郭二宝 王晏平 王海涛
摘要:传统的教学已经无法适应工业4.0背景下人才的培养,建筑环境与能源应用工程专业本科教育的目标是培养合格的工程技术人才。通过借鉴国内外建环专业本科教育的发展趋势,探索区域性高校学科专业建设之路。以安徽建筑大学建环专业建设为例,研究与实践了区域性高校探寻特色办学的创新路径。
关键词:区域性高校;建环专业;特色办学;教学改革;人才培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2019)37-0161-03
我国目前的建筑环境与能源应用工程专业是2012年在建筑环境与设备工程、建筑节能技术及建筑设施智能技术调整和有机结合的基础上形成的、以工程应用为重点的本科专业。建筑环境与能源应用工程专业以工程热力学、传热学、流体力学、建筑环境学和热质交换原理与设备为基础,解决建筑中的环境与能源问题。
一、国内外建环专业的发展趋势与现状
1.国外高等教育对建环专业的设置情况。国外各高校对建环专业的设置情况各具特色。俄罗斯的专业教育特点在于综合性,尽管该专业在俄罗斯已有70多年历史,他们却始终坚持综合性的特点,基本没做改变,只是增强了大气环境的内容。美国对建环专业的设置偏重于设备制造,而研究本专业的工程系统设计较少。这也是美国建筑设备制造业一直居于世界领先的原因。但学生对建筑缺乏了解,不懂得暖通空调系统该如何与建筑结构相互协调。为了弥补这一培养模式的不足,现在美国一些高校开始设置“Building Technology”专业,专业范围与我国建筑环境与能源应用工程专业基本相同。英国、瑞典、丹麦等西北欧国家的教学模式与美国恰恰相反,学生大部分时间是学习专业课和与系统相关的课程,设备相关内容并不多,提倡“够用为度”。在专业教学当中,暖通空调与建筑电气技术占了相当大的比例。在英国,教学质量被认可的学校,该专业毕业生可在3年后成为“注册设备师”。瑞典、丹麦有几所著名大学设置此专业,学习内容和范围与中国基本相同。日本的本专业(建筑设备)被作为3个研究方向(建筑学、建筑结构、建筑设备)之一设在高校的建筑系中。日本的建筑设备专业与建筑结合得非常紧密,他们的建筑设备工程系统设计也十分严谨完善。
2.国内高等教育对建环专业的设置情况。我国建筑环境与能源应用工程专业形成于20世纪50年代,为解决第一个五年计划156项重点建设项目的“三北地区”采暖问题、工厂通风与少量建筑空调问题,参照苏联模式建立“供热供煤气及通风”(简称“暖通”)专业,60年代初建成了包括哈爾滨工业大学、西安建筑科技大学、同济大学、清华大学、湖南大学、天津大学、重庆大学、太原理工大学在内的,也就是高校同行中常说的暖通专业老八校,形成了以保障劳动生产环境条件的建筑暖通空调引导高等学校人才培养目标的基本格局,其一定程度上与我国当时的社会经济发展相适应。目前国内设置“建筑环境与能源应用工程”专业的本科高校约有158所,分别设置在土木工程学院、环境工程学院、市政工程学院、建筑学院、热能工程学院、机械工程学院等,由此也反映出国内各高校由于主管部门的行业性、办学特色以及地域特点,对本学科内容所表现出来的差异性。
二、区域性高校的专业建设路径
第四次工业革命正以指数级速度展开,传统的教学空间布局、教学组织模式、教学方法与技术等已经无法适应工业4.0背景下人才的培养,我们必须在创新中寻找出路[1]。迫切需要培养大批拥有更强的创新能力和适应能力的新兴工程科技人才[2]。未来对专业人才类型的需求也更加强调不同领域、不同层次、不同能力的人才[3]。工科优势高校作为传统工科特色和行业特色的高校,结合其工科整体实力强[4]、技术领先研发优势明显[5]、与产业联系紧密[6]等特点,进行专业改造升级路径探索与实践。综合性高校主要依托其自身多学科性[7]、基础学科扎实性[8]、科学研究性[9]以及资源配置多样性[10]等优势,以科技前沿和国家重大需求为导向,面向未来新技术和新产业发展,整合学科交叉融合,推动应用理科向工科延伸。区域性高校应立足于区域经济发展和产业转型升级的需要,以产教融合为核心,与地方社会、经济、产业等协同发展,建设自适应的地方院校人才培养体系,培养大批具有较强行业背景知识、工程实践能力、满足行业发展需求的应用型人才[11]。
区域性高校的建设思路应有更系统全局的方法和措施,结合高校自身特点和属性,关注分区域布点发展,彰显自己的特色。若做法趋同,仅仅通过简单地课程相加、专业联培、产业对接,就会导致培养的目标定位不清晰、工科教学理科化、工程教育与行业企业实际需求严重脱节等问题。对于专业建设时间较长的院校,自然会经过多年积累沉淀而形成自己的办学特色。这是社会需求使然。但如果一味地墨守特色,而不思新进,那么这种陈旧的特色久而久之必然也是堪忧的。
安徽建筑大学是一所具有鲜明地方特色的省属理工科院校,是安徽省最早创办建筑环境与能源应用工程专业的院校之一,根据学校“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位,学科利用安徽省独特的地缘优势和气候特征,在宏观与微观热湿环境、建筑与区域能源系统、太阳能及可再生能源利用、建筑节能与控制技术及宜居性徽派建筑的室内环境等方向形成了较鲜明的特色,在省内外具有一定影响。2003年,我校抓住我省燃气工程发展的机遇,增设了城市燃气方向,成为我省唯一一所设立燃气方向的高校。2008年建环专业被评为安徽省首批省级特色专业建设点。2009年专业通过了建设部高等教育专业评估,获得供热、供燃气、通风及空调工程学科硕士学位授予权。2014年通过住建部高等教育专业复评估。建筑环境与能源应用工程专业本科教育的目标是培养合格的工程人才,教会学生建立工程概念,培养工程思维,掌握解决本专业工程技术问题的方法,这是本专业本科教育的关键。
三、办学指导思想、培养目标和办学特色
(一)办学指导思想
全面落实党的教育方针,坚持社会主义办学方向,认真贯彻学校的教学质量立校、科研实力强校的办学理念,充分利用学校土建类学科齐全的优势,结合我校学科专业的特点和社会对人才培养规格的要求,强化工程应用能力和创新能力的培养,着力推进素质教育,树立现代工程教育理念。
(二)人才培养目标
1.具有良好社会责任感、职业道德及人文素养。
2.能够在设计研究、工程建设、设备制造、系统运营等领域从事供暖、通风、空调、净化、冷热源、供热、燃气等方面的规划设计、研发制造、施工安装、运行管理及系统保障等技术或管理岗位工作。
3.具备从事室内环境控制、能源应用、建筑节能等方面的科学研究基础。
4.具备良好的沟通表达能力及团队合作能力。
5.具备创新精神、可持续发展理念和国际化视野,能不断地学习和适应发展,在行业内具有较强的就业竞争力。
结合我校的办学条件、学科专业优势、社会对人才知识结构和能力结构的要求以及安徽省地方经济建设和社会发展的特点等,提出了我校建筑环境与能源应用工程专业的办学定位:立足安徽省城乡建设,面向全国,培养在供热、供燃气、通风及空调工程及建筑节能等方面基础扎实、动手能力强的高级工程技术人才,把我校建筑环境与能源应用工程专业办成省内一流、国内具有较大影响的专业。
(三)专业办学特色
1.毕业生具有较全面的土建类学科专业知识,综合能力强。
2.注重工程实践能力的培养,学生具有较高的工程素养。
3.传承“徽匠精神”,培养学生扎根基层的品质和服务基层的能力。
4.加强教育教学改革,重视第二课堂对学生能力的培养。
5.增加对与注册接轨的知识体系的传授,实现与执业注册知识体系的衔接。
四、专业教学改革
重视教育教学改革和研究工作。立足安徽建设,依托我校“大土建”学科优势,结合我校五大重点发展领域之一的“节能环保”,针对我校建筑环境与能源应用工程专业课程体系、实践性教学环节等,深化“建筑环境”方面教学内容改革,引入现代科技新技术、新课程;加强“能源应用”方面课程体系与新能源、可再生能源应用、建筑节能、绿色建筑等领域的结合。
近5年,在专业教育教学改革方面开展了一系列延续性工作。2014年启动建筑环境与能源应用工程专业卓越工程师计划,并基于卓越工程师计划建设了校企合作培养体系;2015年启动建筑环境与能源应用工程专业省级综合改革试点研究,并修订了专业培养方案;2017年以本科教学审核性评估为契机,结合专业认证要求,进一步完善了专业培养方案;2017年开始开展工程教育专业认证背景下建筑环境与能源应用工程专业人才培养模式研究;另外,启动了建筑环境与能源应用工程省级特色(品牌)专业建设。在课程建设方面,《绿色建筑技术及其理论》2014年开始大规模在线MOOC课程建设,目前课程已上线运行。在实践教育方面建立了工程实践教育基地。
五、课程建设
开展课程建设是专业建设和发展的重要措施。根据学科的最新发展,对课程教学内容进行了相应调整;对各课程师资的配备进行了优化,选择教学经验丰富、学术水平高的教师作为课程负责人。我校建筑环境与能源应用工程专业主干课教材采用的均为教指委推荐的国家规划教材。在选用国家优秀教材的基础上,启动了配套教材的编写工作,特色课程均由教师自编讲义,编写了《流体力学》、《建筑环境学》、《建筑设备》、《燃气供应工程》等教材。
课程建设由点到面逐渐展开,首先抓主要学科基础课和专业主干课的课程建设,以全面带动其他课程的建设。其中《流體力学》、《给水排水工程》为省级精品课程,《建筑设备》、《暖通空调工程》、《传热学》为校级精品课程,《工程热力学》、《流体输配管网》为校级优秀课程,《建筑环境学》为校级重点建设课程。另外,紧跟学科和行业发展,突出专业培养特点,设置《绿色建筑(双语)》、《建环专业软件应用》以及《暖通空调工程设计概论》为特色课程。2014年开始《绿色建筑技术及其理论》大规模在线MOOC课程建设,目前课程已上线运行。
六、专业培养方案
1.体现不同学科交叉、渗透、融合而推动专业发展的时代特征。
2.设置专业培养目标与毕业要求实现矩阵,体现工程教育专业认证以产出为导向、以学生为中心和持续改进三大基本理念。
3.以省级专业综合改革试点和品牌专业建设项目成果为基础,体现学科发展趋势,立足安徽建设,依托我校“大土建”学科优势,结合我校五大重点发展领域之一的“节能环保”,针对本专业课程体系、实践性教学环节等,深化“建筑环境”方面教学内容改革,引入现代科技新技术、新课程;加强“能源应用”方向课程体系建设。
4.紧跟学科和行业发展,设置《绿色建筑(双语)》、《建环专业软件应用》以及《暖通空调工程设计概论》为特色课程。
5.在专业方向的设置上,充分考虑我省建设的需要,开设了在本省有较大市场需求的市政燃气工程方向的课程。
七、结语
区域性高校应立足服务地方建设,发挥学校的学科优势,形成自身的特色。在强化基础的同时,注重工程应用能力的培养;在满足建筑环境与能源应用工程专业人才培养基本规格的前提下,培养适应国家建设需要,德、智、体、美全面发展,基础扎实,知识面宽,应用能力强,素质高,有创新意识,具备从事工业与民用建筑暖通空调和燃气工程及室内建筑给排水、建筑热能供应系统的设计、安装、调试、运行管理及建筑设备自动化系统的方案制订的能力,并具有初步的应用、研究与开发能力,能在设计、研究、安装、物业管理及工业企业等单位从事技术与管理等方面工作的应用型高级专门人才。