李时东 侯志坚
[摘 要] 教什么是宏观教学设计中最具有战略挑战性的一个问题。高等教育的应用型课程,综合了多种学科与技术,其理论很抽象,所涉及的技术细节却十分庞杂,给课程项目化的实施带来极大挑战。实施项目化课程教学,本意之一就是通过项目带动与课程项目化,从而把握教学重点。但在实施过程中,有许多通病和误区需要避免,如果不注意这些通病和误区,即使是课程项目化了,也会迷失教学重点。而这些通病和误区正是提升所要思考的新起点。以“空调技术”课程教学为实例,针对实施项目化课程过程中发现的问题,分享经验与体会,实现项目化教学的进一步优化。
[关键词] 宏观教学设计;项目化;教学;空调技术;应用型课程
[基金项目] 2018年度深圳职业技术学院课程建设项目“空调技术项目化课程建设” (2018XMHKC0026)
[作者简介] 李时东(1966—),男,浙江舟山人,工学硕士,深圳职业技术学院机电工程学院副教授,主要从事暖通空调制冷和建筑智能化研究;侯志坚(1975—),男,湖南衡东人,工学博士,深圳职业技术学院机电工程学院副教授(通信作者),主要从事暖通空调制冷和建筑智能化研究。
[中圖分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2021)16-0105-04 [收稿日期] 2021-01-10
一、引言
目前高校应用型课程,综合了多种学科与技术,比如“空调技术”,它包括热工学、流体力学、建筑、机械、电工电子、自动控制等技术,且其应用十分广泛,涉及了建筑、交通,精密制造、生物制药、医疗、航天航空等领域。其理论很抽象,技术细节却十分庞杂,给课程项目化的实施带来极大挑战。因此这类课程的教学重点极难把握,易陷入误区。将这些课程按项目化教学法进行,不失为一个好办法。很多文章进行了项目化课程教学改革的有益探索,取得很大成效[1-4]。项目化课程好,已经成为共识,且有大量文献说明。项目化课程实施过程中,会出现哪些通病和误区,如何避免这些通病,打造项目化教学的升级版,是我们要考虑的新重点。
本文以“空调技术”课程为例,总结项目化课程实施过程中的宏观教学设计,以及微观组织实施的心得,以便进一步提升课程的项目化教学。
二、课程项目化教学的常见误区及应对措施
(一)误区一:项目化课程教学顺序按教材章节组织
很多刚尝试课程项目化教学的教师一开始常常会按照学科体系的章节驱动(见图1)去实施项目化课程的教学,但其缺点也很明显,就是项目的驱动是按照学科体系的知识演绎顺序展开,而不是按照实际的设计工作流程思路的顺序去展开。所以,虽然已经实施了项目化,但如果思维没有转变,还是会不自觉地陷入过去的学科体系组织教学。这样的项目化教学“换汤不换药”。
这实质上是两种思维,是项目实施驱动教学内容,还是教学内容驱动项目实施?即使是要按章节设置教学项目,但在实施时仍必须按照工作过程顺序设置项目化课程教学顺序,如此才能把握教学重点,解决好教什么、怎么教的问题。这是因为,学生按工作过程实施项目,做中学而不是学中做,“做到哪里就学到哪里”,而不是“学到哪里做到哪里”,这才是项目化教学法的本真和原意。
实际的中央空调设计工作过程有多次交叉迭代,而不是简单地依次完成。比如做到后一个项目时,发现了前面的方案设计或计算不合理,就需要对前面完成的项目进行修正甚至重做项目。项目化课程实施,应该基于工作过程的原则,而不是按照教材章节,灵活设置。
我们不妨按照图2的方式,真正做到按照工作流程去开展实际课程的项目化。当然,这里图2并非唯一正确的答案,但至少是按照实际设计工作中的流程来组织项目化教学(见图2)。
(二)误区二:不能正确把握课程定位
课程项目化是基于建构主义教学理论,因此难免要求学生完成设计或制作之类的任务,这是测验与考试等任务所无法代替的。但必须注意到,同样是设计或制作,如果课程的定位不同,那么实施教学的目的和方法、学生完成的项目内容,都存在差异。比如,48学时的“空调技术”课程、72学时的“制冷空调课程设计”以及毕业设计,都要求学生完成一个完整的空调系统设计,但目的与要求是完全不同的。
“空调技术”课程完成项目设计,目的是为了实现项目化课程的建构主义教学理论,是学生从无到有建立中央空调系统的一个初学和探索的过程,这个过程本身充满了反复探索和试错。在这个过程中,我们不希望学生被局部细节困扰,而希望学生迅速入门,建立系统的整体概念。与之相反,在后续“制冷空调课程设计”课程中的设计,目的是为将来要从事工程设计的学生,提供一个阶梯性的提升机会,为毕业设计和设计岗位就业做好准备。同样的设计项目,必须使学生关注更多的规范和标准的细节。
“空调技术”课程,要追求“快速入门”和“建立整体系统概念”,就不能过于追求细节。因此“空调技术”课程的项目化实施中,不宜要求学生做过于完美的细节设计,否则就无法达成“空调技术”课程的定位与初衷,也违背学生的认知规律,造成拔苗助长的效果(见表1)。
(三)误区三:与工程实际脱节
图纸是工程师的语言,阅读分析图纸才是“空调技术”项目化教学的灵魂。项目化教学是以建构主义教学理论为基础的,即在学生的心中“建构系统”,形成一个完整的空调系统方案设计。俗话说,“熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟”,学生要完成项目建构,首先要阅读大量实际施工图纸。
给学生阅读的图纸项目既不能太大,也不能太小。太大则会太复杂,学生作为初学者根本无法阅读,太小则不具有代表性。一般以有高低分区的,低于200米的高层建筑中央空调图纸为最佳。给学生阅读的图纸,必须是规范的,最好出自有严格质量控制体系的大设计院。此外,图纸必须完整,设计说明、图纸目录、施工说明、图例等最好要完整。另一方面,光有图纸设备样本而不去现场,则还是纸上谈兵。比如,教师可以利用实训室的模拟中央空调,或精选实际运行的中央空调系统,结合课程进度,随时观摩运行,使课堂教学和工地教学完全交融交替。
此外,还要充分利用行业设计软件,如鸿业、天正,BIM的工具,以便跟上最新行业节拍,确保课堂内容与实际工作无缝衔接。
二、实施效果
(一)真正工作驱动的项目化教学
将整个课程的知识和技能教学,完全融入项目实施之中(见图2),整个课程围绕这8个小项目,包括一个全空气系统和一个风机盘管加新风系统,以及整套的水系统设计。这样就构成了一个麻雀虽小五脏俱全的“最简化”中央系统,这8个小项目,除了项目1是独立的测试类项目之外,其余的7个均为设计类项目。巧妙的是,这个小项目前面的项目为后面项目的铺垫,后面的项目用到前面项目的结果,环环相扣,与实际工程设计的工作流程完全吻合,且所有的设计计算和绘图内容,全部刚好涵盖教学大纲规定的知识技能教学点。
(二)坚持与工程现场教学和图纸教学结合
坚持以项目实施为线索,上课第一天就公布项目实施流程和考核进度。灵活应用教材、图纸、设备产品说明书,充分利用校内实训室的模拟中央空调系统,以及校内图书馆和体育馆实际中央空调系统距离近的优势,随时结合课程内容带领学生进行现场教学。同时,设置了专门的教学网站,向学生共享所有的教学资源,鼓励课外学习、课内讨论,以弥补48学时课内教学时间的限制。此外,虽然学生完成的所有设计,依旧是粗略的,但必须向学生介绍最新规范标准和行业通用方法。
三、结语
理工科应用型课程,教什么是宏觀教学设计最重要的挑战性课题,这个问题不解决好,即使教学手段再高超,实现了课程项目化教学,都无法达到满意的教学效果。如果在项目化教学中能注意避免以上几个误区,就可以顺利解决这些问题。“空调技术”课程项目化教学的案例表明,注意到以上几个方面后,教学成效明显提高,学生的操作能力得到快速提升,涌现出大量优秀项目化作业。同时按照项目化教学实施空调技术教学后,后续课程的学习效果也大为提高。
参考文献
[1]刘丽孺,刘琳,郑瑞芸,等.基于项目驱动教学法的建环专业的专业设计及专业课程优化探索[J].制冷与空调,2020,
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[2]田娟荣,刘婷婷.高职通风与空调工程课程项目化教学改革初探[J].中国现代教育装备,2012(3):100-102+105.
[3]杨胤保.基于工作过程的《空调工程》课程教学改革研究[J].技术与市场,2012,19(10):185-186.
[4]吴国珊,龙鹏,刘飞,等.能源类专业《中央空调》课程教学现状及改革对策[J].桂林航天工业学院学报,2015,20(2):196-199.
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