工程教育認(rèn)證背景下的課程教學(xué)改革研究
——以建筑給水排水工程課程為例

楊 蓉 王 靜 饒碧玉 邱 雁

云南農(nóng)業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，云南 昆明 650201

隨著工程教育專業(yè)認(rèn)證在國內(nèi)各高校中的快速推進(jìn)與發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)模式發(fā)生了根本的改變，專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出結(jié)果為導(dǎo)向、建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制三大核心理念。在給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中需要根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求來制定培養(yǎng)目標(biāo)，明確能支撐培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的畢業(yè)要求，形成科學(xué)的、系統(tǒng)的、完善的課程體系，其中每一門課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與組織都應(yīng)圍繞學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)來實(shí)施并進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

建筑給水排水工程課程是給排水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程之一，本課程的任務(wù)是使學(xué)生全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)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(shè)計(jì)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(guān)的復(fù)雜工程問題。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)（以下簡稱“我?！保┙ㄖo水排水工程課程的建設(shè)，根據(jù)給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求，以切實(shí)支撐畢業(yè)要求為目標(biāo)，在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠?qū)?fù)雜工程問題進(jìn)行分析、判別和解決。本文總結(jié)了該課程在教學(xué)過程中所開展的教學(xué)改革和探索，為專業(yè)認(rèn)證背景下的課程建設(shè)提供參考。

一、根據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求，更新教學(xué)理念，合理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)

基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的各門課程的教學(xué)設(shè)計(jì)要圍繞三大核心理念開展，并滿足畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成。建筑給水排水工程課程教學(xué)設(shè)計(jì)通過剖析需支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)來制定教學(xué)大綱、設(shè)置課程目標(biāo)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施有效的教學(xué)組織，采用多種方式評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并根據(jù)質(zhì)量監(jiān)控結(jié)果實(shí)現(xiàn)持續(xù)的教學(xué)改進(jìn)。工程教育認(rèn)證背景下課程教學(xué)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)課程教學(xué)設(shè)計(jì)的對照見表1。

二、結(jié)合專業(yè)認(rèn)證，制定教學(xué)大綱，確定課程目標(biāo)

教學(xué)大綱是根據(jù)教學(xué)計(jì)劃的要求，為達(dá)成教學(xué)目的和任務(wù)而規(guī)定的課程內(nèi)容、體系、范圍和教學(xué)要求的基本綱要。根據(jù)我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，結(jié)合專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與要求，我們對建筑給水排水工程課程教學(xué)大綱圍繞6 個(gè)畢業(yè)要求二級指標(biāo)的要求來制定，并且將指標(biāo)點(diǎn)要求體現(xiàn)到課程目標(biāo)和教學(xué)環(huán)節(jié)中，使教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程服務(wù)于畢業(yè)要求的達(dá)成，由此確立了本課程的5個(gè)課程目標(biāo)。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系見表2。

目標(biāo)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?qū)ㄖo水排水工程問題進(jìn)行分析和判別。

目標(biāo)2：掌握建筑給水、消防、熱水、排水、雨水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)建筑給水排水工程實(shí)際情況，形成多方案比選的工程思維方式，并學(xué)會(huì)進(jìn)行方案比選的基本方法，能夠在設(shè)計(jì)方案中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，并對方案進(jìn)行綜合評價(jià)。

目標(biāo)4：掌握建筑給水排水工程的相關(guān)法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，理解給排水工程師應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。

目標(biāo)5：掌握建筑給排水工程項(xiàng)目管理的基本內(nèi)容。

三、根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成要求，整合教學(xué)內(nèi)容

（一）優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，更新教學(xué)內(nèi)容

我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)以復(fù)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)作為目標(biāo)，每門專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容都必須滿足當(dāng)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(xué)內(nèi)容需要“辯證統(tǒng)一”。作為學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)性資源的教材，盡管我校選用了高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)規(guī)劃推薦教材（亦為普通高等教育土建學(xué)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(shí)發(fā)展有一定的滯后性，近幾年新標(biāo)準(zhǔn)和新規(guī)范較多，需要授課教師時(shí)刻關(guān)注相關(guān)行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢，適時(shí)擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)題材，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，使學(xué)生掌握科學(xué)、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(shù)、新設(shè)備的不斷更新，建筑給水排水工程課程在理論與實(shí)踐方面也需要與時(shí)俱進(jìn)，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(shí)，應(yīng)針對目前高層建筑、地標(biāo)建筑、綠色建筑以及農(nóng)村飲水工程等項(xiàng)目的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力，滿足課程目標(biāo)達(dá)成要求。

（二）開展“課程思政”建設(shè)，提升課程德育內(nèi)涵

人才培養(yǎng)絕不是僅僅要求學(xué)生具有專業(yè)知識和業(yè)務(wù)能力，還應(yīng)注重價(jià)值觀的培育和塑造，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，“教書”和“育人”是每個(gè)教師的神圣職責(zé)。建筑給水排水工程課程的理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)中需要有意識地引導(dǎo)學(xué)生建立社會(huì)責(zé)任感和愛國情懷，理解給排水工程師要承擔(dān)的責(zé)任。本課程可根據(jù)課程性質(zhì)提煉出一些思政教學(xué)元素，比如：

思政教學(xué)元素一：建筑給水排水工程涉及的設(shè)備、管材和附件等必須滿足設(shè)計(jì)要求，在施工時(shí)必須保證其質(zhì)量；教育學(xué)生杜絕以假充真、以次充好、使用不合格產(chǎn)品”等問題，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，遵守建筑行業(yè)職業(yè)道德規(guī)范。

思政教學(xué)元素二：建筑給水排水工程設(shè)計(jì)中，水力計(jì)算煩瑣、復(fù)雜，遵循的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范較多，要求學(xué)生必須做到準(zhǔn)確、細(xì)心、耐心，從而培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、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(xué)元素三：教學(xué)內(nèi)容可根據(jù)適時(shí)發(fā)生的當(dāng)前案例，提升學(xué)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(shù)人員在專業(yè)領(lǐng)域采取積極的風(fēng)險(xiǎn)防控與技術(shù)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(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識，讓學(xué)生明白學(xué)為何用、學(xué)有所用，以提升學(xué)生的專業(yè)思維，明晰給排水工程師的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。

開展建筑給水排水工程課程思政建設(shè)，需要把握課程德育的內(nèi)涵，在教學(xué)過程中融入社會(huì)主義核心價(jià)值觀，加強(qiáng)對學(xué)生職業(yè)道德的培養(yǎng)，在專業(yè)知識學(xué)習(xí)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)涞暮细窠影嗳恕?/p>

三、采用多元化教學(xué)手段，強(qiáng)化工程能力訓(xùn)練，達(dá)成課程目標(biāo)

（一）采用多樣的、有效的教學(xué)方法，提升教學(xué)效果

建筑給水排水工程是一門應(yīng)用性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，在教學(xué)過程中應(yīng)考慮采用多元化教學(xué)方法，在梳理理論知識的同時(shí)重點(diǎn)剖析相關(guān)的代表性案例，并根據(jù)課程目標(biāo)的達(dá)成要求，綜合考慮學(xué)生的知識基礎(chǔ)和接受能力。在教學(xué)過程中要注重師生的有效配合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，突出學(xué)生的深度參與，把學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)發(fā)揮出來，踐行以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。可利用雨課堂、智慧樹、MOOC、虛擬仿真等平臺，采用講授、討論、實(shí)例、演示、參觀、練習(xí)等教學(xué)方法。其中討論環(huán)節(jié)可設(shè)置若干個(gè)專題，將學(xué)生分為若干個(gè)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行選題，并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和課程目標(biāo)要求，通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式進(jìn)行資料查閱、專題內(nèi)容學(xué)習(xí)、前沿知識擴(kuò)展、報(bào)告撰寫、PPT 制作和匯報(bào)，并在匯報(bào)過程中提出問題，同時(shí)在班上組織研討。多樣化的教學(xué)方法可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、溝通表達(dá)能力，提升教學(xué)效果。

（二）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化工程能力訓(xùn)練

在理論教學(xué)的同時(shí)，須加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練。與建筑給水排水工程相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)環(huán)節(jié)有認(rèn)知實(shí)習(xí)、課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。由于校內(nèi)實(shí)驗(yàn)場地有限，經(jīng)費(fèi)緊張，其中一些驗(yàn)證建筑給水排水系統(tǒng)各種運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段難以滿足要求，比如自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的工作原理和聯(lián)動(dòng)控制、排水管系中的水氣流動(dòng)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(diǎn)等，可通過虛擬實(shí)驗(yàn)（如VR 實(shí)驗(yàn)室）來進(jìn)行，與理論教學(xué)相輔相成，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動(dòng)。

另外，可利用校內(nèi)、校外實(shí)踐教學(xué)基地組織參觀實(shí)習(xí)，聘請行業(yè)專家舉辦專題講座，做到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合；在進(jìn)行理論教學(xué)時(shí)，還可借助BIM 技術(shù)在機(jī)電工程中的應(yīng)用，采取綜合訓(xùn)練的方式，與課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求結(jié)合起來，將課堂教學(xué)和應(yīng)用實(shí)踐相融合，促使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中思考實(shí)際應(yīng)用問題，強(qiáng)化工程能力訓(xùn)練，有助于學(xué)生解決復(fù)雜工程問題，達(dá)成課程目標(biāo)。

四、建立課程考核評價(jià)體系，通過質(zhì)量監(jiān)控和反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)

（一）設(shè)置課程考核方式和考核評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐，建筑給水排水工程課程考核根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成要求，構(gòu)建多元化的課程考核評價(jià)指標(biāo)，將過程性考核與終結(jié)性考核有機(jī)融合。過程性考核占比50%～60%，包括專題討論與互動(dòng)、作業(yè)（課上、課下）測評、階段性測試、實(shí)習(xí)報(bào)告、考勤等，各部分占比可根據(jù)具體情況靈活調(diào)整；終結(jié)性考核占比40%～50%，采用試題庫的方式，實(shí)施教考分離。過程性考核和終結(jié)性考核都需支撐相應(yīng)的課程目標(biāo)，注重綜合能力和專業(yè)素質(zhì)的考核，要能反映學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)質(zhì)量，體現(xiàn)以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出結(jié)果為導(dǎo)向。

（二）進(jìn)行考核結(jié)果達(dá)成度評價(jià)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)

考核完成后需要進(jìn)行課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)，根據(jù)考核方式和考核評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將過程性考核的每個(gè)環(huán)節(jié)和終結(jié)性考核的每個(gè)題目賦予相應(yīng)的權(quán)重比例，計(jì)算出所支撐課程目標(biāo)的達(dá)成度。以我校2016 級給排水科學(xué)與工程專業(yè)為例，課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)如圖1所示。課程目標(biāo)的達(dá)成度評價(jià)值=課程教學(xué)環(huán)節(jié)的目標(biāo)值×（樣本中與該畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)相關(guān)考核的平均得分/樣本中與該畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)相關(guān)的額定分值）。

依據(jù)評價(jià)結(jié)果，對比課程目標(biāo)的期望值進(jìn)行分析，得出總體評價(jià)結(jié)論：在目標(biāo)達(dá)成過程中，學(xué)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(shè)計(jì)計(jì)算方法和解決建筑給水排水工程工程實(shí)際問題方面能力欠缺。

由此，可制定如下持續(xù)改進(jìn)措施：應(yīng)對建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算部分加強(qiáng)練習(xí)，選取符合教學(xué)要求的工程案例進(jìn)行分析，訓(xùn)練學(xué)生的設(shè)計(jì)能力以及分析和解決建筑給水排水工程工程實(shí)際問題的能力，同時(shí)通過改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性和積極性。

五、結(jié)語

本文以給排水科學(xué)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(rèn)證三個(gè)核心理念引導(dǎo)下，從教學(xué)大綱、課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織、考核評價(jià)、持續(xù)改進(jìn)等方面著手進(jìn)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(xué)過程中以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)思政進(jìn)課堂，不斷嘗試新的教學(xué)方法和舉措，提升教學(xué)質(zhì)量，通過課程建設(shè)促進(jìn)畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成，滿足專業(yè)認(rèn)證建設(shè)要求。