新工科背景下融合OBE-CDIO理念的工程管理專業設計類課程群改革探索

顧玉萍，張恒，唐根麗

（安徽財經大學 管理科學與工程學院，安徽蚌埠 233030）

1 研究背景

新工科是基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革的新方向。2017年以來，教育部積極推進新工科建設，全力探索工程教育的中國模式，致力于培養未來多元化、創新型卓越工程人才[1-2]。新工科建設理念要求高等教育培養出適應國際國內新形勢、新需求的高素質復合型新工科人才，而工程專業核心課程是高校人才培養的落腳點與出發點，專業課程尤其需要注重學科交叉融合，在人才培養定位及專業課程體系優化過程中，尋求新的培養模式和教學方法，來培養學生的專業核心能力。基于成果導向的OBE和構思-設計-實現-運作的CDIO工程教育理念與培養模式，在全球工程教育改革中已經得到了廣泛的重視和應用。OBE教育理念為高等教育教學改革提供更為明確的目標和更加靈活的方法，其以學習成果為導向，創新評價方式，可建立多元化考核體系。CDIO理念下的項目式教學，可循序漸進地培養學生的實踐與創新能力[3]。

高校工程管理專業設計類課程群內容多、理論性和實踐性強，需要學生有較強的思維、實踐和創新能力。其中，工程制圖和房屋建筑學課程知識點抽象，且較繁雜，課堂教學容易枯燥乏味，學生普遍學習興趣不高，導致課程掛科率較高[4-6]。加之各專業課程課時被普遍壓縮，面對新工科的建設要求和日益復雜的工程建設環境，要在緊縮的課時中提高學生的學習興趣，培養學生的實踐能力和創新能力，實現讀圖繪圖基本功與建筑設計理解相結合，創新能力與綜合解決問題能力相結合，設計過程與工程語言專業表達技能相結合，為學生從事工程技術和滿足職業發展打下堅實基礎。為實現上述目標，需要對工程管理設計類課程群中的每一門課程內容進行綜合研究，分解、歸納、重構，融入OBE-CDIO理念和思政元素，注重學科交叉融合，加強課程群系統性、耦合性建設，改革課堂教學，優化教學模式，實現新工科背景下人才培養目標。

2 新工科背景下工程管理專業設計類課程群教學的現實困境

工程管理專業設計類課程群主要包括工程制圖、AutoCAD、房屋建筑學、Revit軟件建模、虛擬設計與施工等。設計類課程群一般開設于大二、大三學年，延續二至三個學期，具有承上啟下的紐帶作用，既是初等幾何學的延伸與擴展，又是后續眾多工程管理專業課程、課程設計、畢業設計的鋪墊與基礎。因此，設計類課程群的學習效果，直接關系到學生后續專業課程的學習及課程設計、畢業設計等實踐。

2.1 課程群內容存在重疊

設計類課程群各課程內容知識點之間存在密切的聯系，如每門課程都涉及國家和行業的設計與制圖規范、建筑制圖標準等知識點，會存在授課內容重復的情況；建筑構件樓梯、工程制圖課程中會講授如何讀圖，如何進行手工圖紙繪制；AutoCAD課程則是將手工圖紙利用計算機軟件繪制出來，這一過程俗稱“甩圖板”；房屋建筑學課程則講授如何按要求進行樓梯設計（踏步、梯段、平臺、梯井的尺寸及欄桿扶手的類型尺寸等）；Revit軟件建模課程則是樓梯的三維模型的實現。

2.2 課程授課方式單一

設計類課程群中各課程各具特點，又存在較強的相關性，工程制圖和房屋建筑學課程具有課程內容多、理論性強、涉及專業面廣等特點；AutoCAD和Revit軟件建模課程實踐性強，對學生的應用操作能力要求較高。課程群教學內容較多且復雜、有一定的難度，現階段高校多以板書、PPT為主進行教學，僅在課堂上的有限時間內進行知識灌輸，學生的學習熱情難以被調動起來，課外知識的拓展十分有限。直接導致學生參與度不高、學習興趣不大，教師教學方法和模式較為單一，教學效果不理想。

2.3 實踐課時不足

重理論、輕實踐仍是我國高校在工程教育上存在的問題。受到經費和現場管控安全的考慮，部分學校的工程管理專業較少開展工程實踐環節的教學，在財經類院校中這個問題更為突出。如果理論學習效果不佳，實踐環節課時不足，課程理論知識與工程實踐的聯系就很薄弱，學生實踐創新能力難以達標。因此，在新工科專業課程體系建設中，設定實踐教學目標，以多種方式開展實踐教學，注重理論課程與實踐課程的結合，提高理論課程學習效果，提升學生的工程實踐能力顯得尤為重要[7]。

2.4 缺乏統一的信息共享平臺

課程群專業知識教學缺乏系統性，授課教師沒有一個信息共享平臺，每門課程之間的聯系不夠緊密，學生很難形成全面、整體的認識。授課教師要結合課程群特點、屬性、定位，整合課程群內容，融入課程思政理念，增強學科之間的內在聯系，尋找和探索新的教學路徑，轉變教學理念，重構教學內容，改進課程評價方法，激發學生的學習熱情，提高課程教學效果，以培養學生綜合分析問題的能力和解決實際問題的能力，以滿足新工科背景下工程創新型人才培養要求。

3 新工科背景下工程管理專業設計類課程群建設的實施路徑

設計類課程群作為工程管理專業基礎課程群，不僅要注重培養學生的專業技能、創新意識、現代工程意識、數字化能力、團隊合作意識等，尤其要重視工程倫理和職業道德等課程思政方面的教育。融入OBECDIO工程教育理念，以價值引領、能力培養、知識傳授、系統耦合為建設理念，實施工程管理專業設計類課程群建設。

3.1 多學科多領域交叉融合，提高課堂教學效果

課程群的多學科交叉融合不是現有課程的簡單疊加，而是按照新工科的理念，引進先進的信息化和智能化技術，對現有教學內容進行分解整合、重組優化。綜合考慮設計類課程的特點和課堂教學效果，可將建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）技術和虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術引入課堂，在已有的課程體系中分階段分步驟融入課程教學，實現專業課程課堂教學的可視化、模擬化和信息化。開展CDIO理念下的項目式教學，綜合建筑情境，遵循從感性到理性、從二維平面到三維立體，從單一建筑構件到綜合建筑全景的規律，讓枯燥的二維情景都能三維展示，建立學生主動探索學習、教師協作引導的工程制圖—建筑設計—工程建造模擬新型一體化教學體系[8-10]。課程群的教學中亦可引進智能制造、建筑相關的新技術、新材料和新工藝，拓寬學生的知識面，多學科多領域交叉融合，提高課堂教學效果。

設計類課程群體系的建設離不開企業或行業專家的參與，他們不僅清楚當前和未來社會對工程人才的需求，而且十分清楚學生在知識、能力和素質上存在的不足。因此，設計類課程群的教學過程一定要重視應用性和實踐性，加強校企合作，采用源于企業實際的真實工程案例，注重案例的完整性、可行性、時效性，講解在真實工程問題上的應用性和在真實工程環境下的實踐性，以培養學生的工程素養、解決實際復雜工程問題的綜合能力，激發學生的學習激情，并培養學生的整體觀和全局觀[11]。

3.2 整合設計類課程群資源，打破教學時空限制

貫徹新工科背景下立德樹人的育人理念，對設計類課程群的相關知識點進行整合，挖掘教學資源，建立資源共享平臺，以學生為中心，拓寬課程教學的知識面。

對設計類課程群知識進行分解，課程的共同知識點，如國家和行業的制圖規范標準、建筑構件的分類與組成等知識點，在首門課程中詳講，在其后課程略講或不講，學生可以通過共享資源庫查詢，節約課堂時間。將每門課程的專業知識點細分為課堂詳講、課堂略講、課外拓展。每門課程的思政元素可根據各自特點，選擇與專業知識融合、課堂略講和課外擴展，將課堂略講、課外拓展的知識點充實教學資源并上傳網絡教學平臺。提高課程實踐環節的比重，積極開展現場教學，加強學生的空間尺度概念，進行建筑測量實踐，組織學生參觀施工工地和建設項目，對建筑構造進行現場觀摩，實地調研，加強建筑設計中平立剖空間設計等方面的認知，多舉措融合，提升學生的實踐能力。

鑒于設計類課程群的共通之處，可建立共享案例庫，讓學生的學習突破時間和空間的限制。如：建筑構造的合理性和完整性不僅關乎建筑本身的安全，更關乎人民生命與財產安全，課程教學需全程注重職業道德素養的培養和提升，培養學生以專業負責的精神投身到專業工作中，確保每項工作按時保質準確完成，因此將線上平臺作為思政教育的補充，可以上傳典型的建筑警示案例。對專業知識點的講解注重課程群內在的系統性和強耦合性，探索翻轉課堂、案例教學法、成果導向教育等多種教學方法，以課堂教學為主，課后資源為輔，融入思政元素，拓寬學生視野，構建了“課內與課外相結合、線上和線下相結合、理論與實踐相結合”的混合式課程教學知識體系，培養復合型人才。

3.3 以建筑建模學科競賽為抓手，夯實學生實踐和創新能力

學科競賽是檢驗課程體系建設是否發揮功效、提高學生綜合素質的重要途徑。提高學生的動手能力、實踐能力、理論與實踐相結合的能力是新工科背景下高校教育改革的方向，課程群建設需要融合OBECDIO理念，注重成果導向，加強虛擬仿真實驗室建設。其中，學科競賽是培養學生理論與實踐結合能力、提高學生創新能力最有效的途徑之一。參與學科競賽不僅有利于大學生明確學習目標、鞏固理論知識，而且可以提高學生的團隊協作意識和創新實踐能力[12-13]。

財經類高校要實現設計類課程群的教學改革，必須借助建筑建模大賽這一抓手，激發學生學習的興趣，進行軟件學習與培訓，堅持“以賽促學、以賽促教、以賽促創”，鼓勵學生積極參與建模大賽，激發學生學習專業知識的興趣和潛能，促進學生掌握扎實的基礎知識和建立較強的空間想象力，加強對學生動手能力和工程實踐能力的培養，不斷提升人才培養質量。同時，任課教師還可以把學科競賽先進的理念、要求與課程教學相融合，在教學大綱的編制、教學方案的修訂以及教學方法探索中，引入學科競賽的成果，豐富課程體系，有效加強課程群內在聯系和銜接，促進課程群改革。

3.4 革新傳統教學評價模式，建立多元化考核評價體系

傳統的課程評價方式大多采用閉卷考試、課程大作業、課程論文等，這樣的評價方式不能全面反映學生真實的學習效果，存在一定的局限性[14]。在新工科建設背景下，課程的評價方式應更注重學生的學習過程以及綜合能力的考核，宜構建全過程、多維度的評價考核體系。

突出過程和能力的評價考核體系能充分調動學生的學習積極性，真正實現以學生為中心的教學過程，全面、客觀、合理地評價學生的綜合素質。當然對課程群的建設也提出了一定要求，如：課前需將課程教學課件、案例圖片視頻、分組討論要求等上傳網絡教學平臺，敦促學生提前預習，為課堂互動做好準備。課中可通過位置簽到、手勢簽到等多種方式確保全員到課。通過問卷調查、隨堂測試、課堂討論等各種方法來提高學生聽課的效率，活躍課堂氣氛，激發學生自主學習的動力。并通過分組討論匯報等，培養學生的團隊合作精神，使學生樹立正確的人生觀和價值觀。課后可將課堂的學習內容和案例討論情況進行總結，將擴展知識上傳至網絡教學平臺，布置作業，引導學生利用所學知識來分析和解決實際問題，并對學生的預習和完成情況進行評價，實現教學過程閉環管理。

4 結語

在新工科背景下，針對工程管理專業設計類課程群的特點，融入OBE-CDIO工程教育理念，對課程教學內容進行分解整合，建立系統化的課程群網絡教學平臺。加強多學科多領域交叉融合，融入課程思政元素，打破學生學習的時空限制，拓寬學生學習的廣度和深度。探索多種教學模式及評價方法，培養學生較強的自主學習能力、復雜工程問題解決能力、團隊協作能力、創新能力以及能夠在工作中運用所學專業知識解決實際工程問題的能力，實現新工科背景下高素質復合型人才培養要求。