基于综合项目的建环专业应用型本科实践能力培养

魏莉莉 武校刚 郭秀娟 张丽娜

摘  要：以建筑环境与能源应用工程专业为例，在应用型本科工科专业实践教学中深化实施产教融合，以来自工程实践的综合项目为载体，以多门课程的理论知识支撑大项目的综合设计、管理实践，将知识嵌入项目完成过程，以项目串联知识点，培养学生的项目整体意识、专业间协作意识，强化知识体系，增强学生应用实践能力。

关键词：综合项目;应用型本科;实践能力;知识网络

中图分类号：C961       文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）18-0147-04

Abstract： In the teaching of building environment and energy engineering specialty， one of the most important goals is practice ability. In this teaching cultivation， integrated project from engineering practice works as the medium of integrated course design. Several relative courses together support the design， through which the students learn project design and management. Isolated knowledges are embedded in the project， and they got connected in series. Through the design process， the global conciousness and cooperation conciousness can be promoted. A knowledge system can be built up， and practice ability can be promoted.

Keywords： integrated project; application-oriented undergraduate; practice ability; knowledge system

一、背景

为贯彻落实国家“十三五”规划纲要，深化产教融合、校企合作，提高应用型人才培养和服务区域、产业能力水平，国家发改委、教育部共同组织推进工程应用型高校建设。应用型本科重在“应用”二字，要求各专业紧密结合地方特色，注重学生实践能力，培养应用型人才，从教学体系建设体现“应用”二字，其核心环节是实践教学。如何更好的提高学生的实践能力，是摆在高等教育工作者面前的重要问题[1]。

建环专业属于应用性较强的工科学科专业，目前中国共有180多所院校开设了这个专业，在校学生3万多人[2]。该专业知识面广，涉及暖通、供热、制冷、建筑给水排水、建筑消防及建筑电气等研究领域[3]，毕业生除掌握扎实的专业理论基础，同时还需具备较强动手操作和工程实践能力[3-4]。从近几年就业情况来看，基本上超过90%的毕业生从事专业范围内的工程项目组织、设计、施工及管理等实际应用方面的技术工作。此外， 在市场管理与推广、物业管理、工程项目监理与售后服务等方面就业人数也呈增长趋势[2]。人才培养过程中需要在各个环节贯彻“培养应用型人才”的理念，将教学与工程实践紧密结合，才能将“厚基础、宽口径、高视野”的教学目标落到实处，培养出更多高素质的工程技术人才。

现有的实践教学体系仍普遍存在以下问题[5]：

1. 各实践环节之间知识相对孤立，缺乏有机联系和整体协调，不能形成科学完整的实践教学体系。

2. 实践教学程式化内容多，问题导向环节少，缺乏前后连贯的综合性实践环节。

目前许多学校开始研究推行项目驱动教学方式。常见的项目教学法有三种：（1）基于课程内容开展的课程

设计项目;（2）作为项目模拟教学的综合实训方式，如综合性、设计性实验、生产实习和毕业实习等;（3）毕业论文、设计项目[1]。这三种模式对培养学生的项目意识、提高实践能力有一定的促进意义。但本质上仍是一种理论学习模式，而不是真正的项目实践教学模式[6-7]。

本研究针对建筑环境与能源应用工程专业，结合建筑工程项目，以完成给排水系统、暖通空调系统、建筑电气系统、建筑智能化系统的设计、项目分析、造价为总目标，以建筑给排水、暖通空调、建筑电气技术、建筑智能化技术四门课程为理论基础，通过对应的课程设计实现单个系统设计分析、系统间协作，在此基础上加深对系统造价控制、施工管理知识，实现建筑安装工程设计、施工、预算、安装全过程依托同一个项目，打造面向工程的实践环境，使学生对基础知识从认知到掌握，加深理解深度，上升到靈活运用，在解决问题过程中培养和提升学生的工程分析能力，培养提高学生的实践能力[8-9]。

二、建环知识网络构建

建环专业教学体系与工程实践相对应，每门课程解决了工程的某部分问题，工程上各系统、各子工程互相配合，对应于教学体系中各门课程密切关联。因此工程实践能力要求学生具备整体观，理解并掌握课程群的关联，形成知识体系。专业认识教育为低年级学生开设，使学生明确专业学习内容及发展方向，了解并掌握基本的建筑知识、结构知识、绘图知识等。专业认识教育和专业基础课保证学生具备后续学习所必须的基本知识和基本技能。专业课分别对应于建筑的给排水系统、空调供热系统、冷热源、通风系统、电气系统、智能化系统、控制系统等。建环课程体系如图1。

在知识体系的基础上，建立学生的实践能力培养体系，如图2。以建筑、结构专业提供的图纸、数据为基础，通过建筑冷热源、暖通空调课程学习并掌握建筑的供热、空调、建筑冷热源系统原理、设计计算方法，通过课程设计完成系统暖通设计方案，解决室内温湿度问题，并提资料给建筑给排水、建筑电气、建筑智能化课程设计，实现管线的配合、基础参数的共享。在建筑给排水课程的基础上，通过课程设计解决建筑的给水、排水、热水、消防等问题，并为暖通设计提供冷却水、补水等系统。建筑电气与智能化系统与暖通设计、给排水设计的参数为基础，完成建筑的供配电、系统控制、建筑智能化等部分内容。通过四大部分的资料共享、管线配合，完成建筑综合设计方案。设计资料反向作用于建筑和结构，设计合理的开窗面积、机房面积、通风排烟井道、结构承重、设备基础等。建筑综合设计方案进一步作为安装工程施工组装与管理和工程造价的基础资料，完成项目管理相关内容。

通过基于课程群和综合项目的知识讲解、实践训练，学生可更深刻的理解知识间的联系，建立知识网络，形成知识体系，提高综合实践能力。

三、教学实践

在基于综合项目的实践能力培养体系顶层设计的指导下，教学实践过程是最重要的环节，脱离了实践教学过程，任何能力培养体系都是空中楼阁。

（一）综合项目的选择

综合项目作为知识网络体系建立和综合应用实践能力培养的载体，其重要性不言而喻。综合项目的筛选，应满足以下要求。

1. 工程内容能够涵盖主要课程知识点

暖通工程、给排水工程、建筑电气工程、建筑智能化工程都应该在工程中有所体现。

2. 工作量適中

工程项目的体量不宜过大，能够符合综合课程设计的要求。

3. 基础资料齐全

包括建筑、结构专业的图纸、设计说明、基础数据都应齐备，以便于学生顺利完成工程项目。

4. 工程方案有可选择余地

为充分发挥学生的创新创造能力，该工程的设计、管理难度应适中，既不能过于复杂，又要为多样化方案提供可能，利于学生的方案设计和比选，提高学生的分析能力。

（二）对教师的要求

1. 基于项目的综合课程设计包含了冷热源、暖通空调、建筑电气、建筑智能化、建筑给排水各专业的内容，因此采用联合指导组的方式，集体指导，各有侧重。

2. 教师应对项目整体有深入的了解，对各专业设计工程的协调内容、深度和时间节点有充分的理解和准备，引导学生完成专业间的提资和协作，选择最优化方案。

3. 加强对学生的引导。通过工程介绍、任务分析，充分调动学生主体责任感，以饱满的学习热情发挥主观能动性，才能达到事半功倍的效果。

（三）对学生的要求

1. 充分发挥主观能动性

学生是学习的主体，教师的教学思路和顶层设计都依靠学生来实现。因此，综合课程设计能否达到预定效果，主要取决于学生的自主学习能力和主动性。

2. 明确课程学习目标

只有充分理解综合课程设计的顶层设计，明确目标，才能最大限度的调动所学知识和资源，规划学习过程，实现预定学习效果。

（四）项目完成过程

1. 注重方案分析。系统方案的确定过程是学生依据理论知识，结合工程实践进行分析的创造性过程，是工程中最重要的思辨过程，因此应引导学生重视多种方案的设计和对比，从综合项目角度出发，找到最优化方案。

2. 强调专业协作。项目的完成过程相当于学生一人分饰各阶段工程师，学生可以理解各角色的不同立场和出发点，模拟专业协作过程，从分析、妥协、最优化过程中理解工程整体目标，而不是局限于某一个出发点。

3. 工程信息的表达。工程内容都是通过设计施工图来表达，学生的综合设计过程是一次实践锻炼，应根据国家、地方、行业相关标准进行工程设计、管理，以准确、详尽的表达设计思想和管理方案，养成做事规范化的良好工程习惯。

4. 过程跟踪与评价。综合课程设计过程就是学生思辨、分析的过程，因此跟踪学生的完成过程，可以更好的掌握学生的学习水平，对学习的难点和关键节点进行指导，辅助学生更好的完成项目，并作为最终评价的组成部分，同时也约束学生积极认真的投入学习过程。

（五）项目完成评价

与传统的独立实践教学环节不同，综合实践教学过程中，各系统的完成成果作为其他系统的基础，互相影响较大，评价过程中采用了下列原则。

1. 既重系统的规范性，又奖励自主创新

工程项目的完成必须遵守国家、地方、行业的相关规定，这是工程完成的底线，必须遵守的原则。规范之上，奖励学生根据工程具体情况、结合专业知识进行的独立分析和自主创新，培养创新意识和创新能力。

2. 重完成方法和思路，而轻结果

由于各系统成果不独立，重在使学生掌握方法、理解过程，而计算、分析的结果可能建立在其他系统提供的基础数据有偏差的基础上，因此结果在评价体系中的比重稍低。

3. 既重本系统的分析，又重系统间的协作

为了使学生建立知识体系，理解系统间关联，各系统间的协作部分也作为成绩评定的组成部分，倒逼学生理解专业间协作的重要性。

4. 重视答辩讲解，培养沟通能力

学生的成果应有展示、答辩的平台，并作为成绩的组成部分。准备展示的过程有利于学生整理思路、美化成果，培养学生的表达能力、沟通能力。

四、课程思政

（一）规范意识

综合项目的完成过程中渗入工程伦理道德和工程规范，使学生养成遵守规范、行业伦理的习惯，在未来的发展中融合团队、规矩做事、不逾矩。

（二）合作能力

基于综合项目的实践教学过程与传统的教学有所不同。以往各门课程相对独立，学生只需要自主完成本课程任务即可。综合实践教学中，学生完成综合项目各个系统的过程相当于扮演了工程过程中的多个角色，通过不同角度看问题，理解专业间协调、配合，加强了协作意识、合作能力。

（三）表达能力

通过综合项目成果展示，促进学生对项目过程进行思路整理、成果归纳，保证表达方式的准确性和说服力，对同行质疑进行分析、回应，提高表达、沟通能力和思维能力。

五、结束语

基于课程群的综合实践体系建立在综合项目基础上，以项目作为实践能力培养的载体和理论知识的用武之地，使学生对项目全过程负责，通过多角色扮演模拟工程实践过程中的专业间配合过程，多角度理解工程全过程，对系统掌握本专业知识、培养学生工程实践能力、规范意识、合作能力、表达能力具有重要意义，在应用型本科工科专业中值得推广。

参考文献：

[1]蒙艳玫，卢福宁，唐治宏，等.基于PROJECT BUS驱动的机械类本科生创新能力培养[J].实验室研究与探索，2014，33（2）：194-198.

[2]董春桥，杨家宽.建环专业应用型创新人才培养探讨[J].高等建筑教育，2010，19（6）：49-53.

[3]刘恩海，周挺，赵坤正.基于应用型建环专业实践环节教学的改革研究[J].高教学刊，2016（15）：136-137.

[4]王晏平.基于市场需求的建环专业复合型人才培养模式探

讨——《暖通空调》课程教学改革与学生能力培养[J].中国西部科技，2013（3）：96-98.

[5]孔建益，侯宇，高全杰，等.突出知识融合与能力培养的机械专业实践教学改革[J].中国大学教学，2012（6）：70-73.

[6]吴倩，滕刚.基于产学研的“研究性项目”教学模式探究与实践[J].中国西部科技，2009，8（3）：73-74.

[7]陈春玲，费宁.基于“项目驱动”的软件人才培养模式探索[J].南京航空航天大学学报（社会科学版），2009，11（4）：81-84.

[8]米洁，黄民.基于模块化知识体系的创新实践能力培养教学改革[J].中国大学教学，2014（9）：37-40.

[9]凌丹，牟萍.在综合课程设计中培养学生的创新能力[J].中国大学教学，2013（12）：58-59.