基于混合式教學的建筑設備課程改革與實踐

劉盼盼 張振迎

（1.鄭州工業應用技術學院建筑工程學院 鄭州 451150；2.華北理工大學建筑工程學院 唐山 063210）

0 引言

“雙一流”的建設目標是把大學和學科均建設成世界一流，是國家層面的實施舉措。而“雙萬計劃”的建設目標是把普通本科院校建設成一流本科專業，針對開設的全部專業，分類發展、優化結構、發揮各自特色、全面提升質量、落實高水平人才培養計劃，旨在全面提高教育水平。是全民性質的國家重要策略，關系平民百姓的重大政策。學校疫情防控期間，傳統教學課堂模式滿足不了當代大學生的需求，“停課不停學、不停教”的落實，要求必須采取線上和線下相結合的教學模式，使學生隨時、隨地均可學習。

建筑設備是建筑工程學院各專業均需設置的一門綜合性較強的專業課程。在工程管理、工程造價、土木工程、建筑學、道路橋梁等專業課程體系中起著至關重要的作用。本課程是將“水、暖、電”進行梳理、歸納及擴充而形成的課程，內容充盈、知識豐富、與工程實際關系緊密。各篇章相互獨立又有聯系，需要分篇章進行學習、建立思維導圖，系統概括掌握。

1 課程現狀概述

鄭州工業應用技術學院有工程管理、土木工程、工程造價、建筑學等專業均開該課程，且均為考查課、專業限定必修課。具體來說，涉及的內容包括建筑給排水工程（室外給排水工程概述、建筑給水系統、建筑排水系統、建筑消防給水系統）、建筑供暖系統、通風、空調及防排煙系統、建筑電氣及設備自動化系統等內容[1,2]。每周均為2 課時，共32 課時，2 學分。授課對象大多為三年級的本科生，30 人左右，小班授課。由于該課程涉及專業范圍廣、知識點多，而學時有限，教師講授難度大，學生學習困難度高，僅依靠傳統課堂教學方式較難完成全部的教學內容，教學目標達成度不高。引入現代信息化教學形式，如慕課、學習通等平臺，建設該課程網絡教學資源庫，采用線上拓展和線下課堂授課教學相結合的教學模式，提高課程教學質量，為打造一流課程做準備[3,4]。

建筑設備理論性多，各部分又相對獨立，學生學習難度大。傳統課堂教學模式暴露出很多弊端：（1）教師是課堂主體，學生被動接受知識。（2）課堂上師生之間互動較少，學生缺乏學習積極性。（3）課時有限制，教學難度大。（4）考核形式單一，幾乎都是期末一考定成績。（5）理論和實踐脫節，學生缺乏創新。整體上學生往往只掌握理論知識，缺乏工程實際應用能力。

2 教學改革思路及舉措

2.1 線上課前自學

課前充分預習不僅輔助于課堂知識的講授，還利于培養學生養成良好的自學能力。學生可以通過在學習通平臺的課程空間中提前設置好的課程學習任務，學習視頻等資源進行授課前的自學，同時學生也可以把學習中遇到的問題在討論區反饋，教師針對學生的問題及學習情況，進行教學內容和方式的設計，達到進一步優化教學內容和教學結構的目的。

2.2 課堂線下教學

課堂教學是整個教學活動的關鍵環節。教師需要根據人才培養方案制定教學大綱及進度計劃，并嚴格按照其展開教學。教師在授課過程中，要做到有針對性教學，把握重點，剖析難點，匯總學生問題，以學生為主體，充分互動，恰當設計討論環節，輔助全體學生完成對知識的學習，使每位學生學有所獲，提高課堂教學效果，多方位提高學生的能力，同時注重學生價值觀、人生觀的養成。

2.2.1 信息化技術輔助課堂教學

傳統依靠板書的教學方式，一堂課授課內容局限性很大，學生“灌入式”接受，最終能夠消化吸收的卻很少，達不到人才培養的目標。智慧教室、智能屏等的出現是適應新時代的產物，教師可以充分借用這些信息化手段，寓教于樂，增添樂趣，在潛移默化中逐步提高學生的學習興趣，給索然無味的教學活動增添色彩。如在教學過程中，利用學習通平臺在課件中提前設置互動環節，有視頻動畫演示，隨機選人作答，分組討論，問卷調查，評分反饋等多種教學形式。例如，在講解建筑消防概述時，先提問大家“你知道的火災發生的原因有哪些?”引導大家分享了解到的失火信息，并針對每一次火災都帶著大家分析原因，在思考、討論、剖析之后，歸納總結火災形成的原因，提高學生的安全意識，珍愛生命。

2.2.2 隨堂測驗鞏固課堂教學

該課程知識在造價工程師、注冊暖通設備師及注冊建造師等考試中均有體現。在備課環節，教師選取相關歷年真題分章節錄入題庫中，并設定答案解析。教學內容講授結束之后，教師發布隨堂測驗，限時作答，教師根據學生實際的作答情況，具體講解易錯知識點。根據人才培養計劃，不斷優化教學側重點，培養學生剖析問題、解決問題的能力，不斷提高把控課堂的教學能力。

2.2.3 注重課程思政建設

根據教學大綱，查閱相關書籍，搜集相關實例資料，對講授內容進行“細加工”，深入挖掘思政元素，抓住切合點，找準融入點，潛移默化的將思政元素映射到日常教學中。首先，注重學生的實際情況，以生活實際為出發點，將社會熱點與教學內容結合，達到寓教于樂的目的。其次，以全面提高每一位學生的技術技能水平為重心，在教學培養過程中，注重培養堅持不懈、持之以恒的毅力，和工匠精神、愛國主義等核心價值觀，努力做到為國家培養技術人才和專業接班人[5-7]。

2.3 線上數字化教學

通過對知識點的分析細化、梳理拆分、整理歸納錄制25 個數字教學課程視頻，建立高水平的數字教學網站。運用三維模型、仿真模擬、新型建筑、時事新聞案例、電影插播等方式，使瑣碎、深奧的知識變得生動具體、可見可感。充分提高學生學習興趣，培養學生的收集、分析信息的能力及發散性思維的能力。在釘釘班級群進行視頻或語音講解、師生互動，問題答疑等，在學習通平臺進行簽到、討論、布置小節任務、檢查學生學習情況、監督學習進度、發布并批閱作業等。

2.4 課后“線上+線下”分組拓展

根據授課內容，在學習通上發布實踐作業，明確學生分組情況和評價形式，要求小組成員之間分工明確，合作完成，并在規定時間內，及時提交在線作品。期間不定時和學生溝通，了解每組、每位學生掌握課程知識并應用其完成項目實踐的情況。評分形式有組內學生互評、組間學生互評和教師評價三部分組成，最后，教師按照一定比例綜合給出學生實踐成績，并點評各小組的完成情況，針對有問題的組別，單獨講解。優化后期學生分組情況，使全體學生參與，全面提高學生的學習能力和團隊協作能力。力求達到全體學生對設定的實踐作業均能獨立完成，保證在有限的時間里全體學生參與實踐，全面提高學習效率。

2.5 課程評價與考核環節

根據專業人才培養計劃，注重過程性考核，制定一個切實可行的多角度、多領域考核模式。利用“線上+線下”的優勢，在日常互動中鼓勵學生不斷去探索，提高學習激情。如嚴格日常考勤，記錄課堂表現情況等。每學期有5～6 次作業，注重檢驗學生的學習情況及發散性思維的養成。采用線上布置，線下學生認真完成。具體課程評價方案如圖1所示。同時開展學生、同行及督導評價體系，使全員參與評價，根據反饋意見不斷優化教學。

圖1 課程考核方案Fig.1 Course Evaluation Scheme

3 教學實施效果

3.1 明顯改善學生不感興趣的問題

建筑設備知識點多，包含的專業多，學習難度大，學分又少，很多學生學習積極性不高，不感興趣。“60 分萬歲，多一分浪費”是當代大學生的普遍心理，尤其是普通高校的學生。傳統的教學模式中，學生簽到情況差，上課期間睡覺、玩手機等，作業抄襲、不做現象，期末考試成績不及格率高等情況。采用“混合式”教學模式，課前預習環節學生在“打卡心理”的狀態下進行，課堂面授次數有限，學生帶著疑問學習，珍惜不易的答疑機會，遲到早退現象幾乎沒有，睡覺玩手機的不良表現大大減少，課堂討論積極性高。兩種教學模式學生學習情況對比如圖2 所示。

圖2 兩種教學模式學生學習情況對比圖Fig.2 Comparison of the learning situation of students in the two teaching modes

3.2 明顯改善教學難度大的問題

《建筑設備》所講述的內容，可以說包含了建筑環境與能源應用工程專業大學四年所學的全部專業課。簡單說包括：給排水工程、供暖、通風及空氣調節、建筑電氣三大專業課，主要內容具體有室外給排水工程概述、建筑給排水工程、建筑采暖與燃氣供應、熱水及飲用水工程、通風、空氣調節、建筑消防給水系統、建筑防煙排煙系統、建筑供電與配電、建筑電氣照明系統及自動化等。知識點多而雜，整體分配的課時少，教學難度非常大。采用“混合式”教學模式，充分利用線上資源，把繁雜又相對簡單的概念性知識點，制作成教學視頻，學生在觀看視頻時，可以根據自己的理解水平，選擇暫停或回放，可以很大程度上減少占用線下面授時間。制作教學課件時適當加入三維模型、熱點話題、經典案例等，使晦澀難懂的知識變得生動具體、貼近生活、加深印象[8,9]。

3.3 明顯改變期末一考定成績的問題

“混合式”教學模式的考核更加注重過程考核，制定的考核方案，力求做到課堂表現有積分，作業完成有記分，總評成績每一分都要有理有據。學生日常充實忙碌起來，考前不再通宵死記。

4 結論

通過采用線上自學，線下面授，課后線上線下拓展的混合式教學模式，教師通過線上數據實時了解學生的學習情況，教師及時進行答疑，同時可以優化線下授課的教學內容和方式。達到不斷完善數據資源庫，不斷提高教師教學水平，不斷提升學生的專業技能和思想道德品質。

當然，改革中也存在一些困難需要在以后的課程教學中不斷完善。（1）學生對重難點理解不透。“混合式”教學模式中的課前預習環節，需要線上學習資源生動、合理的展示線下講授內容，由于每位學生的學習能力、理解水平不同，要照顧到每一位學生，使全體學生學有所獲，教師就需要花費大量的時間和精力設計教學環節和建設線上平臺資源庫，環環相扣，線上線下緊密結合，做到有機統一，力求不浪費學生一分鐘的時間，充分利用課堂的每一秒。（2）協調相關課程的難度大。考勤、課堂表現、平時作業、測驗等過程性考核，需要學生平時花費大量時間完成，負擔也相對較重。而開設的其他課程也較多，例如平法識圖與鋼筋算量、安裝工程計量與計價等不僅有期末考試還有課程設計。建筑CAD、工程制圖等是學習該課程的基礎，可以達到對已學知識進行綜合運用，同時通過學習可以把生活實例與理論知識聯系起來，并讓學生知道該內容是建筑工程的一部分，使學生逐步進入專業課程的學習，提高學習的積極性。