李時東 侯志堅
[摘 要] 教什么是宏觀教學設計中最具有戰略挑戰性的一個問題。高等教育的應用型課程,綜合了多種學科與技術,其理論很抽象,所涉及的技術細節卻十分龐雜,給課程項目化的實施帶來極大挑戰。實施項目化課程教學,本意之一就是通過項目帶動與課程項目化,從而把握教學重點。但在實施過程中,有許多通病和誤區需要避免,如果不注意這些通病和誤區,即使是課程項目化了,也會迷失教學重點。而這些通病和誤區正是提升所要思考的新起點。以“空調技術”課程教學為實例,針對實施項目化課程過程中發現的問題,分享經驗與體會,實現項目化教學的進一步優化。
[關鍵詞] 宏觀教學設計;項目化;教學;空調技術;應用型課程
[基金項目] 2018年度深圳職業技術學院課程建設項目“空調技術項目化課程建設” (2018XMHKC0026)
[作者簡介] 李時東(1966—),男,浙江舟山人,工學碩士,深圳職業技術學院機電工程學院副教授,主要從事暖通空調制冷和建筑智能化研究;侯志堅(1975—),男,湖南衡東人,工學博士,深圳職業技術學院機電工程學院副教授(通信作者),主要從事暖通空調制冷和建筑智能化研究。
[中圖分類號] G64? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324(2021)16-0105-04? ? [收稿日期] 2021-01-10
一、引言
目前高校應用型課程,綜合了多種學科與技術,比如“空調技術”,它包括熱工學、流體力學、建筑、機械、電工電子、自動控制等技術,且其應用十分廣泛,涉及了建筑、交通,精密制造、生物制藥、醫療、航天航空等領域。其理論很抽象,技術細節卻十分龐雜,給課程項目化的實施帶來極大挑戰。因此這類課程的教學重點極難把握,易陷入誤區。將這些課程按項目化教學法進行,不失為一個好辦法。很多文章進行了項目化課程教學改革的有益探索,取得很大成效[1-4]。項目化課程好,已經成為共識,且有大量文獻說明。項目化課程實施過程中,會出現哪些通病和誤區,如何避免這些通病,打造項目化教學的升級版,是我們要考慮的新重點。
本文以“空調技術”課程為例,總結項目化課程實施過程中的宏觀教學設計,以及微觀組織實施的心得,以便進一步提升課程的項目化教學。
二、課程項目化教學的常見誤區及應對措施
(一)誤區一:項目化課程教學順序按教材章節組織
很多剛嘗試課程項目化教學的教師一開始常常會按照學科體系的章節驅動(見圖1)去實施項目化課程的教學,但其缺點也很明顯,就是項目的驅動是按照學科體系的知識演繹順序展開,而不是按照實際的設計工作流程思路的順序去展開。所以,雖然已經實施了項目化,但如果思維沒有轉變,還是會不自覺地陷入過去的學科體系組織教學。這樣的項目化教學“換湯不換藥”。
這實質上是兩種思維,是項目實施驅動教學內容,還是教學內容驅動項目實施?即使是要按章節設置教學項目,但在實施時仍必須按照工作過程順序設置項目化課程教學順序,如此才能把握教學重點,解決好教什么、怎么教的問題。這是因為,學生按工作過程實施項目,做中學而不是學中做,“做到哪里就學到哪里”,而不是“學到哪里做到哪里”,這才是項目化教學法的本真和原意。
實際的中央空調設計工作過程有多次交叉迭代,而不是簡單地依次完成。比如做到后一個項目時,發現了前面的方案設計或計算不合理,就需要對前面完成的項目進行修正甚至重做項目。項目化課程實施,應該基于工作過程的原則,而不是按照教材章節,靈活設置。
我們不妨按照圖2的方式,真正做到按照工作流程去開展實際課程的項目化。當然,這里圖2并非唯一正確的答案,但至少是按照實際設計工作中的流程來組織項目化教學(見圖2)。
(二)誤區二:不能正確把握課程定位
課程項目化是基于建構主義教學理論,因此難免要求學生完成設計或制作之類的任務,這是測驗與考試等任務所無法代替的。但必須注意到,同樣是設計或制作,如果課程的定位不同,那么實施教學的目的和方法、學生完成的項目內容,都存在差異。比如,48學時的“空調技術”課程、72學時的“制冷空調課程設計”以及畢業設計,都要求學生完成一個完整的空調系統設計,但目的與要求是完全不同的。
“空調技術”課程完成項目設計,目的是為了實現項目化課程的建構主義教學理論,是學生從無到有建立中央空調系統的一個初學和探索的過程,這個過程本身充滿了反復探索和試錯。在這個過程中,我們不希望學生被局部細節困擾,而希望學生迅速入門,建立系統的整體概念。與之相反,在后續“制冷空調課程設計”課程中的設計,目的是為將來要從事工程設計的學生,提供一個階梯性的提升機會,為畢業設計和設計崗位就業做好準備。同樣的設計項目,必須使學生關注更多的規范和標準的細節。
“空調技術”課程,要追求“快速入門”和“建立整體系統概念”,就不能過于追求細節。因此“空調技術”課程的項目化實施中,不宜要求學生做過于完美的細節設計,否則就無法達成“空調技術”課程的定位與初衷,也違背學生的認知規律,造成拔苗助長的效果(見表1)。
(三)誤區三:與工程實際脫節
圖紙是工程師的語言,閱讀分析圖紙才是“空調技術”項目化教學的靈魂。項目化教學是以建構主義教學理論為基礎的,即在學生的心中“建構系統”,形成一個完整的空調系統方案設計。俗話說,“熟讀唐詩三百首,不會作詩也會吟”,學生要完成項目建構,首先要閱讀大量實際施工圖紙。
給學生閱讀的圖紙項目既不能太大,也不能太小。太大則會太復雜,學生作為初學者根本無法閱讀,太小則不具有代表性。一般以有高低分區的,低于200米的高層建筑中央空調圖紙為最佳。給學生閱讀的圖紙,必須是規范的,最好出自有嚴格質量控制體系的大設計院。此外,圖紙必須完整,設計說明、圖紙目錄、施工說明、圖例等最好要完整。另一方面,光有圖紙設備樣本而不去現場,則還是紙上談兵。比如,教師可以利用實訓室的模擬中央空調,或精選實際運行的中央空調系統,結合課程進度,隨時觀摩運行,使課堂教學和工地教學完全交融交替。
此外,還要充分利用行業設計軟件,如鴻業、天正,BIM的工具,以便跟上最新行業節拍,確保課堂內容與實際工作無縫銜接。
二、實施效果
(一)真正工作驅動的項目化教學
將整個課程的知識和技能教學,完全融入項目實施之中(見圖2),整個課程圍繞這8個小項目,包括一個全空氣系統和一個風機盤管加新風系統,以及整套的水系統設計。這樣就構成了一個麻雀雖小五臟俱全的“最簡化”中央系統,這8個小項目,除了項目1是獨立的測試類項目之外,其余的7個均為設計類項目。巧妙的是,這個小項目前面的項目為后面項目的鋪墊,后面的項目用到前面項目的結果,環環相扣,與實際工程設計的工作流程完全吻合,且所有的設計計算和繪圖內容,全部剛好涵蓋教學大綱規定的知識技能教學點。
(二)堅持與工程現場教學和圖紙教學結合
堅持以項目實施為線索,上課第一天就公布項目實施流程和考核進度。靈活應用教材、圖紙、設備產品說明書,充分利用校內實訓室的模擬中央空調系統,以及校內圖書館和體育館實際中央空調系統距離近的優勢,隨時結合課程內容帶領學生進行現場教學。同時,設置了專門的教學網站,向學生共享所有的教學資源,鼓勵課外學習、課內討論,以彌補48學時課內教學時間的限制。此外,雖然學生完成的所有設計,依舊是粗略的,但必須向學生介紹最新規范標準和行業通用方法。
三、結語
理工科應用型課程,教什么是宏觀教學設計最重要的挑戰性課題,這個問題不解決好,即使教學手段再高超,實現了課程項目化教學,都無法達到滿意的教學效果。如果在項目化教學中能注意避免以上幾個誤區,就可以順利解決這些問題?!翱照{技術”課程項目化教學的案例表明,注意到以上幾個方面后,教學成效明顯提高,學生的操作能力得到快速提升,涌現出大量優秀項目化作業。同時按照項目化教學實施空調技術教學后,后續課程的學習效果也大為提高。
參考文獻
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[3]楊胤保.基于工作過程的《空調工程》課程教學改革研究[J].技術與市場,2012,19(10):185-186.
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Common Problems and Countermeasures in Project-based Teaching of Applied Courses: Taking the Course Teaching of Air Conditioning Technology as an Example
LI Shi-dong, HOU Zhi-jian
(Faculty of Mechanical and Electrical Engineering, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen, Guangdong 518055, China)
Abstract: What to teach is the most strategic challenge in macro-teaching design. The application-oriented higher education courses often integrate a variety of disciplines and technologies. The theories in those courses are very abstract, and the technical details involved are extraordinarily complex, which brings great challenges to project-based teaching. The aim of project-based teaching is to help students grasp the key points of teaching with the help of projects and project-based teaching. But in the process of implementation, there are many common problems and misunderstandings to be avoided. Otherwise, we will still miss the right focus of teaching as before. And these common problems and misunderstandings are the new starting points for promotion. Takes the teaching of Air Conditioning Technology as an example, and in view of the problems found in the implementing of the project-based teaching, this paper shares some experience to help optimize the implementation of project-based teaching
Key words: macro-teaching design; project-based; teaching; Air Conditioning Technology; applied courses