基于双需求导向构建多方协同育人机制的改革与实践

基金项目：2021辽宁省普通高等教育本科教学改革项目“服务国家战略新兴产业的双需求导向、多方协同人才培养模式的创新与实践”（项目编号：2021101）；2022年沈阳工业大学研究生教育教学改革项目“课程思政价值引领的土木工程学科发展与研究生培养的联动机制探究与实践”（项目编号：SYJG20222015）；2023年辽宁省研究生教育教学改革研究项目“服务双碳战略土木水利专业学位研究生‘五位一体’协同驱动培养模式改革与实践”（项目编号：LNYJG2023049）。

作者简介：周勃（1976—），女，博士，沈阳工业大学建筑与土木工程学院系主任，博士生导师，教授，研究方向为可再生能源利用与智能运维；李慧（1985—），女，博士，沈阳工业大学建筑与土木工程学院硕士生导师，副教授，研究方向为风电系统故障诊断与叶片设计；王义娜（1986—），女，博士，沈阳工业大学电气学院硕士生导师，副教授，研究方向为电气自动化；仝永娟（1984—），女，博士，沈阳工业大学环境与化学工程学院副教授，研究方向为能源高效利用。

摘" 要：基于新能源、节能环保、信息技术等国家战略新兴产业和工程教育能力培养的双需求导向布局改革方向，深化产教融合，搭建多方协同育人平台，通过专业资源库建设、跨学科课程体系、工程情景化教学模式和专业指导委员会的综合改革措施，形成“问题导向”和“求用取向”的建环专业建设机制，为我国新产业、新技术、新业态的转型升级注入强大的人才培养动力源泉。

关键词：新工科建设；人才培养模式；协同育人；产教融合

中图分类号：G642" " 文献标识码：A" nbsp; 文章编号：1673-7164（2024）13-0090-06

中国特色社会主义教育要挖掘教学方式中蕴含的思想政治教育资源，以实现全员、全程、全方位育人。为此，高等教育站在新的历史起点上，以树立社会主义核心价值观为导向，从课程、科研、实践、文化等多方面构建协同育人的新格局，切实落实立德树人的根本任务，坚持社会主义办学方向，推进高等教育的高质量发展。

科技革命呼唤新兴产业发展，培养大批新工科人才成为高等教育教学研究中迫切要解决的问题。2017年教育部高等教育司发布《关于开展新工科研究与实践的通知》，“新工科”的概念得到了高等教育界的关注，先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”。［1-2］但是，高校人才培养质量尚未完全适应我国经济结构调整和产业升级的要求，当代大学生虽然专业知识丰富，但欠缺创新意识和实践能力，以致出现了一定程度的供需错位。因此，把提高教育质量摆在国家发展战略高度上来认识，是高等教育改革义不容辞的责任和主攻方向。

传统高校工科培养模式形成了“专业定向、意识定态、思维定势和技能定型”的弊端，要求当代大学生应在实践的拘囿中发挥潜能、活跃思维、增益知识，高等教育使命才能实现。［3］随着人们对我国人居、生产、环境等要求的提高，社会对建筑环境与能源应用工程专业（以下简称建环）的人才培养提出了新的要求，专业评估标准发生了巨大变化，不但拓展了专业范围、强调学科交叉、专业内涵也由系统设计向建筑节能迁移。在专业改革外在需求下，综合性强、学科覆盖广的建环专业本身就具有良好的新工科内在培育基础，以培养工程实践能力为核心的教育改革势在必行。

目前的人才培养模式导致学生工程意识淡薄、实践能力较弱。［4］究其原因是学生在校参加工程实践的机会较少。［5］目前暖通空调行业发展迅速，需要高校提供更多的具有扎实理论基础并且能解决实际问题的技术人员，学生无法将自己所学的知识与工程实践联合运用，遇到实际问题无所适从。学生的专业知识面较窄，与成为一名卓越的建筑环境与能源应用工程师存在一定的差距，说明原有的人才培养模式显然不足以覆盖现有的专业内涵，难以适应行业发展和技术变革的需求。

本研究以建环专业建设为例，基于国家战略性新兴产业发展的现实需求，拓展专业内涵以建立适应社会经济发展要求的课程体系，基于培养工程实践能力的专业定位，搭建多方协同培养平台以改革传统教与学形态，基于适应国家战略新兴产业需求和能力培养需求的双重导向构建多方协同人才培养模式，不但有利于凝练专业特色和优势精准对接产业需求，而且有助于学生的知识、能力、素质协调发展，提升高等教育质量水平。

一、基于双需求导向的人才培养模式

（一）国家战略新兴产业的需求

建筑业作为全世界最古老的行业之一，面对我国能源和环境的双重压力，伴随着物联网、云端计算、人工智能、数字孪生等新技术的蓬勃发展，2012年建环专业指导委员会更新了办学指导性意见和评估标准：1. 扩展建筑节能、建筑设施智能技术专业范围；2. 增加充分利用自然能源专业任务；3. 综合建筑节能手段和自控技术；4. 重视节能环保。由此可知，专业的内涵和范围已转变为面向新能源、节能环保、信息技术的国家战略新兴产业的人才培养需求。专业改革的主要任务是从高度综合的现代科学技术中剖析交叉学科知识体系，合理选择知识点进行重组和融通，形成统摄的基础理论框架，构建产业牵引导向的跨学科课程体系。为此，围绕建筑节能、绿色建筑、可再生能源利用、智慧能源等行业发展现状凝练专业特色，邀请行业专家与专业教师共同组建专业指导委员会，以不同行业的人才差异化需求为驱动重新定位专业培养目标，强调学生的工程能力培养，并强化数字技术在教学中的融合和应用，依据培养目标逐一细化毕业要求以合理调整专业范围，确保内涵改革持续、稳定、深入地渗透于学生培养全过程。

（二）工程教育能力培养的需求

如图1所示，首先，新兴产业要求建设新工科，需要聚焦本行业及产业的紧缺技术和人才来及时调整培养目标和教学方法，提升专业建设与行业变革的契合度。为此，本专业聚焦实践能力、创新能力、自主学习和终身学习等能力培养进行一系列教学改革。其次，深化产教融合是提升应用型人才培养质量的关键，需要探索理论知识与专业实践之间的多方协同培养模式，以适应国家战略和新兴产业发展的需求。最后，现代科技正从高度分化逐渐转向高度融合，不同学科的知识理论、技术方法的交叉融合更加广泛和深入，导致以往的知识分裂需要构建跨越学科边界的课程体系。

紧跟国家科技战略决策部署，壮大卓越工程人才队伍，要求教育者明确培养目标和改革方向搭建多方协同育人平台，依托平台凝练专业特色和优势、重建课程体系、变革教学模式进行一系列改革实践，从而实现不同学科的知识流通、技术集成、成果互动，甚至能抽丝剥茧，发掘过去毫不相干的学科之间的共性规律，推动各学科取长补短、统筹推进、交叉融合，为应对多元性、综合性、复杂性的能源环境问题，培养灵活度高、适应性强、创新力强的高素质高水平复合型人才提供有效制度支撑。根据国家新兴战略产业的人才需求分析本专业的范围、任务和特色，依托学校“双一流”学科优势，将热力学与电气、信息、机械、环境等交叉学科建立跨学科课程平台，与公共基础平台多学科融合后再给学生导入专业课程知识，在专业特色和优势的基础上统筹规划专业课程模块。

二、专业调研与综合改革措施

依据工程教育能力需求，专业定期调研毕业生是否与学校定位、利益相关者期望、专业资源条件等内外部需求相符，并根据调研反馈与预期培养目标的错位持续规划改革方向。为此，学校2020年开展了广泛的问卷调研工作，主要反馈结果有：毕业生反馈实践不足的问题；在校生反馈课程目标不清楚；实践环节评价不合理；优秀毕业生反馈了专业软件需求旺盛的技能要求。

其中，特别是用人单位的问卷调研分析结果对综合改革发挥了重要的促进作用：1. 有思想、有理想、有抱负的青年，能够理解公司的各项举措，与公司同频共振，拒绝接收难以融入企业文化的毕业生；2. 敢想敢干、有魄力、有组织领导才能、有担当；3. 讲吃苦、不讲享受，对团队凝聚力有强烈的认同感同感；4. 需要订单式培养人才，应有培训教材，而且培训课程应由企业和高校共同参与；5. 高端人才需求由具体教师对接，一事一议，为吸引优秀生源采取奖学金留人、住宿环境留人、待遇留人等措施，改变了传统的用人模式。

为了尽早解决问卷反映出的专业教学与就业市场的不匹配、不兼容问题，本研究拟从资源共享、学科共建、情景共通等方面设计多种综合改革举措。

（一）建环专业资源库

建环专业资源库是本专业教学和科研的资源平台，由建环专业教师共同建立，内容涵盖大学期间与本科生学习、工作相关的各种产教研学等信息。学生在大学的不同学习、工作阶段，在资料库内可以查阅、学习相关资料，在深入认知专业的同时，提升自身的综合素质。建环专业资源库是师生共享共建模式、科教共融共存模式。共享是专业建设过程的一幅画卷，记录专业的成长，也暴露专业建设的不足，让教师明晰不同阶段的发展方向，让努力付出更有方向感。共建：教师上传的资料是学生的指路明灯，学生上传的资料既不是老师单独的成果，也不是学生默默地求知，而是师生共建。共融：让师资成果无阻碍地融入日常教学过程，让一代代的学生成果无阻碍地融入建环群体，跨学科常态融合。共存：让学生参与教师的教学科研，让教师参与学生的学习求索之路，建立一种信息时代交流模式。

建环专业资源库2021年开始建设到现在，解决了在校学生对专业教学资源知之甚少且无法灵活使用已有资源的问题，打造了一个以专业知识为主体的师生交互平台。培养了专业资源库建设团队，让双师型教师、教学名师、高水平教授的各项标志性成果成为专业资源库建设的组织保障。建立了职责明确的运作机制，组建专门的资源建设协调小组，保证协调资源建设整个过程中的各个环节所有进程有序进行。在此过程中，显著提高了老教师的信息化教育教学素养，充分发挥信息教育技术与学生志趣的衔接功能，使老教师从思想观念上接受了科技带来的教学改变，主动完善其教育科学理论，青年教师能够迅速融入教育教学过程。最重要的是，学生以其习惯的知识获取方式专享专业建设20多年来的有益科教成果，成为专创融合、学赛结合、就业考研、创新实践、专业前沿的重要平台。

（二）跨学科课程体系

本专业课程体系的建设优化始终坚持成果导向、目标导向、问题导向，从学校毕业标准和就业市场预期两方面出发，逆向设计教学内容和课程结构，不断强化创新和育才的针对性、完整性、实效性。整个课程体系包括通识教育课程、专业教育课程和实践教学三大平台：通识教育课程涵盖广泛、外延丰富，以夯实知识基础、关爱身心健康、培育人文情怀为重点；专业教育课程致力于帮助学生养成专业思维、积累专业经验、锻炼专业技能; 实践教学则是推动成果转化、促进理论升华的重要途径，能充分增强学生工程意识和合作意识，大力培养学生分析、动手能力。此课程体系构建目的在于解决下列问题：

一是坚持需求导向、产出导向，注重产教研用融合，优化课程体系，改革教学内容，把行业、企业和产业技术进步需求贯穿于课程体系，落实到课程。

二是处理好工程逻辑、技术逻辑和学科逻辑关系，基于人才培养目标定位统筹三者关系，注重学科交叉融合，实现科学精神、人文思想和工程素养协调统一。

三是要坚持知识、能力、素质协调一致原则，以能力培养为核心，注重知识应用和素质培养，理顺通识教育、专业教育和创新创业教育互通关系。

四是确保课程设置更加合理，优化学分结构，调整冗余学分，强化课程整合，保证课程对人才培养目标的支撑度、对毕业要求的达成度、课程内容与课程目标的符合度、课程要求与人才培养要求相契合。

（三）工程情境化的教学模式

在接受新知识，掌握新技术、了解新方法之前，学生会依靠自身固有的生活经验、思维习惯、行为模式来分析解决问题。

基于此，首先教师需要了解学生的认知起点，并能够把握学生已有认知与新知识的关联点并将其转化成具有逻辑特点的教学内容，是面向思维能力提升创设问题情境的教学过程。问题是事物矛盾的表现形式，在现代教学论中占据着举足轻重的地位，课堂教学教师应坚持问题导向，通过设计一个个合理的、发人深省的问题，可以很好地引导学生主动构建知识体系，分层次地逐一实现同一知识点的不同层级的能力目标，即引领学生的思维水平呈螺旋式上升，使原有的经验在深度或广度上持续变化。

其次，面向新兴产业和工程教育双需求，设置完善的实践教学体系，结合本专业的工程实际问题创设工程情景，并与企业合作开展实习、实训，从产教融合的角度，对学生进行科学素养、协同协作、统筹思考等全方位培养，让学生在面对工程设计解决工程问题时可以充分考虑经济、环境、法律、社会背景等各种制约因素。当学习者尝试把众多社会现象、事实和概念之间建立多维横纵交错的关联时，新旧知识就产生了结构化的思维内容和形式，学生在认知水平上将会表现出分析、综合、评价等高阶思维的变化。

最后，与企业合作共建实习基地，在教学过程中为学生提供参与工程实践的平台，制订联合培养协议、运行制度、评价和反馈制度，制订规范的实习计划、实施、考核、整改制度，尤其是校外创新实习环节。采取跨校修读、无领导小组讨论、随堂讨论、主题报告等灵活多样的课程考核方式，将知识考核与能力考核相结合。建立实践环节的全流程评价机制，从过程与结果两方面对学生的能力水平、课程培养完成度进行全面评价，通过建立健全学业评价机制，提高学习兴趣，激发学生学习的动力，培养学生的创新精神，保障学生在该人才培养模式中实现知识增值的目标。

（四）专业指导委员会

专业建设过程中政府产业、行业部门和研究院所等多方专家联合参加，旨在准确把握当前新技术和新产业对人才的培养需求，并清晰地掌握未来技术和产业的发展趋势。客观上来讲，在中国特色社会主义经济体制下，培养高层次高水平人才，不仅仅是高校的工作，而是需要政府部门、科研院所、行业产业专家等社会各界共同参与。从专业设定开始，学校应该邀请相关各方规划好专业发展方向和发展路径，以实现全方位全链条协同育人。

在产教融合、协同平台搭建进程中，学校形成了紧密的、稳定的科研教学师资队伍，吸纳科研平台的知名专家成立专业指导委员会，如图2所示。专业指导委员会是指导建筑环境与能源应用工程专业建设、课程改革、产教融合等教育教学研究的学术组织和智库机构，全面开展双需求调研，明确培养目标，确定培养学生的核心工程能力属性，明晰毕业要求，让企业深度参与人才培养全过程。作为专业建设顶层设计、质量监督、持续改进的核心组织机构，专业指导委员会的宗旨是应用先进的专业建设理念，集中专家的智慧和经验，充分发挥专家学者对高等教育教学改革的研究、咨询、指导等积极作用，促进专业建设。

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图2" 专业指导委员会组织机构和工作职责

三、多方协同育人平台建设

为持续实施综合改革并保障教学质量的持续改进，专业基于产学研用深度融合，搭建了多渠道、多层次协同育人资源平台。本专业在建筑可再生能源利用、能源系统全生命周期智能运维、农牧养殖环境数值模拟等方向形成了鲜明的研究特色，依托产学研用深度融合，汇集科研项目、校际联合、校企合作、科技社团等多渠道资源，为学生搭建重点实验室、虚拟仿真项目、创新创业竞赛、联合培养基地、校企校际合作、产业联盟等多层次平台，有机整合平台资源创建工程情境式教学模式，着力培养学生的工程实践能力和创新能力。

依托产学研用深度融合，高效汇集科学研究、国家级虚拟仿真、教育部产学合作、创新教育、双师型教师、校友论坛等多渠道、多层次资源，为学生搭建科研平台、创新平台、实践平台、虚拟仿真多方平台，研究多方协同育人的动力机制、管理机制、运行机制以增加平台资源的黏性，创建一流的教学环境和条件，如图3所示。

（一）科研平台

基于国家战略新兴产业的需求和相关行业发展的需求，通过产学研用深度融合有效汇集重点实验室、科技社团、产业联盟等多方资源搭建科研平台，科研团队开展建筑可再生能源利用等科学研究，以项目成果、校企校际合作、国际交流合作、外聘师资等丰富信息化教学资源库并组建专业指导委员会，反哺学生的创新创业、虚拟仿真和实践教学，积极组织学生参加国家创新创业训练课题。在此基础上，组织学生开发具有应用推广意义的新产品、新技术，并在导师指导下完成对产品的专利申请保护。这些知识产权与行业发展紧密相关，有利于学生及时了解行业现状及前景，开阔学习视野，培养技术创新能力和知识创新能力。积极聘请专家学者来校讲座，定期举办专业学术论坛，激发学生学习的热情和创新性。

（二）创新平台

本专业从低年级学生可以参加的全国高校BIM设计大赛、中国制冷空调行业大学生科技竞赛、大学生创新创业训练项目、全国节能减排大赛、绿色建筑设计大赛等，到高年级学生可以参加的人环奖、CAR-ASHRAE学生设计竞赛、挑战杯大学生课外科技竞赛等，整合资源建立学赛结合的教学模式。通过跨校修读学分、学术讲座、跨学科实验室互访、联合开展创新大赛、暑期研究生班等举措，摸索了一套协同培养的长效机制，保障实践教学能够切实有效地提升学生的创新实践能力。与合作企业组建联合授课团队，共同制订授课计划，定期开展“建筑能源大讲堂”校企联合授课。“互联网+”及其他行业比赛涉及专业调查报告、自然科学论文、软件模拟、工程设计、科技发明等多种实践训练，培养的学生创新意识得到了增强。学科竞赛重点突出节能减排方向，结合国家发展需求，紧跟专业发展趋势，围绕国家能源与环境政策，为国家节能减排培养科技人才。通过学科竞赛开展科技创新实践活动检验学生理论学习水平，强化了理论基础与应用的联系。

（三）虚拟仿真平台

依托国家虚拟仿真实验项目、教育部产学合作协同育人项目搭建虚拟仿真平台，采用环境模拟、建筑信息化等工具，将科研成果和学生竞赛成果作为虚拟仿真项目的对象，建立虚实结合的教学模式，加强虚拟仿真实验室的建设，通过虚实结合的教学手段，增强了专业自主学习能力和创新能力。以虚拟仿真项目为抓手建设信息化教学资源库，实现教学成果的共享开放，提升教学资源的质效。已建立的虚拟实验室共享校际合作平台重大仪器设备、实验室、图书馆等资源，通过定期参观实验室、实验室互通、学术交流等形式，联合开展创新创业大赛、暑期研究生班、跨学科合作实验，强化学生的创新创业教育，丰富学生的实践教学环节，探索一套协同创新培养的长效机制和模式，聚积了大量的专家资源和教学资源。

（四）实践平台

依托省级实验教学示范中心、省级大学生校外实践教育基地和校级实践基地、工程实训中心与虚拟仿真平台，可以共建实验、实习课程，为学生提供灵活应用理论知识的实践教学环境，为创新平台提供充分的资源条件。通过产教融合互派人员参与学校教学和企业实践等方式，创建工程情境教学模式提升了学生的创新实践能力。专业教师在校企合作基础上积累了大量工程实践素材，新增建筑节能典型案例视频、机电安装施工视频、FLUENT 室内环境模拟图、制冷机房 BIM 图等，从而形成一个完整的从知识到能力的实践体系，为学生营造一个贴近工程实际的实践教学氛围。

四、建设成效

首先，以产教融合为契机，本专业在搭建校企协同育人平台工作中注重整体布局，以科研项目共建为纽带、研究生跨学科联合培养为桥梁、本科生实习为抓手，牵手行业龙头企业、联合高水平设计院、紧密联系中小微科技型企业，诚邀企业专家共同探讨专业课程群建设，旨在培养学生的专业能力，构建了特色课程群。专业教师在指导企业研发的基础上积累了大量工程实践素材，新增建筑节能典型案例视频、机电安装施工视频、FLUENT室内环境模拟图、制冷机房BIM图等，从而形成一个完整的从知识—能力的教学体系，为学生营造一个贴近工程实际的教学环境。

其次，双需求导向易于快速响应人才需求。实施该培养模式的专业可根据国家科技创新发展和人才市场需求，及时调整反馈专业委员会的指导意见，快速响应新经济对人才的需求，不断形成的成果可以实时地滋养和丰富教学条件，既可满足产业升级对人才质素的动态需求，又能适应我国新经济发展需要，保证专业建设能够符合十四五规划中的“知识更新工程、技能提升行动”要求。

最后，多方协同育人易于实现培养目标。凭借多方协同育人机制，专业教师与高端智力资源共同瞄准新兴产业前沿技术构建跨课程体系，通过灵活多样的教与学模式改变传统知识给予方式，通过学业评价机制改革要求学生自主求取知识，有利于教师结合工程实际采取更具创意的考核方式，营造以学生为主体的自明性学业评价环境，从而保障受教育者清楚毕业要求，教育者实现培养目标。

参考文献：

［1］ 吴岩. 建设中国“金课”［J］. 中国大学教学，2018（12）：4-9.

［2］ 秦艳芬. 论政产学研的合作机制——兼谈大工程观背景下的工程教育发展［J］. 高等工程教育研究，2016（04）：47-51.

［3］ 成晓北，王晓墨，罗小兵. 工程教育认证背景下能源动力类专业改革的探索［J］. 高等工程教育研究，2019（201）：11-13.

［4］ 吴爱华，侯永峰，杨秋波，等. 加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济［J］. 高等工程教育研究，2017（01）：1-9.

［5］ 胡波，冯辉，韩伟力，等. 加快新工科建设，推进工程教育改革创新——“综合性高校工程教育发展战略研讨会”综述［J］. 复旦教育论坛，2017，15（02）：2+20-27.

（责任编辑：黄文波）