新工科和“雙碳”背景下工程經濟與管理教學改革

楊艷 毛瑞勇 王萍

摘要：建筑領域的節能減排是助力實現碳達峰、碳中和鏈條的重要環節。在新工科和“雙碳”背景下，我國高校需要大力培育能經濟運用低碳技術的建筑環境與能源應用工程專業人才。基于此，文章闡述工程經濟與管理課程的專業特色，分析課程教學存在的問題，并提出教學改革方向。

關鍵詞：新工科；雙碳；工程經濟與管理；工程實踐

一、引言

2017年，教育部提出了以新經濟、新產業為背景的新工科教育，要求加快培育具備更強創新實踐能力和跨界整合能力的復合型工科人才。在新工科背景下，工科與社會、人文、經濟等學科的有機融合是提高人才培養質量的重要途徑。2020年9月，中國在第75屆聯合國大會上宣布力爭于2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和。統計數據顯示，2019年，中國建筑的建造和運行能耗占社會總能耗的33%，二氧化碳排放占全世界二氧化碳排放總量的38%。由此可見，建筑領域的節能減排是助力實現“雙碳”目標的關鍵?！半p碳”目標的實現要求“低碳思維”貫穿建筑的全生命周期。有研究表明，建筑運行階段的碳排放量占建筑全生命周期內碳排放量的75%以上。作為建筑節能領域的關鍵專業，建筑環境與能源應用工程對“雙碳”目標的實現非常重要。因此，在新工科和“雙碳”背景下，我國高校要大力培育能經濟運用低碳技術的建筑環境與能源應用工程專業（以下簡稱建環專業）的復合創新型人才。

工程經濟與管理是建環專業開設的一門重要課程。在新形勢背景下，建環專業的從業者不僅要熟練掌握本專業的技術理論知識，還要結合實際工程經濟學，設計出更多經濟的綠色低碳工程方案。目前，工程經濟與管理課程的教學實踐仍然存在很多問題，如形式單一的教學手段和考核方式、教材和教學內容的專業特色不足、實際案例不同程度的缺失、課程時效方面的問題等?；诖耍P者結合新工科教育和“雙碳”目標積極開展工程經濟與管理課程教學改革，注重培養學生運用理論知識融入指導工程實踐的能力。

二、工程經濟與管理課程的專業特色

（一）課程融合性強

工程經濟與管理課程涉及的專業知識面較寬，課程內容覆蓋了工程技術、經濟、法律和管理四大知識模塊。作為一門專業綜合性較強的專業課程，其內容涵蓋了高等數學、運籌學、概預算、監理以及建環專業知識的所有課程。因此，該課程除了要求學生應具備扎實、系統的基礎課程知識體系，還必須加深對建筑環境學、暖通空調、供熱工程、建筑冷熱源和建筑節能等專業課程知識體系的學習。

（二）工程實踐性強

工程經濟與管理課程涉及多個學科的理論基礎知識，但這些理論知識最終要應用、服務于工程實踐。因此，該課程具有產學研深度融合的特點。然而，這門課程的難點在于課程中大量枯燥難懂的專業術語、抽象的公式與工程實踐的有機融合。教師應盡可能地以地方特色或新興產業的經典實際工程案例為切入點，引導學生充分了解、掌握工程經濟學在工程實踐中的應用。

三、工程經濟與管理課程教學存在的問題

（一）課程教材內容的專業特色較弱

目前，建環專業工程經濟與管理課程教學采用的主要教材有宋向群等主編的《土木工程經濟與管理》、郭子堅等主編的《土木工程經濟與管理》，參考用書主要為黃有亮等主編的《土木工程經濟分析導論》、都沁軍主編的《工程經濟學》和劉曉君主編的《工程經濟學》等。大部分教材主要為土建大類專業通識教育課程教材。由此可見，該課程教材內容的專業特色較弱。在新工科和“雙碳”背景下，建環專業復合型創新人才培養的關鍵在于經濟學與專業技術的有機融合，即利用經濟學的原理和方法促進低碳建筑的發展和建筑領域的節能減排。

（二）課程教學設置不合理

工程經濟與管理課程教學設置的不合理主要體現在兩個方面：第一，教學時間設置不合理；第二，教學內容的中心和重點設置不合理。工程經濟與管理課程通常安排在大三上學期開設。由于該課程是一門交叉學科，是基于學生掌握系統的專業知識體系，將經濟學的理論方法應用于工程項目決策、設計施工和運營管理。在專業知識基礎薄弱的前提條件下，學生難以發現并掌握經濟學、管理學、法律法規與工程技術知識點的關聯，更難以將多學科知識點融會貫通并學以致用?？梢?，如何設置課程教學的中心和重點會影響教學成效，即影響學生對“雙碳”目標實現方式、路徑的理解。

目前，工程經濟與管理課程的教學中心和重點主要集中于兩個方面：第一，教師僅圍繞工程經濟原理、計算公式等理論知識進行講解，沒有融入本專業急需解決的關鍵問題，不能充分體現課程的育人功能和學生的社會責任感。第二，教師僅以投資方案評價方法、財務評價、國民經濟評價、費用－效益分析、風險分析和工程項目管理等為重點進行理論分析講解，不注重應用能力和綜合能力分析。

（三）教學和考核方式不合理

工程經濟與管理課程的主要教學方式為教師課堂講授，即教師根據教材的章節順序按部就班地進行逐章講解。這種以“教師闡述講解”為主的教學方式偏重教學內容的“灌輸”，以“教師為中心”的教學方式導致學生的自主學習、協同學習環節偏少，難以實現“培養學生分析問題和解決問題的能力”的教學目的，更談不上培養學生的創造性思維和創新能力。目前，該課程的考核方式以期末考試為主，在一定程度上兼顧學生的平時表現。然而，期末考試無法全面考核學生對知識點的實際應用能力，過程考核側重于學生出勤率和課堂互動情況，缺乏考查實際應用能力的環節，無法真實反映學生的學習情況。

四、新工科和“雙碳”背景下工程經濟與管理課程教學改革

（一）教學內容創新

從課程的培養目標角度來講，作為一門實踐性強的專業課程，工程經濟與管理課程不僅要培養學生在熟練運用經濟與工程技術的基礎上有效利用資源，還需要注重培養學生的自主學習能力、綜合應用能力和開拓創新能力，幫助學生樹立綠色低碳發展的理念，能從生態環境保護和社會影響的角度，考慮土木建筑工程項目的可行性。

在新的形勢背景下，教師應在立足教材內容的基礎上，結合新工科教育和“雙碳”目標、專業學科的最新發展動向、當地產業發展特點、代表性實際工程，及時更新課程內容，為課程教學提供可靠的內容支撐，以保證教學效率，實現課程教學目標。例如，在教學中，教師應適當融入低碳建筑電氣化，可再生能源一體化，清潔能源供暖，建筑碳排放的計算，太陽能、地熱能、生物質能、空氣能熱泵等技術的應用及其節能減排、經濟效果等內容。

（二）教學方式改革

目前，工程經濟與管理課程的傳統教學方式仍沿用“以教師為中心”的模式。這種教學模式的特點是教師占據主導地位，忽略了學生的學習主體地位，學生的思維被局限在教師的思路中，導致學生缺乏學習主觀能動性，不利于培養學生的創新思維。因此，在課堂教學中，教師應納入師生角色互換、提問和研討等學生參與型教學方法，將課堂的主體地位還給學生。

工程經濟與管理課程具有較強的實踐性，具有產學研深度融合的特點。單純的理論教學不能滿足應用型、創新型人才的培養要求。因此，在實際課堂教學中，教師要納入工程案例驅動教學法，利用經典實際工程案例引導學生將理論知識應用于實際工程分析，幫助學生將所學知識轉化成生產力。例如，在上一年的教學中，筆者以數據中心制冷節能技術的應用、（復合）地源熱泵空調系統空調技術的應用、貴陽市集中供暖現狀及熱源選擇為案例，向學生展示了工程經濟學理論知識和專業學科發展前沿技術的融會貫通與學以致用、綠色低碳技術應用的節能減排效果和經濟效果，取得了較好的教學成效。比如，在貴州銅仁某醫院空調系統工程設計的案例中，教師在分析傳統風冷熱泵系統與復合地源熱泵系統在其項目方案壽命期內現金流量情況的基礎上，引導學生繪制兩個不同壽命周期方案的現金流量圖，并計算兩個方案的投資回報率、動態投資回收期和凈現值等經濟指標與節能減排效果。通過經典案例的講解，教師能讓學生了解本專業的發展前沿動態，并深刻認識到不同評價指標的評判依據和評價結果、壽命周期不同的方案評價方法、節能新技術應用的直接費用和效益以及其外部效果、建環專業對建筑領域節能減排和“雙碳”目標實現的重要性、創新型復合專業技術人才應具備交叉學科的整合能力。

（三）考核方式創新

工程經濟與管理課程具有較強的實踐性，傳統的考核方式不能準確對學生的知識掌握情況與實際應用能力進行全過程、全方面的綜合評價，不能滿足高校應用型人才的培養要求。因此，在課程考核時，教師應注重過程考核。在創新考核模式后，課程的評分體系設計：平時課堂表現占比5%，側重于考查學生出勤、課堂互動和平時作業情況；章節小測試占比15%；工程案例研討按照“基于需求，選定案例—布置任務—學生分組，明確職責，分解任務—收集資料—組內協作制訂方案—點撥引導，過程檢查—展示成果，組間點評”的形式開展占比20%；期末考試成績占比降至50%。經檢驗，創新后的考核模式起到了活躍課堂氣氛、激發學生學習興趣、提高學生自主學習能力和交叉學科知識點融合能力的作用，獲得了較好的教學實效。

（四）教學設置改革

工程經濟與管理課程通常安排在大三上學期開設，由于學生尚未具備較完整的專業知識體系，所以對學生來說，經濟學、管理學、法律法規知識點與工程技術的融會貫通是一個很大的挑戰。因此，高校合理設置課程的開課時間很關鍵。筆者認為，高校應將課程安排在大三下學期或大四上學期，細化和優選課程教學內容的中心和重點，并以工程案例為切入點講授經濟學、管理學、法律法規與專業知識點的關聯性，幫助學生將所學的理論知識靈活應用于工程實際，實現經濟學與工程技術的融會貫通。

五、結語

總之，新工科教育和“雙碳”目標的提出給土木類專業帶來了更多的機遇和挑戰，也給高校專業人才的培養提出了更高的要求。筆者以建筑環境與能源應用工程專業為例，對工程經濟與管理課程的教學體系進行了改革與創新，幫助學生樹立綠色低碳思維，開發與社會發展與時俱進的課程教學體系，幫助師生在教與學中共同進步。

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基金項目：“貴州大學建筑環境與能源應用工程專業省級一流建設點”，項目編號：802313214401。

（作者單位：貴州大學土木工程學院）