建筑環境專業實踐教學創新

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摘要：綠色建筑的興起給建筑環境與能源應用工程專業提供了良好的發展機遇。在當前新工科建設的熱潮下，加強學生的實踐能力與創新能力培養是未來建環專業教學的發展方向。結合江蘇大學建環專業建設，討論了本專業實踐教學過程中，如何提升學生實踐創新能力培養。在校外實習、課程設計、學生創新創業等方面，提出了一些改革思路及建議，以期能對本專業的實踐教學改革有所增益，利于本專業學生動手能力、科研能力、適應能力和創新能力的培養。

關鍵詞：新工科；建筑環境與能源應用工程；實踐教學

一“新工科”建設的提出

“新工科”倡議是我國工程教育對“互聯網+”、“一帶一路”等國家重大戰略的積極響應，隨著討論的深入，進一步形成“天大行動”、“北京指南”等綱領性文件，為下一步的工程教育創新指明了方向。“新工科”建設也被認為是“卓越工程師教育培養計劃2.0”[2]。自2010年教育部啟動實施“卓越工程師教育培養計劃”以來，我國工程教育改革在人才培養模式改革、實踐教學條件建設、師資隊伍建設和工程教育國際化等方面取得令人矚目的成果。截至2016年，我國工科在校生約占高等教育在校生總數的三分之一，工程教育總規模已躍居世界第一[3]。區別于傳統的工程教育理念，“新工科”是一種新型的工程教育理念，即“大工程觀”[4]。一方面，“大工程觀”強調培養具有全球視野、跨界整合能力、創新創業能力、應用實踐能力的綜合性、復合型工程科技人才，主要面向新技術、新業態、新模式和新產業，服務于產業現實急需和未來經濟發展需要；另一方面，“大工程觀”要改變以往傳統工程教育實踐缺乏的缺陷，強調“回歸工程設計”，注重工程教育的應用實踐性，還要改變以往工程教育專業領域較窄的問題，強調跨學科性，注重傳統理科轉向工科應用，加強傳統工科專業之間的交叉復合，與科學、藝術、人文、社會、經濟等其他學科專業之間的交叉融合。

二新工科建設背景下建環專業實踐能力的培養需求

2012年教育部將“建筑節能技術與工程”“建筑設施智能技術（部分）”“建筑環境與設備工程”專業合并調整為“建筑環境與能源應用工程”。此次專業名稱的調整是基于社會發展需要和必須與國際接軌的現狀，強調專業的擴充和專業內容的更新，與時俱進，結合了能源發展的時代背景，增加了建筑物能源應用等方面的內容。近幾年來，綠色建筑的興起為建環專業的發展創造了良好的發展機遇。綠色建筑具體就是在建筑的全壽命周期內，節能、節地、節材、節水，保護環境和減少污染，并提供優質的室內環境。綠色建筑是未來建筑業相關從業者在建造房屋時應該努力追求的目標[5]。追求消耗最少的能源，創造最適宜的環境已成為建筑環境與能源應用工程專業人員的工作重心，這也是綠色建筑的核心內容。無論是從響應國家新工科建設的號召角度，還是新形勢下用人單位對本專業畢業生的工程素質要求，工程實踐能力與創新能力培養都是建環專業未來發展的重中之重。行業內需要大批熟悉技術、工藝及設備，熟悉政策法規，具有團隊合作能力，關注節能減排，關注居住環境健康，具有創新能力的高素質的復合型人才。

三新形勢下如何培養建環專業本科生實踐創新能力

（一）提高校外實習重要性認識，優選校外實習企業，重點增加創新類企業校外實習過程中，相對于課堂教學，學生自由性較大，在此期間，學生自我約束能力較弱，學習積極性難以保持。同時，智能電子產品的普及也對實踐環節開展構成影響，甚至有學生在車間實習時，玩手機游戲，這不僅使得學生實踐教學質量下降，也加劇了實習期間的安全隱患。而實習報告的相互抄襲現象屢禁不止，嚴重影響教師對學生動手能力和創新能力的考察。較有效的教學方法是：1)思想上，要做好動員工作，提升學生對校外實習重要性的認識。除了在專業導論課中介紹本專業的實踐性特點以外，在實習前夕開展集中講座，進行實習動員，向學生介紹：新工科建設的理念；新時代國家與社會對合格大學畢業生的能力要求；學生自身良好就業所需要的能力。2)對實習基地要精心挑選，精心搭配，形成體系，盡可能避免類型重復。例如，2017年江蘇大學建環教研室針對2015級本科生的認識實習，詳細研究調整，制定了寬知識面，長產業鏈的認識實習方案。實習中，帶領學生參觀調研了冷水機組生產企業、空調部件生產企業、汽車空調生產企業、遠洋船舶空調生產企業、燃氣鍋爐生產企業、大型公共建筑空調工程（醫院、商場）、空調工程施工單位現場等，其中多家企業為高新技術企業。參觀完這些制造業一線的研發中心和實驗室后，學生普遍反映學有所得，搞清楚了理論知識的用武之地在哪里，企業需要什么樣的人才，有較好的收獲。值得注意的是，在當前企業更多的追求生產效率，擴大經濟效益的社會發展背景下，實習基地越來越難以穩定建設與維持，這對專任教師提出了更高的要求，非常需要專任教師加強產學研實質合作，深入企業實踐交流，拓寬學生實習渠道。

（二）改革課程設計模式，強化工程整體實踐能力與團隊合作能力的培養在建環專業學生培養過程中，一般空調工程、鍋爐房工程、供熱通風工程、建筑給排水工程、制冷技術、燃氣工程課程會設置課程設計。以往一般開展方式是在該專業課結束后一至二周內，由專業課教師負責指導學生完成。這種模式下，各專業課的課程設計之間相互孤立，只關注自己方向的設計，不考慮交叉協作，雖然學生在各方向上，鍛煉了相應的設計知識點，但是最終卻缺乏對建筑設備系統整體的綜合概念，這與工程實際不相符，也削弱了對學生工程實踐能力的培養。針對建筑環境與能源應用實際工程特點，筆者認為，應設置專業課程綜合實踐類課程設計，開展建筑環境綜合系統的一體化設計，內容包括空調系統、建筑給排水系統、冷熱源系統、建筑環境設備控制系統等，與實際生產中的建筑環境設計相似。例如，筆者曾調研學習了清華大學的暖通空調課程設計開展模式，認為其做法較好。主要特點如下：(1)以設計小組為單位，每小組由4-5名本科生組成，其中1人為組長，針對某大型公共建筑（3-4萬平方米），開展暖通空調綜合設計；(2)綜合課程設計安排在大四上學期，開展時間較長，達到16個教學周；(3)小組內學生相互合作，對于空調方案進行組內詳細討論，確定整個系統形式和分區原則，之后每位學生都要完成其中一部分設計工作，再進行組內匯總，最終提交完整的設計材料；(4)整個設計過程中，分階段每小組須進行答辯3次，分別是方案設計答辯，初步設計答辯，施工圖最終設計答辯，指導教師進行考核點評；(5)課程設計過程中，特別注意相關設計規范、標準的使用。(6)由所涉專業5-6名專任教師共同參與指導，研究生助教協助。筆者完整跟蹤整個課程設計后，認為綜合實踐類課程設計，能夠很好的培養學生針對實際工程的整體分析能力，提高實踐能力，同時鍛煉團隊合作意識，具有較明顯優點。

（三）加大大學生各級創新創業項目覆蓋率，引導學生參與專業競賽建環專業是實踐性很強的專業，應充分利用各種平臺，鼓勵本專業學生參加各級創新創業項目，選派經驗豐富的專任教師作為指導老師，設置開放性實驗室，為在校學生創造科研條件。圍繞創新創業項目，鼓勵學生自主設計創新性實驗，鍛煉學生的動手能力、創新能力[6]。建環學生可參與的專業競賽種類較多，如由全國建筑環境與設備工程專業指導委員會主辦的“人工環境”大學生學科競賽，由中國制冷學會、美國ASHRAE(供熱、通風空調學會)、住房和城鄉建設部高等學校建筑環境與設備工程專業指導委員會共同主辦的CARASHRAE設計競賽。近年來，江蘇大學本專業學生在這兩個賽事中多次取得優秀成績。此外，還有MDV中央空調設計應用大賽、大學生智能建筑工程實踐技能競賽(本科組)、中國制冷空調行業大學生科技競賽、全國“挑戰杯”大學生課外科技作品競賽、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽等。培養制度上應鼓勵學生主動參加專業競賽、科研創新項目，激發創新能力。對專業競賽獲獎，有科研突出成果的學生，經學校認定后，可直接獲得創新創業類實踐學分。

四結論

本文針對新工科建設背景下，討論了建筑環境與能源應用工程專業實踐教學過程中，如何提升學生實踐創新能力培養。在校外實習、課程設計、學生創新創業等方面，提出了一些改革思路及建議，以期能對本專業的實踐教學改革有所增益，利于本專業學生動手能力、科研能力、適應能力和創新能力的培養。

參考文獻

[1]張大良.因時而動返本開新建設發展新工科——在工科優勢高校新工科建設研討會上的講話[J].中國大學教學,2017,(04):4-9.

[2]朱正偉,李茂國.實施卓越工程師教育培養計劃2.0的思考[J].高等工程教育研究,2018,(01):46-53.

[3]吳愛華,侯永峰,楊秋波,等.加快發展和建設新工科主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究,2017,(01):1-9.

[4]張海生.“新工科”建設的背景、價值向度與預期效果[J].湖北社會科學,2017,(09):167-173.

[5]張婷.江億院士:綠色建筑、建筑節能需打破傳統體系[J].智能建筑與智慧城市,2016,(04):24-25.

[6]馮昕,袁芳麗,張豐.建筑類專業實踐拓展教學體系化探索——以同濟大學為例[J].教育現代化,2018,(08):286-288.

作者：徐惠斌 胡自成 葛鳳華 王穎澤 郭興龍 徐榮進 單位：江蘇大學能源與動力工程學院