基于应用型金课建设的课程设计探索与实践
摘? 要 以应用型本科院校建筑环境与能源应用工程专业通风工程课程设计教学为例，对洛阳理工学院通风工程课程设计的现状进行分析。立足于应用型金课建设目标，结合教学实践，探索一种线上线下教学同行、工程项目驱动为载体、企业人员同参与、考核体系更鲜明，更加适合建环专业职业岗位能力培养的通风工程综合课程设计教学。
关键词 课程设计;金课;建筑环境与能源应用工程;通风工程;线上学习平台
中图分类号：G642? ? 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2020）16-0083-04
Exploration and Practice of Course Design Based on Construc-tion of Applied High Quality Course//CAI Liangjun
Abstract Taking the course design teaching of Ventilation Enginee-ring as an example for specialty of Building Environment and EnergyApplication in applied undergraduate university， this paper analyzes the current situation of ventilation engineering course design in our institute. Based on the construction requirements of applied high quality and combined with teaching practice， this paper explores a comprehensive course design teaching of Ventilation Engineering， which is based on the online and offline teaching peers， engineering project driven as the carrier， enterprise personnel participation and a?clearer examination system， and is more suitable for the training of?professional post ability of building environment and energy appli-cation.
Key words course design; high quality course; building environ-ment and enemy application engineering; ventilation engineering;online learning platform
1 前言
随着职业安全理念、环保监管要求的提高，通风工程技术对工商业生产和大气环境保护有着十分重要的意义。通风工程课程设计是洛阳理工学院建筑环境与能源应用工程专业学生今后从事通风工程方面工作与研究的一个重要环节，它不仅是将课程理论转化为工程实践的纽带，还融合了建筑结构、建筑环境学、机械制图、流体输配管网等课程的应用[1-5]。因此，不断开展建环专业课程设计实践教学模式的创新研究，对提高应用型本科院校建环专业学生的工程能力，促进“新工科”人才培养质量提升具有现实意义。
2 课程设计教学新旧大纲能力要求比对
洛阳理工学院旧版通风工程课程设计大纲对能力培养有如下要求：
1）通过课程设计加深对所学通风理论知识系统化和整体化认识;
2）初步建立正确的设计思想，培养学生分析和解决工程问题的能力;
3）提高学生数学运算和数据处理能力、计算机和手工绘图技能以及查阅文献资料的能力与文字表达能力;
4）培养学生获取专业知识、应用专业知识的能力及团队合作能力和组织协调能力。
新版大纲着眼于建成较完善的课程設计金课教学，实行多课程设计的融合，变单一科目课程设计为综合课程设计，增添了巩固和应用所学的专业知识，强调科学素质与工程实践素质的融合，更加注重提高学生的工程设计、运维和绘图等工程应用能力培养[1，5]，进一步强化学生个体、团队能力要求和解决实际工程问题的能力，同时注重课程设计思维和能力对后续毕业设计的延续与应用。
虽然新版教学大纲将单一课程设计调整为综合课程设计，但因各方面制约，没有明确综合课程设计的课程融合方式，也没指明是与一门还是多门课程融合，针对工业还是民用融合，这为今后教学实施设置一丝障碍，不免遗憾。
3 课程设计特点及教学现状分析
传统的课程设计以教学设计为主要目的，突出对教学内容的复制、展现，但对于学生创新思维、独立设计能力的培养则没有充分体现。由于各方面因素影响，传统的课程设计教学内容与方法存在不足，主要体现在以下几方面。
课程设计时间安排、完成形式不合理? 课程设计是对理论教学的延续和检验，但传统的通风工程课程设计不是在课程理论学完之后立即进行，而是有几周时间跨度，一般安排在大学三年级下学期末。此时生产实习没有开始，每当开始课程设计时，学生对部分理论知识已经遗忘，开始时不知做什么、怎么做，无从下手。该课程设计时长两周，需要完成一个完整的通风系统设计，绘制2#图纸3～4张，同时手写一份设计报告，这对大部分学生而言较难完成。
当前课程设计说明书提交的方式为手写，课程设计图纸采用手绘和机绘的方式结合进行，本意是杜绝学生相互抄袭，但由于是整个专业共用同一课题，治标不治本。课程设计时段面临多科理论课程的结业考试，学生复习任务较重，而且课设成绩对学生参评奖项的影响较小[6]，因此，有部分学生对课程设计不是特别重视，为了完成设计，机械地抄袭、拷贝[1]，顾不上思考和设计，字迹潦草，格式极不规范。甚至部分图纸仅仅修改了绘图人名字而已，提交的各项成果未达到预期设计要求。
课程设计软、硬件资源不足? 目前，洛阳理工学院建环专业学生基本控制在两个标准班60人左右，而专任教师仅七人。假设七名教师都参与课程设计，生师比为8.57：1;但在实际课设教学中，很多教师还有其他的教学、科教研等任务，参与课设指导的生师比在18：1左右。而且学校对课设学时按学生人数折算，导致许多教师不愿参与指导，生师比会更高，而指导学生过多，课设教学质量势必受影响。
现有专用设计教室严重不足，每个专业分配一个设计室，通风工程课程设计开启时，经常处于无固定设计室状
态;即使有，也是两个班共用一个教室，人员过于拥挤，不利于指导、绘图和相互探讨。再者，洛阳理工学院的设计室位于教学楼顶层，课设期间，仅有的几个风扇也时常罢工，室内炎热，学生基本无法静心做设计。
学生专业工程设计基础较薄弱? 进行本课程设计时，本专业的生产实习还没有进行，学生对工艺流程认知不足，空间感知力差，印象中的通风管路系统空间模型较少，通风系统管路布局缺失。而且，学生对建环专业设计通风方面的技术手册、标准规范知之甚少，对条文认知严重不足。这些因素使得学生在设计过程中不能合理运用专业理论解决工程实际问题，只能盲目参考教材，也不能有效表达自己的工程构想，工程思维能力薄弱。再者，通风工程课程设计涉及的CAD、建筑工程技术等知识在低年级开设且较难理解，学生学完课程以后应用机会少，造成专业交叉知识运用能力差，制图能力弱。
课程设计成绩考核不够合理? 课程设计考核虽然由指导教师对各自指导学生按照平时出勤率、设计图纸和报告完成情况等方面进行考核，但限于无固定设计室，出勤率考核形同虚设，课程设计成绩仅限于设计图纸和设计说明书的质量来评判。由于是一个小组甚至一个专业共用一题，设计成果均出现大量雷同的现象，设计图纸基本无差别，而不能有效区分原版、“影印版”和“盗版”，因此，单纯从课程设计图纸和说明书来检验和评判一个学生的学习效果，将在一定程度上挫伤学生创新的积极性。成绩评定很难区分出学生的掌握程度，存在许多问题，同时也不能从设计说明书看出学生对课程设计的真实领悟情况。加之部分指导教师的“佛系”思维，就更不能科学、准确地对学生的课程设计质量和水平进行考评，课程设计没有好的区分度。
4 多科目融合的课程设计教学模式改革
虽然参与课设指导的每位教师都尽心尽力，但受限于一些客观因素，传统教学模式已不能充分发挥学生的主观能动性[6-7]，限制了学生创新思维和个性的发展，弱化了应用型能力的培养。结合多年教学经验，笔者主要从以下几方面对通风工程课程设计教学模式进行改革。
课程设计组织和选题模式转变? 在课程设计教学开始的第一堂课上，向学生讲明本次课程设计的总任务、进度及必要的纪律，然后合理分配小组，管理实行由整班向小组转变、由小组向个人转变，明确小组和小组成员各自的设计任务。课程设计题目由一向多转变，培养学生独立工作能力。设计期间以小组为单位，个人遇到问题时可向团队寻求帮助，互相学习、借鉴，共同切磋方案、协同工作，有利于营造团结向上的工作作风。在试行的一届课程设计中按5～6人一组，由一班一题转向2～3人一题，确保每位学生都能真参与，有效避免抄袭，极大提升学生的设计兴趣。经统计发现，课程设计成效显著。经历一个巩固和完善期后，计划将设计人数由2～3人一题向一人一题转变，加大学生独立设计能力和团队协作能力锻炼。
优化课设师资配备，实行校企联合指导? 实行由指定某几位教师转变为统一优化师资，教研室全体专任教师参与指导的课程设计指导思想。在指导教师配备上，做到个体上有水平、整体上有层次、时间上有保证，确保课设期间学生能够得到及时、有效的指导。与此同时，实行“请进来，走出去”策略，打造“多面手”教师队伍，积极聘请企业一线工程技术人员全程参与课设指导，既提升校内教师实践水平，又丰富外聘人员的教学理论，提高课程设计指导水准。课程设计期间针对不同阶段，由校内教师带队，校外技术人员参与，深入工程现场观摩和学习相关工艺，构建专业性和全局观的工程思维[5]，解答该设计阶段的疑问，增强学生的工程认知和工程实践能力。课程设计结束时，校内外指导人员共同参与课设答辩，并邀请校外人员就课设中存在的问题进行总结和讲述。
強化课设的过程指导与管理，改进监督机制? 以往的课程设计成果千篇一律，模仿共抄袭一色，究其原因，在于教师的“懒”与学生“勤”。教师的“懒”是在设计任务布置后，教师工作量大，没有及时检查或辅导;而学生的“勤”则在于第一次进行该课程的设计，脑中没有通风管路系统影像，心里没有规范意识，于是出现“勤”于模仿、复制。因此，为了提高课程设计质量，强化了课程设计过程控制和管理。在课程设计期间，按照以个人为单元、小组为对象、班级为整体的方式，安排教辅人员每天检查课程设计学生出勤情况，并每2～3天进行各小组出勤率排序、公示与相应惩戒。同时，要求指导教师每天保质保量进行设计指导，并在课程设计指导记录本上体现指导过程，而后归档。
由一转向多，建立多科目融合的综合课程设计? 将联系紧密的几门专业课程放置在一起进行综合课程设计[3-4]，改变以往单一一门课程的课程设计模式。这样既体现了专业知识的互通性、关联性，又为后续的毕业设计环节打下基础，有利于提出、分析和解决问题，有利于综合工程能力的培养。因教学计划受限，当前只是将通风工程课程设计与供热工程课程设计合为供热与通风课程设计，而没有与空调工程或建筑冷热源课程设计融合。综合课设促进了课程间的联系，加强了知识的交互与延续，学生对资料的收集、消化能力提高了，对专业规范的理解、衔接、应用更深刻和熟练。
“虚拟”课程设计时间，课余沉入一线? 为了体现“学即为用”，在讲授课程理论时，提前将课程设计课题下发给学生，让学生带着设计问题有目的地进行理论学习，刻意营造边学边做的氛围。与此同时，结合混合式教学，要求学生结合自己的设计课题开展项目调研，深入学校或周边场所进行实地考察，获取技术资料，既强化了对理论的理解，又联系了工程实际，逐步建立和培养工程思维。学生遇到困难有充足的时间思考，无形中增加了课程设计学时，既锻炼了发现、思考和解决问题的能力，又锻炼了社交能力。
构建线上线下联动的课程设计教学模式? 为了更好地帮助学生完成课程设计，构建课程设计线上学习平台，实行线上线下联动的教学方式。将课程设计用到的一些技术资料、规范和工程视频提前放置在超星学习通平台上，供学生进行线上学习。同时，要求将个人设计方案发布展示在平台上，供全体设计学生点评，促进多元设计思维培养。线下积极开展课程设计阶段展示和课堂集中教学，以小组为单位，展现组内设计中遇到的共性问题、解决方案、成员间的方案互评等供组外学生讨论。课后各设计小组根据教师以及其他小组的意见，对各自的设计成果进行修改、完善。通过线上线下的课程设计教学，提升了学生独立思考、分析问题、解决工程问题的能力，也在一定程度上促进了学生的社交能力。同时，教师在课外积极使用信息化方式，如班级QQ群、微信群等，快速而有效地解答学生课设中遇到的问题。
构建新型课程设计成绩考核体系? 实行“重过程、重实践”的全方位考核方式，通风工程课程设计新建表1所示考核体系，进行指标量化，加强过程和能力考核。共有设计出勤、工程现场表现、设计课题展示、设计图纸、设计说明书、课设答辩等六大设计评分项，占比分别为10%、10%、15%、25%、25%、15%，既注重独立设计、团队协作的工程应用能力培养，又注重社交能力、调查研究能力培养。由于事先告知考核方式，绝大部分学生都能按照要求积极认真进行设计，课程设计质量得到很大提高。
5 结论
1）理论和实践交互，个人与团队协同，学生在获取理论知识的同时，丰富了工程理念，锻炼了职业技能与社交能力。实践证明，多科目的课程设计融合，课程设计题目的多样化，有利于学生创新能力的培养，使教学的实效性、延续性和针对性得以提高，有助于应用型技术人才职业素养的形成。
2）基于线上线下联动的课程设计模式，激发了学生的学习兴趣，以个人—团队—个人的闭环形式促进了独立思维能力和团队协作能力的提升。采用线上线下的教学方式，形成了较为系统和科学的专业思维体系，对学生的综合能力提升有积极作用。
3）有明确的课程设计考核体系以后，加强了过程管理，相当一部分学生改变了过去的学习态度，对课程设计的每一个要求都能清楚了解，学习积极性和主动性得到极大调动，对于后续专业课的学习有很好的推动作用。
4）新的课程设计教学改革实行“请进来、走出去、站上台”的方式，需要学生、教师、工程技术人员进一步统一思想，达成更多的共识。尤其是课程设计期间无形增加的学生课业负担，在今后的教学设计中应慎重权衡，执行、配合到位。
参考文献
[1]蔡良君，杨修飞，徐玉梅，等.《通风工程》课程改革实践与研究[J].四川水泥，2019（7）：294-295.
[2]张瑾，陈林秀，白海峰，等.以工程教育理念为引领的跨专业教学探索与实践[J].实验室研究与探索，2019（9）：174-177，181.
[3]周晶晶，胡云虎，魏亦军，等.应用型本科化工类专业课程设计教学改革探索[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2019（3）：102-105.
[4]关国强，樊栓狮.工科优势高校的新工科建设实践：探索融会贯通式“工程热力学”能源化工专业基础课教学[J].化工高等教育，2019（2）：55-59.
[5]潘云钢，付祥钊，陈敏.对建筑环境与能源应用工程专业本科教育培養工程思维的思考[J].暖通空调，2018（4）：1-6.
[6]李开宇.新工科背景下检测技术综合课程设计教学模式探索[J].科教文汇，2018（7）：71-73.
[7]黄婷，段在鹏.工业通风与防尘课程设计的教学改革与实践[J].海峡科学，2017（1）：87-88，94.
*项目来源：洛阳理工学院预研基金资助项目（项目编号：2017YZY22）。
作者：蔡良君，洛阳理工学院，讲师，研究方向为建筑环境与能源应用工程（471023）。
