面向工程教育认证的制冷工程设计与管理课程教学改革探究

张振亚，金听祥，程传晓，朱世权

（郑州轻工业大学 能源与动力工程学院，河南郑州 450001）

工程教育专业认证是我国高等教育质量保障体系的重要组成部分，其核心理念包括以学生为中心、成果导向、持续改进[1-2]，强调对学生解决复杂工程问题能力的培养[3]。工程教育专业认证对高校工科专业的课程教学提出了更高的要求[4-5]。

制冷工程设计与管理作为郑州轻工业大学能源与动力工程专业的重要基础课程，是在主干专业课之后，增加学生专业技术知识、提高学生工程素质和工程能力的课程。因此，该课程的教学内容偏重工程实践，课程教学应紧密贴合工程认证要求，完善实践与理论相结合的教学方案[6-7]。然而，在课程的教学过程中还存在教学内容创新度不高、信息化教学技术应用不足、工程实践问题与理论知识联系不紧密、以培养目标和毕业要求为导向的合格性评价不完善等问题，难以完全满足工程教育专业认证标准的要求。因此，开展面向工程教育认证的制冷工程设计与管理课程教学改革分析对教学效果提升具有重要意义[8]。本文在详细分析制冷工程设计与管理课程教学实施方案存在问题的基础上，从教学内容、教学过程及考核评价方法等方面提出了相应的改进措施。

1 课程教学实施方案存在的问题

1.1 教学内容创新度不高

制冷工程设计与管理课程教学内容是以冷库设计相关内容为基础展开的。教学内容注重基本概念、基本理论和基本方法，具体内容仍旧以冷库设计基础、冷库建筑、隔热与防潮隔汽设计、库房冷负荷计算、制冷系统设计等为主。在数字化、智能化时代，知识的更新速度快，制冷工程相关的新技术发展比较迅速。冷库建设中涉及的新型蓄冷技术、气流组织优化、新型保鲜技术以及智能化管理技术等知识，对于学生提升解决复杂工程问题的能力具有十分重要的作用。然而，由于教学内容的更新速度相对滞后，教学过程中涉及创新性的行业技术比较少，降低了学生的学习兴趣，也不能很好地培养学生解决复杂工程问题的能力。

1.2 信息化教学技术应用不足

随着科技的发展，知识的获取方式发生了很大的变化，高校教学方式也逐渐变得多样化，这些变化对于高校教学提出了新的挑战[9]。新时代高校教师在教学过程中对信息化教学方法的掌握还存在一定的问题，主要体现在利用现代化教学技术开展教学的意识不足，对信息化教学的理论和方法掌握不够。例如，在课堂教学中，大部分教师主要还是依靠板书和PPT 课件进行教学，对于一些新的信息化教学软件不熟悉，对于一些新式的教学技术利用不足。

1.3 工程问题与理论知识联系不紧密

理论知识是解决工程问题的基础[10]。制冷工程设计与管理课程虽然是工程实践类课程，但更应注重理论知识与工程问题的结合。现有教学方案往往为了突出教学内容的工程性，对理论知识的讲授不够深入，导致学生不能很好地将理论知识与工程实践结合，也不能很好地实现对学生解决复杂工程问题能力的培养。以冷库制冷系统的设计为例，现有授课内容更侧重制冷设备的选型方法、计算步骤等，而对于计算过程中所涉及理论知识的讲解不够深入。这会导致学生对于该部分教学内容的掌握只是浮于表面，并没有很好地理解深层次的基础理论，不能够有效支撑对学生解决复杂工程问题能力的培养目标。

1.4 评价机制不完善

良好的考核机制能够有效支撑培养目标的达成[11]。制冷工程设计与管理课程为考查课，现有评价方式以平时的课下作业和结课论文为主，所占比例分别为30%和70%。其中，平时作业更侧重对学生理论知识的考核，而对结课论文的考核要求不够明确，也不能直观体现对学生解决复杂工程问题能力培养的效果。这种考核方式导致学生仅注重对教材知识的掌握，缺乏主动了解行业中实际工程问题的动力。因此，这种评价过程不能准确考核学生是否掌握了解决复杂工程问题的能力，也不符合工程认证中以学生为中心和以成果为导向的核心理念。

2 课程教学实施方案的改革措施

针对课程教学实施方案存在的问题，对标工程教育专业认证标准要求，结合课程目标要求，提出以下教学改革方案。

2.1 完善课程内容

在课程教学内容改革方面，为使课程教学方案的改革满足工程认证标准要求，对标学生毕业要求指标点，重点基于教材知识增加创新性的行业工程问题，特别是在方案设计类知识的讲授过程中要体现对行业最新工程设计案例的讲授，并深入阐述其中涉及的基础理论知识，实现“从工程实践到理论知识再到工程实践”的闭环。案例材料的搜集要求教师和学生同时开展。一方面，学生通过搜集最新的行业资料，不仅能够提前熟悉课程内容，思考相关技术问题，也有利于学生了解行业进展；另一方面，教师在备课过程中搜集资料，能梳理、细化教学内容，明确教学要求，提升课堂教学水平。此外，在备课过程中应针对课程特点把相关工程内容做成动态图例，让学生在学习过程中能够更清晰地理解工程中涉及的理论内容，进而提高学习效率。

2.2 改革教学方式

为提升学生理论联系实践的能力，基于传统课堂与网络教学相结合的混合式教学模式[12]，从3个方面对教学方式进行完善。首先，教学过程中除理论知识的讲授之外，应增加课程实验环节，包括相关制冷设备运行特性、系统组成及控制等内容，通过实践性的实验教学提升学生基于理论知识解决工程问题的能力。其次，增加课堂汇报讨论环节，不定期开展课堂汇报讨论，汇报主题内容由学生通过课前预习、搜集最新行业资料拟定。课堂汇报由学生分组完成，并针对具体问题开展课堂讨论，内容包括问题涉及的理论知识、问题的解决方案等，以此调动学生学习的积极性，贯彻以学生为中心的理念。最后，在教学方法上，有意识地采用多样化的授课方式，引导学生利用信息化资源开展课程学习。比如，可以利用相关教学软件，建立网上课堂，并利用网上课堂实现平时作业的布置和批改。此外，还可以在网上课堂设置讨论模块，学生和教师均可以通过网上课堂讨论课程问题。教师鼓励学生在课堂讨论区发帖提问、互相答疑，对活跃的参与者给予积分奖励，针对课程讨论区学生反映集中的问题，教师要及时答疑解决。

2.3 完善考核机制

课程考核评价是检验学生能力以及教师教学水平的关键[13]。按照工程教育认证OBE 理念，摒弃前期简单的平时作业和结课论文的考核方式，重点突出过程考核和学生解决复杂工程问题能力的考核[14]。过程考核主要包含3 个方面：一是随课程教学而进行的课程实验，考查学生综合分析实际问题的能力；二是课堂讨论，考核学生对实际工程问题的理解和解决能力、团队协作能力等；三是基于具体工程问题布置课堂作业，考核学生对课程内容的掌握程度。期末测试突出对学生综合能力的考核，包括是否掌握工程设计中所涉及的相关理论知识、是否了解影响设计目标和技术方案的各种因素、是否能够解决工程项目管理与经济决策问题。具体成绩评定中平时成绩占比为20%（含作业等）、课堂汇报讨论占比为25%、实验占比为15%、结课论文占比为40%。评定结果体现各门课程的目标达成度，并针对目标达成度开展反思与持续改进分析。

3 课程教学实施方案的持续改进

根据制冷工程设计与管理课程的特点，挖掘教学过程中的关键因素，有针对性地实施课程教学方案的持续改进。

一方面，任课教师要认真领会工程认证标准要求，积极探索教学新思路，加强教学过程管理，优化课堂教学方法，更新课堂教学内容，完善考核机制。教师还要时刻关注学生的学习状态，通过作业及随堂测试成绩了解学生对知识点掌握的情况，及时将线上或线下的过程考核结果反馈给学生，对成绩好的学生提出表扬，对学生学习中存在的问题进行答疑解惑并及时调整教学方案，做到因材施教，提升学生的学习兴趣，提高教学质量。

另一方面，每学期课程结束后，教师要及时通过问卷调查、交流讨论等形式获取学生对课程教学方案的反馈意见，并针对学生意见提出相应的改进措施，从而实现课程教学实施方案的持续改进。教师充分利用线上教学群，及时与学生沟通，对线上教学群中学生的提问，可以一对一解答，将共性问题在课堂上解决，学生对教师教学的意见和建议可以通过线上教学群来反馈。教师也可以利用线上教学群向学生推送教学文件、学科前沿、学习方法等。

4 结束语

制冷工程设计与管理课程具有鲜明的工科特征，能够有效支撑对学生解决复杂工程问题能力的培养。本文对标工程认证标准要求，在分析现有课程教学实施方案存在问题的基础上，有针对性地分析了课程教学方案的改革方法，为课程教学的持续改进提供了参考。