郭二寶 王晏平 王海濤
摘要:傳統的教學已經無法適應工業4.0背景下人才的培養,建筑環境與能源應用工程專業本科教育的目標是培養合格的工程技術人才。通過借鑒國內外建環專業本科教育的發展趨勢,探索區域性高校學科專業建設之路。以安徽建筑大學建環專業建設為例,研究與實踐了區域性高校探尋特色辦學的創新路徑。
關鍵詞:區域性高校;建環專業;特色辦學;教學改革;人才培養
中圖分類號:G642.0? ? ?文獻標志碼:A? ? ?文章編號:1674-9324(2019)37-0161-03
我國目前的建筑環境與能源應用工程專業是2012年在建筑環境與設備工程、建筑節能技術及建筑設施智能技術調整和有機結合的基礎上形成的、以工程應用為重點的本科專業。建筑環境與能源應用工程專業以工程熱力學、傳熱學、流體力學、建筑環境學和熱質交換原理與設備為基礎,解決建筑中的環境與能源問題。
一、國內外建環專業的發展趨勢與現狀
1.國外高等教育對建環專業的設置情況。國外各高校對建環專業的設置情況各具特色。俄羅斯的專業教育特點在于綜合性,盡管該專業在俄羅斯已有70多年歷史,他們卻始終堅持綜合性的特點,基本沒做改變,只是增強了大氣環境的內容。美國對建環專業的設置偏重于設備制造,而研究本專業的工程系統設計較少。這也是美國建筑設備制造業一直居于世界領先的原因。但學生對建筑缺乏了解,不懂得暖通空調系統該如何與建筑結構相互協調。為了彌補這一培養模式的不足,現在美國一些高校開始設置“Building Technology”專業,專業范圍與我國建筑環境與能源應用工程專業基本相同。英國、瑞典、丹麥等西北歐國家的教學模式與美國恰恰相反,學生大部分時間是學習專業課和與系統相關的課程,設備相關內容并不多,提倡“夠用為度”。在專業教學當中,暖通空調與建筑電氣技術占了相當大的比例。在英國,教學質量被認可的學校,該專業畢業生可在3年后成為“注冊設備師”。瑞典、丹麥有幾所著名大學設置此專業,學習內容和范圍與中國基本相同。日本的本專業(建筑設備)被作為3個研究方向(建筑學、建筑結構、建筑設備)之一設在高校的建筑系中。日本的建筑設備專業與建筑結合得非常緊密,他們的建筑設備工程系統設計也十分嚴謹完善。
2.國內高等教育對建環專業的設置情況。我國建筑環境與能源應用工程專業形成于20世紀50年代,為解決第一個五年計劃156項重點建設項目的“三北地區”采暖問題、工廠通風與少量建筑空調問題,參照蘇聯模式建立“供熱供煤氣及通風”(簡稱“暖通”)專業,60年代初建成了包括哈爾濱工業大學、西安建筑科技大學、同濟大學、清華大學、湖南大學、天津大學、重慶大學、太原理工大學在內的,也就是高校同行中常說的暖通專業老八校,形成了以保障勞動生產環境條件的建筑暖通空調引導高等學校人才培養目標的基本格局,其一定程度上與我國當時的社會經濟發展相適應。目前國內設置“建筑環境與能源應用工程”專業的本科高校約有158所,分別設置在土木工程學院、環境工程學院、市政工程學院、建筑學院、熱能工程學院、機械工程學院等,由此也反映出國內各高校由于主管部門的行業性、辦學特色以及地域特點,對本學科內容所表現出來的差異性。
二、區域性高校的專業建設路徑
第四次工業革命正以指數級速度展開,傳統的教學空間布局、教學組織模式、教學方法與技術等已經無法適應工業4.0背景下人才的培養,我們必須在創新中尋找出路[1]。迫切需要培養大批擁有更強的創新能力和適應能力的新興工程科技人才[2]。未來對專業人才類型的需求也更加強調不同領域、不同層次、不同能力的人才[3]。工科優勢高校作為傳統工科特色和行業特色的高校,結合其工科整體實力強[4]、技術領先研發優勢明顯[5]、與產業聯系緊密[6]等特點,進行專業改造升級路徑探索與實踐。綜合性高校主要依托其自身多學科性[7]、基礎學科扎實性[8]、科學研究性[9]以及資源配置多樣性[10]等優勢,以科技前沿和國家重大需求為導向,面向未來新技術和新產業發展,整合學科交叉融合,推動應用理科向工科延伸。區域性高校應立足于區域經濟發展和產業轉型升級的需要,以產教融合為核心,與地方社會、經濟、產業等協同發展,建設自適應的地方院校人才培養體系,培養大批具有較強行業背景知識、工程實踐能力、滿足行業發展需求的應用型人才[11]。
區域性高校的建設思路應有更系統全局的方法和措施,結合高校自身特點和屬性,關注分區域布點發展,彰顯自己的特色。若做法趨同,僅僅通過簡單地課程相加、專業聯培、產業對接,就會導致培養的目標定位不清晰、工科教學理科化、工程教育與行業企業實際需求嚴重脫節等問題。對于專業建設時間較長的院校,自然會經過多年積累沉淀而形成自己的辦學特色。這是社會需求使然。但如果一味地墨守特色,而不思新進,那么這種陳舊的特色久而久之必然也是堪憂的。
安徽建筑大學是一所具有鮮明地方特色的省屬理工科院校,是安徽省最早創辦建筑環境與能源應用工程專業的院校之一,根據學?!傲⒆惆不?、面向全國、依托建筑業、服務城鎮化”的辦學定位,學科利用安徽省獨特的地緣優勢和氣候特征,在宏觀與微觀熱濕環境、建筑與區域能源系統、太陽能及可再生能源利用、建筑節能與控制技術及宜居性徽派建筑的室內環境等方向形成了較鮮明的特色,在省內外具有一定影響。2003年,我校抓住我省燃氣工程發展的機遇,增設了城市燃氣方向,成為我省唯一一所設立燃氣方向的高校。2008年建環專業被評為安徽省首批省級特色專業建設點。2009年專業通過了建設部高等教育專業評估,獲得供熱、供燃氣、通風及空調工程學科碩士學位授予權。2014年通過住建部高等教育專業復評估。建筑環境與能源應用工程專業本科教育的目標是培養合格的工程人才,教會學生建立工程概念,培養工程思維,掌握解決本專業工程技術問題的方法,這是本專業本科教育的關鍵。
三、辦學指導思想、培養目標和辦學特色
(一)辦學指導思想
全面落實黨的教育方針,堅持社會主義辦學方向,認真貫徹學校的教學質量立校、科研實力強校的辦學理念,充分利用學校土建類學科齊全的優勢,結合我校學科專業的特點和社會對人才培養規格的要求,強化工程應用能力和創新能力的培養,著力推進素質教育,樹立現代工程教育理念。
(二)人才培養目標
1.具有良好社會責任感、職業道德及人文素養。
2.能夠在設計研究、工程建設、設備制造、系統運營等領域從事供暖、通風、空調、凈化、冷熱源、供熱、燃氣等方面的規劃設計、研發制造、施工安裝、運行管理及系統保障等技術或管理崗位工作。
3.具備從事室內環境控制、能源應用、建筑節能等方面的科學研究基礎。
4.具備良好的溝通表達能力及團隊合作能力。
5.具備創新精神、可持續發展理念和國際化視野,能不斷地學習和適應發展,在行業內具有較強的就業競爭力。
結合我校的辦學條件、學科專業優勢、社會對人才知識結構和能力結構的要求以及安徽省地方經濟建設和社會發展的特點等,提出了我校建筑環境與能源應用工程專業的辦學定位:立足安徽省城鄉建設,面向全國,培養在供熱、供燃氣、通風及空調工程及建筑節能等方面基礎扎實、動手能力強的高級工程技術人才,把我校建筑環境與能源應用工程專業辦成省內一流、國內具有較大影響的專業。
(三)專業辦學特色
1.畢業生具有較全面的土建類學科專業知識,綜合能力強。
2.注重工程實踐能力的培養,學生具有較高的工程素養。
3.傳承“徽匠精神”,培養學生扎根基層的品質和服務基層的能力。
4.加強教育教學改革,重視第二課堂對學生能力的培養。
5.增加對與注冊接軌的知識體系的傳授,實現與執業注冊知識體系的銜接。
四、專業教學改革
重視教育教學改革和研究工作。立足安徽建設,依托我?!按笸两ā睂W科優勢,結合我校五大重點發展領域之一的“節能環保”,針對我校建筑環境與能源應用工程專業課程體系、實踐性教學環節等,深化“建筑環境”方面教學內容改革,引入現代科技新技術、新課程;加強“能源應用”方面課程體系與新能源、可再生能源應用、建筑節能、綠色建筑等領域的結合。
近5年,在專業教育教學改革方面開展了一系列延續性工作。2014年啟動建筑環境與能源應用工程專業卓越工程師計劃,并基于卓越工程師計劃建設了校企合作培養體系;2015年啟動建筑環境與能源應用工程專業省級綜合改革試點研究,并修訂了專業培養方案;2017年以本科教學審核性評估為契機,結合專業認證要求,進一步完善了專業培養方案;2017年開始開展工程教育專業認證背景下建筑環境與能源應用工程專業人才培養模式研究;另外,啟動了建筑環境與能源應用工程省級特色(品牌)專業建設。在課程建設方面,《綠色建筑技術及其理論》2014年開始大規模在線MOOC課程建設,目前課程已上線運行。在實踐教育方面建立了工程實踐教育基地。
五、課程建設
開展課程建設是專業建設和發展的重要措施。根據學科的最新發展,對課程教學內容進行了相應調整;對各課程師資的配備進行了優化,選擇教學經驗豐富、學術水平高的教師作為課程負責人。我校建筑環境與能源應用工程專業主干課教材采用的均為教指委推薦的國家規劃教材。在選用國家優秀教材的基礎上,啟動了配套教材的編寫工作,特色課程均由教師自編講義,編寫了《流體力學》、《建筑環境學》、《建筑設備》、《燃氣供應工程》等教材。
課程建設由點到面逐漸展開,首先抓主要學科基礎課和專業主干課的課程建設,以全面帶動其他課程的建設。其中《流體力學》、《給水排水工程》為省級精品課程,《建筑設備》、《暖通空調工程》、《傳熱學》為校級精品課程,《工程熱力學》、《流體輸配管網》為校級優秀課程,《建筑環境學》為校級重點建設課程。另外,緊跟學科和行業發展,突出專業培養特點,設置《綠色建筑(雙語)》、《建環專業軟件應用》以及《暖通空調工程設計概論》為特色課程。2014年開始《綠色建筑技術及其理論》大規模在線MOOC課程建設,目前課程已上線運行。
六、專業培養方案
1.體現不同學科交叉、滲透、融合而推動專業發展的時代特征。
2.設置專業培養目標與畢業要求實現矩陣,體現工程教育專業認證以產出為導向、以學生為中心和持續改進三大基本理念。
3.以省級專業綜合改革試點和品牌專業建設項目成果為基礎,體現學科發展趨勢,立足安徽建設,依托我?!按笸两ā睂W科優勢,結合我校五大重點發展領域之一的“節能環?!保槍Ρ緦I課程體系、實踐性教學環節等,深化“建筑環境”方面教學內容改革,引入現代科技新技術、新課程;加強“能源應用”方向課程體系建設。
4.緊跟學科和行業發展,設置《綠色建筑(雙語)》、《建環專業軟件應用》以及《暖通空調工程設計概論》為特色課程。
5.在專業方向的設置上,充分考慮我省建設的需要,開設了在本省有較大市場需求的市政燃氣工程方向的課程。
七、結語
區域性高校應立足服務地方建設,發揮學校的學科優勢,形成自身的特色。在強化基礎的同時,注重工程應用能力的培養;在滿足建筑環境與能源應用工程專業人才培養基本規格的前提下,培養適應國家建設需要,德、智、體、美全面發展,基礎扎實,知識面寬,應用能力強,素質高,有創新意識,具備從事工業與民用建筑暖通空調和燃氣工程及室內建筑給排水、建筑熱能供應系統的設計、安裝、調試、運行管理及建筑設備自動化系統的方案制訂的能力,并具有初步的應用、研究與開發能力,能在設計、研究、安裝、物業管理及工業企業等單位從事技術與管理等方面工作的應用型高級專門人才。