基于OBE理念的综合课程设计教学改革与实践

[摘 要] 高等工程教育以培养现代工程师为主要目的，注重学生解决复杂工程问题的知识、能力、素养等多维度培养目标的达成，综合课程设计作为专业教学体系中承上启下的实践教学环节，对培养学生分析和解决工程实际问题的能力具有重要的作用。以内蒙古工业大学建筑环境与能源应用工程专业综合课程设计教学改革为例，在分析课程设计普遍存在的问题的基础上，反向设计、正向实施，进行对标建设，优化了课程设计内容，践行了行业专家参与的“双主模式”指导，完善了形成评价与成果评价相结合的全过程考评方式，构建了综合课程设计的持续改进机制，对相关专业综合课程设计教学改革具有一定的借鉴作用。

[关键词] 工程教育;综合课程设计;建筑环境;能源应用工程;教学改革

[基金项目] 2020年度内蒙古工业大学校级教学改革项目“基于工程教育认证的建环专业综合课程设计教学改革研究”（2020220）

[作者简介] 白叶飞（1979—），男，内蒙古巴彦淖尔人，工学博士，内蒙古工业大学土木工程学院副教授，硕士生导师，主要从事建筑节能与可再生能源利用研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）29-0105-04 [收稿日期] 2022-04-06

我国自2012年发布《工程教育认证标准》以来，经过一系列修订，工程教育认证实现了“形似”到“神似”的内涵转变，以立德树人为根本任务，更加聚焦“底线”问题[1]。对学生的工程知识提出了学以致用的要求，反映在教学过程中则是工程实践能力的训练和培养[2]。

教育部评估中心副主任周爱军曾指出“改到深处是课程”，综合课程设计作为专业课程教学体系中承上启下的实践教学环节，对培养学生知识和技能的综合运用能力、设计能力，以及分析和解决工程实际问题的能力具有重要的作用。在工程教育认证背景下，如何围绕学校定位和行业需求确定课程目标，如何提升课程的高阶性，突出课程的创新性，增加课程的挑战度，打造课程优势特色，建立持续改进机制，适应工程教育认证与行业发展需求的综合课程设计改革势在必行。

一、课程设计存在的问题

（一）课程体系缺乏梳理，对标建设不足

我校建环专业原来的培养方案中的课程设计包括《供热工程课程设计》《空调工程课程设计》和《锅炉及锅炉房课程设计》，总学时共计6周，课程设计总周数偏少，综合训练不足。另外，《锅炉及锅炉房课程设计》仍以燃煤锅炉房设计为主，已不适应目前供热行业推行的热电联产和“煤改气”等清洁能源供暖及双碳目标的实施。

课程设置不符合专业规范和认证标准，培养方案执行未达到年限等问题是工程教育认证申请未受理的普遍原因，如何把握时间节点、明确办学定位与专业特色、梳理课程体系进行对标、转变教育理念，是有效推进工程教育认证的内在需求。

（二）企业行业专家参与指导设计环节的配备不足

工程教育认证明确要求在设计环节应有行业专家参与，并配备具有丰富经验的工程技术人员指导。认证申请未受理的专业普遍没有建立行业专家指导机制，传统课程设计仍由相应课程教师整班建制进行集中辅导，指导人数过多，顾此失彼，不能对每位学生的设计内容进行针对性的辅导，过程监管不力。

（三）考核评价方式不够合理

课程设计成绩评定普遍以提交的设计图纸、设计说明书（包括计算书）等设计成果为主，平时成绩主要考虑出勤情况，形成性评价不足，存在个别抄袭或请他人代做设计的学生成绩反而比独立完成设计的学生成绩高的现象[3]，影响了学生独立完成设计任务的积极性和主动性，进而影响评价结果的客观性与公正性。

二、工程教育认证背景下综合课程设计改革与实践

（一）构建工程教育认证的综合课程设计培养体系

在准确把握专业教学质量的国家标准、工程教育认证标准和行业人才需求的基础上，结合我校建环专业人才培养方案实施过程中遇到的问题，及时修订培养方案，立足于课程设计在理论教学与毕业设计环节承上启下的课程衔接目标，按照理论教学与实践教学相互关联又相对独立的原则，反向设计、正向实施，更新教学内容，完善课程标准。

将分散在不同学期的《供热工程课程设计》与《空调工程课程设计》优化为《暖通空调综合课程设计》，即将原来孤立的采暖、空调单项课程设计调整为多系统组合实现不同功能需求的暖通空调综合设计;将以燃煤锅炉供暖为主的《锅炉房课程设计》调整为《冷热源综合课程设计》，注重冷热源方案的对比选择，从单一功能的锅炉房供热设计到兼顾全年运行的冷热源系统综合设计;通过用人单位和毕业生的调查反馈，增设了《建筑给排水及消防系统综合课程设计》，综合课程设计的总学时由原来的6周提高至10周，满足专业标准与认证要求。

（二）建立具有丰富经验的行业专家指导机制

优化配置校内外资源，促进专业发展，聘请了12位具有丰富工程实践经验的行业总工作为第二指导教师，实施“双主模式”指导，即成立综合课程设计工作组，全体专业教师与行业专家共同指导，按照工程教育认证要求将学生分组，保证每生一题，明确指导分工的侧重点，实现专业教师和行业专家的优势互补，同时对青年教师实践能力的提升具有良好的促进作用，综合课程设计指导与评价机制如图1所示。

设计选题源于行业专家的实际工程和设计竞赛题目，并提交课程设计工作组，从设计条件与内容、工作进度安排及预期设计成果等方面进行评价分析，结合对学生前期的理论知识掌握情况的学情分析，对综合课程设计任务书就课程目标达成的支撑度，知识、能力、素养训练的覆盖度，创新与行业发展需求的契合度，等等方面进行了论证，对课程设计的选题性质、难度、分量、综合训练等方面做出了明确、严格、规范的要求，重新核定调整未达标的设计目标的选题。

任务书下发后及时开展设计动员，由企业专家就行业发展动态、工程思维等方面举办讲座，培养学生的工程责任意识和创新素养。同时，充分利用自建的暖通空调与冷热源虚拟仿真教学平台，熟悉设备与附件的安装位，以及相应的功能，实景漫游有利于理解暖通系统的空间布置，与认识实习及生产实习有机衔接，便于设计工作的有效开展。

（三）形成评价与成果评价相结合的全过程考核方式

根据综合课程设计的课程特点和培养目标达成度进行分阶段过程考核，引导学生注重平时学习和设计内容的有效训练。成绩评定采用形成评价与成果评价相结合的考核方式，形成评价占40%，成果评价占60%，综合课程设计成绩评定如图2所示。

形成评价包括动员考核与指导过程考核两方面，由专业教师与行业专家采取线上线下相结合的方式。线下评定在课程设计固定教室进行，对每位学生的知识单元讨论、答疑辅导过程进行记录;线上评定借助学校教务处综合实践教学平台，师生通过手机App登录，有利于及时讨论与答疑，并按照设计进度提交阶段性成果，所有过程平台均能自动记录，阶段性给出形成评价成绩，线上辅导在疫情期间发挥了良好的效果。

成果评价包括指导教师评阅与答辩两个环节，学生完成设计任务后在综合实践教学平台提交设计成果，校内外指导教师进行评阅，同时增加了自述、答辩等环节，从设计对象的功能性、设计参数选取的正确性、设计方案论证比选的合理性与创新性、图纸质量和说明书撰写水平及规范性、成果表达的完整性、回答问题的准确性等方面进行了“知识、能力、素养”等方面的考核。

形成评价与成果评价相结合的全过程考核方式，注重成绩评定对学生的督促与引导。通过制定全过程考核实施细则，明确考核的形式、内容和要求，考核时间进度，评分标准与比例，建立了科学、可操作的课程设计评价体系，以多维度的考核评价检验课程目标的达成度。

结语

通过对人才培养方案和课程体系的调研，大部分专业以传统课程设计为主，与工程教育认证的内涵建设要求存在一定的差距。本文以建筑环境与能源应用工程专业综合课程设计改革为例，以需求发展改革内容，构建符合工程教育认证的综合课程设计教学体系;以学生志趣变方法，实施行业专家参与的“双主模式”指导机制。同时，将学生竞赛培训与设计指导有机结合，促进创新实践的训练;将引入企业行业专家指导与青年教师实践能力提升相结合，强化“双师型”教学团队建设，有力支撑建筑环境与能源应用工程专业工程教育认证的开展及一流专业建设，对相关专业综合课程设计教学改革具有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]李志义，赵卫兵.我国工程教育认证的最新进展[J].高等工程教育研究，2021（5）：39-43.

[2]王志勇，刘畅荣，寇广孝.基于工程教育专业认证的建环专业实践教学体系改革[J].高等建筑教育，2015，24（6）：44-47.

[3]刘宇红，白润英，宋虹苇.关于给水排水管道系统课程设计教学的探索与思考[J].内蒙古农业大学学报（社会科学版），2016，18（4）：78-81.

Teaching Reform and Practice of Comprehensive Course Design Based on the OBE Concept

BAI Ye-fei， KANG Xiao-long， HE Ling-li

（School of Civil Engineering， Inner Mongolia University of Technology， Hohhot，Inner Mongolia 010051， China）

Abstract： The main purpose of higher engineering education is to train modern engineers， and it pays attention to the multi-dimensional training objectives such as students’ knowledge， ability and personal qualities in solving complex engineering problems. As a connecting link in the professional teaching system， comprehensive course design plays an important role in training students’ ability to analyze and solve practical engineering problems. Taking the teaching reform of the comprehensive course design of architectural environment and energy application engineering major in Inner Mongolia University of Technology as an example， based on the analysis of the common problems in the course design， the content of the course design has been optimized by reverse designing， forward implementing， and constructing according to the required standards. The “double-main bodies mode” that the industry experts have participated has been put into practice as the guide， the whole-process evaluation method， which combine formative evaluation and achievement evaluation， has been improved， and the continuous improvement mechanism of comprehensive course design has been constructed， which has a certain reference for the teaching reform of comprehensive course design in related majors.

Key words： engineering education; comprehensive course design; architectural environment; energy application engineering; teaching reform