基于“建筑電氣與智能化”專業的新工科研究與實踐

張玉 鞠全勇 牟福元 高素美

摘要：本文通過對新工科建設的現狀分析，結合多年建筑電氣與智能化專業建設經驗以及現階段工程教育存在的問題分析，圍繞專業人才的社會需求，提出校企共建“智能樓宇”產業學院的新工科建設思路。

關鍵詞：新工科；建筑電氣與智能化；人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）33-0164-02

聯合國教科文組織在2016年的研究報告中指出：世界高等教育正在發生革命性變化，并呈現出了“大眾化、多樣化、國際化、終身化、信息化”的趨勢[1]。中國高等教育中的工科專業，作為其中重要組成部分，也在近幾年發生了深刻的變革。隨著全世界新一輪科技和產業革命的發展，以“新技術、新產業、新業態、新模式”四新為特點的“新經濟”蓬勃發展，從而對“新工科”人才提出了符合時代發展的新要求。

一、開展新工科建設是培養創新型人才的必然需求

一是新一輪科技革命與產業變革呼喚新工科。我們已經從蒸汽機時代為標志的第一次工業革命、電氣時代為標志的第二次工業革命、信息時代為標志的第三次工業革命逐步進入智能時代為標志的第四次工業革命。目前，新一輪世界科技革命和產業變革正在孕育，勢必將引發未來世界經濟、政治格局的調整，重塑國家競爭力在全球的地位，顛覆現有很多產業的形態、分工以及組織方式，實現多領域融通，改變人們的生活、學習和思維方式。

二是現代化經濟體系建設呼喚新工科。在“互聯網+”領域、人工智能領域、大數據領域、自動駕駛、無人機領域等新經濟的蓬勃發展、競爭激烈，我們必須主動應對未來戰略競爭，面向未來發展方向開設新興工科類專業，改造傳統工科類專業，建立更加多樣化、個性化的工程教育培養模式，使專業人才具備更高的創新創業能力、跨界整合能力。

二、現階段工程教育存在的一些問題

我國目前擁有世界上最大的工程教育規模，2016年在校生達1007.7萬人，年招生297.8萬人，畢業269.1萬人，均占世界總量的一半左右。高等工程教育的發展為我國社會經濟建設提供了堅強的人才保障。但是，教育的質量有待提高。從學校層面看，如何系統解決培養什么樣工程人才的問題？以及如何培養出這樣的人才？仍然需要做大量細致的研究和工作。從專業層面看，往往認為人才培養計劃就是課程計劃，進行某個方面的改革，首先考慮的就是增加這個方面的課程。形成“缺啥補啥”的課程體系，缺少系統性地思考人才培養模式。從老師層面看，認為教學就是上課，注重自身授課水平的提高而忽視課程在專業人才培養中的地位、作用。對廣大學生來說，學習是被動的，教師讓選什么課就上什么課，至于為什么學和有什么用鮮有思考。對于用人單位，往往是學校推薦畢業生的被動接受者，沒有從真正意義上將企業需求轉化為學校的人才培養目標。

三、圍繞新工科建設，探索人才培養的新模式

新工科（Emerging Engineering Education，3E）是基于國家戰略發展新需求，國際競爭新形勢，立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向。“新工科”概念如何理解？可以是全新的工科專業，也可是對老工科專業提出的新要求。“新工科”的內涵是以立德樹人為引領；以應對科技變化、塑造未來為理念；以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑；著眼于培養未來多元化、具有創新能力和適應變化能力的卓越工程人才。

立德樹人就是要強化工科學生的家國情懷、國際視野、法治意識、生態意識和工程倫理意識等，著力培養“精益求精，追求卓越”的工匠精神。為此我們應樹立創新型專業教育理念，深化創新創業教育改革，提升學生的工程技術創新能力；樹立綜合化學科專業教育理念，培養學生能從多學科的視角審視，形成對宏大或復雜工程的系統視野；樹立全周期工程教育理念，按照工程項目的全生命周期，落實CDIO、OBE等要求，推進專業教育全程改革；堅持并落實“學生中心、成果導向、持續改進”等工程教育專業認證理念[2]。

對于應用型人才培養，需要牢固樹立需求導向或成果（產出）導向的培養理念，由于成果（產出）是由需求決定的所以需求導向和成果導向是相統一的。要堅持以職場環境為背景的培養模式，建立校企協同、教育教學融合、共性培養與個性指導相結合的全方位育人新機制[3]。實施自主選擇專業、個性化的課程體系、線上線下結合，課內課外結合，教師引導以學生為中心的教育方式變革，以應對現代社會的快速變化和未來不確定性的挑戰。

四、圍繞產業需求和未來發展趨勢，進行專業建設

建筑電氣與智能化專業借鑒國際工程教育標準，堅持落實學生中心、成果導向、持續改進等工程教育理念，人才培養方案制定在滿足國家專業通用要求的基礎上，能夠適應服務區域的社會經濟發展需要，體現學校辦學的特色與優勢。專業人才培養目標制定，力求反映畢業生主要的就業領域需求，以及學生畢業3—5年后對事業發展的預期。培養用現在還未出現的技術，去解決還未出現的問題的未來科技人才。

建筑電氣與智能化專業的培養目標定位：培養適應社會主義現代化建設需要的素質、能力、知識協調統一的全面型人才。畢業生必須具備電工電子技術、控制理論及技術、計算機技術、網絡通信技術、建筑及建筑設備、建筑智能環境學等較寬領域的基礎理論；掌握建筑電氣控制技術、建筑供配電、建筑照明、建筑設備自動化、建筑信息處理技術、公共安全技術、節能控制技術等專業知識。使得畢業生具有基礎扎實、知識面寬、綜合素質高、實踐能力強、創新意識濃的特征，具備執業資格，甚至是國家注冊工程師資格。

畢業生能夠從事建筑電氣及智能化技術相關的工程設計、工程建設與管理、從事系統集成、信息處理、建筑節能等工作，并具有建筑電氣與智能化技術應用研究和開發的初步能力。

新工科建設應改變過去正向設計人才培養方案，即從構建課程體系入手的課程導向人才培養方案設計的方式。應借鑒OBE理論，實施“反向設計”——經由需求確定培養目標，由培養目標決定畢業要求，由畢業要求決定課程體系，環環相扣。具體實施有六個主要環節：第一，根據社會對建筑電氣與智能化方向人才需求確定培養目標；第二，根據培養目標確定該專業學生的畢業要求；第三，根據畢業要求確定人才培養的指標點；第四，根據指標點確定專業課程體系；第五，根據課程體系確定教學要求；第六，根據教學要求確定教學內容，通過教學大綱，明確每一門課程教學對學生達到畢業要求的貢獻是什么，以及如何貢獻。

五、產教融合，共建“產業學院”

校企共建“智能樓宇”產業學院是產教融合培養創新創業型人才的需要。建筑電氣與智能化專業通過校企共建“智能樓宇”學院，使企業直接參與到人才培養的全過程，讓企業把學生當成自己的員工一樣培養，才能真正深化產教融合、科教融合、校企合作工作，培養學生動手能力與創新創業能力，打造學校的應用型辦學特色[4]。

人才培養過程分三階段進行，第一階段：學生前兩年時間在學校所在地上課，按共同制定的人才培養方案完成在校必須完成的基礎課程與部分專業基礎課程學習；第二階段：第三年在企業所在地主要學習專業知識和訓練專業實踐能力及工程實踐能力；第三階段：最后一年在合作企業及行業內其他企業頂崗實習，完成職業能力訓練和畢業實習、畢業設計工作。

建筑電氣與智能化專業將培養學生解決復雜工程問題能力，貫穿于人才培養的全過程。學生入學第一學期開始接受基于BIM的全生命周期的綜合性工程項目。該“復雜工程問題”將貫穿其四年學習全過程，通過從認知、了解、各系統工程設計、制作施工、工程應用、維護改進的全過程，達成人才培養目標。

參考文獻：

[1]葉民，孔寒冰，張煒.新工科：從理念到行動[J].高等工程教育研究.2018，（01）.

[2]葛金龍，焦宇鴻，王傳虎.校企合作模式下實驗教學體系優化與改革研究[J].陰山學刊（自然科學版）.2017，（03）.

[3]曹丹.從“校企合作”到“產教融合”——應用型本科高校推進產教深度融合的困惑與思考[J].天中學刊.2015，（01）.

[4]李玉倩，蔡瑞林，陳萬明.面向新工科的集成化產教融合平臺構建——基于不完全契約的視角[J].中國高教研究.2018（03）.