工程教育認(rèn)證背景下《建筑節(jié)能案例》課程教學(xué)改革探究
——以湖南人文科技學(xué)院為例

林道光

(湖南人文科技學(xué)院 能源與機(jī)電工程學(xué)院，湖南 婁底 417000)

2016年我國成功加入《華盛頓協(xié)議》，成為該協(xié)議第18個簽約成員，推動了我國高校工程教育專業(yè)按照國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革與建設(shè)[1]。《華盛頓協(xié)議》遵循三個基本理念：成果導(dǎo)向教育、以學(xué)生為中心、持續(xù)質(zhì)量改進(jìn)。這三個理念強(qiáng)調(diào)了培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力[2-3]。高校畢業(yè)生的畢業(yè)要求必須覆蓋工程知識、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會等12項(xiàng)指標(biāo)[4]。2020年10月，吳巖司長在工程教育高峰論壇上指出我國工程教育專業(yè)認(rèn)證要從1.0階段向2.0階段轉(zhuǎn)變[5]。在工程專業(yè)認(rèn)證中，畢業(yè)要求能否達(dá)成的關(guān)鍵是課程體系的支撐，每一條畢業(yè)要求必須落實(shí)到具體的課程教學(xué)中去，每門課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是畢業(yè)要求達(dá)成的基礎(chǔ)[6-7]。以工程教育認(rèn)證理念為標(biāo)準(zhǔn)開展課程教學(xué)，是參加工程教育認(rèn)證的前提，也是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措[8]。

《建筑節(jié)能案例》是湖南人文科技學(xué)院能源與動力工程專業(yè)開設(shè)的一門綜合性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，通過對該課程的學(xué)習(xí)，可培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能減排意識，熟悉建筑節(jié)能相關(guān)法規(guī)和政策，掌握建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的理論和方法，為學(xué)生從事建筑能源系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、改造以及運(yùn)行管理提供支持。建筑節(jié)能相關(guān)課程的改革對提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力具有重要意義，國內(nèi)眾多學(xué)者對建筑節(jié)能相關(guān)課程進(jìn)行了改革探索與實(shí)踐[9-11]。新形勢下，湖南人文科技學(xué)院的《建筑節(jié)能案例》課程教學(xué)已不能完全滿足工程教育要求，主要體現(xiàn)在：課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐不夠，教學(xué)模式上以掌握知識點(diǎn)為目標(biāo)，學(xué)生被動接受知識，對學(xué)生的工程意識和解決復(fù)雜工程問題的能力評價有待進(jìn)一步改進(jìn)?；诠こ陶J(rèn)證背景，本文從課程目標(biāo)、教學(xué)模式、課程學(xué)習(xí)評價與持續(xù)改進(jìn)四個方面對《建筑節(jié)能案例》課程進(jìn)行了教學(xué)改革探究。

一、改進(jìn)課程目標(biāo)

每門課程首先要有明確的培養(yǎng)目標(biāo)，合理的課程目標(biāo)是課程教學(xué)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)定的課程目標(biāo)不夠具體，表述模糊，定位不清，對學(xué)生工程能力、素質(zhì)以及畢業(yè)要求的支撐關(guān)系有待進(jìn)一步明確細(xì)化。結(jié)合湖南人文科技學(xué)院人才培養(yǎng)方案，以學(xué)生的畢業(yè)要求為導(dǎo)向，設(shè)定了《建筑節(jié)能案例》課程的培養(yǎng)目標(biāo)主要為：

課程目標(biāo)1：掌握建筑常見的節(jié)能技術(shù)理論和方法，能夠?qū)?shù)學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于建筑節(jié)能技術(shù)和案例分析中。

課程目標(biāo)2：能夠根據(jù)專業(yè)知識，綜合考慮國家規(guī)范、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境等因素，制定合理的建筑能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與改造方案。

課程目標(biāo)3：具有查閱和分析文獻(xiàn)的能力，能追蹤國內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)前沿和研究動態(tài)，能分析各種設(shè)計(jì)方案優(yōu)缺點(diǎn)，開展研究。

課程目標(biāo)4：熟悉環(huán)境保護(hù)的相關(guān)法律法規(guī)，掌握可再生能源在建筑節(jié)能領(lǐng)域中的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的意識。

課程目標(biāo)5：能夠撰寫建筑能源管理報告和設(shè)計(jì)方案、能夠進(jìn)行有效溝通和團(tuán)隊(duì)合作，研究設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)匯報表達(dá)清晰，邏輯性強(qiáng)。

二、優(yōu)化教學(xué)模式

課程目標(biāo)的達(dá)成主要通過課程教學(xué)活動來實(shí)現(xiàn)，科學(xué)與合理的教學(xué)模式設(shè)計(jì)對課程目標(biāo)的高質(zhì)量達(dá)成非常重要[12]986?！督ㄖ?jié)能案例》課程可采用“線上線下式教學(xué)”“案例式教學(xué)”“項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)”模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高學(xué)習(xí)效果。

(一)線上線下混合式教學(xué)

《建筑節(jié)能案例》具有課程知識點(diǎn)多，涉及內(nèi)容廣，綜合性、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較高，有限的課時內(nèi)教師很難全面地進(jìn)行講授。而采用線上和線下混合式教學(xué)，可以緩解先前緊張的授課學(xué)時，能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，達(dá)到更好的教學(xué)效果。線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和線下學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的科學(xué)設(shè)置表現(xiàn)為線上解決硬知識，線下解決軟實(shí)力；線上注重工程知識獲取，線下注重綜合能力提升。

線上教學(xué)環(huán)節(jié)是通過課程知識點(diǎn)的分解重構(gòu)來全方位詮釋課程知識點(diǎn)。教師將課程教學(xué)大綱、考試大綱、相關(guān)教材、微視頻、課件、習(xí)題庫、工程設(shè)計(jì)案例以及知識擴(kuò)展資料上傳到網(wǎng)上平臺，在每個章節(jié)發(fā)布課程學(xué)習(xí)任務(wù)單，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式、作業(yè)及考核方式[13]。課程內(nèi)容的基本概念、建筑節(jié)能相關(guān)法律法規(guī)、優(yōu)秀的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)案例、建筑節(jié)能技術(shù)前沿和相關(guān)視頻等資料可以供學(xué)生自行學(xué)習(xí)，并將在線學(xué)習(xí)表現(xiàn)納入課程學(xué)習(xí)評價。教師可以通過學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況隨時了解其學(xué)習(xí)過程中存在的問題，從而在線下教學(xué)中能夠有針對性地對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解[14]。線下教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括：課程重難點(diǎn)和知識點(diǎn)的講授、重點(diǎn)設(shè)計(jì)案例的討論、團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目主題匯報和綜合能力提升實(shí)踐等內(nèi)容。線下教學(xué)環(huán)節(jié)注重課堂互動，采用小組討論、案例分析、項(xiàng)目驅(qū)動等方式，開展課程重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容以及自主學(xué)習(xí)過程中遇到的共性問題的學(xué)習(xí)，并對知識的工程應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)展，見圖1。

圖1 線上線下混合式教學(xué)方案

(二)案例式教學(xué)

案例式教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生“設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案”“研究”等能力。針對課程特點(diǎn)，在教學(xué)過程中采用大量案例式教學(xué)(見表1)，融合學(xué)生“碎片狀”的課程知識，拓寬學(xué)生的知識面，引導(dǎo)學(xué)生從整體、系統(tǒng)的角度學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識，實(shí)現(xiàn)理論知識與案例分析相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。授課時，可通過一段引人入勝的視頻導(dǎo)入典型的建筑節(jié)能案例，創(chuàng)設(shè)工程案例情境，提出問題引發(fā)學(xué)生思考，接著開展理論知識和設(shè)計(jì)方案原理講解，最后采用案例回顧的方式再次讓學(xué)生進(jìn)行工程案例分析[15]。工程案例的選取是實(shí)施案例教學(xué)的關(guān)鍵，要根據(jù)既定的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生情況選擇真實(shí)性、針對性、啟發(fā)性、問題性的實(shí)際工程案例[12]984-993。課堂上采用了案例式教學(xué)可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識去探究解決問題的方案，將理論、實(shí)踐與應(yīng)用相貫通，增加學(xué)生對專業(yè)知識的理解、掌握和應(yīng)用能力，并將節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展等理念有機(jī)融入課程教學(xué)案例中。

表1 可供選擇的部分教學(xué)工程案例

(三)項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)

項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識、提高他們的“設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案”“研究”“溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作”等能力。通過科學(xué)選擇部分課程內(nèi)容作為學(xué)生案例實(shí)踐項(xiàng)目，提前在線上發(fā)布項(xiàng)目任務(wù)清單，引導(dǎo)學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)、分工協(xié)作，開展項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)地調(diào)研、資料收集、情境創(chuàng)設(shè)、分析與討論、形成研究論文或設(shè)計(jì)方案。對研究論文/設(shè)計(jì)選題、文獻(xiàn)閱讀量、工具應(yīng)用、論文字?jǐn)?shù)、論文格式、論文/設(shè)計(jì)方案規(guī)范程度等方面提出明確要求，要求制作PPT并進(jìn)行課堂匯報。對于創(chuàng)新性較強(qiáng)的項(xiàng)目，教師可以持續(xù)性地對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)來完善該項(xiàng)目，鼓勵學(xué)生參加各類競賽并指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表小論文或申報專利。項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)使學(xué)生從知識的被動接受者變?yōu)橹鲃犹剿髡?，提升了學(xué)生的工程知識、個人技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和工程應(yīng)用等綜合能力。

三、創(chuàng)新課程學(xué)習(xí)評價并持續(xù)改進(jìn)

(一)創(chuàng)新課程學(xué)習(xí)評價

課程學(xué)習(xí)評價是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的課程教學(xué)評價較多地關(guān)注教師的“教”而不是學(xué)生的“學(xué)”，而工程教育認(rèn)證要求關(guān)注學(xué)習(xí)探索過程，突出學(xué)生能力的評價，讓課程學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)從“教得怎么樣”向“學(xué)得怎么樣”轉(zhuǎn)變[16]。因此，我們要結(jié)合課程特點(diǎn)和課程教學(xué)目標(biāo)，突出對學(xué)生各項(xiàng)能力的評價，注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價，采取多元化的評價體系，并合理設(shè)置各項(xiàng)考核內(nèi)容的成績占比，圍繞“工程能力培養(yǎng)”這個主線，構(gòu)建“知識+能力”的多元評價體系[17]，具體見圖2。

圖2 課程學(xué)習(xí)評價標(biāo)準(zhǔn)

課程學(xué)習(xí)評價總成績由平時成績、學(xué)生項(xiàng)目匯報成績、期末綜合測試成績組成，針對課程目標(biāo)設(shè)計(jì)考核內(nèi)容并細(xì)化評分標(biāo)準(zhǔn)。平時成績主要由線上學(xué)習(xí)、在線表現(xiàn)、線下課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)的成績組成，主要考察學(xué)生對工程知識的掌握；學(xué)生項(xiàng)目匯報主要由項(xiàng)目“選題質(zhì)量”“能力水平”“成果質(zhì)量”“匯報質(zhì)量”的成績組成(見表2)；期末綜合能力測試，采用完成課程某一主題的研究或設(shè)計(jì)，撰寫課程小論文或設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行匯報，其評分標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生項(xiàng)目匯報評分標(biāo)準(zhǔn)大致相同，但任務(wù)難度和能力要求更高。學(xué)生項(xiàng)目匯報和期末綜合能力測試重點(diǎn)考核學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，包括工程設(shè)計(jì)能力、研究能力、低碳節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展意識、團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力。

(二)堅(jiān)持持續(xù)改進(jìn)

持續(xù)改進(jìn)是提高課程建設(shè)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。對此，可在課程教學(xué)中適當(dāng)?shù)貙φn程定位、教學(xué)進(jìn)度安排、老師教學(xué)方式、老師需要改進(jìn)之處、自身學(xué)習(xí)精力投入等問題開展教學(xué)問卷調(diào)查，找出問題并及時采取改進(jìn)措施。考試后，從試卷題量、難易程度、知識點(diǎn)的覆蓋率、學(xué)生成績分布、知識點(diǎn)的得失分率等方面進(jìn)行分析總結(jié)。課程結(jié)束后，根據(jù)督導(dǎo)、同行教師和學(xué)生的教學(xué)評價及社會反饋，從工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生畢業(yè)要求、課程目標(biāo)、學(xué)生能力達(dá)成、畢業(yè)要求達(dá)成、課程特色等方面對課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、課程學(xué)習(xí)評價等進(jìn)行全面的分析總結(jié)并持續(xù)改進(jìn)[17-18]。學(xué)生畢業(yè)后，通過走訪和問卷調(diào)查等方式深入分析本課程教學(xué)的社會需求和其對畢業(yè)學(xué)生從事相關(guān)工作的能力是否起到支撐作用，最后根據(jù)反饋對課程持續(xù)改進(jìn)。這種通過構(gòu)建閉環(huán)的課程持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，能使課程教學(xué)的質(zhì)量循環(huán)持續(xù)提升，具體見圖3。

四、結(jié)語

工程教育認(rèn)證對提高工程教育質(zhì)量具有重要意義，是國際工程教育改革與創(chuàng)新的潮流。在此背景下，通過以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的工程認(rèn)證理念，對專業(yè)課程《建筑節(jié)能案例》從課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、課程學(xué)習(xí)評價與持續(xù)改進(jìn)四個方面進(jìn)行了探討。發(fā)現(xiàn)從以學(xué)生畢業(yè)要求為導(dǎo)向改進(jìn)課程教學(xué)目標(biāo)，以學(xué)生為中心開展線上線下混合式、案例式、項(xiàng)目驅(qū)動式的多樣化教學(xué)模式，以學(xué)生能力評價為重點(diǎn)建立“知識+能力”的多元課程學(xué)習(xí)評價體系，根據(jù)反饋持續(xù)不斷地改進(jìn)課程教學(xué)四個方面入手，能提高課程教學(xué)質(zhì)量，為課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成提供有力支撐，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。