新工科背景下融合OBE-CDIO理念的工程管理专业设计类课程群改革探索

顾玉萍，张恒，唐根丽

（安徽财经大学 管理科学与工程学院，安徽蚌埠 233030）

1 研究背景

新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革的新方向。2017年以来，教育部积极推进新工科建设，全力探索工程教育的中国模式，致力于培养未来多元化、创新型卓越工程人才[1-2]。新工科建设理念要求高等教育培养出适应国际国内新形势、新需求的高素质复合型新工科人才，而工程专业核心课程是高校人才培养的落脚点与出发点，专业课程尤其需要注重学科交叉融合，在人才培养定位及专业课程体系优化过程中，寻求新的培养模式和教学方法，来培养学生的专业核心能力。基于成果导向的OBE和构思-设计-实现-运作的CDIO工程教育理念与培养模式，在全球工程教育改革中已经得到了广泛的重视和应用。OBE教育理念为高等教育教学改革提供更为明确的目标和更加灵活的方法，其以学习成果为导向，创新评价方式，可建立多元化考核体系。CDIO理念下的项目式教学，可循序渐进地培养学生的实践与创新能力[3]。

高校工程管理专业设计类课程群内容多、理论性和实践性强，需要学生有较强的思维、实践和创新能力。其中，工程制图和房屋建筑学课程知识点抽象，且较繁杂，课堂教学容易枯燥乏味，学生普遍学习兴趣不高，导致课程挂科率较高[4-6]。加之各专业课程课时被普遍压缩，面对新工科的建设要求和日益复杂的工程建设环境，要在紧缩的课时中提高学生的学习兴趣，培养学生的实践能力和创新能力，实现读图绘图基本功与建筑设计理解相结合，创新能力与综合解决问题能力相结合，设计过程与工程语言专业表达技能相结合，为学生从事工程技术和满足职业发展打下坚实基础。为实现上述目标，需要对工程管理设计类课程群中的每一门课程内容进行综合研究，分解、归纳、重构，融入OBE-CDIO理念和思政元素，注重学科交叉融合，加强课程群系统性、耦合性建设，改革课堂教学，优化教学模式，实现新工科背景下人才培养目标。

2 新工科背景下工程管理专业设计类课程群教学的现实困境

工程管理专业设计类课程群主要包括工程制图、AutoCAD、房屋建筑学、Revit软件建模、虚拟设计与施工等。设计类课程群一般开设于大二、大三学年，延续二至三个学期，具有承上启下的纽带作用，既是初等几何学的延伸与扩展，又是后续众多工程管理专业课程、课程设计、毕业设计的铺垫与基础。因此，设计类课程群的学习效果，直接关系到学生后续专业课程的学习及课程设计、毕业设计等实践。

2.1 课程群内容存在重叠

设计类课程群各课程内容知识点之间存在密切的联系，如每门课程都涉及国家和行业的设计与制图规范、建筑制图标准等知识点，会存在授课内容重复的情况；建筑构件楼梯、工程制图课程中会讲授如何读图，如何进行手工图纸绘制；AutoCAD课程则是将手工图纸利用计算机软件绘制出来，这一过程俗称“甩图板”；房屋建筑学课程则讲授如何按要求进行楼梯设计（踏步、梯段、平台、梯井的尺寸及栏杆扶手的类型尺寸等）；Revit软件建模课程则是楼梯的三维模型的实现。

2.2 课程授课方式单一

设计类课程群中各课程各具特点，又存在较强的相关性，工程制图和房屋建筑学课程具有课程内容多、理论性强、涉及专业面广等特点；AutoCAD和Revit软件建模课程实践性强，对学生的应用操作能力要求较高。课程群教学内容较多且复杂、有一定的难度，现阶段高校多以板书、PPT为主进行教学，仅在课堂上的有限时间内进行知识灌输，学生的学习热情难以被调动起来，课外知识的拓展十分有限。直接导致学生参与度不高、学习兴趣不大，教师教学方法和模式较为单一，教学效果不理想。

2.3 实践课时不足

重理论、轻实践仍是我国高校在工程教育上存在的问题。受到经费和现场管控安全的考虑，部分学校的工程管理专业较少开展工程实践环节的教学，在财经类院校中这个问题更为突出。如果理论学习效果不佳，实践环节课时不足，课程理论知识与工程实践的联系就很薄弱，学生实践创新能力难以达标。因此，在新工科专业课程体系建设中，设定实践教学目标，以多种方式开展实践教学，注重理论课程与实践课程的结合，提高理论课程学习效果，提升学生的工程实践能力显得尤为重要[7]。

2.4 缺乏统一的信息共享平台

课程群专业知识教学缺乏系统性，授课教师没有一个信息共享平台，每门课程之间的联系不够紧密，学生很难形成全面、整体的认识。授课教师要结合课程群特点、属性、定位，整合课程群内容，融入课程思政理念，增强学科之间的内在联系，寻找和探索新的教学路径，转变教学理念，重构教学内容，改进课程评价方法，激发学生的学习热情，提高课程教学效果，以培养学生综合分析问题的能力和解决实际问题的能力，以满足新工科背景下工程创新型人才培养要求。

3 新工科背景下工程管理专业设计类课程群建设的实施路径

设计类课程群作为工程管理专业基础课程群，不仅要注重培养学生的专业技能、创新意识、现代工程意识、数字化能力、团队合作意识等，尤其要重视工程伦理和职业道德等课程思政方面的教育。融入OBECDIO工程教育理念，以价值引领、能力培养、知识传授、系统耦合为建设理念，实施工程管理专业设计类课程群建设。

3.1 多学科多领域交叉融合，提高课堂教学效果

课程群的多学科交叉融合不是现有课程的简单叠加，而是按照新工科的理念，引进先进的信息化和智能化技术，对现有教学内容进行分解整合、重组优化。综合考虑设计类课程的特点和课堂教学效果，可将建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）技术和虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术引入课堂，在已有的课程体系中分阶段分步骤融入课程教学，实现专业课程课堂教学的可视化、模拟化和信息化。开展CDIO理念下的项目式教学，综合建筑情境，遵循从感性到理性、从二维平面到三维立体，从单一建筑构件到综合建筑全景的规律，让枯燥的二维情景都能三维展示，建立学生主动探索学习、教师协作引导的工程制图—建筑设计—工程建造模拟新型一体化教学体系[8-10]。课程群的教学中亦可引进智能制造、建筑相关的新技术、新材料和新工艺，拓宽学生的知识面，多学科多领域交叉融合，提高课堂教学效果。

设计类课程群体系的建设离不开企业或行业专家的参与，他们不仅清楚当前和未来社会对工程人才的需求，而且十分清楚学生在知识、能力和素质上存在的不足。因此，设计类课程群的教学过程一定要重视应用性和实践性，加强校企合作，采用源于企业实际的真实工程案例，注重案例的完整性、可行性、时效性，讲解在真实工程问题上的应用性和在真实工程环境下的实践性，以培养学生的工程素养、解决实际复杂工程问题的综合能力，激发学生的学习激情，并培养学生的整体观和全局观[11]。

3.2 整合设计类课程群资源，打破教学时空限制

贯彻新工科背景下立德树人的育人理念，对设计类课程群的相关知识点进行整合，挖掘教学资源，建立资源共享平台，以学生为中心，拓宽课程教学的知识面。

对设计类课程群知识进行分解，课程的共同知识点，如国家和行业的制图规范标准、建筑构件的分类与组成等知识点，在首门课程中详讲，在其后课程略讲或不讲，学生可以通过共享资源库查询，节约课堂时间。将每门课程的专业知识点细分为课堂详讲、课堂略讲、课外拓展。每门课程的思政元素可根据各自特点，选择与专业知识融合、课堂略讲和课外扩展，将课堂略讲、课外拓展的知识点充实教学资源并上传网络教学平台。提高课程实践环节的比重，积极开展现场教学，加强学生的空间尺度概念，进行建筑测量实践，组织学生参观施工工地和建设项目，对建筑构造进行现场观摩，实地调研，加强建筑设计中平立剖空间设计等方面的认知，多举措融合，提升学生的实践能力。

鉴于设计类课程群的共通之处，可建立共享案例库，让学生的学习突破时间和空间的限制。如：建筑构造的合理性和完整性不仅关乎建筑本身的安全，更关乎人民生命与财产安全，课程教学需全程注重职业道德素养的培养和提升，培养学生以专业负责的精神投身到专业工作中，确保每项工作按时保质准确完成，因此将线上平台作为思政教育的补充，可以上传典型的建筑警示案例。对专业知识点的讲解注重课程群内在的系统性和强耦合性，探索翻转课堂、案例教学法、成果导向教育等多种教学方法，以课堂教学为主，课后资源为辅，融入思政元素，拓宽学生视野，构建了“课内与课外相结合、线上和线下相结合、理论与实践相结合”的混合式课程教学知识体系，培养复合型人才。

3.3 以建筑建模学科竞赛为抓手，夯实学生实践和创新能力

学科竞赛是检验课程体系建设是否发挥功效、提高学生综合素质的重要途径。提高学生的动手能力、实践能力、理论与实践相结合的能力是新工科背景下高校教育改革的方向，课程群建设需要融合OBECDIO理念，注重成果导向，加强虚拟仿真实验室建设。其中，学科竞赛是培养学生理论与实践结合能力、提高学生创新能力最有效的途径之一。参与学科竞赛不仅有利于大学生明确学习目标、巩固理论知识，而且可以提高学生的团队协作意识和创新实践能力[12-13]。

财经类高校要实现设计类课程群的教学改革，必须借助建筑建模大赛这一抓手，激发学生学习的兴趣，进行软件学习与培训，坚持“以赛促学、以赛促教、以赛促创”，鼓励学生积极参与建模大赛，激发学生学习专业知识的兴趣和潜能，促进学生掌握扎实的基础知识和建立较强的空间想象力，加强对学生动手能力和工程实践能力的培养，不断提升人才培养质量。同时，任课教师还可以把学科竞赛先进的理念、要求与课程教学相融合，在教学大纲的编制、教学方案的修订以及教学方法探索中，引入学科竞赛的成果，丰富课程体系，有效加强课程群内在联系和衔接，促进课程群改革。

3.4 革新传统教学评价模式，建立多元化考核评价体系

传统的课程评价方式大多采用闭卷考试、课程大作业、课程论文等，这样的评价方式不能全面反映学生真实的学习效果，存在一定的局限性[14]。在新工科建设背景下，课程的评价方式应更注重学生的学习过程以及综合能力的考核，宜构建全过程、多维度的评价考核体系。

突出过程和能力的评价考核体系能充分调动学生的学习积极性，真正实现以学生为中心的教学过程，全面、客观、合理地评价学生的综合素质。当然对课程群的建设也提出了一定要求，如：课前需将课程教学课件、案例图片视频、分组讨论要求等上传网络教学平台，敦促学生提前预习，为课堂互动做好准备。课中可通过位置签到、手势签到等多种方式确保全员到课。通过问卷调查、随堂测试、课堂讨论等各种方法来提高学生听课的效率，活跃课堂气氛，激发学生自主学习的动力。并通过分组讨论汇报等，培养学生的团队合作精神，使学生树立正确的人生观和价值观。课后可将课堂的学习内容和案例讨论情况进行总结，将扩展知识上传至网络教学平台，布置作业，引导学生利用所学知识来分析和解决实际问题，并对学生的预习和完成情况进行评价，实现教学过程闭环管理。

4 结语

在新工科背景下，针对工程管理专业设计类课程群的特点，融入OBE-CDIO工程教育理念，对课程教学内容进行分解整合，建立系统化的课程群网络教学平台。加强多学科多领域交叉融合，融入课程思政元素，打破学生学习的时空限制，拓宽学生学习的广度和深度。探索多种教学模式及评价方法，培养学生较强的自主学习能力、复杂工程问题解决能力、团队协作能力、创新能力以及能够在工作中运用所学专业知识解决实际工程问题的能力，实现新工科背景下高素质复合型人才培养要求。