工程教育認證背景下《建筑節能案例》課程教學改革探究
——以湖南人文科技學院為例

林道光

(湖南人文科技學院 能源與機電工程學院，湖南 婁底 417000)

2016年我國成功加入《華盛頓協議》，成為該協議第18個簽約成員，推動了我國高校工程教育專業按照國際標準進行改革與建設[1]。《華盛頓協議》遵循三個基本理念：成果導向教育、以學生為中心、持續質量改進。這三個理念強調了培養學生解決復雜工程問題的能力[2-3]。高校畢業生的畢業要求必須覆蓋工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會等12項指標[4]。2020年10月，吳巖司長在工程教育高峰論壇上指出我國工程教育專業認證要從1.0階段向2.0階段轉變[5]。在工程專業認證中，畢業要求能否達成的關鍵是課程體系的支撐，每一條畢業要求必須落實到具體的課程教學中去，每門課程目標的實現是畢業要求達成的基礎[6-7]。以工程教育認證理念為標準開展課程教學，是參加工程教育認證的前提，也是提高人才培養質量的重要舉措[8]。

《建筑節能案例》是湖南人文科技學院能源與動力工程專業開設的一門綜合性和應用性很強的課程，通過對該課程的學習，可培養學生節能減排意識，熟悉建筑節能相關法規和政策，掌握建筑節能設計的理論和方法，為學生從事建筑能源系統的規劃、設計、改造以及運行管理提供支持。建筑節能相關課程的改革對提升學生的工程實踐能力具有重要意義，國內眾多學者對建筑節能相關課程進行了改革探索與實踐[9-11]。新形勢下，湖南人文科技學院的《建筑節能案例》課程教學已不能完全滿足工程教育要求，主要體現在：課程目標對畢業要求的支撐不夠，教學模式上以掌握知識點為目標，學生被動接受知識，對學生的工程意識和解決復雜工程問題的能力評價有待進一步改進。基于工程認證背景，本文從課程目標、教學模式、課程學習評價與持續改進四個方面對《建筑節能案例》課程進行了教學改革探究。

一、改進課程目標

每門課程首先要有明確的培養目標，合理的課程目標是課程教學的基礎。傳統教學設定的課程目標不夠具體，表述模糊，定位不清，對學生工程能力、素質以及畢業要求的支撐關系有待進一步明確細化。結合湖南人文科技學院人才培養方案，以學生的畢業要求為導向，設定了《建筑節能案例》課程的培養目標主要為：

課程目標1：掌握建筑常見的節能技術理論和方法，能夠將數學、工程基礎和專業知識用于建筑節能技術和案例分析中。

課程目標2：能夠根據專業知識，綜合考慮國家規范、經濟效益、社會效益和環境等因素，制定合理的建筑能源系統設計與改造方案。

課程目標3：具有查閱和分析文獻的能力，能追蹤國內外建筑節能技術前沿和研究動態，能分析各種設計方案優缺點，開展研究。

課程目標4：熟悉環境保護的相關法律法規，掌握可再生能源在建筑節能領域中的綜合應用，培養學生可持續發展的意識。

課程目標5：能夠撰寫建筑能源管理報告和設計方案、能夠進行有效溝通和團隊合作，研究設計、方案設計匯報表達清晰，邏輯性強。

二、優化教學模式

課程目標的達成主要通過課程教學活動來實現，科學與合理的教學模式設計對課程目標的高質量達成非常重要[12]986。《建筑節能案例》課程可采用“線上線下式教學”“案例式教學”“項目驅動式教學”模式，激發學生學習的主動性，提高學習效果。

(一)線上線下混合式教學

《建筑節能案例》具有課程知識點多，涉及內容廣，綜合性、應用性強等特點，學生學習難度較高，有限的課時內教師很難全面地進行講授。而采用線上和線下混合式教學，可以緩解先前緊張的授課學時，能夠調動學生學習的主動性，達到更好的教學效果。線上學習環節和線下學習環節的科學設置表現為線上解決硬知識，線下解決軟實力；線上注重工程知識獲取，線下注重綜合能力提升。

線上教學環節是通過課程知識點的分解重構來全方位詮釋課程知識點。教師將課程教學大綱、考試大綱、相關教材、微視頻、課件、習題庫、工程設計案例以及知識擴展資料上傳到網上平臺，在每個章節發布課程學習任務單，明確學習目標、學習內容、學習方式、作業及考核方式[13]。課程內容的基本概念、建筑節能相關法律法規、優秀的建筑節能設計案例、建筑節能技術前沿和相關視頻等資料可以供學生自行學習，并將在線學習表現納入課程學習評價。教師可以通過學生的線上學習情況隨時了解其學習過程中存在的問題，從而在線下教學中能夠有針對性地對相關知識點進行重點講解[14]。線下教學環節主要包括：課程重難點和知識點的講授、重點設計案例的討論、團隊項目主題匯報和綜合能力提升實踐等內容。線下教學環節注重課堂互動，采用小組討論、案例分析、項目驅動等方式，開展課程重點、難點內容以及自主學習過程中遇到的共性問題的學習，并對知識的工程應用進一步擴展，見圖1。

圖1 線上線下混合式教學方案

(二)案例式教學

案例式教學可以激發學生學習興趣，提高學生“設計/開發解決方案”“研究”等能力。針對課程特點，在教學過程中采用大量案例式教學(見表1)，融合學生“碎片狀”的課程知識，拓寬學生的知識面，引導學生從整體、系統的角度學習和應用知識，實現理論知識與案例分析相結合，培養學生的工程思維。授課時，可通過一段引人入勝的視頻導入典型的建筑節能案例，創設工程案例情境，提出問題引發學生思考，接著開展理論知識和設計方案原理講解，最后采用案例回顧的方式再次讓學生進行工程案例分析[15]。工程案例的選取是實施案例教學的關鍵，要根據既定的教學目標和學生情況選擇真實性、針對性、啟發性、問題性的實際工程案例[12]984-993。課堂上采用了案例式教學可以引導學生應用知識去探究解決問題的方案，將理論、實踐與應用相貫通，增加學生對專業知識的理解、掌握和應用能力，并將節能減排和可持續發展等理念有機融入課程教學案例中。

表1 可供選擇的部分教學工程案例

(三)項目驅動式教學

項目驅動式教學可以激發學生的自主學習意識、提高他們的“設計/開發解決方案”“研究”“溝通和團隊協作”等能力。通過科學選擇部分課程內容作為學生案例實踐項目，提前在線上發布項目任務清單，引導學生組建團隊、分工協作，開展項目任務的實地調研、資料收集、情境創設、分析與討論、形成研究論文或設計方案。對研究論文/設計選題、文獻閱讀量、工具應用、論文字數、論文格式、論文/設計方案規范程度等方面提出明確要求，要求制作PPT并進行課堂匯報。對于創新性較強的項目，教師可以持續性地對學生進行指導來完善該項目，鼓勵學生參加各類競賽并指導學生發表小論文或申報專利。項目驅動式教學使學生從知識的被動接受者變為主動探索者，提升了學生的工程知識、個人技能、團隊協作和工程應用等綜合能力。

三、創新課程學習評價并持續改進

(一)創新課程學習評價

課程學習評價是教學的重要環節，傳統的課程教學評價較多地關注教師的“教”而不是學生的“學”，而工程教育認證要求關注學習探索過程，突出學生能力的評價，讓課程學習實現從“教得怎么樣”向“學得怎么樣”轉變[16]。因此，我們要結合課程特點和課程教學目標，突出對學生各項能力的評價，注重學生學習過程的評價，采取多元化的評價體系，并合理設置各項考核內容的成績占比，圍繞“工程能力培養”這個主線，構建“知識+能力”的多元評價體系[17]，具體見圖2。

圖2 課程學習評價標準

課程學習評價總成績由平時成績、學生項目匯報成績、期末綜合測試成績組成，針對課程目標設計考核內容并細化評分標準。平時成績主要由線上學習、在線表現、線下課堂表現、課后作業的成績組成，主要考察學生對工程知識的掌握；學生項目匯報主要由項目“選題質量”“能力水平”“成果質量”“匯報質量”的成績組成(見表2)；期末綜合能力測試，采用完成課程某一主題的研究或設計，撰寫課程小論文或設計方案并進行匯報，其評分標準和學生項目匯報評分標準大致相同，但任務難度和能力要求更高。學生項目匯報和期末綜合能力測試重點考核學生的學習能力，包括工程設計能力、研究能力、低碳節能與可持續發展意識、團隊合作與溝通能力。

(二)堅持持續改進

持續改進是提高課程建設質量的重要環節。對此，可在課程教學中適當地對課程定位、教學進度安排、老師教學方式、老師需要改進之處、自身學習精力投入等問題開展教學問卷調查，找出問題并及時采取改進措施。考試后，從試卷題量、難易程度、知識點的覆蓋率、學生成績分布、知識點的得失分率等方面進行分析總結。課程結束后，根據督導、同行教師和學生的教學評價及社會反饋，從工程認證標準、學生畢業要求、課程目標、學生能力達成、畢業要求達成、課程特色等方面對課程教學目標、教學模式、課程學習評價等進行全面的分析總結并持續改進[17-18]。學生畢業后，通過走訪和問卷調查等方式深入分析本課程教學的社會需求和其對畢業學生從事相關工作的能力是否起到支撐作用，最后根據反饋對課程持續改進。這種通過構建閉環的課程持續改進機制，能使課程教學的質量循環持續提升，具體見圖3。

四、結語

工程教育認證對提高工程教育質量具有重要意義，是國際工程教育改革與創新的潮流。在此背景下，通過以學生為中心、產出為導向、持續改進的工程認證理念，對專業課程《建筑節能案例》從課程教學目標、教學模式、課程學習評價與持續改進四個方面進行了探討。發現從以學生畢業要求為導向改進課程教學目標，以學生為中心開展線上線下混合式、案例式、項目驅動式的多樣化教學模式，以學生能力評價為重點建立“知識+能力”的多元課程學習評價體系，根據反饋持續不斷地改進課程教學四個方面入手，能提高課程教學質量，為課程教學目標的達成提供有力支撐，培養學生解決復雜工程問題的能力。