基于CDIO理念的工業通風課程設計教學方法討論〔〕:

摘要：根據新工科人才培養要求，結合工業通風的理論教學內容，通過分析工業通風課程設計現狀，發現工業通風課程設計教學過程中，主要存在課設時間安排不合理、課設選題單一、課設組織和施行不合理、學生設計思路狹窄、考核方式不合理的問題。本文將CDIO理念與工業通風課程設計課程特征相結合，對課程設計的選題、施行、考核等幾個方面進展改革與討論，構建新的工業通風課程設計教學形式與方法。

關鍵詞：CDIO理念；工業通風；課程設計；教學方法

本文引用格式：皮子坤，等.基于CDIO理念的工業通風課程設計教學方法討論[J].教育現代化,2022,7(44):111-113.

DiscussiononIndustrialVentilationCourseDesignTeachingMethodsBasedontheConceptofCDIO

PIZi-kun,DONGZi-wen,LIRui,LUOChen,YICan-nan

〔SchoolofSafetyandEnvironmentEngineeringofHunanInstituteofTechnology，HengyangHunan〕

Abstract:binedwithtrainingrequirementsofnewengineeringtalentsandthetheoryofindustrialventilationofteachingcontent,throughtheanalysisofindustrialventilationdesigncurriculumpresentsituation,thereareproblemsinthecourseofindustrialventilationdesignteachingsuchasunreasonabletimearrangementoflessons,singletopicselection,unreasonableorganizationandimplementationoflessons,narrowdesignideasofstudents,andunreasonableassessmentmethod.Inthispaper,theCDIOconceptandthecharacteristicsofindustrialventilationcurriculumdesignarebinedtoreformanddiscussthetopicselection,implementation,assessmentandotheraspectsofcurriculumdesign,soastobuildanewteachingmodeandmethodofindustrialventilationcurriculumdesign.

Keywords:CDIOconcept;Industrialventilation;Curriculumdesign;Teachingmethod

一引言

湖南工學院是湖南省一所普通二類本科院校，平安工程專業于2022年通過全國工程教育認證，所以對理論性教學特別重視。?工業通風?課程設計作為工業通風的理論性教學環節，是對工業通風相關理論知識的靈敏運用和檢驗，綜合考察學生針對工業粉塵、有毒有害氣體、余熱余濕問題的處理方案、設計步驟、相關尺寸設計計算以及查閱設計標準和工程制圖繪圖的才能。

CDIO工程教育理念是近十幾年來國際工程教育改革的最新成果【1】。主要包括構思〔Conceive〕、設計〔Design〕、實現〔Implement〕和運作〔Operate〕4個環節【2】。為了讓學生以積極的，理論的方式學習，實現以培養學生個人動手才能、團隊協作才能及系統適應才能為目的【3】。

工業通風理論課程主要是通過通風工程與空氣調節技術，一方面，改善消費車間和居住建筑的空氣質量，以保護車間一線員工的生命安康，進步勞動消費率；另一方面，許多工業部門又是消費正常進展，進步產品質量所不可或缺的重要組成局部。通過理論課的學習，使學生掌握通風除塵相關理論知識，以及通風除塵系統設計的步驟及相關計算，為后續的工業通風課程設計打下理論根底。

在工業通風課程設計理論教學環節中引入CDIO理念，對其進展教學改革，以便能更好地進步學生的理論轉化理論、理論動手、團隊協作、溝通與交流等才能，從而真正進步理論教學環節的教學效果。

二工業通風課程設計教學現狀

平安工程專業的?工業通風?課程安排在第五學期，課程分為理論教學和理論教學兩個局部，課程設計的理論教學環節是培養學生解決實際復雜工程問題才能的重要環節。目前，工業通風課程設計教學主要存在以下幾個方面的問題。

〔一〕課設時間安排不合理

工業通風課程設計往往安排在理論課程與實驗理論課程之后，接近本學期中后段，學生面臨一些提早考試課程復習和期末復習，時間短，任務重，學生花在工業通風課程設計上的時間較短，往往存在局部學生以應付了事，導致本環節的教學效果不理想。

〔二〕課設選題單一

工業通風課程設計選題比擬單一，往往是由指導老師直接布置一個題目，題目數量單一，學生沒有參與選題，雖然對每班進展了分組，但由于題目的單一而未考慮學生的差異性，沒有真正發揮不同類型學生的特長和興趣。

〔三〕課設組織和施行不合理

工業通風課程設計是由指導老師統一組織施行，對班級進展分組，每組不超過4個，但小組內部沒有進展有效組織，往往只是進展簡章的任務分工：文獻查閱與設計說明書編寫、方案設計、工程圖紙制圖、水力計算及設備選型，導致最終的設計成果各局部之間存在不匹配現象。這主要是沒培養起小組間的有效團隊協作、溝通與交流才能。工業通風課程設計由于時間較短，往往借助于CAD軟件進展方案設計，學生沒有親自動手制作實物，學生的理論動手才能進步有限。

〔四〕設計思路狹窄

平安工程17-1班學生總人數為42人，在工業通風方案設計過程中，設計思路狹窄，以該班所設計中采用的除塵器為例，如圖1所示。

由圖1可知，該班大局部學生的設計方案都采用旋風除塵器或袋式除塵器，占83.3%，而少局部學生選擇了濕式除塵器、電除塵器、采用多級除塵方式，占16.7%。可以看出，一方面受到選題單一的影響，學生的設計思路放不開；另一方面學生的設計思路相對保守，設計方案千篇一律，缺乏創新與勇氣。

工業通風課程設計的最后一個環節風機選型與工況確實定方面。該班學生在這個環節中存在問題比擬多，主要是對風機選型設計思路與結果均較為單一，如圖2所示。

由圖2可知，該班大局部同學在風機選型設計環節中，思路比擬簡單，并沒有真正進展風機選型設計，僅僅是簡單地給出選擇何種風機，或風機所需要為通風除塵系統提供的風量、風壓等，未能根據風機特性曲線與管網特性曲線，來確定風機的理論工況點和實際工況點等參數。

〔五〕考核方式不合理

工業通風課程設計的考核方式及所占權重，如表1所示。

由表1可知，工業通風課程設計的考核方式主要是出勤率、圖紙質量、設計說明書質量三個方面。考核方式比擬單一，考核內容不合理，缺乏過程考核，不能全面、客觀地反響學生的真實程度。

三CDIO理念在工業通風課程設計教學中的應用

將CDIO工程教育理念引入到工業通風課程設計課程特征相結合，綜合考慮課設現狀，從課設時間安排、選題、組織施行、設計思路、考核方式等方面進展改良。運用CDIO理念的構思、設計、施行、運行形式應用到課設教學形式中，以培養學生的理論動手和團隊協作才能。

〔一〕調整課設時間安排

考慮到以往工業通風課程設計時間安排在第五學期中后段，理論課程和實驗課程之后，設計時間短，任務重，學生精力集中度不夠。因此，將課設開始時間提早布置，在上理論課時，將設計題目布置給學生，一方面，學生可以根據設計題目，在上理論課時，帶著問題學習，更加有的放矢，更能激發學生的學習興趣和積極性；另一方面，進一步延長了課設時間，讓學生有更多的精力，投入到課設當中，進一步保證了課設完成的質量。

〔二〕課設選題方案改革

針對以往課設題目單一的問題，充分考慮學生個體差異，進一步豐富課設題目內容，施行一組一題，各題難易程度不一，學生可以根據自己的興趣，自由組織團隊，自主選題，經指導老師同意后確定設計題目即可[4,5]。題目內容豐富多樣性，一方面保證課設知識面涵蓋性；另一方面，學生自主選題，滿足不同個體的差異需求，進步學生的積極性與參與度。

以通風除塵系統方案設計為例，運用CDIO工程教育形式融入課設當中，著重培養學生的專業知識、個人才能、人際團隊才能，如表2所示。

〔三〕課設組織施行

根據CDIO教育理念，課設的組織施行過程以學生自主設計為主，指導老師為輔，詳細施行流程如表3所示。

〔四〕拓寬學生設計思路

學生的設計思路狹窄的原因是多方面的【6】。一方面，是學生的理論根底知識掌握不夠全面，造成方案設計時的局限性；另一方面，是學生缺乏深化考慮，發散性思維不夠，重視程度不夠，容易形成跟風設計，由于課設時間短，任務重，造成別人怎么設計，自己也怎么設計的跟風現象。為了拓寬學生的設計思路，在理論課學習時，采用工程式、案例式和引導式教學，重點培養學生的發散性思維與自主考慮解決問題的才能，課設期間，指導老師要有意識地引導學生進展橫向和縱向的設計思路拓展，進一步進步學生的設計質量。

〔五〕優化課設考核

課設考核是檢驗教學成果的重要環節，一方面不能客觀反映學生的實際學習情況；另一方面，不能真實反響課程教學效果和存在的問題。甚至，考核的不合理性，會對學生的積極性和參與度造成一定的影響。針對以往課設以考勤、設計說明書、設計圖紙"三件套";決定成績的傳統考核方式，將考核分為學生自評〔占20%〕、小組內部互評〔占20%〕、指導老師評價〔占40%〕的過程考核和辯論質量〔占20%〕，使課程考核更加客觀、更能反響老師教學和學生學習的真實程度。

四結論

通過將CDIO理念與工業通風課程設計的課程特征相結合，通過調整課設時間、選題改革、組織施行過程調整、引導和培養學生的發散性思維與自主考慮解決問題的才能、優化課設考核方式，促進了學生自主學習的積極性與參與度，培養了學生的團隊溝通與協作的才能，在一定程度上具備解決復雜工程問題的才能，為學生到達畢業要求打下了堅