工程教育认证背景课程教学改革研究

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［摘要］要进行工程教育专业认证建设，要求支撑毕业要求的课程体系必须强化学生的工程能力，培养学生的创新能力，强调“思政”进课堂。文章以建筑给水排水工程课程为例，提出在教学过程中，要根据毕业要求的相关指标点来制定教学大纲、设置课程目标、整合教学内容，对教学方法、质量监控、持续改进措施进行探索和改革，以满足课程达成度评价要求，为专业认证背景下的课程建设提供参考。

［关键词］工程教育专业认证；建筑给水排水工程；教学改革

随着工程教育专业认证在国内各高校中的快速推进与发展，传统的教学理念和教学模式发生了根本的改变，专业认证强调以学生为中心、以产出结果为导向、建立持续改进机制三大核心理念[1]。在给排水科学与工程专业人才培养方案中需要根据社会经济发展需求来制定培养目标，明确能支撑培养目标达成的毕业要求，形成科学的、系统的、完善的课程体系，其中每一门课程的教学设计与组织都应围绕学生知识、能力、素质的培养来实施并进行持续改进。建筑给水排水工程课程是给排水科学与工程专业的核心课程之一，本课程的任务是使学生全面系统地学习并掌握建筑给水排水工程中给水、消防、热水、排水、雨水、中水等系统的基本理论、设计原理和方法，掌握各系统的安装、管理方面的知识和技能，解决相关的复杂工程问题。云南农业大学（以下简称“我校”）建筑给水排水工程课程的建设，根据给排水科学与工程专业人才培养方案要求，以切实支撑毕业要求为目标，在教学过程中注重培养学生的工程能力和创新能力，使学生能够对复杂工程问题进行分析、判别和解决[2]。本文总结了该课程在教学过程中所开展的教学改革和探索，为专业认证背景下的课程建设提供参考[3]。

一、根据工程教育认证标准要求，更新教学理念，合理进行教学设计

基于工程教育专业认证的各门课程的教学设计要围绕三大核心理念开展，并满足毕业要求指标点的达成。建筑给水排水工程课程教学设计通过剖析需支撑的毕业要求指标点来制定教学大纲、设置课程目标、优化教学内容，实施有效的教学组织，采用多种方式评价学生的学习效果，并根据质量监控结果实现持续的教学改进[2]。工程教育认证背景下课程教学设计与传统课程教学设计的对照见表1

二、结合专业认证，制定教学大纲，确定课程目标

教学大纲是根据教学计划的要求，为达成教学目的和任务而规定的课程内容、体系、范围和教学要求的基本纲要。根据我校给排水科学与工程专业的培养方案，结合专业认证标准与要求，我们对建筑给水排水工程课程教学大纲围绕6个毕业要求二级指标的要求来制定，并且将指标点要求体现到课程目标和教学环节中，使教学内容、教学方法、教学过程服务于毕业要求的达成，由此确立了本课程的5个课程目标。课程目标与毕业要求指标点对应关系见表2。目标1：掌握建筑给水排水工程的基本概念和基本理论，熟悉建筑给水、消防、热水、排水、雨水系统的组成与工作原理，能够对建筑给水排水工程问题进行分析和判别。目标2：掌握建筑给水、消防、热水、排水、雨水系统的设计计算方法。目标3：培养学生根据建筑给水排水工程实际情况，形成多方案比选的工程思维方式，并学会进行方案比选的基本方法，能够在设计方案中体现创新意识，并对方案进行综合评价。目标4：掌握建筑给水排水工程的相关法规和行业标准，理解给排水工程师应承担的责任。目标5：掌握建筑给排水工程项目管理的基本内容。

三、根据课程目标达成要求，整合教学内容

（一）优化课程结构优化课程结构，更新教学内容

我校给排水科学与工程专业以复合应用型人才的培养作为目标[5]，每门专业课的教学内容都必须满足当今行业发展的需求。对建筑给水排水工程课程而言，教材内容与教学内容需要“辩证统一”。作为学生学习基础性资源的教材，尽管我校选用了高等学校给排水科学与工程学科专业指导委员会规划推荐教材（亦为普通高等教育土建学科专业规划教材），但教材的内容是静态的，且相对于现实发展有一定的滞后性，近几年新标准和新规范较多，需要授课教师时刻关注相关行业的最新动态和发展趋势，适时扩充教学内容，更新教学题材，优化课程结构，使学生掌握科学、系统、适用的专业知识和技能，满足行业需求。另外，随着新技术、新设备的不断更新，建筑给水排水工程课程在理论与实践方面也需要与时俱进，对建筑物的供水安全要求、节水节能减排要求、消防保障要求、雨水利用要求、中水回用要求等方面加以重视。同时，应针对目前高层建筑、地标建筑、绿色建筑以及农村饮水工程等项目的特点，培养学生解决实际工程问题的能力，满足课程目标达成要求。

（二）开展开展“课程思政”建设，提升课程德育内涵

人才培养绝不是仅仅要求学生具有专业知识和业务能力，还应注重价值观的培育和塑造，增强社会责任感，“教书”和“育人”是每个教师的神圣职责。建筑给水排水工程课程的理论性和实践性较强，在教学内容和教学活动中需要有意识地引导学生建立社会责任感和爱国情怀，理解给排水工程师要承担的责任。本课程可根据课程性质提炼出一些思政教学元素，比如：思政教学元素一：建筑给水排水工程涉及的设备、管材和附件等必须满足设计要求，在施工时必须保证其质量；教育学生杜绝以假充真、以次充好、使用不合格产品”等问题，严把质量关，遵守建筑行业职业道德规范[6]。思政教学元素二：建筑给水排水工程设计中，水力计算烦琐、复杂，遵循的设计标准和规范较多，要求学生必须做到准确、细心、耐心，从而培养学生认真严谨、精益求精的工作态度，使其遵循工程师的职业操守。思政教学元素三：教学内容可根据适时发生的当前案例，提升学生专业思想。比如突如其来的的新型冠状病毒肺炎疫情，要求给排水工程技术人员在专业领域采取积极的风险防控与技术措施，雷神山、火神山、方舱医院等都要求建筑给水排水系统的措施要到位。可针对课程内容适时补充相关知识，让学生明白学为何用、学有所用，以提升学生的专业思维，明晰给排水工程师的责任和担当。开展建筑给水排水工程课程思政建设，需要把握课程德育的内涵，在教学过程中融入社会主义核心价值观，加强对学生职业道德的培养，在专业知识学习中潜移默化育人，在育人过程中提升专业能力，培育德才兼备的合格接班人[7]。

四、采用多元化教学手段，强化工程能力训练，达成课程目标

（一）采用多样的采用多样的、有效的教学方法，提升教学效果

建筑给水排水工程是一门应用性、实践性很强的专业课程，在教学过程中应考虑采用多元化教学方法，在梳理理论知识的同时重点剖析相关的代表性案例，并根据课程目标的达成要求，综合考虑学生的知识基础和接受能力。在教学过程中要注重师生的有效配合，充分调动学生的主观能动性，突出学生的深度参与，把学生的个性特点发挥出来，践行以学生为中心的教学理念。可利用雨课堂、智慧树、MOOC、虚拟仿真等平台，采用讲授、讨论、实例、演示、参观、练习等教学方法。其中讨论环节可设置若干个专题，将学生分为若干个学习小组进行选题，并根据教学内容和课程目标要求，通过团队协作的方式进行资料查阅、专题内容学习、前沿知识扩展、报告撰写、PPT制作和汇报，并在汇报过程中提出问题，同时在班上组织研讨。多样化的教学方法可以提高学生学习的主动性和积极性，培养学生的创新能力、团结协作能力、沟通表达能力，提升教学效果。

（二）加强实践教学环节加强实践教学环节，强化工程能力训练

在理论教学的同时，须加强实践教学环节训练。与建筑给水排水工程相关的实践环节教学环节有认知实习、课程教学实验（实习）、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计等。由于校内实验场地有限，经费紧张，其中一些验证建筑给水排水系统各种运行状态的实验采用传统实验手段难以满足要求[8]，比如自动喷水灭火系统的工作原理和联动控制、排水管系中的水气流动规律和水流状态、重力流雨水系统和压力流雨水系统的不同特点等，可通过虚拟实验（如VR实验室）来进行，与理论教学相辅相成，使教学内容更加直观、生动。另外，可利用校内、校外实践教学基地组织参观实习，聘请行业专家举办专题讲座，做到理论与实践的有机结合；在进行理论教学时，还可借助BIM技术在机电工程中的应用，采取综合训练的方式，与课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计的要求结合起来，将课堂教学和应用实践相融合，促使学生在课程学习过程中思考实际应用问题，强化工程能力训练，有助于学生解决复杂工程问题，达成课程目标。

五、建立课程考核评价体系，通过质量监控和反馈机制实现持续改进

（一）设置课程考核方式和考核评价标准

经过多年的探索和实践，建筑给水排水工程课程考核根据课程目标达成要求，构建多元化的课程考核评价指标，将过程性考核与终结性考核有机融合。过程性考核占比50%～60%，包括专题讨论与互动、作业（课上、课下）测评、阶段性测试、实习报告、考勤等，各部分占比可根据具体情况灵活调整；终结性考核占比40%~50%，采用试题库的方式，实施教考分离。过程性考核和终结性考核都需支撑相应的课程目标，注重综合能力和专业素质的考核，要能反映学生实际的学习能力和学习质量，体现以学生为中心、以产出结果为导向。

（二）进行考核结果达成度评价进行考核结果达成度评价，实现持续改进

考核完成后需要进行课程教学目标达成度评价，根据考核方式和考核评价标准，将过程性考核的每个环节和终结性考核的每个题目赋予相应的权重比例，计算出所支撑课程目标的达成度。以我校2016级给排水科学与工程专业为例，课程教学目标达成度评价如图1所示。课程目标的达成度评价值=课程教学环节的目标值×（样本中与该毕业要求指标点相关考核的平均得分/样本中与该毕业要求指标点相关的额定分值）。依据评价结果，对比课程目标的期望值进行分析，得出总体评价结论：在目标达成过程中，学生对建筑给水排水工程的基本概念和基本理论掌握尚可，但在系统的设计计算方法和解决建筑给水排水工程工程实际问题方面能力欠缺。由此，可制定如下持续改进措施：应对建筑给排水系统设计计算部分加强练习，选取符合教学要求的工程案例进行分析，训练学生的设计能力以及分析和解决建筑给水排水工程工程实际问题的能力，同时通过改进教学方法和教学手段来提高学生的学习能动性和积极性。

六、结语

本文以给排水科学与工程专业的核心课程建筑给水排水工程为例，在工程教育专业认证三个核心理念引导下，从教学大纲、课程目标、教学内容、教学组织、考核评价、持续改进等方面着手进行改革研究，力求满足专业人才培养中知识、能力、素质方面的要求，在教学过程中以学生为主体，强调思政进课堂，不断尝试新的教学方法和举措，提升教学质量，通过课程建设促进毕业要求和培养目标达成，满足专业认证建设要求。

作者：杨蓉 王静 饶碧玉 邱雁 单位：云南农业大学建筑工程学院