面向新工科的土建类专业实践教学改革与实践
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作者:向夏楠
摘 要 以湖南城市学院所确定的人才培养目标为基础，详细分析当前土建类专业实践教学模式存在的问题，并以建筑环境与能源应用工程专业为例进行实践教学改革试点，在试点过程中综合多种方法逐步优化现有的实践教学模式，建立一个能体现新工科要求的地方本科院校应用型人才培养实践教学体系。
关键词 土建类专业;实践教学;教学改革;新工科;课程设计
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2019）22-0129-03
Reform and Practice of Practical Teaching of Civil Engineering for New Engineering： HVAC Major of Hunan City University as
Example//XIANG Xianan
Abstract Based on the talent training objectives determined by Hunan City University， this paper analyzes the problems existing in
the current practical teaching mode of civil engineering， and takes the author’s architectural environment and energy application engi-neering as an example to carry out practical teaching reform. In the
pilot process， a variety of methods were integrated in the pilot pro-cess to gradually optimize the existing practical teaching mode， and
a training practice teaching system for applied talents in local under-
graduate colleges that can reflect the requirements of new enginee-ring was established.
Key words civil engineering; practical teaching; teaching reform; new engineering; curriculum design
1 引言
新工科建设是我国高等教育的里程碑，是紧跟时代发展的要求，是教育回归其本质的体现。2017年以来，教育部多次发文，要求各高校推进新工科建设，这是保证我国工程教育从接轨国际到领跑全球的信号，在国家引领下，各高校应当全力探索领先全球的工程教育中国模式[1-3]。笔者认为地方高校应当是新工科建设的主力，新工科建设是地方高校实现转型、提升专业力量的重要机遇，因为地方高校承担着服务地方的重要责任，需要对接地方经济发展，对企业技术提出的创新要求能给予有力支持，培养适合当地社会经济发展需要的创新型、复合型人才。另外，地方高校应当结合当地产业，凝练办学特色，有针对性地培养适合当地需求的创新型人才，这样才能充分发挥自身的优势，把特色学科办好办强，从而带动整个学校教育水平的提高[4-6]。
土建类专业是我国工科教育中的传统强势专业。本文的研究对象湖南城市学院就是一所非常具有代表性的以工科为主的地方本科院校。该校的土建类专业是传统优势专业，特别是在湖南省具有较高的知名度，但是在新时代新环境下如何强化自身优势是其面临的重要课题。基于此，本文以湖南城市学院建筑环境与能源应用工程专业为例，介绍该专业面对新工科教育大背景所做出的实践教学改革尝试。
2 建环专业实践教学存在的问题
实验教学 在实践教学中，实验教学是重要的一个环节，本专业原有实验教学内容中演示型实验较多，存在一定问题。原有实验教学是基于建筑环境与设备工程专业而设置的，主要配合专业基础课流体力学、传热学、工程热力学、电工电子学和专业核心课程供热工程、锅炉及锅炉房设备、制冷技术、空调工程、通风工程、建筑电气、建筑设备自动化等而设立，实验开设种类齐全。但是受实验场地和实验设备数量的限制，许多实验设备数量不够，仅能进行演示型实验，在实验过程中学生被动地听教师讲解，没有机会实际操作，设计实验方案更无從谈起。在这种实验课中，学生被动接受，其教学效果可想而知。这种实验教学条件不能满足新工科所要求的建筑环境与能源应用工程专业的实践教学要求。
课程设计 本专业原有的课程设计是针对这一门课程设置，并没有兼顾统筹其他课程，缺乏综合性和总体性。原有课程设计分别为供热工程、冷热源工程、工业通风、空调工程、工程概预算、建筑给排水、建筑电气、建筑设备自动化等课程对应的课程设计，每一个课程设计的时间一般为2～3周。这种课程设计的方案时间短，学生往往刚刚理清思绪，明白该怎么做，方案怎么选择，负荷计算的方法是什么，就花费了大量时间;接下来还要熟悉规范，进行图纸绘制等工作，可以想象对于一个刚接触工程设计行业的学生，这样完成的课程设计计算的准确性和图纸的完善度都不会太高。同时，经过长期与学生的沟通发现，把这种课程设计安排加在一个刚入设计行业的学生身上，只会使他对这个行业充满畏惧，最终仅仅为了完成课程设计而做课程设计，毕业后也不会再选择这个行业，这是这种教学方法最大的问题。
毕业设计 在本专业的毕业设计中，以前主要是进行一个完整项目的工程设计，但是存在一定的问题。这些项目不都是真实存在的项目，有的是虚拟项目，这样就会导致建筑上可能存在不合理，设计出来的方案与实际中的方案相差较大。比如建筑是按照北方的标准设计，而进行暖通设计时却采用南方的气候条件，或者采用了过时规范设计的建筑，将会导致建筑本身就与现有规范冲突，让学生无所适从。另外，地方高校的学生也存在考研热，每年都有大量学生在本科毕业后能够升学，进入科研型大学从事科研工作;而地方高校的年轻教师大都是博士毕业，有一定的科研基础，考上研的学生没有人将其带入科研大门，而想做科研的教师又缺乏助手，实际上毕业设计正是这两种需求能很好结合的途径。 实习实训 实习实训是工科教育中最重要的一个环节，在这个环节学生直接与企业接触，能比较深入地了解本专业的应用情况并能提高实践能力。以前的实习实训，除了在校办工厂内进行实践操作外，企业一般难以接待如此规模的学生进行实践动手操作，所以实习实训往往停留在走马观花的参观中。虽然一般都有工程技术人员参与实习中为学生答疑解惑，但是通过长期观察，整体效果不佳，需要找到一条合适路径来提高实习实训的质量，这也是目前各个高校都面临的困境。
3 建环专业实践教学改革
实验教学改革方面 近年来，本专业在实验室建设方面投入大量的经费保障实验室设备的配置。每年都有固定经费用于实验室设备购置，而且为了适应本地社会经济的发展需要，特别购置了整套的建筑外门窗及墙体保温性能测试装置。该设备是为了适应建筑节能检测的需要，最新研发的全自动检测系统。该设备是国内首次将标定热箱法（用于门窗）和防护热箱法（用于墙体板材）两种方法综合在一套装置中，能满足相关国家标准的检测方法、检测精度要求，既可以为学生提供实验平台，也可以为地方经济服务。
教学内容改革方面 在教学改革方面，为凸显本专业服务地方的特点，经过优化整合建设了暖通空调核心课程群和建筑电气核心课程群。暖通空调核心课程群主要由空调工程、通风工程、供热工程、制冷原理、锅炉及锅炉房设备等课程组成;建筑电气核心课程群主要由建筑电气、建筑设备自动化等课程组成。在教学资源方面向核心课程群倾斜，主要包括对师资的能力提升，加大双师双能型教师的培养投入，定期派遣核心课程任课教师去企业进行实践。由于本专业的就业方向以设计院和施工单位为主，因此派遣核心课程任课教师前往设计院或者施工单位较多，鼓励教师参加注册公用设备工程师考试，提升实践能力的同时提升理论水平。
课程设计改革方面 课程设计方面，实施综合课程设计模式，让学生对同一实际已完工建筑先后完成空调、通风、供热、供燃气的设计任务，这些任务合并为“暖通空调综合课程设计”，使学生综合考虑设计方案，得到整体的设计训练。并在设计过程中设置多个节点，每到一个关键节点就组织学生到建筑现场进行对比学习，在这个过程中可以给学生以感性的认识，提高学习效率。
将工程概预算、建筑安装工程造价与施工管理等内容合并为“设备安装综合课程设计”，使学生对设备安装过程建立总体的工程理念，系统地掌握各部分之间的关系，提高对设备安装整体性观念。将新课程群涉及的新领域“建筑智能设施”以及“建筑电气”合并为“建筑电气综合课程设计”，该领域是目前就业方向的热门，而且在湖南省同类高校中，笔者所在院系是在建筑电气方面力量较强的，是特色所在，通过设立建筑电气综合课程设计，能进一步提升本系在建筑电气方面的教学能力。
以上课程设计时间较长，总时间为17周，在项目实施过程中都结合了实际工程进行设计，选择已建成的项目，学生将自己的设计与实际工程对比后能快速找到问题、设计缺陷。通过以上综合课程设计，学生普遍反馈这种课程设计方式更加科学合理，能提高学习效率，不仅可以熟练掌握暖通空调的设计原理与方法，而且对建筑电气设计也熟悉，同时具备安装施工的基本能力，真正成长为复合型人才。
毕业设计改革方面 试点成立设计小组，分工合作，分块完成设计任务，培养学生的团队协作精神。其中分配任务时主要考虑学生自己的兴趣方向和今后就业的方向，将这几方面结合起来选择。毕业设计主要分为暖通、电气、给排水和BIM方向，其中BIM方向也是紧随现有工程设计的趋势所新建立的方向，并且每年都参加MDV和BIM的毕业设计大赛，获得不错名次，这在地方普通高校中是处于领先水平的。
在校外进行毕业设计的学生试点实行周汇报制，以便导师掌握设计进度。毕业设计（论文）同时试点与教师科研课题相结合，在毕业设计选题时打破以前只采用工程设计作为毕业设计内容的传统，加入一部分科研课题作为学生的毕业设计，让有课题的教师将课题中的某一部分作为本科毕业设计题目。这主要是针对考研通过的学生，可以让其提前进入研究生的学习状态，比如提高他们的文献检索能力、科技论文写作能力，促进研究思维的启蒙等。
通过以上方式的改革使毕业设计多样化，能够针对性地对学生进行培养，特别是在毕业后，学生普遍反映毕业设计收获很大，许多学生将毕业设计所学直接应用于工作中。
实习实训改革方面 实习实训的改革主要为了提高实习质量，目的是让学生真正学到实践知识。但是限于每个实习时间较短，学生人数较多，所以实习实训改革首先定在毕业实习。毕业实习是与寒假连在一起的，相对来说，学生可以适当延长实习时间，对实习工作有更深入的了解。另外，毕业实习阶段正是学生找工作的高峰时间，学生可以利用实习进入有意向的单位提前熟悉工作环境，初步进入工作状态;也让企业和学生进行一定的相互了解，雙方都满意后再签订就业协议，这是企业与学生都愿意看到的。
所以在实习实训教学改革中，首选鼓励学生进入有工作意向的单位进行实习，这部分由学生自由选择。但是总会有学生并不是很清楚自己将来的就业方向，无法找到适合自己的企业。这部分学生由教研室联系实习单位，学生在这些单位里轮岗，等到寒假过完要返校进行毕业设计时，可根据毕业实习情况选择留在实习单位进行校外毕业设计。通过两年的试点，毕业实习效果得到极大改善，获得学生和企业的一致好评！
4 结语
本文以建筑环境与能源应用工程专业为例，通过研究加强地方本科高校的实践教学工作，总结了以往的问题，并一一提出相应的解决方案。通过实践，该方案得到企业和学生的一致好评，学生的专业素养得到大幅提升，能够更好地从事土建类相关专业工作。该实践教学体系也可推广到其他专业，为地方本科院校顺应新工科发展做出贡献。
参考文献
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