新工科背景下融合OBE-CDIO理念的工程管理專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群改革探索

顧玉萍，張恒，唐根麗

（安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 管理科學(xué)與工程學(xué)院，安徽蚌埠 233030）

1 研究背景

新工科是基于國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)、立德樹(shù)人新要求而提出的我國(guó)工程教育改革的新方向。2017年以來(lái)，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，全力探索工程教育的中國(guó)模式，致力于培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[1-2]。新工科建設(shè)理念要求高等教育培養(yǎng)出適應(yīng)國(guó)際國(guó)內(nèi)新形勢(shì)、新需求的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才，而工程專(zhuān)業(yè)核心課程是高校人才培養(yǎng)的落腳點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)，專(zhuān)業(yè)課程尤其需要注重學(xué)科交叉融合，在人才培養(yǎng)定位及專(zhuān)業(yè)課程體系優(yōu)化過(guò)程中，尋求新的培養(yǎng)模式和教學(xué)方法，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)核心能力。基于成果導(dǎo)向的OBE和構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作的CDIO工程教育理念與培養(yǎng)模式，在全球工程教育改革中已經(jīng)得到了廣泛的重視和應(yīng)用。OBE教育理念為高等教育教學(xué)改革提供更為明確的目標(biāo)和更加靈活的方法，其以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，創(chuàng)新評(píng)價(jià)方式，可建立多元化考核體系。CDIO理念下的項(xiàng)目式教學(xué)，可循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力[3]。

高校工程管理專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群內(nèi)容多、理論性和實(shí)踐性強(qiáng)，需要學(xué)生有較強(qiáng)的思維、實(shí)踐和創(chuàng)新能力。其中，工程制圖和房屋建筑學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)抽象，且較繁雜，課堂教學(xué)容易枯燥乏味，學(xué)生普遍學(xué)習(xí)興趣不高，導(dǎo)致課程掛科率較高[4-6]。加之各專(zhuān)業(yè)課程課時(shí)被普遍壓縮，面對(duì)新工科的建設(shè)要求和日益復(fù)雜的工程建設(shè)環(huán)境，要在緊縮的課時(shí)中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)讀圖繪圖基本功與建筑設(shè)計(jì)理解相結(jié)合，創(chuàng)新能力與綜合解決問(wèn)題能力相結(jié)合，設(shè)計(jì)過(guò)程與工程語(yǔ)言專(zhuān)業(yè)表達(dá)技能相結(jié)合，為學(xué)生從事工程技術(shù)和滿足職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需要對(duì)工程管理設(shè)計(jì)類(lèi)課程群中的每一門(mén)課程內(nèi)容進(jìn)行綜合研究，分解、歸納、重構(gòu)，融入OBE-CDIO理念和思政元素，注重學(xué)科交叉融合，加強(qiáng)課程群系統(tǒng)性、耦合性建設(shè)，改革課堂教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)新工科背景下人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2 新工科背景下工程管理專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群教學(xué)的現(xiàn)實(shí)困境

工程管理專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群主要包括工程制圖、AutoCAD、房屋建筑學(xué)、Revit軟件建模、虛擬設(shè)計(jì)與施工等。設(shè)計(jì)類(lèi)課程群一般開(kāi)設(shè)于大二、大三學(xué)年，延續(xù)二至三個(gè)學(xué)期，具有承上啟下的紐帶作用，既是初等幾何學(xué)的延伸與擴(kuò)展，又是后續(xù)眾多工程管理專(zhuān)業(yè)課程、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的鋪墊與基礎(chǔ)。因此，設(shè)計(jì)類(lèi)課程群的學(xué)習(xí)效果，直接關(guān)系到學(xué)生后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)及課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐。

2.1 課程群內(nèi)容存在重疊

設(shè)計(jì)類(lèi)課程群各課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)之間存在密切的聯(lián)系，如每門(mén)課程都涉及國(guó)家和行業(yè)的設(shè)計(jì)與制圖規(guī)范、建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)點(diǎn)，會(huì)存在授課內(nèi)容重復(fù)的情況；建筑構(gòu)件樓梯、工程制圖課程中會(huì)講授如何讀圖，如何進(jìn)行手工圖紙繪制；AutoCAD課程則是將手工圖紙利用計(jì)算機(jī)軟件繪制出來(lái)，這一過(guò)程俗稱(chēng)“甩圖板”；房屋建筑學(xué)課程則講授如何按要求進(jìn)行樓梯設(shè)計(jì)（踏步、梯段、平臺(tái)、梯井的尺寸及欄桿扶手的類(lèi)型尺寸等）；Revit軟件建模課程則是樓梯的三維模型的實(shí)現(xiàn)。

2.2 課程授課方式單一

設(shè)計(jì)類(lèi)課程群中各課程各具特點(diǎn)，又存在較強(qiáng)的相關(guān)性，工程制圖和房屋建筑學(xué)課程具有課程內(nèi)容多、理論性強(qiáng)、涉及專(zhuān)業(yè)面廣等特點(diǎn)；AutoCAD和Revit軟件建模課程實(shí)踐性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的應(yīng)用操作能力要求較高。課程群教學(xué)內(nèi)容較多且復(fù)雜、有一定的難度，現(xiàn)階段高校多以板書(shū)、PPT為主進(jìn)行教學(xué)，僅在課堂上的有限時(shí)間內(nèi)進(jìn)行知識(shí)灌輸，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情難以被調(diào)動(dòng)起來(lái)，課外知識(shí)的拓展十分有限。直接導(dǎo)致學(xué)生參與度不高、學(xué)習(xí)興趣不大，教師教學(xué)方法和模式較為單一，教學(xué)效果不理想。

2.3 實(shí)踐課時(shí)不足

重理論、輕實(shí)踐仍是我國(guó)高校在工程教育上存在的問(wèn)題。受到經(jīng)費(fèi)和現(xiàn)場(chǎng)管控安全的考慮，部分學(xué)校的工程管理專(zhuān)業(yè)較少開(kāi)展工程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，在財(cái)經(jīng)類(lèi)院校中這個(gè)問(wèn)題更為突出。如果理論學(xué)習(xí)效果不佳，實(shí)踐環(huán)節(jié)課時(shí)不足，課程理論知識(shí)與工程實(shí)踐的聯(lián)系就很薄弱，學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力難以達(dá)標(biāo)。因此，在新工科專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)中，設(shè)定實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)，以多種方式開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，注重理論課程與實(shí)踐課程的結(jié)合，提高理論課程學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力顯得尤為重要[7]。

2.4 缺乏統(tǒng)一的信息共享平臺(tái)

課程群專(zhuān)業(yè)知識(shí)教學(xué)缺乏系統(tǒng)性，授課教師沒(méi)有一個(gè)信息共享平臺(tái)，每門(mén)課程之間的聯(lián)系不夠緊密，學(xué)生很難形成全面、整體的認(rèn)識(shí)。授課教師要結(jié)合課程群特點(diǎn)、屬性、定位，整合課程群內(nèi)容，融入課程思政理念，增強(qiáng)學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系，尋找和探索新的教學(xué)路徑，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)課程評(píng)價(jià)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高課程教學(xué)效果，以培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，以滿足新工科背景下工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求。

3 新工科背景下工程管理專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群建設(shè)的實(shí)施路徑

設(shè)計(jì)類(lèi)課程群作為工程管理專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程群，不僅要注重培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能、創(chuàng)新意識(shí)、現(xiàn)代工程意識(shí)、數(shù)字化能力、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)等，尤其要重視工程倫理和職業(yè)道德等課程思政方面的教育。融入OBECDIO工程教育理念，以價(jià)值引領(lǐng)、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授、系統(tǒng)耦合為建設(shè)理念，實(shí)施工程管理專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群建設(shè)。

3.1 多學(xué)科多領(lǐng)域交叉融合，提高課堂教學(xué)效果

課程群的多學(xué)科交叉融合不是現(xiàn)有課程的簡(jiǎn)單疊加，而是按照新工科的理念，引進(jìn)先進(jìn)的信息化和智能化技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解整合、重組優(yōu)化。綜合考慮設(shè)計(jì)類(lèi)課程的特點(diǎn)和課堂教學(xué)效果，可將建筑信息模型（Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱(chēng)BIM）技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）技術(shù)引入課堂，在已有的課程體系中分階段分步驟融入課程教學(xué)，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課程課堂教學(xué)的可視化、模擬化和信息化。開(kāi)展CDIO理念下的項(xiàng)目式教學(xué)，綜合建筑情境，遵循從感性到理性、從二維平面到三維立體，從單一建筑構(gòu)件到綜合建筑全景的規(guī)律，讓枯燥的二維情景都能三維展示，建立學(xué)生主動(dòng)探索學(xué)習(xí)、教師協(xié)作引導(dǎo)的工程制圖—建筑設(shè)計(jì)—工程建造模擬新型一體化教學(xué)體系[8-10]。課程群的教學(xué)中亦可引進(jìn)智能制造、建筑相關(guān)的新技術(shù)、新材料和新工藝，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，多學(xué)科多領(lǐng)域交叉融合，提高課堂教學(xué)效果。

設(shè)計(jì)類(lèi)課程群體系的建設(shè)離不開(kāi)企業(yè)或行業(yè)專(zhuān)家的參與，他們不僅清楚當(dāng)前和未來(lái)社會(huì)對(duì)工程人才的需求，而且十分清楚學(xué)生在知識(shí)、能力和素質(zhì)上存在的不足。因此，設(shè)計(jì)類(lèi)課程群的教學(xué)過(guò)程一定要重視應(yīng)用性和實(shí)踐性，加強(qiáng)校企合作，采用源于企業(yè)實(shí)際的真實(shí)工程案例，注重案例的完整性、可行性、時(shí)效性，講解在真實(shí)工程問(wèn)題上的應(yīng)用性和在真實(shí)工程環(huán)境下的實(shí)踐性，以培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)、解決實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題的綜合能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，并培養(yǎng)學(xué)生的整體觀和全局觀[11]。

3.2 整合設(shè)計(jì)類(lèi)課程群資源，打破教學(xué)時(shí)空限制

貫徹新工科背景下立德樹(shù)人的育人理念，對(duì)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合，挖掘教學(xué)資源，建立資源共享平臺(tái)，以學(xué)生為中心，拓寬課程教學(xué)的知識(shí)面。

對(duì)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群知識(shí)進(jìn)行分解，課程的共同知識(shí)點(diǎn)，如國(guó)家和行業(yè)的制圖規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、建筑構(gòu)件的分類(lèi)與組成等知識(shí)點(diǎn)，在首門(mén)課程中詳講，在其后課程略講或不講，學(xué)生可以通過(guò)共享資源庫(kù)查詢，節(jié)約課堂時(shí)間。將每門(mén)課程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)細(xì)分為課堂詳講、課堂略講、課外拓展。每門(mén)課程的思政元素可根據(jù)各自特點(diǎn)，選擇與專(zhuān)業(yè)知識(shí)融合、課堂略講和課外擴(kuò)展，將課堂略講、課外拓展的知識(shí)點(diǎn)充實(shí)教學(xué)資源并上傳網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。提高課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重，積極開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生的空間尺度概念，進(jìn)行建筑測(cè)量實(shí)踐，組織學(xué)生參觀施工工地和建設(shè)項(xiàng)目，對(duì)建筑構(gòu)造進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀摩，實(shí)地調(diào)研，加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)中平立剖空間設(shè)計(jì)等方面的認(rèn)知，多舉措融合，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

鑒于設(shè)計(jì)類(lèi)課程群的共通之處，可建立共享案例庫(kù)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)突破時(shí)間和空間的限制。如：建筑構(gòu)造的合理性和完整性不僅關(guān)乎建筑本身的安全，更關(guān)乎人民生命與財(cái)產(chǎn)安全，課程教學(xué)需全程注重職業(yè)道德素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升，培養(yǎng)學(xué)生以專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)的精神投身到專(zhuān)業(yè)工作中，確保每項(xiàng)工作按時(shí)保質(zhì)準(zhǔn)確完成，因此將線上平臺(tái)作為思政教育的補(bǔ)充，可以上傳典型的建筑警示案例。對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)的講解注重課程群內(nèi)在的系統(tǒng)性和強(qiáng)耦合性，探索翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)法、成果導(dǎo)向教育等多種教學(xué)方法，以課堂教學(xué)為主，課后資源為輔，融入思政元素，拓寬學(xué)生視野，構(gòu)建了“課內(nèi)與課外相結(jié)合、線上和線下相結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合”的混合式課程教學(xué)知識(shí)體系，培養(yǎng)復(fù)合型人才。

3.3 以建筑建模學(xué)科競(jìng)賽為抓手，夯實(shí)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力

學(xué)科競(jìng)賽是檢驗(yàn)課程體系建設(shè)是否發(fā)揮功效、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。提高學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力、理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力是新工科背景下高校教育改革的方向，課程群建設(shè)需要融合OBECDIO理念，注重成果導(dǎo)向，加強(qiáng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。其中，學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合能力、提高學(xué)生創(chuàng)新能力最有效的途徑之一。參與學(xué)科競(jìng)賽不僅有利于大學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、鞏固理論知識(shí)，而且可以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力[12-13]。

財(cái)經(jīng)類(lèi)高校要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群的教學(xué)改革，必須借助建筑建模大賽這一抓手，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)行軟件學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，堅(jiān)持“以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促創(chuàng)”，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與建模大賽，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的興趣和潛能，促進(jìn)學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和建立較強(qiáng)的空間想象力，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。同時(shí)，任課教師還可以把學(xué)科競(jìng)賽先進(jìn)的理念、要求與課程教學(xué)相融合，在教學(xué)大綱的編制、教學(xué)方案的修訂以及教學(xué)方法探索中，引入學(xué)科競(jìng)賽的成果，豐富課程體系，有效加強(qiáng)課程群內(nèi)在聯(lián)系和銜接，促進(jìn)課程群改革。

3.4 革新傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)模式，建立多元化考核評(píng)價(jià)體系

傳統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)方式大多采用閉卷考試、課程大作業(yè)、課程論文等，這樣的評(píng)價(jià)方式不能全面反映學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)效果，存在一定的局限性[14]。在新工科建設(shè)背景下，課程的評(píng)價(jià)方式應(yīng)更注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程以及綜合能力的考核，宜構(gòu)建全過(guò)程、多維度的評(píng)價(jià)考核體系。

突出過(guò)程和能力的評(píng)價(jià)考核體系能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)過(guò)程，全面、客觀、合理地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)。當(dāng)然對(duì)課程群的建設(shè)也提出了一定要求，如：課前需將課程教學(xué)課件、案例圖片視頻、分組討論要求等上傳網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，敦促學(xué)生提前預(yù)習(xí)，為課堂互動(dòng)做好準(zhǔn)備。課中可通過(guò)位置簽到、手勢(shì)簽到等多種方式確保全員到課。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、隨堂測(cè)試、課堂討論等各種方法來(lái)提高學(xué)生聽(tīng)課的效率，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力。并通過(guò)分組討論匯報(bào)等，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，使學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀。課后可將課堂的學(xué)習(xí)內(nèi)容和案例討論情況進(jìn)行總結(jié)，將擴(kuò)展知識(shí)上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，布置作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)來(lái)分析和解決實(shí)際問(wèn)題，并對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)和完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程閉環(huán)管理。

4 結(jié)語(yǔ)

在新工科背景下，針對(duì)工程管理專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程群的特點(diǎn)，融入OBE-CDIO工程教育理念，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解整合，建立系統(tǒng)化的課程群網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。加強(qiáng)多學(xué)科多領(lǐng)域交叉融合，融入課程思政元素，打破學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)空限制，拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度和深度。探索多種教學(xué)模式及評(píng)價(jià)方法，培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力、復(fù)雜工程問(wèn)題解決能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力以及能夠在工作中運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)新工科背景下高素質(zhì)復(fù)合型人才培養(yǎng)要求。