面向工程教育認證的制冷工程設計與管理課程教學改革探究

張振亞，金聽祥，程傳曉，朱世權

（鄭州輕工業大學 能源與動力工程學院，河南鄭州 450001）

工程教育專業認證是我國高等教育質量保障體系的重要組成部分，其核心理念包括以學生為中心、成果導向、持續改進[1-2]，強調對學生解決復雜工程問題能力的培養[3]。工程教育專業認證對高校工科專業的課程教學提出了更高的要求[4-5]。

制冷工程設計與管理作為鄭州輕工業大學能源與動力工程專業的重要基礎課程，是在主干專業課之后，增加學生專業技術知識、提高學生工程素質和工程能力的課程。因此，該課程的教學內容偏重工程實踐，課程教學應緊密貼合工程認證要求，完善實踐與理論相結合的教學方案[6-7]。然而，在課程的教學過程中還存在教學內容創新度不高、信息化教學技術應用不足、工程實踐問題與理論知識聯系不緊密、以培養目標和畢業要求為導向的合格性評價不完善等問題，難以完全滿足工程教育專業認證標準的要求。因此，開展面向工程教育認證的制冷工程設計與管理課程教學改革分析對教學效果提升具有重要意義[8]。本文在詳細分析制冷工程設計與管理課程教學實施方案存在問題的基礎上，從教學內容、教學過程及考核評價方法等方面提出了相應的改進措施。

1 課程教學實施方案存在的問題

1.1 教學內容創新度不高

制冷工程設計與管理課程教學內容是以冷庫設計相關內容為基礎展開的。教學內容注重基本概念、基本理論和基本方法，具體內容仍舊以冷庫設計基礎、冷庫建筑、隔熱與防潮隔汽設計、庫房冷負荷計算、制冷系統設計等為主。在數字化、智能化時代，知識的更新速度快，制冷工程相關的新技術發展比較迅速。冷庫建設中涉及的新型蓄冷技術、氣流組織優化、新型保鮮技術以及智能化管理技術等知識，對于學生提升解決復雜工程問題的能力具有十分重要的作用。然而，由于教學內容的更新速度相對滯后，教學過程中涉及創新性的行業技術比較少，降低了學生的學習興趣，也不能很好地培養學生解決復雜工程問題的能力。

1.2 信息化教學技術應用不足

隨著科技的發展，知識的獲取方式發生了很大的變化，高校教學方式也逐漸變得多樣化，這些變化對于高校教學提出了新的挑戰[9]。新時代高校教師在教學過程中對信息化教學方法的掌握還存在一定的問題，主要體現在利用現代化教學技術開展教學的意識不足，對信息化教學的理論和方法掌握不夠。例如，在課堂教學中，大部分教師主要還是依靠板書和PPT 課件進行教學，對于一些新的信息化教學軟件不熟悉，對于一些新式的教學技術利用不足。

1.3 工程問題與理論知識聯系不緊密

理論知識是解決工程問題的基礎[10]。制冷工程設計與管理課程雖然是工程實踐類課程，但更應注重理論知識與工程問題的結合。現有教學方案往往為了突出教學內容的工程性，對理論知識的講授不夠深入，導致學生不能很好地將理論知識與工程實踐結合，也不能很好地實現對學生解決復雜工程問題能力的培養。以冷庫制冷系統的設計為例，現有授課內容更側重制冷設備的選型方法、計算步驟等，而對于計算過程中所涉及理論知識的講解不夠深入。這會導致學生對于該部分教學內容的掌握只是浮于表面，并沒有很好地理解深層次的基礎理論，不能夠有效支撐對學生解決復雜工程問題能力的培養目標。

1.4 評價機制不完善

良好的考核機制能夠有效支撐培養目標的達成[11]。制冷工程設計與管理課程為考查課，現有評價方式以平時的課下作業和結課論文為主，所占比例分別為30%和70%。其中，平時作業更側重對學生理論知識的考核，而對結課論文的考核要求不夠明確，也不能直觀體現對學生解決復雜工程問題能力培養的效果。這種考核方式導致學生僅注重對教材知識的掌握，缺乏主動了解行業中實際工程問題的動力。因此，這種評價過程不能準確考核學生是否掌握了解決復雜工程問題的能力，也不符合工程認證中以學生為中心和以成果為導向的核心理念。

2 課程教學實施方案的改革措施

針對課程教學實施方案存在的問題，對標工程教育專業認證標準要求，結合課程目標要求，提出以下教學改革方案。

2.1 完善課程內容

在課程教學內容改革方面，為使課程教學方案的改革滿足工程認證標準要求，對標學生畢業要求指標點，重點基于教材知識增加創新性的行業工程問題，特別是在方案設計類知識的講授過程中要體現對行業最新工程設計案例的講授，并深入闡述其中涉及的基礎理論知識，實現“從工程實踐到理論知識再到工程實踐”的閉環。案例材料的搜集要求教師和學生同時開展。一方面，學生通過搜集最新的行業資料，不僅能夠提前熟悉課程內容，思考相關技術問題，也有利于學生了解行業進展；另一方面，教師在備課過程中搜集資料，能梳理、細化教學內容，明確教學要求，提升課堂教學水平。此外，在備課過程中應針對課程特點把相關工程內容做成動態圖例，讓學生在學習過程中能夠更清晰地理解工程中涉及的理論內容，進而提高學習效率。

2.2 改革教學方式

為提升學生理論聯系實踐的能力，基于傳統課堂與網絡教學相結合的混合式教學模式[12]，從3個方面對教學方式進行完善。首先，教學過程中除理論知識的講授之外，應增加課程實驗環節，包括相關制冷設備運行特性、系統組成及控制等內容，通過實踐性的實驗教學提升學生基于理論知識解決工程問題的能力。其次，增加課堂匯報討論環節，不定期開展課堂匯報討論，匯報主題內容由學生通過課前預習、搜集最新行業資料擬定。課堂匯報由學生分組完成，并針對具體問題開展課堂討論，內容包括問題涉及的理論知識、問題的解決方案等，以此調動學生學習的積極性，貫徹以學生為中心的理念。最后，在教學方法上，有意識地采用多樣化的授課方式，引導學生利用信息化資源開展課程學習。比如，可以利用相關教學軟件，建立網上課堂，并利用網上課堂實現平時作業的布置和批改。此外，還可以在網上課堂設置討論模塊，學生和教師均可以通過網上課堂討論課程問題。教師鼓勵學生在課堂討論區發帖提問、互相答疑，對活躍的參與者給予積分獎勵，針對課程討論區學生反映集中的問題，教師要及時答疑解決。

2.3 完善考核機制

課程考核評價是檢驗學生能力以及教師教學水平的關鍵[13]。按照工程教育認證OBE 理念，摒棄前期簡單的平時作業和結課論文的考核方式，重點突出過程考核和學生解決復雜工程問題能力的考核[14]。過程考核主要包含3 個方面：一是隨課程教學而進行的課程實驗，考查學生綜合分析實際問題的能力；二是課堂討論，考核學生對實際工程問題的理解和解決能力、團隊協作能力等；三是基于具體工程問題布置課堂作業，考核學生對課程內容的掌握程度。期末測試突出對學生綜合能力的考核，包括是否掌握工程設計中所涉及的相關理論知識、是否了解影響設計目標和技術方案的各種因素、是否能夠解決工程項目管理與經濟決策問題。具體成績評定中平時成績占比為20%（含作業等）、課堂匯報討論占比為25%、實驗占比為15%、結課論文占比為40%。評定結果體現各門課程的目標達成度，并針對目標達成度開展反思與持續改進分析。

3 課程教學實施方案的持續改進

根據制冷工程設計與管理課程的特點，挖掘教學過程中的關鍵因素，有針對性地實施課程教學方案的持續改進。

一方面，任課教師要認真領會工程認證標準要求，積極探索教學新思路，加強教學過程管理，優化課堂教學方法，更新課堂教學內容，完善考核機制。教師還要時刻關注學生的學習狀態，通過作業及隨堂測試成績了解學生對知識點掌握的情況，及時將線上或線下的過程考核結果反饋給學生，對成績好的學生提出表揚，對學生學習中存在的問題進行答疑解惑并及時調整教學方案，做到因材施教，提升學生的學習興趣，提高教學質量。

另一方面，每學期課程結束后，教師要及時通過問卷調查、交流討論等形式獲取學生對課程教學方案的反饋意見，并針對學生意見提出相應的改進措施，從而實現課程教學實施方案的持續改進。教師充分利用線上教學群，及時與學生溝通，對線上教學群中學生的提問，可以一對一解答，將共性問題在課堂上解決，學生對教師教學的意見和建議可以通過線上教學群來反饋。教師也可以利用線上教學群向學生推送教學文件、學科前沿、學習方法等。

4 結束語

制冷工程設計與管理課程具有鮮明的工科特征，能夠有效支撐對學生解決復雜工程問題能力的培養。本文對標工程認證標準要求，在分析現有課程教學實施方案存在問題的基礎上，有針對性地分析了課程教學方案的改革方法，為課程教學的持續改進提供了參考。