建环专业核心课程案例式、启发式和探究式教学方法的研究与实践

建环专业核心课程案例式、启发式和探究式

教学方法的研究与实践

周媛媛 王 芳 余延顺 郑佳宜

（南京理工大学能源与动力工程学院， 江苏 南京 210094）

中图分类号：K928 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）11-0152-02

摘要：针对目前建筑环境与能源应用工程专业主要核心课程传统教学方法中存在的问题，以案例式教学方法为核心，结合启发式和探究式等教学方法，提出重新整合建环专业核心课程教学内容，设计划分教学模块，丰富教学形式和改革考核方式，构建以工程典型分析和设计案例为先导的理论教学与工程实践有机融合的教学模式，进一步提高建环专业核心课程的教学质量。

关键词：建筑环境与能源应用工程；核心课程；教学方法；改革

为了响应教育部“卓越计划”，培养《建筑环境与能源应用工程》专业的创新应用型人才，必须重视专业基础核心课程的教学。传统的以“教师为主体”的“满堂灌”式课堂教育模式和理念已不再满足应用型和创新型人才培养的要求，急需探索创新型教学方法，改革教学内容、教学形式和考核方式。国家中长期教育改革和发展规划纲要特别指出要注重学思结合，倡导案例式、启发式、探究式、讨论式、参与式等教学方法，营造思考、自由探索、勇于创新的良好环境，帮助学生学会学习，为高校高等教学改革指出了一个明确的研究方向。其中，“案例式”教学坚持以案例为中心，是理论与实践相结合的互动式教学，以实现由知识中心型教育向能力中心型教育的转变。“启发式”教学强调从学生的需求出发，处理好教与学之间的关系，使学生成为学习主体，而教师主要起到指导与推动的作用，由教师的单纯讲授变为师生间的互动。“探究式”教学以问题作为教学线索，将课程内容有机衔接，使教学过程转化为问题解决过程，已成为高等教学研究的热点之一[1]。“案例式”教学同时有机融合“启发式”和“探究式”教学方法，使学生以基本理论知识为中心，将所学知识运用到各种不同的案例问题中，以案例问题作为教学线索，可显着增强学生对课程内容的掌握效果，激发学生学习热情，提高学生学习主动性和能动性，锻炼学生知识应用能力，培养学生理论联系实际，思考能力以及提出、分析和解决具体问题的能力，并提升学生的实践创新能力，特别适用于工科实践性要求高的课程教学。目前，各高校都在积极进行运用案例式、启发式、探究式、参与式等教学方法的大胆尝试，尽力克服传统教学所带来的缺陷和弊端，并取得了一定成果[2]。

本文结合建环专业特色，根据教学大纲及培养目标，以案例式教学为核心，并结合启发式和探究式教学方法，对现有的建环专业核心课程的教学内容、授课形式和考核方式等方面提出教学改革，以提高课程的教学效果，提升学生运用理论知识解决实际工程问题的能力和创新能力。

为核心，整合教学资源，组织模块化教学内容，设置开放性和知识综合程度高的创新探索类案例，融合启发式和探究式教学方法，充分激发学生的学习积极性和探索欲，对于培养学生的创新能力和解决工程实际问题的能力具有重要的作用。

2 设计模块化教学内容

传统的以教师单一讲授为主的教学模式对知识的传授是十分有效的，课堂教学内容以章节为单位组织，而按照各章节的逻辑顺序进行授课。但在这种教学模式下，教学过程就会变成“复制知识”的过程，学生按照这个思路被“灌输式”学习，师生之间缺乏互动，大大了老师“教”和学生“学”的积极性，也不利于学生工程实践能力和创新能力的培养。鉴于此，本文提出整合建环专业核心课程教学核心知识内容和典型工程分析、设计案例，将教学内容划分为三个模块：讲授模块、协作模块和讨论模块。通过模块化设置改变传统教师单向讲授和学生自由学习、讨论的时间比例，让学生成为课堂的真正主人。

在讲授模块里需要重新组织课程的教学内容，打破章节的束缚，浓缩重点知识点，每个重点知识模块对应一定的工程案例问题，以实际案例问题等为授课导向，启发学生思考，探究问题的答案。另外，教师需搜集整合教学资源，并将教学资源线上化。线上教学资源内容包括教学大纲、教案、课件、参考图书、文献和软件等，还需搜集大量的与授课内容相适应的典型分析及设计工程实例，包含最新科技进展与生产实践中的工程案例。根据认识实习、生产实习及专业教师的前沿科研项目来搜集整理相关的分析及设计的工程案例，并将这些工程案例分类整合，建设线上教学案例资源库，供学生在在协作模块自主学习过程中进行选题和研究。学生在线上对这些开放性的典型案例进行分组选题，同一个小组（3人或者5人）选择同一个案例，案例设计不同的问题，例如一个空调制冷系统设计的案例包含热力计算，压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器等设计选型等。由同一小组的学生利用课下时间去思考分析，协作整合设计，并提出案例分析或设计过

1 传统教学存在的问题

目前，《建筑环境与能源应用工程》专业所培养的学生不但要求掌握坚实的理论基础，还需具备工程实践意识、分析和解决实际问题的能力、新技术研发和创新能力。然而该专业主要核心课程教学同其它工科专业课程一样，大多存在着如下问题：（1）教师大多依然采用传统的灌输式教学，教学内容枯燥，方法单一，学生被动接受式学习；（2）注重理论计算和卷面考试成绩，不注重培养解决实际问题能力；（3）实践教学和工程实践环节薄弱，所培养的学生工程意识差，不能分析和解决实际工程问题，更不具备产品开发和创新能力；（4）实验教学主要以验证性实验为主，缺乏综合性和设计性实验，有待开发和完善创新性实验[3]。因而，传统的课程教学效果不佳，没有达到理论与实际相结合，着力培养学生工程实践能力和创新能力的教学目标。因此，在设计课程的教学活动中以学生的发展

程中存在的关键问题。讨论模块主要涉及问题讨论和工程案例汇报讨论等。由学生汇报分享课下协作模块进行的工程案例分析设计成果，总结所涉及的重要知识点，遇到的问题和运用理论知识解决工程问题的思路。老师和其它组的学生共同参与讨论，并最终确定每组同学解决工程案例问题的方案。教师最后基于学生在典型案例分析设计过程中遇到的问题对所涉及的重点和难点进行集中提炼讲解，对关键知识点进行进一步的解释和剖析。

3 改革教学形式

教学活动是课程与教学的基础，基于案例式、启发式和探究式教学方法的课程的教学形式与传统的教学形式是不同的，需要进行课堂的翻转，将课程教学与

作者简介：周媛媛 （19- ），女，汉，安徽滁州人，博士，讲师，研究方向：制冷空调系统的教学与研究。

基金项目：南京理工大学教改课题“建环专业核心课程案例式、启发式、探究式等教学方法的研究与实践”（2019-B-7）。

Equipment technology 装备技术 153

课外学习相结合，理论知识与实践能力相结合，理论教学与科学研究相结合。本文结合新型模块化教学内容的设计，对教学形式进行相应的改革。讲授模块和讨论模块在课堂上完成，协作模块为课下学生自主完成。首先在课程教学中我们在讲授模块需要根据实际工程问题引入课程主要知识点，变枯燥的知识点的传授过程为提出问题、分析问题、引出重要理论知识点和运用知识点解决问题的过程。具体地，结合授课内容及学生的专业水平提出相应的工程案例，使工程案例通过一个自然的、合乎逻辑的认识过程展示在学生面前，让学生在教师的启发引导下发现问题，依据具体的问题开展师生互动研讨活动，如包括空调系统或部件性能分析问题、系统或部件设计问题、系统或部件优化问题和故障诊断问题等。通过探究如何用理论知识解决实际问题，提高学生对知识点的学习效果，并培养学生思考和分析能力。

建环专业核心课程的知识内容较多，课时数有限，需要学生有效利用课外学习时间。通过让学生课下选取不同的实际工程案例，能促进学生有效利用课下学习时间，带着解决实际问题的目标去学习，对课堂教学的知识内容进行巩固，真正学以致用，同时能锻炼学生团队协作和汇报等综合能力。其中，供学生协作和讨论模块所使用的案例的选取既要有一定难度又要具有可实现性拓展，要与实际或科研有较强的关联，这样更能激发学生研究的兴趣。课下的协作模块根据授课内容及工程案例，鼓励学生自主查阅文献和相关资料，自主进行设计和分析，包括学习Matlab、EES 或Fortran等编程软件。

在讨论模块中，变换教师和学生的角色，由教师讲授转变为学生发言。课上的讨论模块则是在上述两个模块完成之后，学生在课上根据自己的案例分析设计过程遇到的关键问题和得到的结论，在课上进行汇报，教师引导其它学生积极参与互动讨论，并鼓励其它学生提出问题及对其它同学的汇报做出评价。最后，老师最终对工程案例分析中的重点知识点进行提炼，帮助学生学习巩固。通过以上的教学方式，让学生真正变为课堂的主体，让传统的“死”课堂“活”起来。

本研究是基于案例式、启发式和探究式教学方法的教学改革，对于教师的“教”和学生的“学”的效果评价应当选择能够实际反映学生学习产出的方式进行考核。因此，课程考核应当从学生理论知识掌握情况和综合能力两大方面进行，在两者间分配不同权重作为最终的考核成绩。减少卷面考试的成绩比重，提高学生实际工程案例分析解决和汇报部分的分数，并加大平时课堂上学生互动讨论表现的比重。理论知识考核主要通过传统的课后小作业和卷面考试成绩衡量，但需要丰富卷面考试的考试题型，减少考核零散知识点的选择题和填空题，增加能考核学生多个知识点综合运用能力的分析和问答题。综合能力考核通过协作和讨论模块中典型工程案例的分析设计汇报情况及学生课堂参与互动讨论情况进行考核，主要考察学生解决工程问题的能力、自主创新能力和汇报总结能力。其中，案例汇报部分学生的成绩可由教师的评价成绩和学生互评成绩共同决定，从而提高学生参与其它学生案例问题讨论的积极性，促进学生在评价其它学生案例分析汇报情况的过程中提出问题，并对自己的案例问题完成情况进行反思。

5 结语

本文针对目前建环专业核心课程以及大多工科专业核心课程教学模式单一和教学效果差，不能培养学生知识应用和创新能力，满足不了新时代人才培养要求的问题，提出了以案例式教学为核心，结合启发式和探究式教学方法，对课程的教学内容、教学形式及考核方式提出了改革措施。通过组织设计模块化教学内容，设置开放性和知识综合程度高的创新探索类案例，利用案例分析设计任务和课堂师生互动讨论等更丰富的教学形式启发学生主动思考，同时改革传统的考核方式，充分激发学生的学习积极性和探索欲，提高其发现、分析和解决问题的能力，提高学生教学过程的参与程度，从而达到提高教学效果，培养学生工程实践能力和创新能力的目标。

参考文献

[1]汪永伟，苏会芳，刘育楠.面向能力培养的问题式教学方法研究与实践[J].

4 改进考核方式

以往给学生布置的课后作业和期中、期末卷面考试通常只能考查零散的知识点，并且学生往往存在课前和考前集中突击的问题，记得快忘得快，并不能真正系统地掌握专业理论知识，更缺乏运用理论知识解决实际问题的能力。因此，仅以传统的课后作业和考试卷面成绩衡量学生学习效果的考核方式早已不能满足目前培养创新应用型人才的要求。

（上接第104页） 2.5桌面摆设

大多数天然藤材都属于暖色系，比如乳白色、黄褐色、浅黄色。这些暖色在室内中的应用可以带给人们亲切、温暖的感受。在藤材的应用和支持下，藤材在空间中还原了自然生态观，营造出了柔和、温馨的家居环境、家居空间。藤条去除表皮以后的藤芯大多为圆形，颜色为浅黄色与浅白色。亮丽的色彩可以带带给人们醒目、清新的视觉感受。此外用染色的方式可以将藤条变成和室内空间相匹配的颜色。选用对比或是同风格的方式彰显空间个性、空间活力，营造另类艺术格调。磨皮藤条、藤芯有着很高的实用性，这些材料可以用在桌面摆设，适用范围很大。比如茶几上的桌棋、果盘、托盘。卧室当中的编织台灯和收纳盒。别致、新颖的藤材编织品能够凸显主人的兴趣与生活品味。 2.6大型装饰物

因为藤材有着十分特殊的水性，所以主要被用在非承重装饰品。即便是落地陈设同样要注重对自然美感的营造，呈现出空间层次性、自然感。落地陈设主要就是指矮几、吊椅、书架、藤质桌椅。如图2所示。

中国教育技术装备，2016，(16):104-105.

[2]阮芳,龙激波,王平,周叶,孙宏发.传热学课程教学方法的研究与实践[J].高等建筑教育，2015，24(6):93-96.

[3]王君.流体机械类课程研究型实验教学方法探索与实践[J]. 实验室研究与探索, 2017, 36(2):244-248, 252.

这些大型且常见家具能够丰富空间内容，并且稍加处理就能够得到不一样的观赏性与实用性，营造出舒适、静谧的空间环境。

3 结语

现代家居装饰过程中装饰材料的合理选择成为了人们的热议话题。室内装饰材料的挑选一定要结合时代趋势、人们的具体追求。藤材不仅可以节省装饰费用，同时还能够为人们创造环保的空间、环保的环境。利用藤材装饰空间的过程中一定要主动呈现藤材特质、藤材特性。藤材装饰环节有必要充分展现藤材艺术感、美感。装饰材料的选择应当突出材料再生利用与环保功能。要全方位考虑藤材艺术性价值，从多个层面、多个角度展现藤材艺术形式、艺术价格。

参考文献

[1]赵鹏辉.中国传统建筑装饰在现代室内设计中的应用[J].农家参谋,2019(20):207.

[2]刘斌.浅谈传统建筑中装饰木构件在室内设计中的应用[J].中外企业家,2019(28):210.

[3]潘玥.建筑室内装饰装修改造施工核心问题浅析[J].居舍,2019(27):27.

[4]庞策,王晓明.建筑室内装修装饰中绿色环保设计的研究[J].住宅与房地产,2019(27):95.

图2 藤材装饰物