供熱工程項目化教學(xué)模式探索與實踐

魏莉莉 鞏學(xué)梅 郭秀娟 張麗娜 武校剛

【摘要】《供熱工程》是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、能源與動力工程等專業(yè)主干課之一。本教學(xué)實踐以來自產(chǎn)業(yè)、能夠覆蓋主要知識點的項目為教學(xué)載體，通過教師引導(dǎo)項目目標(biāo)、進度、重難點分析、方案點評，學(xué)生自主完成項目，在項目過程中獲取知識，解決實踐問題，理解前沿科研成果在工程中的應(yīng)用，提高工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】項目化教學(xué)? 應(yīng)用型本科? 產(chǎn)業(yè)

【基金項目】寧波市教育科學(xué)規(guī)劃重點課題“科教引領(lǐng)、產(chǎn)教支撐”的SEI雙融合地方應(yīng)用型本科高校建設(shè)模式設(shè)計與實踐”（2018YZD004），全國教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度教育部重點課題“地方應(yīng)用型本科高校建設(shè)‘科研-教育-產(chǎn)業(yè)（SEI）雙融合模式設(shè)計與實踐”， 浙江省高等教育“十三五”第一批教學(xué)改革研究項目“基于產(chǎn)教融合的建環(huán)課程群項目化教學(xué)法研究與實踐”（jg20180365）。

【中圖分類號】G64?【文獻標(biāo)識碼】A?【文章編號】2095-3089（2020）33-0108-02

一、前言

“供熱工程”是高等學(xué)校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、能源與動力工程等專業(yè)的主干課程之一，課程主要闡述以熱水和蒸汽為熱媒的集中供暖系統(tǒng)和城市集中供熱系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計方法，介紹運行調(diào)節(jié)的基本知識，知識點多、涵蓋領(lǐng)域廣，并與工程實踐緊密聯(lián)系[1]。但學(xué)生對供熱系統(tǒng)的認(rèn)知僅有“暖氣片”，缺少系統(tǒng)整體認(rèn)識。特別是南方未實行集中供暖的地區(qū)，學(xué)生對供熱系統(tǒng)了解甚少，通過教材和課堂教學(xué)無法理解供熱系統(tǒng)及系統(tǒng)相關(guān)知識點，存在學(xué)習(xí)目的不明確，主動性不高、教學(xué)效果差等方面的問題[2]。根據(jù)建環(huán)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及用人單位要求，建環(huán)專業(yè)畢業(yè)生除掌握扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)，同時還需具備較強動手操作和工程實踐技能[3-4]，傳統(tǒng)的教學(xué)模式無法滿足工程實踐的要求。特別是在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的背景下，理論教學(xué)要以社會需求為導(dǎo)向，突出基礎(chǔ)為專業(yè)服務(wù)、專業(yè)為行業(yè)服務(wù)的理論教學(xué)設(shè)計思路，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力[5]。

項目化教學(xué)是基于理論指導(dǎo)實踐的一種行動導(dǎo)向教學(xué)模式，是在教學(xué)中將課程培養(yǎng)目標(biāo)分解成若干具體可實施的教學(xué)任務(wù)，形成有時間、資源限定的、目標(biāo)明確的項目，進而通過實施項目來完成教學(xué)任務(wù)、實現(xiàn)課程目標(biāo)。教學(xué)過程依托于能承接教學(xué)任務(wù)的社會實踐項目，項目具體實施由學(xué)生承擔(dān)，教師僅起到指導(dǎo)作用，故項目化教學(xué)不僅能使學(xué)生學(xué)到理論知識和操作技能，還能培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)實踐能力，是體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”理念的極佳載體[6]。

因此，本研究將項目化教學(xué)模式導(dǎo)入供熱工程教學(xué)過程中，采取多樣化教學(xué)手段，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和工程實踐能力，通過項目加強理論知識與工程實踐的聯(lián)系，建立知識點之間的關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)提高工程能力。

二、項目化教學(xué)內(nèi)容和實踐

項目化教學(xué)過程的核心是知識點與項目的有機融合。選擇能夠完整、恰當(dāng)?shù)胤磻?yīng)教學(xué)內(nèi)容的項目，依托項目完成過程學(xué)習(xí)課程知識，領(lǐng)會知識的作用和原理，掌握工程問題的分析和解決方法，實現(xiàn)工程-知識一體化。

（一）教學(xué)項目的篩選

項目化教學(xué)的目的是加強學(xué)生學(xué)習(xí)與工程實踐的關(guān)聯(lián)，明確學(xué)習(xí)的目的性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和能動性，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解，提高教學(xué)效果。因此，項目的篩選應(yīng)滿足以下幾點：

1.項目應(yīng)來自工程實踐。結(jié)合產(chǎn)業(yè)的需要，選擇覆蓋課程內(nèi)容的典型工程項目作為教學(xué)項目。

2.項目難度和工作量適中。學(xué)生作為初學(xué)者，以簡單、典型的項目設(shè)計入手，目的為掌握知識點，獲取項目完成的能力，因此工作量和難度不宜過大。

3.項目應(yīng)覆蓋課程教學(xué)的主要知識點。教學(xué)過程的主要知識模塊應(yīng)在項目完成過程中有所體現(xiàn)，以保證學(xué)生得到該部分的鍛煉。

4.項目可以有多種解決方案，學(xué)生可平行完成幾種方案，便于各方案的對比分析，提高對各種解決方案的理解及特性的掌握。

供熱工程課程目的是使學(xué)生系統(tǒng)地了解目前以水或蒸汽為熱媒的供暖和供熱系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計知識，掌握熱源選擇和設(shè)計計算能力。項目選擇建筑面積2000平米的住宅建筑，包含了末端設(shè)備、管網(wǎng)、熱源系統(tǒng)的設(shè)計和相關(guān)計算，內(nèi)容覆蓋全課程，工作量適中。學(xué)生可以選擇多種供熱系統(tǒng)、多種熱源形式，項目成果多樣化。

（二）項目化教學(xué)實踐

1.子項目、子任務(wù)的劃分

子項目、子任務(wù)的劃分是項目化教學(xué)成敗的關(guān)鍵。根據(jù)課程的特點和知識結(jié)構(gòu)，將項目劃分為若干相對獨立、結(jié)構(gòu)完整、前后關(guān)聯(lián)、易于考核的子項目，每一個子項目完成的同時掌握對應(yīng)的知識點。子項目不等同于教學(xué)章節(jié)，一個子項目可以覆蓋多個章節(jié)，一個章節(jié)也可以對應(yīng)多個子項目。子項目完成應(yīng)有可呈現(xiàn)、可考核的成果，便于教師對學(xué)習(xí)情況進行檢查。

子項目規(guī)模不宜過大，以保證子項目過程控制，利于過程成績評定。

2.教學(xué)流程

教學(xué)過程即項目的完成過程，以項目介紹開始，以項目分析和總結(jié)結(jié)束。過程中的主要路徑為“引導(dǎo)明確子任務(wù)（課上）——學(xué)生完成子任務(wù)（課下）——學(xué)生成果分享，教師答疑、成果點評、引導(dǎo)明確下一子任務(wù)——優(yōu)化子任務(wù)、完成下一子任務(wù)（課下）”的模式進行，項目最終設(shè)置成果展示，教學(xué)流程見表1。

課堂教學(xué)從傳統(tǒng)的理論知識灌輸，轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生分享、教師答疑與引導(dǎo)”。針對前一項子任務(wù)，學(xué)生抽簽進行成果展示，教師針對子任務(wù)進行點評、答疑、總結(jié)，并引導(dǎo)下一子任務(wù)的理解和完成。成果展示過程有利于學(xué)生明晰項目思路，提高表達能力，同時保證項目進度;點評、答疑和總結(jié)過程強化重點難點知識，及時糾正偏差，保障項目完成質(zhì)量。

項目結(jié)題成果展示促進學(xué)生對項目整體過程進行梳理，加強對知識的理解。項目最終成果點評和總結(jié)是教師對整個項目多種解決方案的梳理和比較，促進學(xué)生建立知識體系，形成項目整體概念。

供熱工程子項目及子任務(wù)劃分如表2。每次課完成1～2個子任務(wù)，根據(jù)成果進行過程成績考核。子項目的完成分組進行，組內(nèi)同學(xué)選擇不同的方案，并集體討論比較最佳的方案，子項目完成后安排學(xué)生成果展示和講解，培養(yǎng)溝通表達能力。經(jīng)過答疑后各自對子項目方案進行優(yōu)化，提出改進思路。

3.規(guī)范意識的培養(yǎng)

在教學(xué)過程和項目實施過程中融入相關(guān)設(shè)計國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)，如《公共建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范》（GB50189-2015）、《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》（JGJ142-2004）、《供熱計量技術(shù)規(guī)程》（JGJ173-2009）、《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》（CJJ34-2010）等，項目實施需依據(jù)相關(guān)規(guī)范條文進行，培養(yǎng)規(guī)范意識，并將成果的規(guī)范性納入考核指標(biāo)。

4.教學(xué)考核

項目完成過程體現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果，對每一次子任務(wù)的成績評定納入總評成績，占60%。期末考試以閉卷形式進行，強化考核重點知識點的理解，占40%。具體實施如下：

1）項目成績

項目成績以子任務(wù)為單位，采用百分制，評分依據(jù)包括成果的合理性、規(guī)范性、創(chuàng)新性，分別占70%、20%、10%。合理性主要考核學(xué)生設(shè)計、計算的正確性及合理性;規(guī)范性主要考核設(shè)計計算采取的參數(shù)、系統(tǒng)等是否符合國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);創(chuàng)新性鼓勵學(xué)生脫離教材，提出創(chuàng)新方法、系統(tǒng)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。

2）考試成績

期末考試采取傳統(tǒng)的方式，安排在課程及對應(yīng)的課程設(shè)計結(jié)束后，學(xué)生通過項目化學(xué)習(xí)過程及課程設(shè)計系統(tǒng)訓(xùn)練過程，期末考試主要考查基礎(chǔ)理論知識、基本概念、原理等，作為檢驗課程學(xué)習(xí)效果的依據(jù)，也為學(xué)生畢業(yè)后的執(zhí)業(yè)資格證書考試奠定基礎(chǔ)。

（三）科研成果納入教學(xué)實踐

項目化教學(xué)旨在教學(xué)過程中解決產(chǎn)業(yè)問題，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。將行業(yè)最新研究成果納入項目實施過程，有助于學(xué)生了解科技前沿動態(tài)，掌握科技前沿知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。前沿科研成果作為項目方案之一，與傳統(tǒng)方案的比較也有助于學(xué)生分析能力和綜合方案優(yōu)化設(shè)計能力的培養(yǎng)。

三、項目化教學(xué)效果

（一）以生為體，以師為導(dǎo)的教學(xué)模式提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

項目化教學(xué)以學(xué)生完成項目為主體，完成各子任務(wù)，可以提出多種方案，針對性學(xué)習(xí)各相關(guān)知識點，解決各自難題，有目的的學(xué)習(xí)知識、獲取知識。教師完成項目的篩選、項目目標(biāo)的確立、子任務(wù)的劃分，引導(dǎo)、評價、糾正、答疑等環(huán)節(jié)保證教學(xué)過程的進度、目標(biāo)、路線的順利實施。從理解項目的意義、完成項目過程的創(chuàng)造性、項目成果的分享等方面，建立學(xué)生的主體意識;以過程成績、成果展示等作為獎勵激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性;以與傳統(tǒng)相反的“先學(xué)生完成任務(wù)、后教師講解答疑”的模式，使學(xué)生帶著問題聽課，強化已獲得的知識，解答疑難，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力;以工程實踐問題的分析、解決提高工程實踐能力。

（二）依托于工程實踐的教育載體提升了人才培養(yǎng)的社會契合度

課程教學(xué)項目來自于工程實踐，項目題材、規(guī)模、難度適中，基本能夠涵蓋工程實踐常見問題，解決方案能夠涵蓋課程知識點，多樣化解決方案分析可以培養(yǎng)綜合分析能力，規(guī)范指導(dǎo)的項目實施過程培養(yǎng)規(guī)范意識，提高工程實踐能力。

（三）明晰課程體系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，保障應(yīng)用型本科人才的學(xué)術(shù)性和市場性

課程內(nèi)強調(diào)知識點的銜接和關(guān)聯(lián)，以項目載體串聯(lián)各知識模塊、知識點，通過項目及案例的提出、理論原理分析、解決思路及方案制定，理解知識模塊的多維遞階關(guān)系。

通過項目實施，理解其它工程系統(tǒng)及課程與本課程的關(guān)聯(lián)，強化各門課程在項目完成中的作用和知識傳遞路徑，形成知識網(wǎng)絡(luò)，加強知識的理解，確保應(yīng)用型本科人才具備解決復(fù)雜工程問題的能力與創(chuàng)新能力。

四、總結(jié)

項目化教學(xué)解決了教學(xué)與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)的問題，將其融合在學(xué)生為主體的項目實施過程中，明確了學(xué)生的主體地位和教師的引導(dǎo)地位，強化了知識體系的構(gòu)建，培養(yǎng)了學(xué)生的工程實踐能力，是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的有效路徑。

參考文獻：

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作者簡介：

魏莉莉，女，1982年10月出生，熱能工程博士，主要從事建筑節(jié)能、可再生能源建筑應(yīng)用、低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)化技術(shù)研究。