周西文 王 林 李修真 王占偉

（河南科技大學土木工程學院 洛陽 471023）

0 教學現(xiàn)狀分析

暖通空調課程是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)主干專業(yè)課程之一，該課程內容涉及建筑設備工程中的空調、供暖和通風技術，通過該課程的學習，使學生熟悉暖通空調系統(tǒng)的設計規(guī)范，掌握暖通空調系統(tǒng)的設計方法，掌握暖通空調系統(tǒng)的運行調節(jié)方法，與其他專業(yè)課程結合，使學生初步具備暖通空調系統(tǒng)設計的能力和運行調節(jié)能力[1]。因此，該課程是一門知識綜合性的專業(yè)課程，課程內容與工程實踐緊密聯(lián)系。

目前國內高校該課程的教學多采用多媒體形式授課，在COVID-19 疫情后，許多高校開展了線上教學，清華大學建設了慕課和國家精品在線課程，采用翻轉課堂混合式教學[2]，提高了教學質量。對于地方高校，學生時間學習不充分和自制力差則成為制約慕課學習的主要原因[3]。為了提升教學效果，項目驅動式教學法等得多了一定的應用[4-6]，從實際應用情況看，暖通空調課程涉及的知識點較多，項目則需要覆蓋課程的主要內容，并且要與實際工程問題、熱點技術等相聯(lián)系，項目的設置具有一定的挑戰(zhàn)性[7-9]，這也是制約項目驅動法教學的主要原因。

作者所在學校的暖通空調課程采用傳統(tǒng)的多媒體+板書形式授課，在授課過程中引入大量的工程設計內容及相關案例，通過多年的教學情況看，學生完成理論課程學習后，在后期的空調工程課程設計過程中，對實際工程的設計掌握欠缺，理解不深刻，對后期的畢業(yè)設計的進度和效果造成了一定的影響，其原因是學生在課程學習過程中未能對該課程和實際工程設計之間的關系形成系統(tǒng)的理解，大多數(shù)學生拘泥于課程基本知識點，很難把課程內容和應用融會貫通。因此，近年來作者將教學內容設計成一個具體的任務，對暖通空調課程采用項目驅動式教學法[10]教學，從2017 年建環(huán)專業(yè)2015級學生持續(xù)開展至今，將后期的空調工程課程設計任務作為暖通空調工程項目的設計任務提前引入到課程教學過程中，利用課程設計所涉及的暖通空調工程設計項目，將一個完整的設計項目和其必須遵守的設計規(guī)范貫穿于課程理論教學過程中，在理論知識講解前明確各個知識點在項目設計中起到的作用以及知識點所涉及的國家規(guī)范要求，通過該方式使學生系統(tǒng)地理解課程理論知識點、實際工程項目設計內容及理論知識點和實際工程項目設計之間的關系。

1 項目驅動式教學法實施過程

項目驅動式教學法將暖通空調工程項目的設計任務引入課程教學過程中，一方面提高學生學習課程的興趣，另一方面使學生充分的了解暖通空調工程項目設計的各個步驟以及課程各個知識點在暖通空調工程項目設計中起到的作用，加深學生對課程內容的理解，便于學生對課程知識點的綜合掌握。具體實施過程包括四個方面的內容，下面以課程知識點“冬季建筑的熱負荷”為例，說明任務驅動法教學的實施過程，該知識點的教學流程如圖1所示。

圖1 項目驅動式教學法教學流程示例圖Fig.1 Teaching process example diagram of project-driven teaching method

1.1 問題引入，激發(fā)學生學習興趣

通過問題引入，回顧已學習過的基本概念，通過隨堂提問、討論或隨堂練習等方式，了解學生對已學知識點的掌握情況，在此基礎上，又提出新問題，這些問題可能是教材不涉及的問題，如“室外平均溫度與室內溫度差較小時，熱負荷該如何計算？”，以此激發(fā)學生的好奇心，讓學生帶著問題出發(fā)，有利于提高學生學習興趣和主動學習的意識，加深對知識點的理解和應用。

1.2 項目導入，引導學生問題討論

通過工程項目圖紙的引入，提出工程問題，如“利用傳熱學知識分析冬季房間熱量損失的途徑？熱負荷的組成有哪些？”等，任課教師在教學過程中避免填鴨式的知識滿堂灌，教師的角色由灌輸者、說教者、支配者向引導者、支持者、幫助者轉變，改變以往教師主動、學生被動的情況。

1.3 項目驅動，促進學生知識理解

通過對工程問題的分析，教師講解理論知識點，但在講解的過程中，教師應注意引導學生結合工程項目，思考理論知識的應用條件、適用范圍等，如“結合圖紙，溫差修正系數(shù)如何取值？供暖系統(tǒng)和空調系統(tǒng)熱負荷計算時，室內外計算溫度的取值標準有何不同？地面地帶的劃分方法？”等，這樣可以避免孤立的講解理論知識點，將工程設計圖紙或設計任務引入課堂教學過程中，“以學生為本”，采用項目驅動式教學法，成果導向性教育理念，讓學生明確學習的目標和學習的需求是什么。

1.4 知識延伸，強化學生工程思維

通過實際工程問題，結合國家設計規(guī)范和標準，對理論知識進行拓展，使學生理解不同的系統(tǒng)、不同的建筑物、不同的圍護結構，熱負荷計算存在差別，如“如何計算內圍護結構耗熱量？規(guī)范對內圍護結構耗熱量計算有何要求？住宅建筑分戶熱計量供暖系統(tǒng)熱負荷計算內容？規(guī)范有何要求？地面耗熱量如何計算？”等，這些知識點在教材中并沒有體現(xiàn)，但這些問題在規(guī)范中都有相應的說明，學生學習理論知識時，應注意理論聯(lián)系實際，理解工程設計規(guī)范的重要作用。教師通過帶領學生學習相關工程設計規(guī)范知識，強化理論知識的應用條件，培養(yǎng)了學生一定的工程思維能力。

2 實施效果

采用項目驅動式教學法進行教學，使學生逐步養(yǎng)成主動學習的習慣，重視對基本概念和理論知識點的掌握，明確課程學習的主要內容和目標，學會利用網絡資源，查閱相關的學習資料，如現(xiàn)行的國家規(guī)范標準、國家標準圖集、暖通空調工程施工圖紙、設備樣本資料、工程設計論文等，做到課前預習，課中認真聽課，積極思考，積極師生互動討論、練習畫圖等，課后認真復習，完成課后作業(yè)和工程設計作業(yè)，充分利用線上線下學習資料，主動學習，鞏固章節(jié)知識點，系統(tǒng)地分析和思考各章節(jié)知識點在暖通空調工程項目設計中起到的作用，形成初步的工程思維能力。

課程考核采用過程考核和期末考核相結合，過程考核包括平時表現(xiàn)及考勤、課后作業(yè)、工程設計作業(yè)、實驗。其中平時表現(xiàn)主要考查學生課堂回答問題、練習畫焓濕圖情況、完成線上隨堂作業(yè)以及參與討論學習情況，平時表現(xiàn)成績占總評分的5%。工程設計作業(yè)主要考核學生查閱文獻資料，對工程項目的分析和方案設計能力，以及工程項目的設計計算方法和過程，工程設計作業(yè)成績占總評成績的10%。課后作業(yè)成績占總評成績的10%，實驗成績占總評成績的10%，期末考試成績占總評成績的65%。

根據(jù)住建部建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)認證標準[11]，結合我校暖通空調課程教學大綱，暖通空調課程支撐了專業(yè)認證要求培養(yǎng)學生的3 項能力中的3 個子項能力，近三年課程目標達成情況如表1 所示。

表1 近3 年暖通空調課程目標及達成情況表Table 1 Course goals and their achievement table of HVAC in the past 3 years

由表1 可知：各年級課程目標達成情況均有所差異，課程目標2 達成情況較好，課程目標1 和課程目標2 達成情況稍差。分析其原因，主要有三方面：①學生對課程所涉及的工程基礎知識訓練不充分導致其對工程基礎知識的理解不深刻、應用能力不夠高；②教師引導學生對暖通空調工程基礎的歸納和總結不夠充分；③學生對暖通空調設計標準和規(guī)范條文的理解不夠深入，綜合應用能力不夠高。

針對上述問題，教師在教學過程中采取了持續(xù)改進措施，主要包括：①進一步完善項目驅動式教學法，加強課程知識點的教學設計，使課程知識點與工程設計任務進一步融合，提高學生學習興趣；②加強對暖通空調工程基礎知識的講解和分析，注重和工程應用的聯(lián)系，充分利用網絡資源，采用線上線下結合的模式在課前課后補充課程的基礎知識，提高學生對工程基礎知識掌握的熟練度和準確度；③布置綜合性設計計算作業(yè)，適當提高作業(yè)的難度，特別是增加焓濕圖的訓練和應用分析，加強學生對設計計算方法、計算過程和計算內容的訓練；④歸納和總結設計規(guī)范條文，分析其在設計中的要求，注重暖通空調系統(tǒng)工程案例方案的分析和評價，培養(yǎng)學生方案論證分析和評價的能力。

通過持續(xù)改進措施，各項課程目標達成情況均有所改善，客觀反映出項目驅動式教學法的良好教學效果?？傮w上來說，學生學習暖通空調課程的興趣較高，特別是引入了工程設計項目后，學生理解了學習各知識點的重要作用，掌握了具體的計算方法和設計方法。

3 結語

采用項目驅動式教學法，將暖通空調工程項目的設計任務引入課程教學過程中，激發(fā)學生學習興趣，引導學生充分了解暖通空調工程項目設計的各個步驟以及課程各個知識點在暖通空調工程項目設計中起到的作用，加深學生對課程內容的綜合理解，有利于培養(yǎng)學生工程思維能力。

通過作者多年的教學經驗，在項目驅動式教學實施過程中，還應注意以下兩方面的問題：

（1）項目驅動式教學過程中，對工程案例的分析、討論互動、實施效果反饋評價等占用了一定的理論課時，目前采取的措施是每次課程提前5-10分鐘講課，今后需重點解決理論知識點講解與工程問題分析的時間分配問題，或尋求其他的途徑。

（2）項目驅動式教學過程中，為了培養(yǎng)學生工程思維能力，除正常的課程小作業(yè)外，還布置了多次工程設計大作業(yè)，教師占用大量的時間批改、講解反饋、評價等，學生也占用一定的理論課時接收反饋信息，今后將進一步發(fā)揮課程團隊的作用和充分利用課余時間，形成學生課程學習興趣小組。