建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論教學(xué)改革探索

于曉慧，楊賓，金鳳云，楊華

（河北工業(yè)大學(xué) 能源與環(huán)境工程學(xué)院，天津 300401）

基于國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略新要求，為適應(yīng)以新技術(shù)、新產(chǎn)品、 新業(yè)態(tài)和新模式為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)及多學(xué)科交叉會(huì)聚及多技術(shù)跨界融合新態(tài)勢(shì)，國(guó)家發(fā)出了“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等戰(zhàn)略或倡議，在此基礎(chǔ)上，新工科建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生[1,2]。當(dāng)前，各界對(duì)新工科的范疇已達(dá)成共識(shí)，建設(shè)方向也逐漸明確，建設(shè)理念也形成共識(shí)，其最終目標(biāo)是培養(yǎng)多元化、復(fù)合型、創(chuàng)新型的卓越工程人才[3]。

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)是國(guó)家公布的新工科專(zhuān)業(yè)之一[4]。近年來(lái)，建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生社會(huì)需求量巨大，麥克斯統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明該專(zhuān)業(yè)的就業(yè)率在全國(guó)所有專(zhuān)業(yè)排位持續(xù)靠前[5]。然而，2018年課程團(tuán)隊(duì)對(duì)全國(guó)10 多所高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)的大二學(xué)生轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)比例進(jìn)行調(diào)研，調(diào)查結(jié)果表明即使在清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)這樣的重點(diǎn)高校，轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)比例也非常高。甚至在新工科大類(lèi)招生的大環(huán)境下，有些學(xué)校的建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)生源出現(xiàn)短缺[6]。這說(shuō)明低年級(jí)學(xué)生，特別是本專(zhuān)業(yè)低年級(jí)學(xué)生對(duì)該專(zhuān)業(yè)的了解認(rèn)識(shí)不全面，進(jìn)而導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)出率較高。

專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課程的開(kāi)設(shè)對(duì)象是尚未接觸過(guò)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的新生。前期的實(shí)踐證明傳統(tǒng)單一的課堂式教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式已很難激發(fā)學(xué)生的興趣且難以滿(mǎn)足新工科的要求，如何通過(guò)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課教學(xué)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵與社會(huì)需求的了解、 激發(fā)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣是亟待解決的問(wèn)題。因此，本專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課程團(tuán)隊(duì)對(duì)本課程教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入的剖析，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法，以期出色地完成新生第一門(mén)專(zhuān)業(yè)啟蒙課，為大學(xué)生四年的學(xué)習(xí)和生活打下良好基礎(chǔ)。

1 專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1 教學(xué)模式單一僵化

該專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課程多以專(zhuān)業(yè)教師講解結(jié)合PPT 展示的傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行，大多數(shù)情況是教師在上面講，學(xué)生在下面聽(tīng)，師生之間互動(dòng)交流少，單一的教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的興趣，甚至讓學(xué)生感覺(jué)課堂教學(xué)枯燥、乏味[7]。課題團(tuán)隊(duì)之前對(duì)該課程的教學(xué)采用開(kāi)設(shè)專(zhuān)題講座的形式進(jìn)行，偏向?qū)６?，?dǎo)致學(xué)生沒(méi)有形成對(duì)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)的整體認(rèn)識(shí)； 由于專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課程面向本科一年級(jí)的新生，對(duì)于專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的內(nèi)容學(xué)生理解又較為困難，學(xué)生難以掌握。

1.2 教師和學(xué)生積極性不高

該課程是大一學(xué)生了解專(zhuān)業(yè)學(xué)科、 構(gòu)筑未來(lái)的先導(dǎo)課程。作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)啟蒙課程，大部分學(xué)校課時(shí)較少并且只有1 個(gè)學(xué)分，有的學(xué)校甚至不計(jì)入學(xué)分，此外由于課程內(nèi)容比較寬泛，學(xué)生理解不夠深刻，因此部分學(xué)生對(duì)該課程的重視程度不夠。雖然該課程內(nèi)容并不復(fù)雜，但其涉及的知識(shí)面卻十分廣泛，尤其是隨著新工科理念的提出，新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷在該專(zhuān)業(yè)涌現(xiàn)，需要授課教師不斷花費(fèi)時(shí)間和精力去汲取新知識(shí)和新理念，但部分教師在教學(xué)上墨守成規(guī)，不愿意接受課程教學(xué)改革。

1.3 現(xiàn)代化教學(xué)手段和方法滲入不全面

目前，在各大主流網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)（雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等） 存在著建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課程可用課程資源少的問(wèn)題。線(xiàn)上與線(xiàn)下教學(xué)混合模式、各教學(xué)資源及要素導(dǎo)入方法、課堂教學(xué)組織、學(xué)習(xí)支持與教學(xué)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)如何設(shè)計(jì)尚處于探索階段。如何深度系統(tǒng)化地思考和設(shè)計(jì)教與學(xué)的關(guān)系，使其突破傳統(tǒng)高等教育教學(xué)的固有局限，以達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、整體效益最佳更是成為目前亟待解決的問(wèn)題。

2 專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課教學(xué)模式及教學(xué)方法改革

針對(duì)上述該課程亟待解決的問(wèn)題，本課程團(tuán)隊(duì)成員對(duì)該課程的教學(xué)模式、 教學(xué)方式進(jìn)行不斷的改革和完善，在沒(méi)有可參考、能夠復(fù)制的成功教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的情況下，深入探討全新教學(xué)模式，實(shí)施新的導(dǎo)論課教學(xué)理念。經(jīng)過(guò)3年的改革建設(shè)，現(xiàn)初步形成了一套基于成果導(dǎo)向（OBE）理念的系統(tǒng)教學(xué)模式。

2.1 教學(xué)內(nèi)容及模式的改革

課程教學(xué)內(nèi)容主要涵蓋以下六大教學(xué)模塊。

（1）初識(shí)專(zhuān)業(yè)，暢談熱點(diǎn)。

系主任做專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵與外延總體介紹； 學(xué)生與本專(zhuān)業(yè)教師面對(duì)面，針對(duì)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行交流。目的是拉近師生距離、解答新生關(guān)心的專(zhuān)業(yè)相關(guān)熱點(diǎn)問(wèn)題。

（2）個(gè)性化教學(xué)，提升專(zhuān)業(yè)認(rèn)知。

每個(gè)班分成若干學(xué)習(xí)小組（每組5-6 人），在指導(dǎo)教師帶領(lǐng)下，通過(guò)師生1 對(duì)1 交流、學(xué)習(xí)課程平臺(tái)各項(xiàng)資料、參觀專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等多種手段，進(jìn)一步熟知了解專(zhuān)業(yè)，提升專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)。

（3）情景體驗(yàn)式教學(xué)，感受專(zhuān)業(yè)魅力。

以建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論專(zhuān)業(yè)使命——如何營(yíng)造良好適宜的建筑環(huán)境為題，布置大作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)典型大型公共建筑室內(nèi)環(huán)境開(kāi)展實(shí)地調(diào)研測(cè)試，身臨其境的體味專(zhuān)業(yè)的定位與擔(dān)當(dāng)，感受專(zhuān)業(yè)魅力。學(xué)生查閱文獻(xiàn)制定研究方案、設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，指導(dǎo)教師分組指導(dǎo)、討論確定方案，學(xué)生獨(dú)立完成既定任務(wù)，通過(guò)沉浸式的教與學(xué)感受專(zhuān)業(yè)的魅力。

（4）行業(yè)專(zhuān)家、精英進(jìn)課堂。

邀請(qǐng)業(yè)界專(zhuān)家進(jìn)入課堂，演繹本專(zhuān)業(yè)的內(nèi)涵、外延及使命意義； 邀請(qǐng)行業(yè)精英——建環(huán)專(zhuān)業(yè)校友進(jìn)入課堂，闡述本專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)、需求及社會(huì)責(zé)任。

（5）翻轉(zhuǎn)課堂。

翻轉(zhuǎn)課堂以學(xué)生為主體，以小組團(tuán)隊(duì)形式匯報(bào)展示情景體驗(yàn)教學(xué)中的收獲，其他小組團(tuán)隊(duì)同學(xué)可以質(zhì)疑與交流，教師加以點(diǎn)評(píng)，師生互動(dòng)切磋中完成知識(shí)的傳輸。

（6）探知未來(lái)。

初探專(zhuān)業(yè)未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)——實(shí)地參觀智能化的現(xiàn)代辦公大廈系統(tǒng)運(yùn)行及室內(nèi)環(huán)境，了解專(zhuān)業(yè)發(fā)展的新技術(shù)，激發(fā)專(zhuān)業(yè)興趣；增強(qiáng)對(duì)“專(zhuān)業(yè)未來(lái)”的直觀認(rèn)識(shí)，提升專(zhuān)業(yè)使命感。

2.2 課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式的改革

本課程由學(xué)生及教師共同評(píng)分進(jìn)行考核。成績(jī)?cè)u(píng)定主要包括五部分：（1）團(tuán)隊(duì)成果成績(jī)（30 分）：學(xué)生在對(duì)典型建筑實(shí)地調(diào)研與測(cè)試后，團(tuán)隊(duì)成果以PPT 形式按組進(jìn)行展示匯報(bào)，由他組同學(xué)和教師給予評(píng)分，教師評(píng)分0～15 分，學(xué)生評(píng)分0～15 分。（2）個(gè)人總結(jié)報(bào)告（30分）：在課程任務(wù)結(jié)束后，每人撰寫(xiě)一份個(gè)人專(zhuān)業(yè)認(rèn)知總結(jié)報(bào)告，可查閱文獻(xiàn)、結(jié)合每次課的所感所想進(jìn)行撰寫(xiě)，形成個(gè)人總結(jié)報(bào)告，教師給出評(píng)分。（3）平時(shí)成績(jī)（15分）：各團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師依據(jù)學(xué)生平常各項(xiàng)表現(xiàn)、課程平臺(tái)資料的研學(xué)等綜合給出評(píng)分。（4） 五問(wèn)反思報(bào)告（25分）：由他組教師（非指導(dǎo)教師）給出評(píng)分，采用追逐評(píng)分機(jī)制。（5）團(tuán)隊(duì)或個(gè)人突出獎(jiǎng)勵(lì)成績(jī)，可由教師或?qū)W生給出此部分附加分的原因，由教師團(tuán)隊(duì)共同審議確定獎(jiǎng)勵(lì)分值具體數(shù)值（0-5 分），但總成績(jī)最高為100分。

2.3 本課程特色及創(chuàng)新

（1）量體裁衣式的教學(xué)體系與內(nèi)容。以“加深專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)使命”為目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)，優(yōu)化課程學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊，提升學(xué)習(xí)能效，構(gòu)建適合當(dāng)代大學(xué)生特點(diǎn)的模塊化的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容。

（2）以學(xué)生為中心的問(wèn)題導(dǎo)向式教育模式。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，以教為中心變?yōu)橐詫W(xué)為中心，通過(guò)啟發(fā)式、參與式、討論式及問(wèn)題式等各種不同層次的學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新能力，提高教學(xué)效率。

（3）情景體驗(yàn)式教學(xué)方式的探索與實(shí)踐。以學(xué)習(xí)者的發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)和歸宿，通過(guò)引導(dǎo)完成典型建筑環(huán)境的調(diào)研與測(cè)試，利用沉浸式的體驗(yàn)教學(xué)方式，再輔以翻轉(zhuǎn)課堂的匯報(bào)與點(diǎn)評(píng)，使學(xué)習(xí)環(huán)境中諸要素之間實(shí)現(xiàn)合理配置與協(xié)同運(yùn)行。

（4）多元化的成績(jī)?cè)u(píng)定。優(yōu)化以“加深專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)使命”為學(xué)習(xí)目標(biāo)的考核方式和考核內(nèi)容，注重學(xué)習(xí)過(guò)程考查與學(xué)生能力的綜合評(píng)價(jià)。

（5）人才社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)融入課程。近距離與業(yè)界專(zhuān)家、行業(yè)精英交流，全面多角度了解專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵與外延的同時(shí)，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)使命感、社會(huì)責(zé)任感的建立。

3 改革成效及展望

3.1 改革成效

通過(guò)課程的教學(xué)改革，大一新生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)度、關(guān)注度均有所提高，依據(jù)座談及調(diào)查問(wèn)卷，學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)，認(rèn)識(shí)到本專(zhuān)業(yè)的重大社會(huì)責(zé)任和意義。對(duì)教學(xué)方式方法的改革探索，學(xué)生反響積極肯定，2018 級(jí)學(xué)生轉(zhuǎn)出率相較2017 級(jí)下降了約70%。專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課的教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度得以極大提高。此外，該門(mén)課程于2019年獲得天津市一流本科課程。

3.2 改革展望

雖然該專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課教學(xué)改革取得階段性的成果，但在今后的課程教學(xué)中，還需要探索中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與專(zhuān)業(yè)相結(jié)合教學(xué)理念的貫徹與實(shí)施，以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生專(zhuān)業(yè)興趣，同時(shí)創(chuàng)建并完善部分輔助網(wǎng)絡(luò)配套教學(xué)資源。根據(jù)行業(yè)最新動(dòng)態(tài)前沿發(fā)展，不斷豐富修正實(shí)時(shí)教學(xué)內(nèi)容，錄制微課視頻，制作虛擬可視化動(dòng)畫(huà)，為建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)平臺(tái)儲(chǔ)備素材。將以上成果進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)，將教學(xué)效果與傳統(tǒng)授課方式進(jìn)行比較，建立動(dòng)態(tài)反饋機(jī)制根據(jù)實(shí)踐結(jié)果對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行深化完善。此外，還應(yīng)探索將線(xiàn)下課程與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)素材有機(jī)整合利用，以提高學(xué)習(xí)效果的教學(xué)手段改革；持續(xù)豐富并完善課程教學(xué)平臺(tái)內(nèi)容；收集總結(jié)教學(xué)模式評(píng)價(jià)，針對(duì)主要問(wèn)題確定解決方案。

4 結(jié)語(yǔ)

河北工業(yè)大學(xué)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課程團(tuán)隊(duì)面向國(guó)家節(jié)能減排的重大需求，秉承學(xué)?！芭d工報(bào)國(guó)”“工學(xué)并舉”的辦學(xué)傳統(tǒng)及特色，對(duì)本課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式進(jìn)行深入探索，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法，不斷改革和創(chuàng)新，以期增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵與社會(huì)需求的了解，激發(fā)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，使其熱愛(ài)專(zhuān)業(yè)、學(xué)好專(zhuān)業(yè)，最終成為具備一定創(chuàng)新能力的復(fù)合型工程技術(shù)人才。