工程教育認證背景課程教學改革研究

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［摘要］要進行工程教育專業(yè)認證建設，要求支撐畢業(yè)要求的課程體系必須強化學生的工程能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，強調(diào)“思政”進課堂。文章以建筑給水排水工程課程為例，提出在教學過程中，要根據(jù)畢業(yè)要求的相關指標點來制定教學大綱、設置課程目標、整合教學內(nèi)容，對教學方法、質(zhì)量監(jiān)控、持續(xù)改進措施進行探索和改革，以滿足課程達成度評價要求，為專業(yè)認證背景下的課程建設提供參考。

［關鍵詞］工程教育專業(yè)認證；建筑給水排水工程；教學改革

隨著工程教育專業(yè)認證在國內(nèi)各高校中的快速推進與發(fā)展，傳統(tǒng)的教學理念和教學模式發(fā)生了根本的改變，專業(yè)認證強調(diào)以學生為中心、以產(chǎn)出結果為導向、建立持續(xù)改進機制三大核心理念[1]。在給排水科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中需要根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展需求來制定培養(yǎng)目標，明確能支撐培養(yǎng)目標達成的畢業(yè)要求，形成科學的、系統(tǒng)的、完善的課程體系，其中每一門課程的教學設計與組織都應圍繞學生知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)來實施并進行持續(xù)改進。建筑給水排水工程課程是給排水科學與工程專業(yè)的核心課程之一，本課程的任務是使學生全面系統(tǒng)地學習并掌握建筑給水排水工程中給水、消防、熱水、排水、雨水、中水等系統(tǒng)的基本理論、設計原理和方法，掌握各系統(tǒng)的安裝、管理方面的知識和技能，解決相關的復雜工程問題。云南農(nóng)業(yè)大學（以下簡稱“我?！保┙ㄖo水排水工程課程的建設，根據(jù)給排水科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求，以切實支撐畢業(yè)要求為目標，在教學過程中注重培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力，使學生能夠對復雜工程問題進行分析、判別和解決[2]。本文總結了該課程在教學過程中所開展的教學改革和探索，為專業(yè)認證背景下的課程建設提供參考[3]。

一、根據(jù)工程教育認證標準要求，更新教學理念，合理進行教學設計

基于工程教育專業(yè)認證的各門課程的教學設計要圍繞三大核心理念開展，并滿足畢業(yè)要求指標點的達成。建筑給水排水工程課程教學設計通過剖析需支撐的畢業(yè)要求指標點來制定教學大綱、設置課程目標、優(yōu)化教學內(nèi)容，實施有效的教學組織，采用多種方式評價學生的學習效果，并根據(jù)質(zhì)量監(jiān)控結果實現(xiàn)持續(xù)的教學改進[2]。工程教育認證背景下課程教學設計與傳統(tǒng)課程教學設計的對照見表1

二、結合專業(yè)認證，制定教學大綱，確定課程目標

教學大綱是根據(jù)教學計劃的要求，為達成教學目的和任務而規(guī)定的課程內(nèi)容、體系、范圍和教學要求的基本綱要。根據(jù)我校給排水科學與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，結合專業(yè)認證標準與要求，我們對建筑給水排水工程課程教學大綱圍繞6個畢業(yè)要求二級指標的要求來制定，并且將指標點要求體現(xiàn)到課程目標和教學環(huán)節(jié)中，使教學內(nèi)容、教學方法、教學過程服務于畢業(yè)要求的達成，由此確立了本課程的5個課程目標。課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系見表2。目標1：掌握建筑給水排水工程的基本概念和基本理論，熟悉建筑給水、消防、熱水、排水、雨水系統(tǒng)的組成與工作原理，能夠對建筑給水排水工程問題進行分析和判別。目標2：掌握建筑給水、消防、熱水、排水、雨水系統(tǒng)的設計計算方法。目標3：培養(yǎng)學生根據(jù)建筑給水排水工程實際情況，形成多方案比選的工程思維方式，并學會進行方案比選的基本方法，能夠在設計方案中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，并對方案進行綜合評價。目標4：掌握建筑給水排水工程的相關法規(guī)和行業(yè)標準，理解給排水工程師應承擔的責任。目標5：掌握建筑給排水工程項目管理的基本內(nèi)容。

三、根據(jù)課程目標達成要求，整合教學內(nèi)容

（一）優(yōu)化課程結構優(yōu)化課程結構，更新教學內(nèi)容

我校給排水科學與工程專業(yè)以復合應用型人才的培養(yǎng)作為目標[5]，每門專業(yè)課的教學內(nèi)容都必須滿足當今行業(yè)發(fā)展的需求。對建筑給水排水工程課程而言，教材內(nèi)容與教學內(nèi)容需要“辯證統(tǒng)一”。作為學生學習基礎性資源的教材，盡管我校選用了高等學校給排水科學與工程學科專業(yè)指導委員會規(guī)劃推薦教材（亦為普通高等教育土建學科專業(yè)規(guī)劃教材），但教材的內(nèi)容是靜態(tài)的，且相對于現(xiàn)實發(fā)展有一定的滯后性，近幾年新標準和新規(guī)范較多，需要授課教師時刻關注相關行業(yè)的最新動態(tài)和發(fā)展趨勢，適時擴充教學內(nèi)容，更新教學題材，優(yōu)化課程結構，使學生掌握科學、系統(tǒng)、適用的專業(yè)知識和技能，滿足行業(yè)需求。另外，隨著新技術、新設備的不斷更新，建筑給水排水工程課程在理論與實踐方面也需要與時俱進，對建筑物的供水安全要求、節(jié)水節(jié)能減排要求、消防保障要求、雨水利用要求、中水回用要求等方面加以重視。同時，應針對目前高層建筑、地標建筑、綠色建筑以及農(nóng)村飲水工程等項目的特點，培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力，滿足課程目標達成要求。

（二）開展開展“課程思政”建設，提升課程德育內(nèi)涵

人才培養(yǎng)絕不是僅僅要求學生具有專業(yè)知識和業(yè)務能力，還應注重價值觀的培育和塑造，增強社會責任感，“教書”和“育人”是每個教師的神圣職責。建筑給水排水工程課程的理論性和實踐性較強，在教學內(nèi)容和教學活動中需要有意識地引導學生建立社會責任感和愛國情懷，理解給排水工程師要承擔的責任。本課程可根據(jù)課程性質(zhì)提煉出一些思政教學元素，比如：思政教學元素一：建筑給水排水工程涉及的設備、管材和附件等必須滿足設計要求，在施工時必須保證其質(zhì)量；教育學生杜絕以假充真、以次充好、使用不合格產(chǎn)品”等問題，嚴把質(zhì)量關，遵守建筑行業(yè)職業(yè)道德規(guī)范[6]。思政教學元素二：建筑給水排水工程設計中，水力計算煩瑣、復雜，遵循的設計標準和規(guī)范較多，要求學生必須做到準確、細心、耐心，從而培養(yǎng)學生認真嚴謹、精益求精的工作態(tài)度，使其遵循工程師的職業(yè)操守。思政教學元素三：教學內(nèi)容可根據(jù)適時發(fā)生的當前案例，提升學生專業(yè)思想。比如突如其來的的新型冠狀病毒肺炎疫情，要求給排水工程技術人員在專業(yè)領域采取積極的風險防控與技術措施，雷神山、火神山、方艙醫(yī)院等都要求建筑給水排水系統(tǒng)的措施要到位?？舍槍φn程內(nèi)容適時補充相關知識，讓學生明白學為何用、學有所用，以提升學生的專業(yè)思維，明晰給排水工程師的責任和擔當。開展建筑給水排水工程課程思政建設，需要把握課程德育的內(nèi)涵，在教學過程中融入社會主義核心價值觀，加強對學生職業(yè)道德的培養(yǎng)，在專業(yè)知識學習中潛移默化育人，在育人過程中提升專業(yè)能力，培育德才兼?zhèn)涞暮细窠影嗳薣7]。

四、采用多元化教學手段，強化工程能力訓練，達成課程目標

（一）采用多樣的采用多樣的、有效的教學方法，提升教學效果

建筑給水排水工程是一門應用性、實踐性很強的專業(yè)課程，在教學過程中應考慮采用多元化教學方法，在梳理理論知識的同時重點剖析相關的代表性案例，并根據(jù)課程目標的達成要求，綜合考慮學生的知識基礎和接受能力。在教學過程中要注重師生的有效配合，充分調(diào)動學生的主觀能動性，突出學生的深度參與，把學生的個性特點發(fā)揮出來，踐行以學生為中心的教學理念?？衫糜暾n堂、智慧樹、MOOC、虛擬仿真等平臺，采用講授、討論、實例、演示、參觀、練習等教學方法。其中討論環(huán)節(jié)可設置若干個專題，將學生分為若干個學習小組進行選題，并根據(jù)教學內(nèi)容和課程目標要求，通過團隊協(xié)作的方式進行資料查閱、專題內(nèi)容學習、前沿知識擴展、報告撰寫、PPT制作和匯報，并在匯報過程中提出問題，同時在班上組織研討。多樣化的教學方法可以提高學生學習的主動性和積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、團結協(xié)作能力、溝通表達能力，提升教學效果。

（二）加強實踐教學環(huán)節(jié)加強實踐教學環(huán)節(jié)，強化工程能力訓練

在理論教學的同時，須加強實踐教學環(huán)節(jié)訓練。與建筑給水排水工程相關的實踐環(huán)節(jié)教學環(huán)節(jié)有認知實習、課程教學實驗（實習）、課程設計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計等。由于校內(nèi)實驗場地有限，經(jīng)費緊張，其中一些驗證建筑給水排水系統(tǒng)各種運行狀態(tài)的實驗采用傳統(tǒng)實驗手段難以滿足要求[8]，比如自動噴水滅火系統(tǒng)的工作原理和聯(lián)動控制、排水管系中的水氣流動規(guī)律和水流狀態(tài)、重力流雨水系統(tǒng)和壓力流雨水系統(tǒng)的不同特點等，可通過虛擬實驗（如VR實驗室）來進行，與理論教學相輔相成，使教學內(nèi)容更加直觀、生動。另外，可利用校內(nèi)、校外實踐教學基地組織參觀實習，聘請行業(yè)專家舉辦專題講座，做到理論與實踐的有機結合；在進行理論教學時，還可借助BIM技術在機電工程中的應用，采取綜合訓練的方式，與課程設計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計的要求結合起來，將課堂教學和應用實踐相融合，促使學生在課程學習過程中思考實際應用問題，強化工程能力訓練，有助于學生解決復雜工程問題，達成課程目標。

五、建立課程考核評價體系，通過質(zhì)量監(jiān)控和反饋機制實現(xiàn)持續(xù)改進

（一）設置課程考核方式和考核評價標準

經(jīng)過多年的探索和實踐，建筑給水排水工程課程考核根據(jù)課程目標達成要求，構建多元化的課程考核評價指標，將過程性考核與終結性考核有機融合。過程性考核占比50%～60%，包括專題討論與互動、作業(yè)（課上、課下）測評、階段性測試、實習報告、考勤等，各部分占比可根據(jù)具體情況靈活調(diào)整；終結性考核占比40%~50%，采用試題庫的方式，實施教考分離。過程性考核和終結性考核都需支撐相應的課程目標，注重綜合能力和專業(yè)素質(zhì)的考核，要能反映學生實際的學習能力和學習質(zhì)量，體現(xiàn)以學生為中心、以產(chǎn)出結果為導向。

（二）進行考核結果達成度評價進行考核結果達成度評價，實現(xiàn)持續(xù)改進

考核完成后需要進行課程教學目標達成度評價，根據(jù)考核方式和考核評價標準，將過程性考核的每個環(huán)節(jié)和終結性考核的每個題目賦予相應的權重比例，計算出所支撐課程目標的達成度。以我校2016級給排水科學與工程專業(yè)為例，課程教學目標達成度評價如圖1所示。課程目標的達成度評價值=課程教學環(huán)節(jié)的目標值×（樣本中與該畢業(yè)要求指標點相關考核的平均得分/樣本中與該畢業(yè)要求指標點相關的額定分值）。依據(jù)評價結果，對比課程目標的期望值進行分析，得出總體評價結論：在目標達成過程中，學生對建筑給水排水工程的基本概念和基本理論掌握尚可，但在系統(tǒng)的設計計算方法和解決建筑給水排水工程工程實際問題方面能力欠缺。由此，可制定如下持續(xù)改進措施：應對建筑給排水系統(tǒng)設計計算部分加強練習，選取符合教學要求的工程案例進行分析，訓練學生的設計能力以及分析和解決建筑給水排水工程工程實際問題的能力，同時通過改進教學方法和教學手段來提高學生的學習能動性和積極性。

六、結語

本文以給排水科學與工程專業(yè)的核心課程建筑給水排水工程為例，在工程教育專業(yè)認證三個核心理念引導下，從教學大綱、課程目標、教學內(nèi)容、教學組織、考核評價、持續(xù)改進等方面著手進行改革研究，力求滿足專業(yè)人才培養(yǎng)中知識、能力、素質(zhì)方面的要求，在教學過程中以學生為主體，強調(diào)思政進課堂，不斷嘗試新的教學方法和舉措，提升教學質(zhì)量，通過課程建設促進畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標達成，滿足專業(yè)認證建設要求。

作者：楊蓉 王靜 饒碧玉 邱雁 單位：云南農(nóng)業(yè)大學建筑工程學院