新工科和“双碳”背景下工程经济与管理教学改革

杨艳 毛瑞勇 王萍

摘要：建筑领域的节能减排是助力实现碳达峰、碳中和链条的重要环节。在新工科和“双碳”背景下，我国高校需要大力培育能经济运用低碳技术的建筑环境与能源应用工程专业人才。基于此，文章阐述工程经济与管理课程的专业特色，分析课程教学存在的问题，并提出教学改革方向。

关键词：新工科；雙碳；工程经济与管理；工程实践

一、引言

2017年，教育部提出了以新经济、新产业为背景的新工科教育，要求加快培育具备更强创新实践能力和跨界整合能力的复合型工科人才。在新工科背景下，工科与社会、人文、经济等学科的有机融合是提高人才培养质量的重要途径。2020年9月，中国在第75届联合国大会上宣布力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。统计数据显示，2019年，中国建筑的建造和运行能耗占社会总能耗的33%，二氧化碳排放占全世界二氧化碳排放总量的38%。由此可见，建筑领域的节能减排是助力实现“双碳”目标的关键。“双碳”目标的实现要求“低碳思维”贯穿建筑的全生命周期。有研究表明，建筑运行阶段的碳排放量占建筑全生命周期内碳排放量的75%以上。作为建筑节能领域的关键专业，建筑环境与能源应用工程对“双碳”目标的实现非常重要。因此，在新工科和“双碳”背景下，我国高校要大力培育能经济运用低碳技术的建筑环境与能源应用工程专业（以下简称建环专业）的复合创新型人才。

工程经济与管理是建环专业开设的一门重要课程。在新形势背景下，建环专业的从业者不仅要熟练掌握本专业的技术理论知识，还要结合实际工程经济学，设计出更多经济的绿色低碳工程方案。目前，工程经济与管理课程的教学实践仍然存在很多问题，如形式单一的教学手段和考核方式、教材和教学内容的专业特色不足、实际案例不同程度的缺失、课程时效方面的问题等。基于此，笔者结合新工科教育和“双碳”目标积极开展工程经济与管理课程教学改革，注重培养学生运用理论知识融入指导工程实践的能力。

二、工程经济与管理课程的专业特色

（一）课程融合性强

工程经济与管理课程涉及的专业知识面较宽，课程内容覆盖了工程技术、经济、法律和管理四大知识模块。作为一门专业综合性较强的专业课程，其内容涵盖了高等数学、运筹学、概预算、监理以及建环专业知识的所有课程。因此，该课程除了要求学生应具备扎实、系统的基础课程知识体系，还必须加深对建筑环境学、暖通空调、供热工程、建筑冷热源和建筑节能等专业课程知识体系的学习。

（二）工程实践性强

工程经济与管理课程涉及多个学科的理论基础知识，但这些理论知识最终要应用、服务于工程实践。因此，该课程具有产学研深度融合的特点。然而，这门课程的难点在于课程中大量枯燥难懂的专业术语、抽象的公式与工程实践的有机融合。教师应尽可能地以地方特色或新兴产业的经典实际工程案例为切入点，引导学生充分了解、掌握工程经济学在工程实践中的应用。

三、工程经济与管理课程教学存在的问题

（一）课程教材内容的专业特色较弱

目前，建环专业工程经济与管理课程教学采用的主要教材有宋向群等主编的《土木工程经济与管理》、郭子坚等主编的《土木工程经济与管理》，参考用书主要为黄有亮等主编的《土木工程经济分析导论》、都沁军主编的《工程经济学》和刘晓君主编的《工程经济学》等。大部分教材主要为土建大类专业通识教育课程教材。由此可见，该课程教材内容的专业特色较弱。在新工科和“双碳”背景下，建环专业复合型创新人才培养的关键在于经济学与专业技术的有机融合，即利用经济学的原理和方法促进低碳建筑的发展和建筑领域的节能减排。

（二）课程教学设置不合理

工程经济与管理课程教学设置的不合理主要体现在两个方面：第一，教学时间设置不合理；第二，教学内容的中心和重点设置不合理。工程经济与管理课程通常安排在大三上学期开设。由于该课程是一门交叉学科，是基于学生掌握系统的专业知识体系，将经济学的理论方法应用于工程项目决策、设计施工和运营管理。在专业知识基础薄弱的前提条件下，学生难以发现并掌握经济学、管理学、法律法规与工程技术知识点的关联，更难以将多学科知识点融会贯通并学以致用。可见，如何设置课程教学的中心和重点会影响教学成效，即影响学生对“双碳”目标实现方式、路径的理解。

目前，工程经济与管理课程的教学中心和重点主要集中于两个方面：第一，教师仅围绕工程经济原理、计算公式等理论知识进行讲解，没有融入本专业急需解决的关键问题，不能充分体现课程的育人功能和学生的社会责任感。第二，教师仅以投资方案评价方法、财务评价、国民经济评价、费用－效益分析、风险分析和工程项目管理等为重点进行理论分析讲解，不注重应用能力和综合能力分析。

（三）教学和考核方式不合理

工程经济与管理课程的主要教学方式为教师课堂讲授，即教师根据教材的章节顺序按部就班地进行逐章讲解。这种以“教师阐述讲解”为主的教学方式偏重教学内容的“灌输”，以“教师为中心”的教学方式导致学生的自主学习、协同学习环节偏少，难以实现“培养学生分析问题和解决问题的能力”的教学目的，更谈不上培养学生的创造性思维和创新能力。目前，该课程的考核方式以期末考试为主，在一定程度上兼顾学生的平时表现。然而，期末考试无法全面考核学生对知识点的实际应用能力，过程考核侧重于学生出勤率和课堂互动情况，缺乏考查实际应用能力的环节，无法真实反映学生的学习情况。

四、新工科和“双碳”背景下工程经济与管理课程教学改革

（一）教学内容创新

从课程的培养目标角度来讲，作为一门实践性强的专业课程，工程经济与管理课程不仅要培养学生在熟练运用经济与工程技术的基础上有效利用资源，还需要注重培养学生的自主学习能力、综合应用能力和开拓创新能力，帮助学生树立绿色低碳发展的理念，能从生态环境保护和社会影响的角度，考虑土木建筑工程项目的可行性。

在新的形势背景下，教师应在立足教材内容的基础上，结合新工科教育和“双碳”目标、专业学科的最新发展动向、当地产业发展特点、代表性实际工程，及时更新课程内容，为课程教学提供可靠的内容支撑，以保证教学效率，实现课程教学目标。例如，在教学中，教师应适当融入低碳建筑电气化，可再生能源一体化，清洁能源供暖，建筑碳排放的计算，太阳能、地热能、生物质能、空气能热泵等技术的应用及其节能减排、经济效果等内容。

（二）教学方式改革

目前，工程经济与管理课程的传统教学方式仍沿用“以教师为中心”的模式。这种教学模式的特点是教师占据主导地位，忽略了学生的学习主体地位，学生的思维被局限在教师的思路中，导致学生缺乏学习主观能动性，不利于培养学生的创新思维。因此，在课堂教学中，教师应纳入师生角色互换、提问和研讨等学生参与型教学方法，将课堂的主体地位还给学生。

工程经济与管理课程具有较强的实践性，具有产学研深度融合的特点。单纯的理论教学不能满足应用型、创新型人才的培养要求。因此，在实际课堂教学中，教师要纳入工程案例驱动教学法，利用经典实际工程案例引导学生将理论知识应用于实际工程分析，帮助学生将所学知识转化成生产力。例如，在上一年的教学中，笔者以数据中心制冷节能技术的应用、（复合）地源热泵空调系统空调技术的应用、贵阳市集中供暖现状及热源选择为案例，向学生展示了工程经济学理论知识和专业学科发展前沿技术的融会贯通与学以致用、绿色低碳技术应用的节能减排效果和经济效果，取得了较好的教学成效。比如，在贵州铜仁某医院空调系统工程设计的案例中，教师在分析传统风冷热泵系统与复合地源热泵系统在其项目方案寿命期内现金流量情况的基础上，引导学生绘制两个不同寿命周期方案的现金流量图，并计算两个方案的投资回报率、动态投资回收期和净现值等经济指标与节能减排效果。通过经典案例的讲解，教师能让学生了解本专业的发展前沿动态，并深刻认识到不同评价指标的评判依据和评价结果、寿命周期不同的方案评价方法、节能新技术应用的直接费用和效益以及其外部效果、建环专业对建筑领域节能减排和“双碳”目标实现的重要性、创新型復合专业技术人才应具备交叉学科的整合能力。

（三）考核方式创新

工程经济与管理课程具有较强的实践性，传统的考核方式不能准确对学生的知识掌握情况与实际应用能力进行全过程、全方面的综合评价，不能满足高校应用型人才的培养要求。因此，在课程考核时，教师应注重过程考核。在创新考核模式后，课程的评分体系设计：平时课堂表现占比5%，侧重于考查学生出勤、课堂互动和平时作业情况；章节小测试占比15%；工程案例研讨按照“基于需求，选定案例—布置任务—学生分组，明确职责，分解任务—收集资料—组内协作制订方案—点拨引导，过程检查—展示成果，组间点评”的形式开展占比20%；期末考试成绩占比降至50%。经检验，创新后的考核模式起到了活跃课堂气氛、激发学生学习兴趣、提高学生自主学习能力和交叉学科知识点融合能力的作用，获得了较好的教学实效。

（四）教学设置改革

工程经济与管理课程通常安排在大三上学期开设，由于学生尚未具备较完整的专业知识体系，所以对学生来说，经济学、管理学、法律法规知识点与工程技术的融会贯通是一个很大的挑战。因此，高校合理设置课程的开课时间很关键。笔者认为，高校应将课程安排在大三下学期或大四上学期，细化和优选课程教学内容的中心和重点，并以工程案例为切入点讲授经济学、管理学、法律法规与专业知识点的关联性，帮助学生将所学的理论知识灵活应用于工程实际，实现经济学与工程技术的融会贯通。

五、结语

总之，新工科教育和“双碳”目标的提出给土木类专业带来了更多的机遇和挑战，也给高校专业人才的培养提出了更高的要求。笔者以建筑环境与能源应用工程专业为例，对工程经济与管理课程的教学体系进行了改革与创新，帮助学生树立绿色低碳思维，开发与社会发展与时俱进的课程教学体系，帮助师生在教与学中共同进步。

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基金项目：“贵州大学建筑环境与能源应用工程专业省级一流建设点”，项目编号：802313214401。

（作者单位：贵州大学土木工程学院）