建筑设备工程课程的“三教”改革与实践探索

[中图分类号］G712 [文献标志码］A[文章编号]2096-0603（2025）13-0137-04

一、引言

《乡村振兴战略规划（2018—2022年）》明确提出，面向农村的职业教育应大力发展，并设置针对性的专业和课程，以满足乡村产业发展和振兴的需求。土木专业作为支撑乡村基础设施建设的关键学科，亟须进行课程改革，以培养适应乡村振兴需求的高素质技术技能人才。建筑信息模型（BIM）技术凭借其可视化、协同性、模拟性等显著优势，正逐步成为现代建筑行业变革的核心驱动力。因此，将这一前沿技术融入土木专业建筑设备工程课程的教学模式改革与实践，不仅是顺应行业发展趋势的必然选择，更是为乡村培育能够扎根乡土、切实解决实际问题的高素质技术技能人才的有效路径。

二、建筑设备工程课程的教学现状

以某职业技术学院为例，建筑设备工程课程的授课对象为建筑工程技术专业和工程造价专业的学生，属于专业课程，总学时为36学时，其中理论教学32学时，实验教学4学时。该课程主要研究建筑给排水、建筑电气、建筑通风及空调等建筑设备的工作原理和组成，是专业课程体系中横向拓展的主干课程3。该课程能够使学生具备识读各专业建筑设备施工图的能力，具备在建筑施工和技术管理中与水电、空调采暖等专业进行有效沟通的能力，为学生毕业后从事建筑施工现场工作做好准备，扩展其就业范围。教学团队在授课过程中发现以下问题。

（一）理论内容繁多，学生难以掌握重点、难点

建筑设备工程需要教授建筑给排水、建筑电气、建筑通风及空调、建筑智能化等多学科知识。由于课程涉及多专业内容，专业之间融合度不高、关联性不强，对学生来说各个专业内容都是新知识，他们觉得每个专业内容都很难掌握，对各章节的重难点也难以把握。

（二）教师主讲模式效果不佳，难以激发学生兴趣

在课堂教学中，传统的“填鸭式"教学方法依旧为多数教师所采用，即便借助了多媒体工具，课堂仍旧以教师的讲解为主导。众多教师表示，在讲授过程中，学生的互动参与度不高。多数学生能集中精力听讲的时间仅有十几分钟，随后便感觉枯燥，开始出现注意力分散、打盹或者玩手机等情况。由于缺乏有效的参与，学生的积极性得不到充分发挥，导致听课的专注度有限，进而影响课堂教学质量。

（三）课程实践内容较弱，难以培养学生的实操技能与责任感

由于每一届的人才培养方案不同，课程曾安排在大三或大二第一学期。学生对建筑制图和CAD操作已较为熟悉。但是对建筑设备的多学科知识内容、建筑设备施工图和BIM信息化技术的掌握程度不够。学生具有喜欢动手实践和对信息化教学感兴趣的特点，他们在日常生活中对给排水设备和电气设备有着积极的观察态度。然而，他们在图纸平面认知和BIM三维建模方面存在一定的欠缺。另外，劳动和工匠精神以及复合型人才所需的责任感也有待加强。

三、建筑设备工程课程改革思路与措施

根据建筑设备工程的课程特点和教学中的问题，以乡村振兴背景下国家对建筑专业人才的需求为导向，依托人才培养目标，结合课程定位，从“三教"方面进行了改革探索，以满足高职教育和人才需求的变化，全面培养学生的职业技能。

（一）提升教师能力

首先，给排水、暖通电气等专业知识，是建筑设备课程的核心构成。教师只有精通这些专业知识，才能在课堂上游刃有余。比如在讲解建筑给排水系统时，教师不仅要阐述清楚供水、排水管道的设计原理，还要结合实际案例，深入浅出讲解给学生。这不仅有助于学生构建完整的知识体系，更能让他们在未来面对实际项目时，准确判断并解决各类复杂问题。

其次，教师需提升课程思政的能力。通过设计课程思政目标、挖掘符合专业课程特点的思政元素，找到思政元素融入专业课程的教学方法，总结课程思政的实施模式和评价方法等，做到全方位、立体式地推动思政教育与专业教学融合，增强人才培养的系统性与连贯性。

再次，教师需积极参加BIM技术相关培训与学习。通过学习，教师能运用BIM软件创建建筑设备的三维模型。在模型中可清晰展示给排水管道与暖通电气线路的空间布局，正向设计并提前发现潜在的碰撞问题，并进行优化。以某新农村建设的别墅项自为例，借助BIM技术，教师可以模拟各种管道设备的走向和布局，甚至施工过程，让学生直观看到各专业设备的安装顺序与协调配合要点，使原本抽象的施工流程变得可视化、可操作化。这种教学方式极大地提升了学生的学习兴趣与理解深度，也体现了教师紧跟行业前沿、提升教学质量的积极作为。

最后，教师合理利用各类在线开放课程平台授课，能有效拓展教学边界。例如，教师可以在平台上筛选与课程内容紧密相关的优质视频资源，分享微课、慕课、录课。同时，借助平台的互动功能，开展线上讨论、答疑等活动。在讲解建筑电气系统故障排查时，教师可以发起线上案例讨论，学生在平台上分享自己的见解与思路，教师实时给予指导与反馈，形成良好的学习氛围，提升教学效果与学生的参与度。

（二）更新教材

目前，建筑设备工程课程教材为北京大学出版社的《建筑设备基础知识与识图》（已更新为第三版），该教材对建筑设备的基本理论进行了全面、系统的介绍并附加一套建筑设备的图纸。同时，增加了经由多家设计院和企业审核的清远市住建局推广使用的《清远市农村住宅设计通用图集》，该图集共有50套农村住宅的建筑设备详细图纸8。该图纸与乡村振兴战略相结合，引入设备行业案例，使学生能够了解乡村建筑设备的特点和需求，从而为其未来的职业发展打下坚实的基础，

同时，利用赛课证融通，可以把建筑装饰数字化施工技能大赛、建筑信息模型（BIM）证书、建筑工程识图等"1 职业技能等级证书标准引入课程教材中。考核时，将证书标准中的技能点与知识点纳入课程考核指标体系。除传统的理论考试外，增加实践操作考核比重，如设置基于BIM模型创建与应用的实操考核，以及针对建筑工程图纸识读与绘制的专项考核，确保学生在课程学习中切实达到“1 职业技能等级证书标准，实现课程学习与证书获取的相互促进、无缝衔接。

（三）运用多样化教学方法

1.构建线上线下混合式教学模式

利用学习通和学银在线平台，构建线上学习资源库，涵盖教学微课、视频、PPT、习题等多种资源，既可供学生自主学习和巩固知识，又可开展实时互动，如签到、随机选人、问卷投票、在线答疑、小组讨论等，加强师生间的互动，及时解答学生在学习过程中遇到的问题。利用课余时间，安排线下实践活动，如实地考察建筑设备、动手进行设备安装和调试等，提升学生的实践操作能力。

混合式教学模式也可以多种多样。项目化教学，线上提前安排项目任务，如为某建筑进行给排水管道综合设计；情景式教学，例如，如何对所在教室、自己宿舍进行电气改善设计；分组设计教学，如对建筑模型进行BIM机电设计时，可以分组进行，组员之间对软件操作和专业知识掌握程度不同，小组形式可以更加完善；互动式教学，教师将课程内容提前布置给学生预习，然后由学生讲解预习内容，教师进行评价，并针对学生的难点进行专门授课。

2.构建BIM可视化的问题导向教学模式

采用BIM技术，以其可视化、模拟性、协调性、优化性及出图性等特性，能够有效帮助学生认识和掌握理论知识。例如，在给排水识图教学中，提出支管管道管径变化问题后，采用BIM技术，让学生从三维模型中设置支管的不同管径，当管径变化时BIM软件自动生成变径管件，使学生可以理解管道安装过程。而这种变径管件在二维的给排水平面图和系统图中并没有显示，也容易被学生忽视。又如，在整栋房屋的机电设计中，给排水管道、电路管线、暖通管道属于不同的专业设计，分布在不同的专业图纸中，这样各种管线的布局非常容易发生位置冲突却不能被设计者发现。当采用BIM技术，建立三维模型后，系统可以自动检测管道冲突，显示出冲突位置，方便设计者进行修改。学生发现问题后，纷纷想办法解决，加深对课程的理解。

3.构建以学生能力为主的差异化教学模式

从线上平台与学生日常互动的总结中，可以依据学生的知识水平、学习能力和潜力等因素，将学生分为不同层次的教学群体。针对主观能动性较强的学生，可以安排学生主动设计BIM模型，并根据BIM模型，绘制出给排水的平面图、系统图；针对学习能力一般的学生，则安排学生通过已经建立好的BIM机电模型与设备二维图纸进行对应；针对理解能力较弱却动手能力较强的学生，通过实训设备操作，让学生对课程内容深入认识。在利用差异化教学模式教学后，学生反馈能在原有基础上得到能力的充分提升。

4.构建课程思政资源库，融入课程内容

根据课程思政育人目标，项目组对专业课程标准进行修订，将思政育人要素纳入其中。这意味着在原有的专业知识和技能培养目标基础上，进一步强调学生的思想品德、社会责任感和创新精神的培养。

在教学过程中注重设置思政育人要素。这可以通过课程内容的选择和组织实现。例如，引人乡村振兴战略相关的案例和实践，让学生了解乡村振兴的重要性和意义；引导学生思考乡村建设与可持续发展的关系，培养他们对乡村振兴事业的责任感和使命感。建筑设备工程专业课程所设计的思政育人要素包括中国梦、社会主义核心价值观、乡村振兴、生态文明、美丽乡村、海绵城市、绿色建筑、厕所革命、工匠精神等其他思政要素，总结成为课程思政资源库。

在教学过程中还要注意课程思政元素与教学内容的有机融入，并适宜配合不同的教学形式。例如，在课堂中，通过引导讨论视频案例等方法，将课程思政元素潜移默化地融人课程中。比如，通过学生对中国梦“住有所居"的兴趣，引人课程内容；同时讲述课程内容中给水部分，告知学生水资源的有限性、珍惜水资源；讲解排水部分，引出乡村振兴中的“厕所革命”，从而使学生不仅学到专业知识，还知道知识能服务于什么地方；通过讲解故宫六百年的雨水系统，引入建筑雨水排水，再拓展到“海绵城市”；通过隐蔽工程，教导学生应该坚持质量诚信原则、学习工匠精神等。

同时，把课程思政内容与BIM技术有机结合在一起，进行教学改革。（见表1）

在建筑设备工程课程教学中，积极探索将BIM技术与课程思政相融合，旨在通过课程思政教学的方式，帮助学生深入了解BIM技术的广泛应用，并加深对乡村振兴的理解。教师结合乡村振兴、课程思政、BIM，为学生设计了根据美丽乡村住宅图纸进行建筑设备三维建模的任务。 （见图1）

这些案例不仅涵盖BIM技术在建筑领域的实际应用，还关注了乡村振兴的需求和挑战。通过这些案例，学生将有机会学习如何运用BIM技术为乡村振兴作出贡献，并培养他们的创新思维、社会责任感和对乡村发展的关注。这种融合教学模式不仅有助于提升学生的专业素养，还能引导他们在实践中探索可持续发展的路径，为建设美好乡村贡献自己的力量。

（四）改革教学评价