疫情防控常态下建环专业实践教学模式探讨及实施

张 立 金 光 张亚竹 顾 洁 牛永红

（内蒙古科技大学，内蒙古 包头 014010）

0 引言

毕业设计和毕业实习是大学生本科毕业前的最后一部分学习任务， 也是本科教育的重要组成部分。需要学生针对实际工程独立或协作的进行设计，这不仅可以增强学生的动手能力和解决实际工程问题的能力，而且毕业设计和毕业实习的实践教学过程对学生的创新能力和团队协作精神也有较大的帮助，同时它也是培养学生工程意识和工程设计能力的主要途径。 在毕业实习的实践教学过程中，传统的模式是组织安排学生去现场参观、 记录本专业的工程内容，然后查资料，丰富相关的专业知识，对本专业的知识融会贯通，最后应用到工程实践中。 毕业设计是通过面对面安排具体工程案例， 并讲解相关的工程实例，运用所学的知识，在以前课程设计的基础上，完成较大的、具体的工程实例的设计，为以后的工作和学习打下良好的基础，从而为面向更广泛领域和区域的工程教育提供中国方案和人才培养贡献。

自2020年年初爆发新冠疫情以来， 已经接近两年的时间，新冠肺炎疫情从未从身边离开，疫情防控已经常态化，尤其是对于各大院校来说，学生来自全国各地，如何避免发生“学校聚集性”疫情事件，如何开展正常的教学工作是摆在高校面前的一个难题。2020年1 月28 日教育部发布延期开学通知， 各学校采取相应措施，倡导“停课不停学”并开通了线上课程，两年来各大院校根据疫情情况采用了线上和线下教学相结合的教学方式。 针对建筑环境与能源应用工程专业的大四学生在实践教学环节中存在的部分问题，同时也是所有工程类专业都会面临的问题，本文重点从毕业设计这个方面进行分析与探讨，为以后疫情防控常态下的常规教学提供一定的经验和参考。

1 网络教学的优缺点

目前，互联网已经走入千家万户，网络高度发达，网络教学具有以下优点：

（1）学习方式具有灵活性，不受时间和空间的限制，可以随时随地安排自己的学习计划。

（2）资源形式多样化，线上教育的资源形态媒介多，能满足学生当前的各种求知需求。

（3）线上教育课程选择范围更广，网络资源几乎包括了本专业的所有内容，包括通风、制冷、空调、供暖、锅炉、燃气等各个方面。

网络教学的缺点有以下几点：

（1）高校开展网络教学，教育者和受教育者在教学观念、教学习惯上需要一个适应过程。

（2）开展网络教学需要教师和学生双方都必须具备一定的现代信息技术知识，而目前国内高校信息技术教育相对滞后，因此也限制了网络教学的发展。

（3）网络教学是一种基于现代高科技的教育技术，无论在技术上还是设备上都需要一定的投入。

2 线上教学中存在的问题

建筑环境与能源应用工程专业“毕业设计”教学目标：

（1）通过毕业设计，使学生巩固、验证和深化已学到的本专业基本概念、基本知识和基本技能。

（2）培养学生运用专业知识提出问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生的综合素养，为学生的职业发展和继续深造打好基础。

（3）了解本课题国内外发展动态与水平，培养学生检索、阅读国内外文献资料的能力。 在教学中要注重培养学生运用技术专业课的能力，培养其分析和解决实际工程问题的能力，要求学生掌握工程中常见的问题及解决的方法，为学生的工作和进一步深造打下坚实的基础。

建筑环境与能源应用工程专业在去年疫情下的毕业设计教学实践中，存在以下三个问题：

第一是毕业设计的课题大多情况下是指导教师自己拟定的，题目的内容及难易程度与教师的水平密切相关，不同的教师拟定的题目难易程度不同，知识面覆盖也不同，命题的随意性较大，这样毕业设计无法保证学生得到全面的、系统的工程训练。 同时由于时间的限制，学生对工程规范及大型工程设计软件难以熟练掌握，导致毕业设计出现一人做，多人抄的现象，缺乏了实际工程的复杂性和可变性。 一人一题，真题真做这是目前最为提倡的毕业设计教学改革，需要教师和同学共同努力，才能完成这个目标。 由于学生的实际水平及时间的限制， 学生只能完成题目较大，但是设计内容单一的项目，或者题目较小内容较复杂的内容，无论从哪一方面都无法满足覆盖面较宽符合教学需要，加上实际工程的复杂性和可变性，学生根本没有办法在规定的时间内完成毕业设计任务针对以上存在的问题，如何改革毕业设计的模式，有效利用原有的学习时间、在原有掌握的理论基础上，培养学生整体工程意识，提高学生的工程设计能力是本文要研究探讨的。

第二是以前的毕业设计是教师通过安排面对面答疑来解决同学们毕业设计过程中可能遇到的问题，疫情期间学生们无法来到学校，无法面授同学们的问题。 同时以前在学校内做设计，有固定的设计教室，同学们可以在教室内相互讨论。 通过讨论使同学对一些问题能够有更深的了解。 现在只能通过网络讨论，及时性较差。 同时学生在家无法有效利用学校图书馆的资源，这也是毕业设计过程中可能遇到的问题。

第三是以前传统的教学模式是，同学们在每个设计阶段，教师现场检查同学们的设计进度，掌握学生们的设计情况，同时安排下一步的工作计划。 由于疫情防控目前学生无法到校，同学们所绘图纸发给教师以后由于软件版本及使用熟练程度等问题，不能清晰发现同学们的问题，无法准确把握同学们所遇到的问题从而不能针对具体问题做深入透彻的讲解。

3 线上教学的关键点及实施

毕业设计与课程设计不同，不是一个工程项目的单一内容，毕业设计是拿一个实体工程的案例进行完整的设计，学生不仅需要解决课程设计的一些工程基本问题，还需要对以前课程设计中遇到的问题进行更加深入、熟练的掌握，比如工程绘图软件，基本知识的掌握，本行业规范、标准的熟悉以及跟当前社会发展和新技术的应用的融合，比如BIM、VR 等。 线上授课的一个重要方法是在“毕业设计”教学实践引入共享屏幕、在线直播的方法或者以Vlog 的方式对现场提前拍摄，建立多媒体视频库来加强教学工作，降低理论学习的枯燥性，对设计过程中遇到的问题及时反馈于工程实践，提高课程内容参与性，有效激发学生的积极性与创新意识。

在案例教学中涉及的关键问题如下：

（1）让学生理解“毕业设计”的重要性。 毕业设计是大学生活中最后一部分的学习内容，是学生走向社会，步入工作的最后的“练兵”的机会，如何利用这个时间更好的复习大学期间所学的内容， 同时有的放矢，对以后工作中可能遇到的问题做一个全面了解对大四学生来说是非常重要的。 旨在检验学生综合运用所学理论、知识和技能解决实际问题的能力。 在教师指导下， 学生就选定的课题进行工程设计和研究，包括设计、计算、方案论证、绘图等，最后提交一份合格的施工图。 学生只有在完成教学计划所规定的理论课程、课程设计与实习，经考试、考查及格后方可进行，是评定毕业成绩的重要依据， 学生通过毕业设计答辩，成绩评定及格才能毕业。

2005年以后国家教育部门提出新的要求，结合工程需求加入了三维设计、模拟仿真、及程序分析研究。其中包括：毕业设计图纸（三维BIM +CAD 二维工程图）+开题报告+任务书+实习报告+说明书正文。 这足够的说明了做一份优质的毕业设计是要付出相当的努力的。

（2）在线互动，直接交流，问题现场解决。 毕业设计过程中可能会遇到很多问题，需要及时回答，比如文献检索过程中，负荷计算过程中，需要及时解决问题，以免影响下一步的工作。 比如文献检索应该注重查找哪些前沿的问题，本专业目前比较前沿的技术有哪一些，目前工程应用中侧重哪些内容。 负荷计算的传热系数的选取是否符合目前的节能规范等，室内外参数的选取是否符合最新现行的规范，以及对某些房间功能的要求，暖通方案是否合理，等等。 这些都需要及时沟通，在无法到学校的情况下，对教师和学生都是一种考验。 针对疫情，笔者通过各种在线交流软件，如腾讯会议、钉钉课堂、雨课堂、微信群等随时或者按时进行线上交流，这样不但可以随时解决问题，还能通过共享屏幕跟同学们现场演示一些CAD 的快捷键和一些绘图方法，充分发挥了优势和长处。 同时设计小组指定一个组长，在平时教师较忙的时候，由组长带领大家讨论问题， 解决不了的问题汇总给教师，教师安排固定时间线上答疑，同时线上考勤，保证每个同学都能学会，线上讨论会议每周安排2～3 次。 同学们也可以随时把自己的开题报告、说明书、任务书、图纸等发给教师，教师批注完成在小组讨论后发给个人修改。

（3）网上答辩。 6 月初进行毕业答辩，疫情有所缓解，部分同学已经返回学校，但是整个“毕业设计”从任务布置到过程答疑都是在网上进行的，最后的毕业答辩的环节也是通过线上来完成的，所有同学图纸由到校的图纸打印完毕上交指导教师，部分同学远程答辩。 每个人5 分钟自我展示，通过PPT 和CAD 展示自己的设计内容，在线回答老师的问题，然后根据自述工作内容、工作量大小、图纸质量、问题回答的情况等给出最终成绩。

毕业设计是建筑环境与能源应用工程专业的必修课，主要是为后续工作的学习打下基础。 具有很多实践问题。 工作中会碰到的问题可能会非常多，同时邀请很多设计院和施工单位的专家做了很多的在线讲座，对以后工作过程中可能碰到的问题进行深入的讲解， 讲座后同学们跟专家进行了多方面的交流，同学们热情都很高涨，将他们遇到的工程实际项目归纳整理，然后与课程知识对接，可以使学生更好地体会到如何将理论知识应用于实际工程，这扩宽了学生的视野，消除了学生认为学习理论知识无用和不知如何用的想法，激发了学生的学习兴趣，强化了学生的工程观念。

4 实施效果

通过2020年的毕业设计， 每个毕业设计小组的教师花费了巨大的精力但也取得了丰硕的成果。

（1）学生毕业设计水平比起往年正常毕业设计有明显的提高。 本小组图纸整体质量比去年有较大的提高，今年有毕业生8 人，其中获得院级优秀毕业设计人数2 人，占25%，成绩良以上5 人，占62.5%，没有出现不及格同学。

（2）运用网络教学提高了教师绘图能力及网络授课能力，教师们的实际工程水平、网络授课水平得到明显的提高，为以后多媒体授课打下了良好的基础。

（3）在毕业设计的过程中教师集体讨论、互相学习，积极向设计院的同仁请教，提高了教师们之间相互协作的能力。

5 结语

在疫情下的毕业设计过程的教学实践中，通过在线任务布置、在线答疑和互动辅导以及在线答辩出色的完成了教学大纲教学任务，同时为以后疫情防控常态下的教学提供了一种良好的参考。 虽然疫情阻断了学生面对面交流的机会，通过这种全新授课模式搭建起“师生学习的新模式”将工程知识和技能学习与工程实践经验结合起来， 培养学生的现代工程师素养，适应“新工科”的教学要求。 为以后疫情防控常态下的常规教学提供了一种新的模式。