供熱工程項目化教學模式探索與實踐

魏莉莉 鞏學梅 郭秀娟 張麗娜 武校剛

【摘要】《供熱工程》是建筑環境與能源應用工程、能源與動力工程等專業主干課之一。本教學實踐以來自產業、能夠覆蓋主要知識點的項目為教學載體，通過教師引導項目目標、進度、重難點分析、方案點評，學生自主完成項目，在項目過程中獲取知識，解決實踐問題，理解前沿科研成果在工程中的應用，提高工程實踐能力和創新能力。

【關鍵詞】項目化教學? 應用型本科? 產業

【基金項目】寧波市教育科學規劃重點課題“科教引領、產教支撐”的SEI雙融合地方應用型本科高校建設模式設計與實踐”（2018YZD004），全國教育科學“十三五”規劃2018年度教育部重點課題“地方應用型本科高校建設‘科研-教育-產業（SEI）雙融合模式設計與實踐”， 浙江省高等教育“十三五”第一批教學改革研究項目“基于產教融合的建環課程群項目化教學法研究與實踐”（jg20180365）。

【中圖分類號】G64?【文獻標識碼】A?【文章編號】2095-3089（2020）33-0108-02

一、前言

“供熱工程”是高等學校建筑環境與能源應用工程、能源與動力工程等專業的主干課程之一，課程主要闡述以熱水和蒸汽為熱媒的集中供暖系統和城市集中供熱系統的工作原理和設計方法，介紹運行調節的基本知識，知識點多、涵蓋領域廣，并與工程實踐緊密聯系[1]。但學生對供熱系統的認知僅有“暖氣片”，缺少系統整體認識。特別是南方未實行集中供暖的地區，學生對供熱系統了解甚少，通過教材和課堂教學無法理解供熱系統及系統相關知識點，存在學習目的不明確，主動性不高、教學效果差等方面的問題[2]。根據建環專業人才培養目標及用人單位要求，建環專業畢業生除掌握扎實的專業理論基礎，同時還需具備較強動手操作和工程實踐技能[3-4]，傳統的教學模式無法滿足工程實踐的要求。特別是在應用型人才培養的背景下，理論教學要以社會需求為導向，突出基礎為專業服務、專業為行業服務的理論教學設計思路，培養學生的工程實踐能力[5]。

項目化教學是基于理論指導實踐的一種行動導向教學模式，是在教學中將課程培養目標分解成若干具體可實施的教學任務，形成有時間、資源限定的、目標明確的項目，進而通過實施項目來完成教學任務、實現課程目標。教學過程依托于能承接教學任務的社會實踐項目，項目具體實施由學生承擔，教師僅起到指導作用，故項目化教學不僅能使學生學到理論知識和操作技能，還能培養學生的系統實踐能力，是體現“以學生為中心”理念的極佳載體[6]。

因此，本研究將項目化教學模式導入供熱工程教學過程中，采取多樣化教學手段，使學生明確學習目的，培養自主學習能力和工程實踐能力，通過項目加強理論知識與工程實踐的聯系，建立知識點之間的關聯，系統提高工程能力。

二、項目化教學內容和實踐

項目化教學過程的核心是知識點與項目的有機融合。選擇能夠完整、恰當地反應教學內容的項目，依托項目完成過程學習課程知識，領會知識的作用和原理，掌握工程問題的分析和解決方法，實現工程-知識一體化。

（一）教學項目的篩選

項目化教學的目的是加強學生學習與工程實踐的關聯，明確學習的目的性，培養學習興趣和能動性，加深對所學內容的理解，提高教學效果。因此，項目的篩選應滿足以下幾點：

1.項目應來自工程實踐。結合產業的需要，選擇覆蓋課程內容的典型工程項目作為教學項目。

2.項目難度和工作量適中。學生作為初學者，以簡單、典型的項目設計入手，目的為掌握知識點，獲取項目完成的能力，因此工作量和難度不宜過大。

3.項目應覆蓋課程教學的主要知識點。教學過程的主要知識模塊應在項目完成過程中有所體現，以保證學生得到該部分的鍛煉。

4.項目可以有多種解決方案，學生可平行完成幾種方案，便于各方案的對比分析，提高對各種解決方案的理解及特性的掌握。

供熱工程課程目的是使學生系統地了解目前以水或蒸汽為熱媒的供暖和供熱系統的工作原理和設計知識，掌握熱源選擇和設計計算能力。項目選擇建筑面積2000平米的住宅建筑，包含了末端設備、管網、熱源系統的設計和相關計算，內容覆蓋全課程，工作量適中。學生可以選擇多種供熱系統、多種熱源形式，項目成果多樣化。

（二）項目化教學實踐

1.子項目、子任務的劃分

子項目、子任務的劃分是項目化教學成敗的關鍵。根據課程的特點和知識結構，將項目劃分為若干相對獨立、結構完整、前后關聯、易于考核的子項目，每一個子項目完成的同時掌握對應的知識點。子項目不等同于教學章節，一個子項目可以覆蓋多個章節，一個章節也可以對應多個子項目。子項目完成應有可呈現、可考核的成果，便于教師對學習情況進行檢查。

子項目規模不宜過大，以保證子項目過程控制，利于過程成績評定。

2.教學流程

教學過程即項目的完成過程，以項目介紹開始，以項目分析和總結結束。過程中的主要路徑為“引導明確子任務（課上）——學生完成子任務（課下）——學生成果分享，教師答疑、成果點評、引導明確下一子任務——優化子任務、完成下一子任務（課下）”的模式進行，項目最終設置成果展示，教學流程見表1。

課堂教學從傳統的理論知識灌輸，轉變為“學生分享、教師答疑與引導”。針對前一項子任務，學生抽簽進行成果展示，教師針對子任務進行點評、答疑、總結，并引導下一子任務的理解和完成。成果展示過程有利于學生明晰項目思路，提高表達能力，同時保證項目進度;點評、答疑和總結過程強化重點難點知識，及時糾正偏差，保障項目完成質量。

項目結題成果展示促進學生對項目整體過程進行梳理，加強對知識的理解。項目最終成果點評和總結是教師對整個項目多種解決方案的梳理和比較，促進學生建立知識體系，形成項目整體概念。

供熱工程子項目及子任務劃分如表2。每次課完成1～2個子任務，根據成果進行過程成績考核。子項目的完成分組進行，組內同學選擇不同的方案，并集體討論比較最佳的方案，子項目完成后安排學生成果展示和講解，培養溝通表達能力。經過答疑后各自對子項目方案進行優化，提出改進思路。

3.規范意識的培養

在教學過程和項目實施過程中融入相關設計國家標準、行業標準、地方標準，如《公共建筑節能設計規范》（GB50189-2015）、《地面輻射供暖技術規程》（JGJ142-2004）、《供熱計量技術規程》（JGJ173-2009）、《城鎮供熱管網設計規范》（CJJ34-2010）等，項目實施需依據相關規范條文進行，培養規范意識，并將成果的規范性納入考核指標。

4.教學考核

項目完成過程體現了學生的學習過程和學習成果，對每一次子任務的成績評定納入總評成績，占60%。期末考試以閉卷形式進行，強化考核重點知識點的理解，占40%。具體實施如下：

1）項目成績

項目成績以子任務為單位，采用百分制，評分依據包括成果的合理性、規范性、創新性，分別占70%、20%、10%。合理性主要考核學生設計、計算的正確性及合理性;規范性主要考核設計計算采取的參數、系統等是否符合國家、行業相關標準;創新性鼓勵學生脫離教材，提出創新方法、系統，培養創新思維能力。

2）考試成績

期末考試采取傳統的方式，安排在課程及對應的課程設計結束后，學生通過項目化學習過程及課程設計系統訓練過程，期末考試主要考查基礎理論知識、基本概念、原理等，作為檢驗課程學習效果的依據，也為學生畢業后的執業資格證書考試奠定基礎。

（三）科研成果納入教學實踐

項目化教學旨在教學過程中解決產業問題，培養學生的實踐能力。將行業最新研究成果納入項目實施過程，有助于學生了解科技前沿動態，掌握科技前沿知識，培養創新思維。前沿科研成果作為項目方案之一，與傳統方案的比較也有助于學生分析能力和綜合方案優化設計能力的培養。

三、項目化教學效果

（一）以生為體，以師為導的教學模式提高人才培養質量

項目化教學以學生完成項目為主體，完成各子任務，可以提出多種方案，針對性學習各相關知識點，解決各自難題，有目的的學習知識、獲取知識。教師完成項目的篩選、項目目標的確立、子任務的劃分，引導、評價、糾正、答疑等環節保證教學過程的進度、目標、路線的順利實施。從理解項目的意義、完成項目過程的創造性、項目成果的分享等方面，建立學生的主體意識;以過程成績、成果展示等作為獎勵激發學生學習積極性;以與傳統相反的“先學生完成任務、后教師講解答疑”的模式，使學生帶著問題聽課，強化已獲得的知識，解答疑難，培養學生的自學能力;以工程實踐問題的分析、解決提高工程實踐能力。

（二）依托于工程實踐的教育載體提升了人才培養的社會契合度

課程教學項目來自于工程實踐，項目題材、規模、難度適中，基本能夠涵蓋工程實踐常見問題，解決方案能夠涵蓋課程知識點，多樣化解決方案分析可以培養綜合分析能力，規范指導的項目實施過程培養規范意識，提高工程實踐能力。

（三）明晰課程體系，形成知識網絡，保障應用型本科人才的學術性和市場性

課程內強調知識點的銜接和關聯，以項目載體串聯各知識模塊、知識點，通過項目及案例的提出、理論原理分析、解決思路及方案制定，理解知識模塊的多維遞階關系。

通過項目實施，理解其它工程系統及課程與本課程的關聯，強化各門課程在項目完成中的作用和知識傳遞路徑，形成知識網絡，加強知識的理解，確保應用型本科人才具備解決復雜工程問題的能力與創新能力。

四、總結

項目化教學解決了教學與產業脫節的問題，將其融合在學生為主體的項目實施過程中，明確了學生的主體地位和教師的引導地位，強化了知識體系的構建，培養了學生的工程實踐能力，是應用型人才培養的有效路徑。

參考文獻：

[1]楊華，于翔，夏國勝 等. “供熱工程”課程教學模式的探索與實踐[J]. 科教導刊，2016（2）：99-100+189

[2]張治. 供熱工程課程的教學改革與實踐[J]. 安徽工業大學學報（社會科學版），2011（1）：130-131

[3]劉恩海，周挺，趙坤正. 基于應用型建環專業實踐環節教學的改革研究[J]. 高教學刊，2016（15）：136-137

[4]王晏平.基于市場需求的建環專業復合型人才培養模式探討——《暖通空調》課程教學改革與學生能力培養[J].中國西部科技，2013（3）：96-98.

[5]錢國英，馬建榮，林怡. 本科應用型人才培養的定位與教學組織設計——浙江萬里學院的實踐[J].中國高教研究，2010（1）：84-86

[6]錢存陽.項目化教學培養大學生系統實踐能力[J]. 高等工程教育研究，2015（2）：187-192

作者簡介：

魏莉莉，女，1982年10月出生，熱能工程博士，主要從事建筑節能、可再生能源建筑應用、低溫熱能轉化技術研究。