建筑環(huán)境專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新

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摘要：綠色建筑的興起給建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。在當(dāng)前新工科建設(shè)的熱潮下，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)是未來建環(huán)專業(yè)教學(xué)的發(fā)展方向。結(jié)合江蘇大學(xué)建環(huán)專業(yè)建設(shè)，討論了本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過程中，如何提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在校外實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等方面，提出了一些改革思路及建議，以期能對(duì)本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革有所增益，利于本專業(yè)學(xué)生動(dòng)手能力、科研能力、適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：新工科；建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程；實(shí)踐教學(xué)

一“新工科”建設(shè)的提出

“新工科”倡議是我國(guó)工程教育對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”、“一帶一路”等國(guó)家重大戰(zhàn)略的積極響應(yīng)，隨著討論的深入，進(jìn)一步形成“天大行動(dòng)”、“北京指南”等綱領(lǐng)性文件，為下一步的工程教育創(chuàng)新指明了方向?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)也被認(rèn)為是“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0”[2]。自2010年教育部啟動(dòng)實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”以來，我國(guó)工程教育改革在人才培養(yǎng)模式改革、實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)和工程教育國(guó)際化等方面取得令人矚目的成果。截至2016年，我國(guó)工科在校生約占高等教育在校生總數(shù)的三分之一，工程教育總規(guī)模已躍居世界第一[3]。區(qū)別于傳統(tǒng)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(qiáng)調(diào)培養(yǎng)具有全球視野、跨界整合能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、應(yīng)用實(shí)踐能力的綜合性、復(fù)合型工程科技人才，主要面向新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式和新產(chǎn)業(yè)，服務(wù)于產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)急需和未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要；另一方面，“大工程觀”要改變以往傳統(tǒng)工程教育實(shí)踐缺乏的缺陷，強(qiáng)調(diào)“回歸工程設(shè)計(jì)”，注重工程教育的應(yīng)用實(shí)踐性，還要改變以往工程教育專業(yè)領(lǐng)域較窄的問題，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科性，注重傳統(tǒng)理科轉(zhuǎn)向工科應(yīng)用，加強(qiáng)傳統(tǒng)工科專業(yè)之間的交叉復(fù)合，與科學(xué)、藝術(shù)、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等其他學(xué)科專業(yè)之間的交叉融合。

二新工科建設(shè)背景下建環(huán)專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)需求

2012年教育部將“建筑節(jié)能技術(shù)與工程”“建筑設(shè)施智能技術(shù)（部分）”“建筑環(huán)境與設(shè)備工程”專業(yè)合并調(diào)整為“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程”。此次專業(yè)名稱的調(diào)整是基于社會(huì)發(fā)展需要和必須與國(guó)際接軌的現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)專業(yè)的擴(kuò)充和專業(yè)內(nèi)容的更新，與時(shí)俱進(jìn)，結(jié)合了能源發(fā)展的時(shí)代背景，增加了建筑物能源應(yīng)用等方面的內(nèi)容。近幾年來，綠色建筑的興起為建環(huán)專業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展機(jī)遇。綠色建筑具體就是在建筑的全壽命周期內(nèi)，節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水，保護(hù)環(huán)境和減少污染，并提供優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境。綠色建筑是未來建筑業(yè)相關(guān)從業(yè)者在建造房屋時(shí)應(yīng)該努力追求的目標(biāo)[5]。追求消耗最少的能源，創(chuàng)造最適宜的環(huán)境已成為建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)人員的工作重心，這也是綠色建筑的核心內(nèi)容。無論是從響應(yīng)國(guó)家新工科建設(shè)的號(hào)召角度，還是新形勢(shì)下用人單位對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生的工程素質(zhì)要求，工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)都是建環(huán)專業(yè)未來發(fā)展的重中之重。行業(yè)內(nèi)需要大批熟悉技術(shù)、工藝及設(shè)備，熟悉政策法規(guī)，具有團(tuán)隊(duì)合作能力，關(guān)注節(jié)能減排，關(guān)注居住環(huán)境健康，具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。

三新形勢(shì)下如何培養(yǎng)建環(huán)專業(yè)本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力

（一）提高校外實(shí)習(xí)重要性認(rèn)識(shí)，優(yōu)選校外實(shí)習(xí)企業(yè)，重點(diǎn)增加創(chuàng)新類企業(yè)校外實(shí)習(xí)過程中，相對(duì)于課堂教學(xué)，學(xué)生自由性較大，在此期間，學(xué)生自我約束能力較弱，學(xué)習(xí)積極性難以保持。同時(shí)，智能電子產(chǎn)品的普及也對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)開展構(gòu)成影響，甚至有學(xué)生在車間實(shí)習(xí)時(shí)，玩手機(jī)游戲，這不僅使得學(xué)生實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量下降，也加劇了實(shí)習(xí)期間的安全隱患。而實(shí)習(xí)報(bào)告的相互抄襲現(xiàn)象屢禁不止，嚴(yán)重影響教師對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的考察。較有效的教學(xué)方法是：1)思想上，要做好動(dòng)員工作，提升學(xué)生對(duì)校外實(shí)習(xí)重要性的認(rèn)識(shí)。除了在專業(yè)導(dǎo)論課中介紹本專業(yè)的實(shí)踐性特點(diǎn)以外，在實(shí)習(xí)前夕開展集中講座，進(jìn)行實(shí)習(xí)動(dòng)員，向?qū)W生介紹：新工科建設(shè)的理念；新時(shí)代國(guó)家與社會(huì)對(duì)合格大學(xué)畢業(yè)生的能力要求；學(xué)生自身良好就業(yè)所需要的能力。2)對(duì)實(shí)習(xí)基地要精心挑選，精心搭配，形成體系，盡可能避免類型重復(fù)。例如，2017年江蘇大學(xué)建環(huán)教研室針對(duì)2015級(jí)本科生的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，詳細(xì)研究調(diào)整，制定了寬知識(shí)面，長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)方案。實(shí)習(xí)中，帶領(lǐng)學(xué)生參觀調(diào)研了冷水機(jī)組生產(chǎn)企業(yè)、空調(diào)部件生產(chǎn)企業(yè)、汽車空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)、遠(yuǎn)洋船舶空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)、燃?xì)忮仩t生產(chǎn)企業(yè)、大型公共建筑空調(diào)工程（醫(yī)院、商場(chǎng)）、空調(diào)工程施工單位現(xiàn)場(chǎng)等，其中多家企業(yè)為高新技術(shù)企業(yè)。參觀完這些制造業(yè)一線的研發(fā)中心和實(shí)驗(yàn)室后，學(xué)生普遍反映學(xué)有所得，搞清楚了理論知識(shí)的用武之地在哪里，企業(yè)需要什么樣的人才，有較好的收獲。值得注意的是，在當(dāng)前企業(yè)更多的追求生產(chǎn)效率，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益的社會(huì)發(fā)展背景下，實(shí)習(xí)基地越來越難以穩(wěn)定建設(shè)與維持，這對(duì)專任教師提出了更高的要求，非常需要專任教師加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研實(shí)質(zhì)合作，深入企業(yè)實(shí)踐交流，拓寬學(xué)生實(shí)習(xí)渠道。

（二）改革課程設(shè)計(jì)模式，強(qiáng)化工程整體實(shí)踐能力與團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)在建環(huán)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過程中，一般空調(diào)工程、鍋爐房工程、供熱通風(fēng)工程、建筑給排水工程、制冷技術(shù)、燃?xì)夤こ陶n程會(huì)設(shè)置課程設(shè)計(jì)。以往一般開展方式是在該專業(yè)課結(jié)束后一至二周內(nèi)，由專業(yè)課教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生完成。這種模式下，各專業(yè)課的課程設(shè)計(jì)之間相互孤立，只關(guān)注自己方向的設(shè)計(jì)，不考慮交叉協(xié)作，雖然學(xué)生在各方向上，鍛煉了相應(yīng)的設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)，但是最終卻缺乏對(duì)建筑設(shè)備系統(tǒng)整體的綜合概念，這與工程實(shí)際不相符，也削弱了對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。針對(duì)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用實(shí)際工程特點(diǎn)，筆者認(rèn)為，應(yīng)設(shè)置專業(yè)課程綜合實(shí)踐類課程設(shè)計(jì)，開展建筑環(huán)境綜合系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括空調(diào)系統(tǒng)、建筑給排水系統(tǒng)、冷熱源系統(tǒng)、建筑環(huán)境設(shè)備控制系統(tǒng)等，與實(shí)際生產(chǎn)中的建筑環(huán)境設(shè)計(jì)相似。例如，筆者曾調(diào)研學(xué)習(xí)了清華大學(xué)的暖通空調(diào)課程設(shè)計(jì)開展模式，認(rèn)為其做法較好。主要特點(diǎn)如下：(1)以設(shè)計(jì)小組為單位，每小組由4-5名本科生組成，其中1人為組長(zhǎng)，針對(duì)某大型公共建筑（3-4萬平方米），開展暖通空調(diào)綜合設(shè)計(jì)；(2)綜合課程設(shè)計(jì)安排在大四上學(xué)期，開展時(shí)間較長(zhǎng)，達(dá)到16個(gè)教學(xué)周；(3)小組內(nèi)學(xué)生相互合作，對(duì)于空調(diào)方案進(jìn)行組內(nèi)詳細(xì)討論，確定整個(gè)系統(tǒng)形式和分區(qū)原則，之后每位學(xué)生都要完成其中一部分設(shè)計(jì)工作，再進(jìn)行組內(nèi)匯總，最終提交完整的設(shè)計(jì)材料；(4)整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，分階段每小組須進(jìn)行答辯3次，分別是方案設(shè)計(jì)答辯，初步設(shè)計(jì)答辯，施工圖最終設(shè)計(jì)答辯，指導(dǎo)教師進(jìn)行考核點(diǎn)評(píng)；(5)課程設(shè)計(jì)過程中，特別注意相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的使用。(6)由所涉專業(yè)5-6名專任教師共同參與指導(dǎo)，研究生助教協(xié)助。筆者完整跟蹤整個(gè)課程設(shè)計(jì)后，認(rèn)為綜合實(shí)踐類課程設(shè)計(jì)，能夠很好的培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)實(shí)際工程的整體分析能力，提高實(shí)踐能力，同時(shí)鍛煉團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，具有較明顯優(yōu)點(diǎn)。

（三）加大大學(xué)生各級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目覆蓋率，引導(dǎo)學(xué)生參與專業(yè)競(jìng)賽建環(huán)專業(yè)是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，應(yīng)充分利用各種平臺(tái)，鼓勵(lì)本專業(yè)學(xué)生參加各級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，選派經(jīng)驗(yàn)豐富的專任教師作為指導(dǎo)老師，設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)室，為在校學(xué)生創(chuàng)造科研條件。圍繞創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力[6]。建環(huán)學(xué)生可參與的專業(yè)競(jìng)賽種類較多，如由全國(guó)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)主辦的“人工環(huán)境”大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽，由中國(guó)制冷學(xué)會(huì)、美國(guó)ASHRAE(供熱、通風(fēng)空調(diào)學(xué)會(huì))、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部高等學(xué)校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)共同主辦的CARASHRAE設(shè)計(jì)競(jìng)賽。近年來，江蘇大學(xué)本專業(yè)學(xué)生在這兩個(gè)賽事中多次取得優(yōu)秀成績(jī)。此外，還有MDV中央空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用大賽、大學(xué)生智能建筑工程實(shí)踐技能競(jìng)賽(本科組)、中國(guó)制冷空調(diào)行業(yè)大學(xué)生科技競(jìng)賽、全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽等。培養(yǎng)制度上應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參加專業(yè)競(jìng)賽、科研創(chuàng)新項(xiàng)目，激發(fā)創(chuàng)新能力。對(duì)專業(yè)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)，有科研突出成果的學(xué)生，經(jīng)學(xué)校認(rèn)定后，可直接獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類實(shí)踐學(xué)分。

四結(jié)論

本文針對(duì)新工科建設(shè)背景下，討論了建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過程中，如何提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在校外實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等方面，提出了一些改革思路及建議，以期能對(duì)本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革有所增益，利于本專業(yè)學(xué)生動(dòng)手能力、科研能力、適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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作者：徐惠斌 胡自成 葛鳳華 王穎澤 郭興龍 徐榮進(jìn) 單位：江蘇大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院