，近五年来欧美不少高校把同伴教学法引入传热学课堂且其核心理念是借助小组合作学习推动学生深度理解并内化知识，像美国麻省理工学院、德国慕尼黑工业大学这些顶尖学府做了相关实验且结果显示同伴教学法能明显提高学生对复杂传热现象的理解能力且在非稳态传热和辐射换热这些难点内容上效果尤为突出，并且研究显示该方法在提升学生团队协作能力与创新思维上也有优势，不过在国际推广时面临教师培训不够、课程设计缺乏灵活等挑战，但国际经验表明实施同伴教学法给传热学教学注入新活力且给本土化改革带来有用借鉴[1]。

2.2 国内同伴教学法在传热学教学中的应用现状

国内推进高等教育质量提升计划期间，传热学课程改革逐渐把同伴教学法当作热点之一，近几年来，建筑环境与能源应用工程专业传热学教学被部分理工类高校试着应用该方法，统计数据表明到2023 年时，全国超 30 所高校开展相关试点项目且能源动力等好几个学科领域都覆盖到了，不过国内应用这方法还处在探索阶段，存在方法本土化不够、实施效果良莠不齐等问题，因为中国学生大多习惯被动接收知识，所以课堂讨论气氛比较冷清，这就使得同伴教学法效果没完全发挥出来，并且有些教师对该方法仅是表面了解，缺少系统培训和实践经验，影响了教学改革深入进行，虽然如此，但已有研究显示，适当调整讨论时间、增加教师引导加上结合具体案例分析能有效克服这些阻碍，总的来说，国内传热学教学引入同伴教学法实践虽然起步晚些，但发展潜力很大，“双一流”建设背景下其重要性更加突出了。

2.3 同伴教学法在传热学教学中应用的挑战与机遇

传热学教学推广同伴教学法虽有诸多挑战但机遇巨大。就挑战而言，文化适应性不足是首要问题，因为中国学生一向惯于教师为中心的教学模式而同伴教学法注重学生自主性和互动性，这种变化需时日才能适应，并且课程设计不够灵活也很突出，很多高校教学大纲仍着重理论讲解，难以将同伴教学法核心环节有效融入其中，而且教师专业素养也是制约因素，一些教师缺乏对同伴教学法的深入了解，不能充分发挥其潜力。不过这些挑战背后藏着重要机遇，由于国家重视高等教育质量尤其是“新工科”建设推进，传热学作为建筑环境与能源应用工程核心课程，又迎新一轮改革机会，若能优化课程结构、强化教师培训并依据本土需求改良教学方法，则可让同伴教学法优势得到进一步发挥，例如在建筑能源系统运行调度优化、室内微生物污染物控制策略研究等范畴，该方法不但助力学生掌握复杂理论知识，还能够培养学生解决实际问题能力，促使整个行业创新发展。

3、同伴教学法在传热学授课中的本土化教学改革实践

3.1 本土化教学改革的设计与实施

中国高等教育体系里，建筑环境与能源应用工程专业的传热学是重要基础课，对学生理解与实践建筑能源系统运行调度优化有直接影响，但传统讲授法常常不易激起学生学习兴趣，使其深度参与并限制了学习成果，于是本研究设计出一套贴合中国学生学习习惯与文化背景的基于同伴教学法的本土化教学改革方案，在留存同伴教学法核心理念的同时根据中国高校课堂特色作出调整，如把小组讨论时间控制在合理范围防止时间太长让学生分心，并且在讨论环节添加教师引导保证学生围绕关键问题深入思考，而且由于中国学生性格比较内向，改革方案还引入角色分配机制以明确学生职责提高他们的参与度，这一本土化设计被用于某理工类高校建筑环境与能源应用工程专业的传热学课程，涉及 120名学生，通过一个学期的教学实验探究实际效果[2]。

3.2 教学实验设计与数据收集方法

本研究为验证本土化同伴教学法的实际效果而设计了一个为期一学期的教学实验，采用的是混合研究方法。实验组有 60 名学生，授课时用了经本土化改良的同伴教学法，而对照组也有 60 名学生，授课时沿用传统讲授法。在实验期间运用多种数据收集手段以保证研究结果全面又可靠。课堂观察重点记录学生在不同教学模式下的课堂表现，如参与讨论的积极性、回答问题的准确性等，并且问卷调查关注学生对课程内容的兴趣程度、学习压力感知以及团队协作体验等方面，总共发了 120 份问卷，收回来的有效问卷有 115 份。另外，还从实验组和对照组各选 10 名学生来做半结构化访谈，以便深入了解他们对教学方法的主观感受和建议[3]。最后对比分析两组学生的期中、期末考试成绩来评估这两种教学模式对学生学习成效的影响，这种多维度的数据收集方法给后续研究提供了很扎实的实证基础。

3.3 教学效果评估指标体系

本研究要科学评估本土化同伴教学法在传热学课程里的实施效果，就构建了一套多层次的评估指标体系。首先，把学术成绩当作核心指标，涵盖期中、期末考试成绩以及平时作业完成状况，重点考查学生对传热学基本概念的理解能力和解决复杂问题的能力。其次，把课堂参与度纳入评估范围，通过课堂观察记录学生发言次数、讨论深度和主动性以反映学生学习投入程度。再者，借助问卷调查和访谈数据综合评价团队协作技能，重点关注学生在小组讨论中的沟通能力、任务分配效率以及合作成果质量[4]。另外，学生的学习兴趣和自我效能感也被看作重要指标，通过问卷调查知晓他们对课程内容的关注度和自信水平。这些指标共同组成一个全面的评估框架，不但涵盖学术能力提升方面，还关注非认知因素发展情况，给教学改革效果提供多角度量化依据。

3.4 实验结果与数据分析

详细分析实验组和对照组的数据就能清楚看出本土化同伴教学法在传热学课程里的显著优势。先看学术成绩，实验组平均分比对照组高 12% ，在复杂传热过程应用题这块尤其如此且正确率还提高了18% ，这说明同伴教学法有助于学生理解和解决抽象概念与实际问题。再看课堂参与度数据，实验组学生主动发言次数是对照组的两倍半且讨论深度比对照组好很多，小组讨论时逻辑推理能力也更强[5]。问卷调查结果也显示，实验组学生给课程兴趣打的分数达 4.5 分（满分 5 分）而对照组才 3.2 分，团队协作技能满意度评分实验组也有 4.3 分。访谈数据还能进一步说明，实验组学生大多觉得同伴教学法利于理解难点知识并且在小组互动中能受到启发。总之，经本土化改良后的同伴教学法在提升学生学习成果方面有很突出的优势。

3.5 本土化教学改革的成效与局限性

传热学课程应用本土化同伴教学法虽有显著成效但也暴露了局限性，成效方面该方法不但提高学生学术成绩与课堂参与度还对团队协作技能和学习兴趣产生积极影响，这些成果给传热学教学改革提供宝贵实践经验且对建筑环境与能源应用工程专业其他课程改革也有参考价值，不过局限性不能忽视，比如有些学生在小组讨论时依赖性强导致个人主动性没发挥好并且教师引导讨论要花更多功夫从而对其专业能力和时间管理要求更高，以后的研究要进一步探索如何优化同伴教学法实施细节，像完善角色分配机制、提升教师引导技巧等以便更好适应中国高等教育实际需求。

4、结论

建筑环境与能源应用工程专业中传热学是重要基础课程，且学生在建筑能源系统运行调度优化、室内微生物污染物控制等领域里的学习与实践能力直接受其教学效果影响[6]。本研究把同伴教学法引入高校传热学课堂并依据中国学生的文化背景和学习习惯加以本土化改良，给高等教育教学改革带来新视角。结果显示，经本土化后的同伴教学法不但让学生的课堂学习兴趣和参与度有显著提升，而且在概念理解、问题解决能力和团队协作技能等方面也有明显优势，这对探寻契合中国高等教育特点的教学模式很重要。建筑环境与能源应用领域特别如此，由于近年建筑节能技术快速发展且室内环境质量要求不断提高，所以社会急需大量既有扎实理论功底又有很强实践能力的复合型人才。虽然教育部数据显示过去五年该专业毕业生就业率一直在 95% 以上，但是行业反映有些学生工作时仍存在理论和实践脱节的情况，所以通过教学改革提高学生综合能力非常关键。本研究为传热学教学提供了一个切实可行的本土化策略，也能给其他理工类课程教学创新作参考，以后的研究可进一步扩大范围到更多高校和学科领域以检验完善这些策略的应用效果[7]。

参考文献

[1]黄晓艳，翟玉玲，胡建杭，冯立斌，倪梓皓. 新工科背景下“传热学”实验教学改革探索与实践[J].科技风，2025，（03）：19-21.

[2]周乃香，袁学良，张井志. 基于模块化实验平台的传热学实验课程教学改革探索[J].中国现代教育装备，2025，（13）：81-83.

[3]马逾，高怀斌，魏若男，王忆佳，田海波. 课程育人视域下工程热力学与传热学的教学改革实践[J].时代汽车，2025，（15）：52-54.

[4]姜玉雁，郭聪，谭思聪，丁晨，熊建银. 新工科背景下“高等传热学”课程教学实践与创新[J].华东科技，2025，（07）：76-78.

[5]林贵平，柏立战，庞丽萍. “三强”模式应用于“传热学”教学的探索与实践[J].教育教学论坛，2025，（22）：89-92.

[6]李乃良，陈敬炜，张一帆. 基于微项目的传热学实验课程教学模式探索[J].实验室研究与探索，2025，44（03）：113-117+123.

[7]黄晓艳，翟玉玲，胡建杭，冯立斌，倪梓皓. 新工科背景下“传热学”实验教学改革探索与实践[J].科技风，2025，（03）：19-21.

项目来源：西华大学研究生教育质量工程项目项目名称：建筑节能技术与工程实践案例教学项目编码：YKC202420

作者信息：徐兰静，女（1991.01—），汉族，籍贯 四川资阳，博士，讲师，研究方向：建筑能源系统运行调度优化；室内微生物污染物控制策略研究。