疫情防控常態(tài)下建環(huán)專業(yè)實踐教學(xué)模式探討及實施

張 立 金 光 張亞竹 顧 潔 牛永紅

（內(nèi)蒙古科技大學(xué)，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

0 引言

畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)實習(xí)是大學(xué)生本科畢業(yè)前的最后一部分學(xué)習(xí)任務(wù)， 也是本科教育的重要組成部分。需要學(xué)生針對實際工程獨立或協(xié)作的進行設(shè)計，這不僅可以增強學(xué)生的動手能力和解決實際工程問題的能力，而且畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)實習(xí)的實踐教學(xué)過程對學(xué)生的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神也有較大的幫助，同時它也是培養(yǎng)學(xué)生工程意識和工程設(shè)計能力的主要途徑。 在畢業(yè)實習(xí)的實踐教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的模式是組織安排學(xué)生去現(xiàn)場參觀、 記錄本專業(yè)的工程內(nèi)容，然后查資料，豐富相關(guān)的專業(yè)知識，對本專業(yè)的知識融會貫通，最后應(yīng)用到工程實踐中。 畢業(yè)設(shè)計是通過面對面安排具體工程案例， 并講解相關(guān)的工程實例，運用所學(xué)的知識，在以前課程設(shè)計的基礎(chǔ)上，完成較大的、具體的工程實例的設(shè)計，為以后的工作和學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，從而為面向更廣泛領(lǐng)域和區(qū)域的工程教育提供中國方案和人才培養(yǎng)貢獻。

自2020年年初爆發(fā)新冠疫情以來， 已經(jīng)接近兩年的時間，新冠肺炎疫情從未從身邊離開，疫情防控已經(jīng)常態(tài)化，尤其是對于各大院校來說，學(xué)生來自全國各地，如何避免發(fā)生“學(xué)校聚集性”疫情事件，如何開展正常的教學(xué)工作是擺在高校面前的一個難題。2020年1 月28 日教育部發(fā)布延期開學(xué)通知， 各學(xué)校采取相應(yīng)措施，倡導(dǎo)“停課不停學(xué)”并開通了線上課程，兩年來各大院校根據(jù)疫情情況采用了線上和線下教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式。 針對建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的大四學(xué)生在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的部分問題，同時也是所有工程類專業(yè)都會面臨的問題，本文重點從畢業(yè)設(shè)計這個方面進行分析與探討，為以后疫情防控常態(tài)下的常規(guī)教學(xué)提供一定的經(jīng)驗和參考。

1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)缺點

目前，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)走入千家萬戶，網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)達，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有以下優(yōu)點：

（1）學(xué)習(xí)方式具有靈活性，不受時間和空間的限制，可以隨時隨地安排自己的學(xué)習(xí)計劃。

（2）資源形式多樣化，線上教育的資源形態(tài)媒介多，能滿足學(xué)生當(dāng)前的各種求知需求。

（3）線上教育課程選擇范圍更廣，網(wǎng)絡(luò)資源幾乎包括了本專業(yè)的所有內(nèi)容，包括通風(fēng)、制冷、空調(diào)、供暖、鍋爐、燃氣等各個方面。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的缺點有以下幾點：

（1）高校開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，教育者和受教育者在教學(xué)觀念、教學(xué)習(xí)慣上需要一個適應(yīng)過程。

（2）開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)需要教師和學(xué)生雙方都必須具備一定的現(xiàn)代信息技術(shù)知識，而目前國內(nèi)高校信息技術(shù)教育相對滯后，因此也限制了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。

（3）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是一種基于現(xiàn)代高科技的教育技術(shù)，無論在技術(shù)上還是設(shè)備上都需要一定的投入。

2 線上教學(xué)中存在的問題

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)“畢業(yè)設(shè)計”教學(xué)目標：

（1）通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生鞏固、驗證和深化已學(xué)到的本專業(yè)基本概念、基本知識和基本技能。

（2）培養(yǎng)學(xué)生運用專業(yè)知識提出問題、分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，為學(xué)生的職業(yè)發(fā)展和繼續(xù)深造打好基礎(chǔ)。

（3）了解本課題國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)與水平，培養(yǎng)學(xué)生檢索、閱讀國內(nèi)外文獻資料的能力。 在教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生運用技術(shù)專業(yè)課的能力，培養(yǎng)其分析和解決實際工程問題的能力，要求學(xué)生掌握工程中常見的問題及解決的方法，為學(xué)生的工作和進一步深造打下堅實的基礎(chǔ)。

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)在去年疫情下的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)實踐中，存在以下三個問題：

第一是畢業(yè)設(shè)計的課題大多情況下是指導(dǎo)教師自己擬定的，題目的內(nèi)容及難易程度與教師的水平密切相關(guān)，不同的教師擬定的題目難易程度不同，知識面覆蓋也不同，命題的隨意性較大，這樣畢業(yè)設(shè)計無法保證學(xué)生得到全面的、系統(tǒng)的工程訓(xùn)練。 同時由于時間的限制，學(xué)生對工程規(guī)范及大型工程設(shè)計軟件難以熟練掌握，導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計出現(xiàn)一人做，多人抄的現(xiàn)象，缺乏了實際工程的復(fù)雜性和可變性。 一人一題，真題真做這是目前最為提倡的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革，需要教師和同學(xué)共同努力，才能完成這個目標。 由于學(xué)生的實際水平及時間的限制， 學(xué)生只能完成題目較大，但是設(shè)計內(nèi)容單一的項目，或者題目較小內(nèi)容較復(fù)雜的內(nèi)容，無論從哪一方面都無法滿足覆蓋面較寬符合教學(xué)需要，加上實際工程的復(fù)雜性和可變性，學(xué)生根本沒有辦法在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)針對以上存在的問題，如何改革畢業(yè)設(shè)計的模式，有效利用原有的學(xué)習(xí)時間、在原有掌握的理論基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生整體工程意識，提高學(xué)生的工程設(shè)計能力是本文要研究探討的。

第二是以前的畢業(yè)設(shè)計是教師通過安排面對面答疑來解決同學(xué)們畢業(yè)設(shè)計過程中可能遇到的問題，疫情期間學(xué)生們無法來到學(xué)校，無法面授同學(xué)們的問題。 同時以前在學(xué)校內(nèi)做設(shè)計，有固定的設(shè)計教室，同學(xué)們可以在教室內(nèi)相互討論。 通過討論使同學(xué)對一些問題能夠有更深的了解。 現(xiàn)在只能通過網(wǎng)絡(luò)討論，及時性較差。 同時學(xué)生在家無法有效利用學(xué)校圖書館的資源，這也是畢業(yè)設(shè)計過程中可能遇到的問題。

第三是以前傳統(tǒng)的教學(xué)模式是，同學(xué)們在每個設(shè)計階段，教師現(xiàn)場檢查同學(xué)們的設(shè)計進度，掌握學(xué)生們的設(shè)計情況，同時安排下一步的工作計劃。 由于疫情防控目前學(xué)生無法到校，同學(xué)們所繪圖紙發(fā)給教師以后由于軟件版本及使用熟練程度等問題，不能清晰發(fā)現(xiàn)同學(xué)們的問題，無法準確把握同學(xué)們所遇到的問題從而不能針對具體問題做深入透徹的講解。

3 線上教學(xué)的關(guān)鍵點及實施

畢業(yè)設(shè)計與課程設(shè)計不同，不是一個工程項目的單一內(nèi)容，畢業(yè)設(shè)計是拿一個實體工程的案例進行完整的設(shè)計，學(xué)生不僅需要解決課程設(shè)計的一些工程基本問題，還需要對以前課程設(shè)計中遇到的問題進行更加深入、熟練的掌握，比如工程繪圖軟件，基本知識的掌握，本行業(yè)規(guī)范、標準的熟悉以及跟當(dāng)前社會發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用的融合，比如BIM、VR 等。 線上授課的一個重要方法是在“畢業(yè)設(shè)計”教學(xué)實踐引入共享屏幕、在線直播的方法或者以Vlog 的方式對現(xiàn)場提前拍攝，建立多媒體視頻庫來加強教學(xué)工作，降低理論學(xué)習(xí)的枯燥性，對設(shè)計過程中遇到的問題及時反饋于工程實踐，提高課程內(nèi)容參與性，有效激發(fā)學(xué)生的積極性與創(chuàng)新意識。

在案例教學(xué)中涉及的關(guān)鍵問題如下：

（1）讓學(xué)生理解“畢業(yè)設(shè)計”的重要性。 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生活中最后一部分的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是學(xué)生走向社會，步入工作的最后的“練兵”的機會，如何利用這個時間更好的復(fù)習(xí)大學(xué)期間所學(xué)的內(nèi)容， 同時有的放矢，對以后工作中可能遇到的問題做一個全面了解對大四學(xué)生來說是非常重要的。 旨在檢驗學(xué)生綜合運用所學(xué)理論、知識和技能解決實際問題的能力。 在教師指導(dǎo)下， 學(xué)生就選定的課題進行工程設(shè)計和研究，包括設(shè)計、計算、方案論證、繪圖等，最后提交一份合格的施工圖。 學(xué)生只有在完成教學(xué)計劃所規(guī)定的理論課程、課程設(shè)計與實習(xí)，經(jīng)考試、考查及格后方可進行，是評定畢業(yè)成績的重要依據(jù)， 學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計答辯，成績評定及格才能畢業(yè)。

2005年以后國家教育部門提出新的要求，結(jié)合工程需求加入了三維設(shè)計、模擬仿真、及程序分析研究。其中包括：畢業(yè)設(shè)計圖紙（三維BIM +CAD 二維工程圖）+開題報告+任務(wù)書+實習(xí)報告+說明書正文。 這足夠的說明了做一份優(yōu)質(zhì)的畢業(yè)設(shè)計是要付出相當(dāng)?shù)呐Φ摹?/p>

（2）在線互動，直接交流，問題現(xiàn)場解決。 畢業(yè)設(shè)計過程中可能會遇到很多問題，需要及時回答，比如文獻檢索過程中，負荷計算過程中，需要及時解決問題，以免影響下一步的工作。 比如文獻檢索應(yīng)該注重查找哪些前沿的問題，本專業(yè)目前比較前沿的技術(shù)有哪一些，目前工程應(yīng)用中側(cè)重哪些內(nèi)容。 負荷計算的傳熱系數(shù)的選取是否符合目前的節(jié)能規(guī)范等，室內(nèi)外參數(shù)的選取是否符合最新現(xiàn)行的規(guī)范，以及對某些房間功能的要求，暖通方案是否合理，等等。 這些都需要及時溝通，在無法到學(xué)校的情況下，對教師和學(xué)生都是一種考驗。 針對疫情，筆者通過各種在線交流軟件，如騰訊會議、釘釘課堂、雨課堂、微信群等隨時或者按時進行線上交流，這樣不但可以隨時解決問題，還能通過共享屏幕跟同學(xué)們現(xiàn)場演示一些CAD 的快捷鍵和一些繪圖方法，充分發(fā)揮了優(yōu)勢和長處。 同時設(shè)計小組指定一個組長，在平時教師較忙的時候，由組長帶領(lǐng)大家討論問題， 解決不了的問題匯總給教師，教師安排固定時間線上答疑，同時線上考勤，保證每個同學(xué)都能學(xué)會，線上討論會議每周安排2～3 次。 同學(xué)們也可以隨時把自己的開題報告、說明書、任務(wù)書、圖紙等發(fā)給教師，教師批注完成在小組討論后發(fā)給個人修改。

（3）網(wǎng)上答辯。 6 月初進行畢業(yè)答辯，疫情有所緩解，部分同學(xué)已經(jīng)返回學(xué)校，但是整個“畢業(yè)設(shè)計”從任務(wù)布置到過程答疑都是在網(wǎng)上進行的，最后的畢業(yè)答辯的環(huán)節(jié)也是通過線上來完成的，所有同學(xué)圖紙由到校的圖紙打印完畢上交指導(dǎo)教師，部分同學(xué)遠程答辯。 每個人5 分鐘自我展示，通過PPT 和CAD 展示自己的設(shè)計內(nèi)容，在線回答老師的問題，然后根據(jù)自述工作內(nèi)容、工作量大小、圖紙質(zhì)量、問題回答的情況等給出最終成績。

畢業(yè)設(shè)計是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的必修課，主要是為后續(xù)工作的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 具有很多實踐問題。 工作中會碰到的問題可能會非常多，同時邀請很多設(shè)計院和施工單位的專家做了很多的在線講座，對以后工作過程中可能碰到的問題進行深入的講解， 講座后同學(xué)們跟專家進行了多方面的交流，同學(xué)們熱情都很高漲，將他們遇到的工程實際項目歸納整理，然后與課程知識對接，可以使學(xué)生更好地體會到如何將理論知識應(yīng)用于實際工程，這擴寬了學(xué)生的視野，消除了學(xué)生認為學(xué)習(xí)理論知識無用和不知如何用的想法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強化了學(xué)生的工程觀念。

4 實施效果

通過2020年的畢業(yè)設(shè)計， 每個畢業(yè)設(shè)計小組的教師花費了巨大的精力但也取得了豐碩的成果。

（1）學(xué)生畢業(yè)設(shè)計水平比起往年正常畢業(yè)設(shè)計有明顯的提高。 本小組圖紙整體質(zhì)量比去年有較大的提高，今年有畢業(yè)生8 人，其中獲得院級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計人數(shù)2 人，占25%，成績良以上5 人，占62.5%，沒有出現(xiàn)不及格同學(xué)。

（2）運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提高了教師繪圖能力及網(wǎng)絡(luò)授課能力，教師們的實際工程水平、網(wǎng)絡(luò)授課水平得到明顯的提高，為以后多媒體授課打下了良好的基礎(chǔ)。

（3）在畢業(yè)設(shè)計的過程中教師集體討論、互相學(xué)習(xí)，積極向設(shè)計院的同仁請教，提高了教師們之間相互協(xié)作的能力。

5 結(jié)語

在疫情下的畢業(yè)設(shè)計過程的教學(xué)實踐中，通過在線任務(wù)布置、在線答疑和互動輔導(dǎo)以及在線答辯出色的完成了教學(xué)大綱教學(xué)任務(wù)，同時為以后疫情防控常態(tài)下的教學(xué)提供了一種良好的參考。 雖然疫情阻斷了學(xué)生面對面交流的機會，通過這種全新授課模式搭建起“師生學(xué)習(xí)的新模式”將工程知識和技能學(xué)習(xí)與工程實踐經(jīng)驗結(jié)合起來， 培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代工程師素養(yǎng)，適應(yīng)“新工科”的教學(xué)要求。 為以后疫情防控常態(tài)下的常規(guī)教學(xué)提供了一種新的模式。