建筑环境与能源应用工程专业导论教学改革探索

于晓慧，杨宾，金凤云，杨华

（河北工业大学 能源与环境工程学院，天津 300401）

基于国家发展战略新要求，为适应以新技术、新产品、 新业态和新模式为特点的新经济及多学科交叉会聚及多技术跨界融合新态势，国家发出了“创新驱动发展”“中国制造2025”“互联网+”等战略或倡议，在此基础上，新工科建设应运而生[1,2]。当前，各界对新工科的范畴已达成共识，建设方向也逐渐明确，建设理念也形成共识，其最终目标是培养多元化、复合型、创新型的卓越工程人才[3]。

建筑环境与能源应用工程专业是国家公布的新工科专业之一[4]。近年来，建筑环境与能源应用工程专业的毕业生社会需求量巨大，麦克斯统计数据表明该专业的就业率在全国所有专业排位持续靠前[5]。然而，2018年课程团队对全国10 多所高校建筑环境与能源应用工程专业的大二学生转专业比例进行调研，调查结果表明即使在清华大学、同济大学这样的重点高校，转专业比例也非常高。甚至在新工科大类招生的大环境下，有些学校的建筑环境与设备工程专业生源出现短缺[6]。这说明低年级学生，特别是本专业低年级学生对该专业的了解认识不全面，进而导致专业转出率较高。

专业导论课程的开设对象是尚未接触过专业知识的新生。前期的实践证明传统单一的课堂式教学内容及教学模式已很难激发学生的兴趣且难以满足新工科的要求，如何通过专业导论课教学增强学生对专业内涵与社会需求的了解、 激发学生对专业知识内容的学习兴趣是亟待解决的问题。因此，本专业导论课程团队对本课程教学中存在的问题进行深入的剖析，改革传统教学模式、教学内容及教学方法，以期出色地完成新生第一门专业启蒙课，为大学生四年的学习和生活打下良好基础。

1 专业导论课教学中存在的问题

1.1 教学模式单一僵化

该专业导论课程多以专业教师讲解结合PPT 展示的传统教学模式进行，大多数情况是教师在上面讲，学生在下面听，师生之间互动交流少，单一的教学模式难以激发学生的兴趣，甚至让学生感觉课堂教学枯燥、乏味[7]。课题团队之前对该课程的教学采用开设专题讲座的形式进行，偏向专而精，导致学生没有形成对建筑环境与能源应用工程专业的整体认识； 由于专业导论课程面向本科一年级的新生，对于专业性强的内容学生理解又较为困难，学生难以掌握。

1.2 教师和学生积极性不高

该课程是大一学生了解专业学科、 构筑未来的先导课程。作为一门专业启蒙课程，大部分学校课时较少并且只有1 个学分，有的学校甚至不计入学分，此外由于课程内容比较宽泛，学生理解不够深刻，因此部分学生对该课程的重视程度不够。虽然该课程内容并不复杂，但其涉及的知识面却十分广泛，尤其是随着新工科理念的提出，新技术、新产品不断在该专业涌现，需要授课教师不断花费时间和精力去汲取新知识和新理念，但部分教师在教学上墨守成规，不愿意接受课程教学改革。

1.3 现代化教学手段和方法渗入不全面

目前，在各大主流网络教学平台（雨课堂、超星学习通等） 存在着建筑环境与能源应用工程专业导论课程可用课程资源少的问题。线上与线下教学混合模式、各教学资源及要素导入方法、课堂教学组织、学习支持与教学评价等环节如何设计尚处于探索阶段。如何深度系统化地思考和设计教与学的关系，使其突破传统高等教育教学的固有局限，以达到优势互补、整体效益最佳更是成为目前亟待解决的问题。

2 专业导论课教学模式及教学方法改革

针对上述该课程亟待解决的问题，本课程团队成员对该课程的教学模式、 教学方式进行不断的改革和完善，在没有可参考、能够复制的成功教学经验的情况下，深入探讨全新教学模式，实施新的导论课教学理念。经过3年的改革建设，现初步形成了一套基于成果导向（OBE）理念的系统教学模式。

2.1 教学内容及模式的改革

课程教学内容主要涵盖以下六大教学模块。

（1）初识专业，畅谈热点。

系主任做专业内涵与外延总体介绍； 学生与本专业教师面对面，针对专业领域热点问题进行交流。目的是拉近师生距离、解答新生关心的专业相关热点问题。

（2）个性化教学，提升专业认知。

每个班分成若干学习小组（每组5-6 人），在指导教师带领下，通过师生1 对1 交流、学习课程平台各项资料、参观专业实验平台等多种手段，进一步熟知了解专业，提升专业认识。

（3）情景体验式教学，感受专业魅力。

以建筑环境与能源应用工程专业导论专业使命——如何营造良好适宜的建筑环境为题，布置大作业，引导学生对典型大型公共建筑室内环境开展实地调研测试，身临其境的体味专业的定位与担当，感受专业魅力。学生查阅文献制定研究方案、设计调查问卷，指导教师分组指导、讨论确定方案，学生独立完成既定任务，通过沉浸式的教与学感受专业的魅力。

（4）行业专家、精英进课堂。

邀请业界专家进入课堂，演绎本专业的内涵、外延及使命意义； 邀请行业精英——建环专业校友进入课堂，阐述本专业特点、需求及社会责任。

（5）翻转课堂。

翻转课堂以学生为主体，以小组团队形式汇报展示情景体验教学中的收获，其他小组团队同学可以质疑与交流，教师加以点评，师生互动切磋中完成知识的传输。

（6）探知未来。

初探专业未来发展态势——实地参观智能化的现代办公大厦系统运行及室内环境，了解专业发展的新技术，激发专业兴趣；增强对“专业未来”的直观认识，提升专业使命感。

2.2 课程成绩评定方式的改革

本课程由学生及教师共同评分进行考核。成绩评定主要包括五部分：（1）团队成果成绩（30 分）：学生在对典型建筑实地调研与测试后，团队成果以PPT 形式按组进行展示汇报，由他组同学和教师给予评分，教师评分0～15 分，学生评分0～15 分。（2）个人总结报告（30分）：在课程任务结束后，每人撰写一份个人专业认知总结报告，可查阅文献、结合每次课的所感所想进行撰写，形成个人总结报告，教师给出评分。（3）平时成绩（15分）：各团队指导教师依据学生平常各项表现、课程平台资料的研学等综合给出评分。（4） 五问反思报告（25分）：由他组教师（非指导教师）给出评分，采用追逐评分机制。（5）团队或个人突出奖励成绩，可由教师或学生给出此部分附加分的原因，由教师团队共同审议确定奖励分值具体数值（0-5 分），但总成绩最高为100分。

2.3 本课程特色及创新

（1）量体裁衣式的教学体系与内容。以“加深专业认识，增强专业使命”为目标的教学设计，优化课程学习内容模块，提升学习能效，构建适合当代大学生特点的模块化的教学体系和教学内容。

（2）以学生为中心的问题导向式教育模式。充分调动学生学习主动性，以教为中心变为以学为中心，通过启发式、参与式、讨论式及问题式等各种不同层次的学习，发挥学生创新能力，提高教学效率。

（3）情景体验式教学方式的探索与实践。以学习者的发展为出发点和归宿，通过引导完成典型建筑环境的调研与测试，利用沉浸式的体验教学方式，再辅以翻转课堂的汇报与点评，使学习环境中诸要素之间实现合理配置与协同运行。

（4）多元化的成绩评定。优化以“加深专业认识，增强专业使命”为学习目标的考核方式和考核内容，注重学习过程考查与学生能力的综合评价。

（5）人才社会责任感的培养融入课程。近距离与业界专家、行业精英交流，全面多角度了解专业内涵与外延的同时，促进专业使命感、社会责任感的建立。

3 改革成效及展望

3.1 改革成效

通过课程的教学改革，大一新生对本专业的认识度、关注度均有所提高，依据座谈及调查问卷，学生对本专业的学习兴趣增强，认识到本专业的重大社会责任和意义。对教学方式方法的改革探索，学生反响积极肯定，2018 级学生转出率相较2017 级下降了约70%。专业导论课的教学目标达成度得以极大提高。此外，该门课程于2019年获得天津市一流本科课程。

3.2 改革展望

虽然该专业导论课教学改革取得阶段性的成果，但在今后的课程教学中，还需要探索中华优秀传统文化与专业相结合教学理念的贯彻与实施，以进一步激发学生专业兴趣，同时创建并完善部分辅助网络配套教学资源。根据行业最新动态前沿发展，不断丰富修正实时教学内容，录制微课视频，制作虚拟可视化动画，为建设“互联网+”教学平台储备素材。将以上成果进行教学实践检验，将教学效果与传统授课方式进行比较，建立动态反馈机制根据实践结果对教学模式进行深化完善。此外，还应探索将线下课程与网络教学素材有机整合利用，以提高学习效果的教学手段改革；持续丰富并完善课程教学平台内容；收集总结教学模式评价，针对主要问题确定解决方案。

4 结语

河北工业大学建筑环境与能源应用工程专业导论课程团队面向国家节能减排的重大需求，秉承学校“兴工报国”“工学并举”的办学传统及特色，对本课程教学内容、教学模式进行深入探索，改革传统教学模式、教学内容及教学方法，不断改革和创新，以期增强学生对专业内涵与社会需求的了解，激发学生对专业知识内容的学习兴趣，使其热爱专业、学好专业，最终成为具备一定创新能力的复合型工程技术人才。