《建筑設備》課程“混合式”教學模式研究與實踐

張紅專 鄧新宇 方從啟 王 英

（上海師范大學建筑工程學院，上海 201418）

0 引言

習近平總書記在全國教育大會上強調，堅持中國特色社會主義教育發展道路，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，加快推進教育現代化；新時代新形勢，對教育和學習提出了新的更高的要求，我們要加快一流大學和一流學科建設，著重培養創新型、復合型、應用型人才[1，2]。

上海師范大學積極組織教師學習以上會議精神，筆者通過學習明白了教育現代化是教育高水平的發展狀態，是對傳統教育的超越，是教育發展理念、發展方式、體系制度等全方位的轉變[3]。中國特色社會主義進入新時代，必須加快教育現代化，把我國建設成為教育強國。從全球來看，當前新一輪科技革命和產業革命正在孕育興起，重大科技創新正在引領社會生產新變革，互聯網、人工智能等新技術的發展正在不斷重塑教育形態，知識獲取方式和傳授方式、教和學關系正在發生深刻變革，人民群眾對教育的需求更為多樣[2]。于是，作為課程負責人，筆者召集團隊成員一起，針對我院對培養新工科人才至關重要的一門專業課——建筑設備課程進行系統、深入的教學創新改革，充分融合信息化、智能化，創新工程教育教學課程新模式、新方式、新手段，取得了一系列成果。

1 課程概況及教改歷史

1.1 課程概況

建筑設備是工程管理、土木工程、建筑學類、軌道交通、道路橋梁等專業技術平臺課程中的一門專業核心課程，在整個課程體系中處于承上啟下的核心地位。

上師大建筑工程學院共有土木工程、工程管理兩個專業，近幾年，工程管理專業一般在學生大三下學期開設建筑設備課，每周3課時，共48課時，2學分；土木工程專業一般在學生大四上學期開設建筑設備課，每周3課時，共36課時，1學分。均為考查課、非績點課、限定選修課、專業方向性課。

1.2 教改歷史

筆者從事建筑設備課程教學工作17年，34個學期，每學期全日制本科生和成人教育本科生，合計通常有3~5個班級，所以主講了120多輪，之前每一輪也有不斷改進、更新，主要是針對專業前沿知識內容的更新，教學、教育方法也有不斷改善，但每次只是進步一點點，變化不大，主要還是傳統的課堂教學。

2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，要求培養造就一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才[3，4]，我校便開始思考著手對建筑設備課程進行系統、深入地教學創新改革，認真學習中央、教育部、學校關于教改的精神，積極參加校內外各類教育教學培訓，尤其是混合式教學培訓，并積極申報各類教改項目，建筑設備課程在2018年5月獲上師大高水平數字課程建設項目，2018年6月獲上師大本科教學改革研究項目，2018年7月獲上師大課程思政教育教學改革專項建設項目。在學校的支持下。基于多年的教學實踐經驗積累，我們投入了大量時間、精力對建筑設備課程教學模式進行了大變革，融合信息化、智能化，綜合傳授知識、培養能力、立德樹人的三重目標，創新出建筑設備課程教學新模式、新方法、新手段，取得了理想的效果和成果。

2 教學創新理念及具體舉措

嘗試“以學生為主體”“予教育于教學中”的教學新理念，探索智慧教學，力求知識傳授、能力培養和素養提升協調發展，具體舉措如下：

（1）采取課堂多媒體面授、課程網站數字化教學、現場實地教學相結合的“混合式”教學模式。

線下課堂多媒體面授注重采用“啟發式教學方法”，踐行“課堂的主體是學生，老師是主導”的教學理念，經常采用老師提問、學生搶答的方式，并運用教學評價手段（搶答正確加分，答錯不扣分），鼓勵學生積極參與搶答，活躍課堂氣氛，培育學生積極思考的良好習慣，和分析理解能力、語言表達能力、自我表現能力等。比如，講授地下水取水構筑物時，先提問“同學們知道的地下水取水構筑物有哪些？”一般，同學們會紛紛回答，他們的答案中有部分正確的，有重復的，也會有遺漏，在同學們思考、討論、回答后，筆者再點開事先準備好的PPT頁面展示歸納完整的常用的地下水取水構筑物名稱、圖片、照片，講解各自的定義、組成、優缺點、適用場合。這樣，既加深了學生對專業知識的理解和記憶，又培養了學生的自我表現能力。課堂多媒體面授還大量采用圖片、照片、工程實例、碟片、動畫，注重理論聯系實際。

線上課程網站數字化教學，進行高水平數字課程網站建設，梳理、拆分知識點，設計、錄制了22個數字課程視頻，網站數字視頻根據知識點需要運用三維動畫、仿真交互模型、新聞視頻插播案例等技術手段讓枯燥、深奧的知識變得更生動形象、淺顯易懂，既調動了學生的學習熱情，又培養了學生的信息素養和創新思維能力。利用微信課程群進行語音講解、互動、答疑、指導學習方法、步驟，利用超星學習通平臺進行發布簽到、搶答、討論、積分、布置學習任務、檢查學習效果、督促學習進度，發布、批閱作業等多種學習活動。

現場實地教學，設計3課時帶領學生到建筑樓宇現場實地觀察給排水設施、暖通設施、建筑電氣設施，以培養學生的觀察和實踐能力、加深學生對專業知識的感性認識。

（2）進行課程思政建設，對教學目標、大綱、內容都進行了細致修訂，潤物細無聲地加入思政點映射，更好地踐行了“予教育于教學中”的理念，在傳授專業知識的同時，注重適時宣揚正能量，倡導社會主義核心價值觀[5]，培養學生勤儉節約、環保節能、尊重自然、愛護地球、善待民工的理念，和精雕細琢、一絲不茍的工匠精神。

（3）教學評價注重過程考核，嚴格平時考勤、課堂紀律，有平時作業、期中考核。每學期有3~4次作業，作業內容線上布置，但需要學生線下認真手寫完成。期中考核方式為課程論文，其布置與學生完成的方式都進行了線下、線上的結合，培養學生查閱文獻、整理、分析、歸納、提出創新見解的能力。具體評價方案如圖1所示。

圖1 教學評價方案

3 教學創新效果與成果

3.1 主要解決了如下痛點問題

3.1.1 學生不感興趣、不重視的問題

上師大學生的學習態度、習慣、能力普遍比“985”“211”高校的學生差一些，而建工學院的學生對專業的了解大多是一知半解、迷迷糊糊的，甚至部分學生屬于非第一志愿、通過調劑或被父母強迫報考進來的，對于專業有著極大的排斥心理，這就極大地影響了學習熱情[5]，尤其對于建筑設備這門學分少、知識點多、有一定難度、但又非績點課的課程，他們的學習主動性低、自覺性差、興趣不足。即使一些績點課程成績優良的學生，對待本課程的心態起初也是“60分萬歲，多一分浪費”。傳統教學法中，他們的課堂出勤率低，上課大量存在睡覺、玩手機、戴耳機等不良現象，作業存在抄襲、拒做等情況，期末考試成績優良率低，不及格率高。

創新教學法，采取線下線上“混合式”教學模式后，因為線下課堂多媒體面授次數比傳統的教學方式大幅減少，學生們十分珍惜課堂面授機會，不曠課、不遲到、不早退、不中途離開教室，無玩手機、吃東西、看課外書、戴耳機、聊天、睡覺等不良表現，能靜心聽講、認真筆記，積極參與搶答或課堂討論，課堂氣氛十分活躍。創新教學法前后學生學習情況對比見圖2。

圖2 創新教學法前后學情對比圖

3.1.2 知識點多、繁雜、課時少、教學難度大題的問題

建筑設備這一門課，其實包括給水排水工程，供暖、通風與空氣調節工程，建筑電氣三門課，主要內容為公共與民用建筑、工程結構物中的給水、排水、飲水、熱水、消防、采暖、燃氣、通風、空氣調節、建筑照明、供配電、防雷、接地、弱電工程等，知識點非常繁多雜亂，但系里分配的課時又極少，教學難度相當大。

創新教學法，采取線下線上“混合式”教學模式后，把繁多的概念性知識點，精心錄制成課程視頻，這樣就大大減少占用線下課堂時間。學生線上觀看數字課程視頻時，可以根據自己的理解程度、需要，進行暫停、回看，做好筆記。三維動畫、仿真交互模型、新聞視頻插播案例等技術手段讓枯燥、深奧難懂的知識變得更生動形象、淺顯易懂、印象深刻、理解透徹。

3.1.3 期末一考定成績、學生考前臨時抱佛腳、平時不努力的問題

創新教學法，注重過程考核、優化學生學習評價方案后，線下面授課堂有記分，線上數字課程有積分，學生們平時就為此課程忙碌、充實、快樂著，考前胸有成竹，不再開通宵、傷腦筋。

3.2 學生、同行及視（督）導員評價

本課程開展混合式教學法運行6學期來，得到學生們的一致好評，大大提高了學生的學習興趣、和自主學習能力，加深了學生對專業知識的理解、吸收，收到優越的教學效果。

學生網上對本課程的評價全部為滿分5分。現摘錄幾條網上學生評價截屏見圖3。

圖3 網上學生對建筑設備課程的評價

另外，本課程也得到了同行、視（督）導員、專家的好評，他們對本課程的隨機聽課記錄均為優。現摘錄教務系統聽課記錄截屏見圖4。

圖4 同行、視（督）導員對建筑設備課程的聽課記錄

3.3 主要成果

（1）建筑設備課程在2019年10月獲上海市教委重點課程項目；

（2）以建筑設備課程為紐帶，指導本科生國家級大學生創新項目1項，上海市大學生創新項目4項，上師大大學生創新項目5項；榮獲第5屆上海市大學生創新創業論壇“優秀項目”。

4 結論

建筑設備課程創新教學法，采取課堂多媒體面授、課程網站數字化教學、現場實地教學相結合的“混合式”教學模式后，實現了知識傳授、能力培養和素養提升協調發展，大大提高了教育、教學質量，全面提升了本科生的綜合素養和創新能力，取得了理想的效果和成果。