地方高校课程教学改革与实践——以“空气调节”课程为例

刘敏君，张长兴

（1.山东科技大学图书馆 山东 青岛 266590；2.山东科技大学土木工程与建筑学院 山东 青岛 266590）

1 “空气调节”课程的教学理念与教学目标

1.1 课程教学理念

理念是课程教学的先导，引领课程建设与组织实施全过程。从教育思想理念发展来看，课程建设正在从“重教”走向“重学”[1]。“教学”就是“教学生学”，教学生“乐学”“会学”“学会”。教主于学，即教之主体在于学，教之目的在于学，教之效果在于学[2]。遵循新时代高等教育发展规律，笔者总结了多年来的教学体验，形成了“学生中心，教师主导，成果导向；理论与实践并重，专业与思政融合，教师与学生协同”的“空气调节”课程教学理念。“学生中心，教师主导”凸显了学生的中心地位和地方高校教师的关键作用，“成果导向”体现了工程教育改革发展趋势。“理论与实践并重”反映了理论教学与实践教学的相辅相成、共同作用的发挥，“专业与思政融合”关系到“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的成长成才问题，“教师与学生协同”意味着学生发展与教师发展同步进行，形成师生学习发展共同体。

1.2 课程教学目标

课程目标是课程教学的方向标，是课程教学的目的所在和价值体现。确立培养目标应遵循两条原则：一是培养目标要满足内外部需求，二是培养目标的表述要精准[3]。本文结合地方高校应用创新型人才培养定位、服务面向和用人单位的一般要求，提出了“空气调节”课程的专业教学目标和思政育人目标。专业教学目标以营造适宜的室内空气环境为核心，以可靠、高效、经济的空调技术为手段，以降低能源消耗和污染物排放为责任，以现行的标准技术规范为指导，掌握空调系统负荷计算、设备选型计算的基本原理和方法，掌握空调系统集成技术，了解新工科背景下现代信息技术、清洁能源技术等在空调领域的应用与发展趋势，具备较高的工程实践能力、空调系统设计、开发、运行管理能力和新方法、新技术的应用创新能力。思政育人目标以现代空调技术在社会经济高质量发展、提高人民生活品质、节能环保、“双碳”目标、建设美丽中国等过程中的重要作用为切入点，恰当融入与空调技术密切相关的课程思政元素，引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，增强学生的社会责任感和历史使命感，感悟“爱国、励志、求真、力行”的必要性、紧迫性和重要性，促进学生刻苦学习，健康发展，成长成才。

2 “空气调节”课程的教育教学体系

2.1 课程教育教学基本体系的构成

课程教学体系是教育教学过程的基本依据和载体。依据“空气调节”教学目标和学生发展需求，将教学体系归纳为以空调系统构建和运行为主线的思政育人体系、专业教学体系（理论技术体系+实践教学体系）和科技创新体系。教学内容体系及其内在逻辑关系如图1 所示。

图1 “空气调节”课程教学体系

2.1.1 思政育人体系

相对于专业教育，思政育人体系是隐性教育教学体系，主要内容包括习近平新时代中国特色社会主义思想、社会主义核心价值观、中华优秀传统文化、宪法法治教育、职业理想和职业道德教育等内容。思政育人内容（或元素）需要结合“空气调节”专业教育需要，围绕理想信念、政治认同、家国情怀、文化素养、法治意识、道德修养等侧重点，恰当选择并适时切入课程思政元素，增强学生学习专业知识的社会责任感和历史使命感，促进学生回归常识，励志成才。

2.1.2 理论技术体系

理论技术体系是指空气调节的基本理论和基本技术。基本理论包括室内空气环境及其形成理论、室内空气营造和控制原理等。基本技术包括热湿环境营造技术、空气净环技术、噪声与振动控制技术，以及室内环境空气控制系统的集成技术，即空调系统组建技术和运行管理技术。基本理论是基本技术的理论基础，基本技术及其集成系统是基本理论在工程实践中的具体应用。

2.1.3 实践教学体系

实践教学体系是理论教学体系不可替代的教学环节，其深化了空调理论知识和应用技术，提高了学生的理论联系实际能力、工程应用能力和应用创新能力。课内实验视实验条件设计了室内环境理论、环境营造与控制原理和系统调试技术等内容。认识实习、生产实习和毕业实习主要涉及空调系统及其运行管理等内容，旨在提高学生对空调技术和空气系统的感性认识和理性认识。课程设计、毕业设计则是空气调节理论与技术的初步、综合实践与应用，提高学生解决复杂空调工程问题的能力。

2.1.4 科技创新体系

科技创新体系是基于当前高校大学生科技创新兴趣所开展的一系列科技创新活动。“空气调节”科技创新体系是主要围绕空气环境营造理论和空调系统节能开展的第二课堂教育教学活动，包括科技创新基本理论、各类科技竞赛活动和科研活动，是提高大学生创新意识、创新思维和创新能力的必要环节。

2.2 专业教育教学内容体系的层次

课程组依据学生发展需求和教育教学经验，将“空气调节”教育教学内容划分为基础教学层次、应用实践层次和应用创新层次（见表1，p114）。层次划分体现了学生的发展需求、地方本科高校人才培养定位和就业单位用人需求等，也体现了“以人为本、因材施教”的教育教学理念。第一课堂三个层次覆盖所有学生，要求学生掌握有关空气调节的基本理论和空调系统的一般集成技术，具备较高的应用实践能力和一定的创新意识和能力。创新创业教育主要依托第二课堂，其中的基础理论和基本训练覆盖所有学生；应用实践与创新能力则体现在指导学生参加暖通空调技术、节能减排等方面的科技竞赛或科研活动，提高学生应用创新能力等方面。教师主导三个层次的教学内容和教学设计，并组织实施。

表1 “空气调节”教育教学体系

2.3 课程教学体系的逻辑关系

围绕“空气调节”教学目标所构建的知识技术体系、教学层次之间相互联系，相互影响，融为一体，并通过有效实施，实现课程教学目标和教学价值。室内空气环境理论主要阐述空气环境的用户需求、影响因素及其形成过程，是室内空气环境营造过程的理论基础；营造技术主要包括热湿交换技术、空气净化技术和通风换气技术等。空调系统是课程教学的主线，是相关营造技术的集成结果，是实现内部空气环境有效控制、满足用户需求的设备系统。

在基本理论与技术教学的基础上，围绕空调技术、空调系统等方面开展的实践性教学环节，能深化课程的基本理论和技术，提高学生理论联系实际和工程应用创新能力，激发学生的学习积极性和潜能。

科技创新教育体系是理论技术和实践教学的升华，是地方高校提高大学生科技创新能力培养的重要方面。第一课堂是大学生科技创新能力培养的主战场，第二课堂是第一课堂的必要补充，也是目前各高校热衷的教育教学活动。

思政育人体系是新时代课程建设的必要内容，引领专业教学体系和创新创业教育体系构建与实施的全过程。针对地方高校部分学生发展目标模糊，进取动力不足，自主性、能动性和自我发展能力不足的问题，需要加强课程思政建设，教育引导学生明确学习目的，端正学习态度，提高大学生的求知欲望和进取精神，这也是保障地方高校课程教学效果的根本。

3 “空气调节”课程教学模式与教学方法改革创新

3.1 创建目标引领的高效课堂教学模式

依据“成果导向、以学生为中心和持续改进”的工程教育教学改革理念[4]和成果导向的教学设计所遵循的反向设计原则，课程组经过多年的探索与实践，创建了系统、有序、融合、高效的“空气调节”课程教学模式（见图2）。

图2 “空气调节”课堂教学模式

3.1.1 突出学生主体地位

“以学生为本”，即以学生的学习和发展为本，是一种教学范式的转变[5]，是为了更有效地促进学生在知识、能力和素质等方面的提升。“空气调节”课程应始终围绕学生的学习发展需求，围绕学生基本理论知识和专业技能的培养开展教育教学活动。

3.1.2 坚持目标导向和问题引领

目标导向有两层含义：一是地方经济社会发展对暖通空调人才的需求目标，二是“空气调节”课程的教学目标，包括课程总目标和各章节分目标。分目标引领具体教学内容和教学过程，总目标是分目标达成的自然结果；坚持问题导向需要从三个方面予以实施：一是思想状况，即针对地方高校学生学习自主能力偏弱、发展动力不足、学业倦怠等问题，注重思政教育与专业教育的有机融合，及时引导、提高学生学习的主观能动性。二是学情状况，即针对学生先修课程的学习情况，通过补习、引导等措施，解决因先修课程学习不足而带来的专业教学问题。三是坚持工程引导，加强课程资源建设和工程案例库建设，提高学生的学习兴趣，避免“低阶课堂、灌输课堂、封闭课堂、重知轻行、重学轻思”，提高学生对空调技术重要性的认识和学习动力。

3.1.3 强化师生互动，拓展学习途径，增加学习深度

师生互动是体现“高阶课堂、对话课堂、开放课堂、知行合一、学思结合”的关键环节，是“感悟投入学习之美，探讨学术之趣，追求学问之乐”[6]的主要过程，是强化教学体验、提高课程教学效果的关键。本课程依据学生学情和具体教学内容，遵循目标导向、问题引领的教学思路，注重师生情感交流，引导学生在思中学、做中学。针对教材内容落后问题，课程组在课程资源建设方面，收集各类空调工程设计案例、经典研究文献、最新标准规范、专业人士典型讲座视频和课件等教学资源，采用课内/课外、线下/线上、研究性学习交流等方式，增加课程的高阶性、创新性和挑战度。

3.1.4 及时总结反思，完善持续改进机制

及时总结、持续改进机制是提高教学水平和教学效果的重要环节。课程组从教师和学生两个层面，及时开展课堂总结、阶段性教学总结和结课总结，发现教学过程中存在的问题，探讨解决问题的方法和途径，并在后期教学过程中及时改进，实现课堂教学效果螺旋式上升。

3.2 创建新工科背景下的师生学习发展共同体

新工科是主动应对第四次科技革命和产业变革的战略行动，具有“强调跨学科交叉与融合作用，强调系统性、批判性和创造性思维培养，强调工程实践，培养解决复杂工程系统实际问题的能力，强调激发学生兴趣、促进深度学习”[7]等特点。新工科背景下，“空气调节”课程需要从教学理念、教学内容、教学模式与方法等方面进行全方位的转型升级。这就迫切需要教师、学生共同努力，跟上科技革命和产业变革的步伐，构建课程师生学习共同体，从而提高课程建设质量、达成课程教学目标。

3.2.1 明确学习内容，提升教学能力和教学目标的适应度

为适应现代信息技术在空调领域快速应用的趋势，“空气调节”课程需要重构传统的室内空气环境、环境营造和系统运行调节等理论和系统集成技术、系统调节技术理论，实现与现代信息技术、人工智能技术的适度融合和可再生能源、低品位能源的有效利用，实现“绿色低碳，智慧用能”的发展趋势。

3.2.2 组建课程教学团队，提升课程建设水平

针对地方高校教师个人的水平、能力无法满足新工科背景下课程建设要求的问题，结合“空气调节”课程高阶性、创新性和挑战度的教学需要，由主讲教师主导组建课程教学团队，实现教师优势互补、资源共享、协同发展的课程建设氛围，提高课程建设效率和建设水平。

3.2.3 构建师生学习发展共同体，营造课程教学氛围

地方高校现有的专业教师水平和毕业生能力已无法满足暖通空调领域高质量发展的需求。教师需要学习和发展，以提高教学水平和教学能力。学生需要成长成才，立志成为党和国家建设的栋梁。师生共同学习，协同发展，形成学习发展共同体，是课程改革发展和提升教育教学质量的必要途径。

4 结语

为提高地方高校“空气调节”课程的教育教学效果，需要依据我国高等教育改革发展规律和学校人才培养目标定位，转变教育教学理念，提出科学合理的课程教学目标，构建思政育人体系、空调理论技术体系、实践教学体系和科技创新体系有机融合的教育教学体系。在课程教育教学过程中，需要遵循当今工程教育理念和改革发展趋势，改革教学模式和教学方法，强化教学体验，构建师生学习发展共同体，提高课程的高阶性、创新性和挑战度，培养适应新时代暖通空调领域需要的应用创新型人才。历经3 年多的教学改革与实践，教师教学水平和育人能力显著提升，学生学习效果和学业能力大为改善。