《建筑设备》课程“混合式”教学模式研究与实践

2022-03-18张红专邓新宇方从启

科技视界 2022年5期

张红专邓新宇方从启王英

（上海师范大学建筑工程学院，上海 201418）

0 引言

习近平总书记在全国教育大会上强调，坚持中国特色社会主义教育发展道路，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，加快推进教育现代化；新时代新形势，对教育和学习提出了新的更高的要求，我们要加快一流大学和一流学科建设，着重培养创新型、复合型、应用型人才[1，2]。

上海师范大学积极组织教师学习以上会议精神，笔者通过学习明白了教育现代化是教育高水平的发展状态，是对传统教育的超越，是教育发展理念、发展方式、体系制度等全方位的转变[3]。中国特色社会主义进入新时代，必须加快教育现代化，把我国建设成为教育强国。从全球来看，当前新一轮科技革命和产业革命正在孕育兴起，重大科技创新正在引领社会生产新变革，互联网、人工智能等新技术的发展正在不断重塑教育形态，知识获取方式和传授方式、教和学关系正在发生深刻变革，人民群众对教育的需求更为多样[2]。于是，作为课程负责人，笔者召集团队成员一起，针对我院对培养新工科人才至关重要的一门专业课——建筑设备课程进行系统、深入的教学创新改革，充分融合信息化、智能化，创新工程教育教学课程新模式、新方式、新手段，取得了一系列成果。

1 课程概况及教改历史

1.1 课程概况

建筑设备是工程管理、土木工程、建筑学类、轨道交通、道路桥梁等专业技术平台课程中的一门专业核心课程，在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。

上师大建筑工程学院共有土木工程、工程管理两个专业，近几年，工程管理专业一般在学生大三下学期开设建筑设备课，每周3课时，共48课时，2学分；土木工程专业一般在学生大四上学期开设建筑设备课，每周3课时，共36课时，1学分。均为考查课、非绩点课、限定选修课、专业方向性课。

1.2 教改历史

笔者从事建筑设备课程教学工作17年，34个学期，每学期全日制本科生和成人教育本科生，合计通常有3~5个班级，所以主讲了120多轮，之前每一轮也有不断改进、更新，主要是针对专业前沿知识内容的更新，教学、教育方法也有不断改善，但每次只是进步一点点，变化不大，主要还是传统的课堂教学。

2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，要求培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才[3，4]，我校便开始思考着手对建筑设备课程进行系统、深入地教学创新改革，认真学习中央、教育部、学校关于教改的精神，积极参加校内外各类教育教学培训，尤其是混合式教学培训，并积极申报各类教改项目，建筑设备课程在2018年5月获上师大高水平数字课程建设项目，2018年6月获上师大本科教学改革研究项目，2018年7月获上师大课程思政教育教学改革专项建设项目。在学校的支持下。基于多年的教学实践经验积累，我们投入了大量时间、精力对建筑设备课程教学模式进行了大变革，融合信息化、智能化，综合传授知识、培养能力、立德树人的三重目标，创新出建筑设备课程教学新模式、新方法、新手段，取得了理想的效果和成果。

2 教学创新理念及具体举措

尝试“以学生为主体”“予教育于教学中”的教学新理念，探索智慧教学，力求知识传授、能力培养和素养提升协调发展，具体举措如下：

（1）采取课堂多媒体面授、课程网站数字化教学、现场实地教学相结合的“混合式”教学模式。

线下课堂多媒体面授注重采用“启发式教学方法”，践行“课堂的主体是学生，老师是主导”的教学理念，经常采用老师提问、学生抢答的方式，并运用教学评价手段（抢答正确加分，答错不扣分），鼓励学生积极参与抢答，活跃课堂气氛，培育学生积极思考的良好习惯，和分析理解能力、语言表达能力、自我表现能力等。比如，讲授地下水取水构筑物时，先提问“同学们知道的地下水取水构筑物有哪些？”一般，同学们会纷纷回答，他们的答案中有部分正确的，有重复的，也会有遗漏，在同学们思考、讨论、回答后，笔者再点开事先准备好的PPT页面展示归纳完整的常用的地下水取水构筑物名称、图片、照片，讲解各自的定义、组成、优缺点、适用场合。这样，既加深了学生对专业知识的理解和记忆，又培养了学生的自我表现能力。课堂多媒体面授还大量采用图片、照片、工程实例、碟片、动画，注重理论联系实际。

线上课程网站数字化教学，进行高水平数字课程网站建设，梳理、拆分知识点，设计、录制了22个数字课程视频，网站数字视频根据知识点需要运用三维动画、仿真交互模型、新闻视频插播案例等技术手段让枯燥、深奥的知识变得更生动形象、浅显易懂，既调动了学生的学习热情，又培养了学生的信息素养和创新思维能力。利用微信课程群进行语音讲解、互动、答疑、指导学习方法、步骤，利用超星学习通平台进行发布签到、抢答、讨论、积分、布置学习任务、检查学习效果、督促学习进度，发布、批阅作业等多种学习活动。

现场实地教学，设计3课时带领学生到建筑楼宇现场实地观察给排水设施、暖通设施、建筑电气设施，以培养学生的观察和实践能力、加深学生对专业知识的感性认识。

（2）进行课程思政建设，对教学目标、大纲、内容都进行了细致修订，润物细无声地加入思政点映射，更好地践行了“予教育于教学中”的理念，在传授专业知识的同时，注重适时宣扬正能量，倡导社会主义核心价值观[5]，培养学生勤俭节约、环保节能、尊重自然、爱护地球、善待民工的理念，和精雕细琢、一丝不苟的工匠精神。

（3）教学评价注重过程考核，严格平时考勤、课堂纪律，有平时作业、期中考核。每学期有3~4次作业，作业内容线上布置，但需要学生线下认真手写完成。期中考核方式为课程论文，其布置与学生完成的方式都进行了线下、线上的结合，培养学生查阅文献、整理、分析、归纳、提出创新见解的能力。具体评价方案如图1所示。

图1 教学评价方案

3 教学创新效果与成果

3.1 主要解决了如下痛点问题

3.1.1 学生不感兴趣、不重视的问题

上师大学生的学习态度、习惯、能力普遍比“985”“211”高校的学生差一些，而建工学院的学生对专业的了解大多是一知半解、迷迷糊糊的，甚至部分学生属于非第一志愿、通过调剂或被父母强迫报考进来的，对于专业有着极大的排斥心理，这就极大地影响了学习热情[5]，尤其对于建筑设备这门学分少、知识点多、有一定难度、但又非绩点课的课程，他们的学习主动性低、自觉性差、兴趣不足。即使一些绩点课程成绩优良的学生，对待本课程的心态起初也是“60分万岁，多一分浪费”。传统教学法中，他们的课堂出勤率低，上课大量存在睡觉、玩手机、戴耳机等不良现象，作业存在抄袭、拒做等情况，期末考试成绩优良率低，不及格率高。

创新教学法，采取线下线上“混合式”教学模式后，因为线下课堂多媒体面授次数比传统的教学方式大幅减少，学生们十分珍惜课堂面授机会，不旷课、不迟到、不早退、不中途离开教室，无玩手机、吃东西、看课外书、戴耳机、聊天、睡觉等不良表现，能静心听讲、认真笔记，积极参与抢答或课堂讨论，课堂气氛十分活跃。创新教学法前后学生学习情况对比见图2。

图2 创新教学法前后学情对比图

3.1.2 知识点多、繁杂、课时少、教学难度大题的问题

建筑设备这一门课，其实包括给水排水工程，供暖、通风与空气调节工程，建筑电气三门课，主要内容为公共与民用建筑、工程结构物中的给水、排水、饮水、热水、消防、采暖、燃气、通风、空气调节、建筑照明、供配电、防雷、接地、弱电工程等，知识点非常繁多杂乱，但系里分配的课时又极少，教学难度相当大。

创新教学法，采取线下线上“混合式”教学模式后，把繁多的概念性知识点，精心录制成课程视频，这样就大大减少占用线下课堂时间。学生线上观看数字课程视频时，可以根据自己的理解程度、需要，进行暂停、回看，做好笔记。三维动画、仿真交互模型、新闻视频插播案例等技术手段让枯燥、深奥难懂的知识变得更生动形象、浅显易懂、印象深刻、理解透彻。

3.1.3 期末一考定成绩、学生考前临时抱佛脚、平时不努力的问题

创新教学法，注重过程考核、优化学生学习评价方案后，线下面授课堂有记分，线上数字课程有积分，学生们平时就为此课程忙碌、充实、快乐着，考前胸有成竹，不再开通宵、伤脑筋。