新工科背景下建筑环境与能源应用工程专业创新型人才培养模式探索

来源:用户上传      作者:张登春 郝小礼 于梅春 胡锦华

　　摘要：以新经济和新产业为背景的建筑环境与能源应用工程专业面临前所未有的机遇和挑战。以湖南科技大学建筑环境与能源应用工程专业建设为例，总结其在人才培养模式、实验教学条件改善、生产实习模式改革、学科竞赛和科技创新等方面的主要举措，探索新工科背景下，建筑环境与能源应用工程专业创新型人才培养方法，以主动适应高等工程教育模式的转换。
　　关键词：新工科;建环专业;人才培养;实践教学
　　中图分类号：G640;TU 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2022）03-0057-06
　　目前，世界正处在新一轮科技革命和产业变革加速进行时期，新经济的快速发展对工程科技创新人才培养提出了更高要求，世界高等教育正在发生革命性变化，迫切需要高校加快工程教育范式改革，面向未来产业需求，创新人才培养模式，培养具有创新能力和跨界整合能力的卓越工程科技人才[1]。新工科建设正是国家为应对经济快速发展、产业剧烈变革、全球激烈竞争的新挑战，提出的一项引领未来工程教育改革、推动我国高等教育由大国向强国迈进的重要举措[2]。2017年，教育部提出把新工科建设作为新时期国家推进高等教育改革的新战略，得到了党和国家及社会各界的高度关注，形成广泛共识[3-5]。新工科建设的核心目标是培养现代经济社会所需的实践和创新能力强、具有跨界整合能力和动态适应能力的高素质复合型工程科技人才，使我国工科教育能够对接新经济、新产业的发展需求[6]。
　　作为传统工科专业，建筑环境与能源应用工程专业（简称建环专业）如何培养学生的创新精神和跨界整合能力，适应新工科建设的需要，是一个值得深思的问题。目前，我国高校工程教育普遍存在滞后于社会需求、重理论轻实践的问题。美国工程院发布的《2020的工程师：新世纪工程的愿景》报告中提出，未来工程师应该具备的重要素质之一就是实践能力[7]。因此，新工科背景下，建环专业人才培养的首要目标是提高学生的工程实践能力[8-10]。本文以湖南科技大学建环专业为例，在传统工科教育的基础上，通过专业结构调整和校企密切合作，探索高素质、创新型工程人才培养模式的构建和实践，以期提高建环专业人才培养质量。
　　一、建环专业发展概况
　　1998年，教育部对本科专业目录进行重组整合，将“供热通风与空调工程”和“城市燃气工程”两个专业合并为建筑环境与设备工程专业[10]。此次整合旨在拓宽专业口径，重视能力培养，实现“专才”教育向“通才”教育的转变。专业内涵由过去侧重单一热湿环境调控转向健康舒适人工环境的营造。2012年，教育部将建筑设施智能技术（部分）和建筑节能技术与工程两个专业纳入建筑环境与设备工程专业范围，名称调整为建筑环境与能源应用工程，专业内涵进一步扩充。2017年以来，教育部全面启动和推进新工科建设，建环专业被列为新工科专业。随着人类生活水平的提高，建筑室内环境质量标准日益提高，对建环专业人才的需求增加，建环专业办学规模不断扩大，全国开设有建环本科专业的学校由1998年的68所增加到现在的190余所[11-12]。
　　湖南科技大学建环专业创建于1992年，在原湘潭矿业学院矿山通风与安全工程专业的基础上开办供热通风与空调工程专业（辅修班）。1996年，申报供热通风与空调工程专业，并在矿山通风与安全工程专业招收暖通空调方向本科生。1997年，获批供热通风与空调工程专业并正式招生。1998年，供热通风与空调工程专业更名为建筑环境与设备工程专业。2006年，我校获得供热、供燃气、通风及空调工程专业硕士学位授予权并开始招硕士研究生。2008年，建环专业获批湖南省特色专业建设项目，成为第一批湖南省普通高等学校特色专业（地面与地下相结合的人工环境控制技术）。2012年，建筑环境与设备工程专业更名为建筑环境与能源应用工程专业。2019年，建环专业通过住建部建筑环境与能源应用工程专业本科教育评估（认证），同年，被湖南省教育厅确定为省“一流专业”建设点。
　　二、新工科背景下建环专业创新型人才培养模式探索
　　（一）构建新的建环专业课程体系
　　为实现新工科背景下建环专业结构调整，确定新的培养目标、制定新的培养方案、优化现有课程结构最为重要。我校建环专业的培养目标是：适应新经济和新产业需要，培养具备从事建筑环境控制、建筑能源供给、建筑设施智能化等相关工程的规划设计、施工安装、系统调试、运行维护、设备研发、a品营销、项目管理等工作，毕业五年左右能成为该领域具有较强领导意识、社会责任感和团队精神的高级工程技术和经营管理人才。在2018版建环专业培养方案中，专业基础课和专业课综合性明显加强，每门专业基础课和主干专业课都设置了实验课，专业选修课增多，增设了BIM应用基础、建筑环境与能耗模拟、分布式能源系统、热泵应用技术、地下空间环境控制等选修课程，并增设了创新与技能学分模块。在2020版建环专业培养方案中，流体输配管网和热质交换原理与设备两门课程各增加了0.5个学分，专业选修分成环境控制和新能源两个方向，增设了热力系统分析方法、地热能开发与利用、人防工程、数据中心环控技术、冷链技术、除湿技术等选修课程。通过构建新的课程体系，实现与建筑、机械、电子的跨界融合，结合工程教育专业认证要求，培养学生设备智能建造与系统智慧设计的能力，以及对系统进行在线监测控制和运行管理的能力。
　　（二）建立满足社会需求的教学团队
　　通过对湖南科技大学建环专业毕业生的职业发展、所在行业、工作满意度、在校期间人才培养环节相关问题开展问卷调查[13]发现，我校建环专业毕业生主要在建筑业、房地产业、制造业、科研机构等领域从事相关工作。大学期间课堂专业知识与技能的传授，实验、实习、毕业设计等实践环节，以及课外科技创新活动对于学生的职业发展影响深远。建环专业应侧重培养学生的素质与能力，按重要性排序依次为专业基本素质、实践动手能力、创新创业意识与能力;因此，作为新工科专业，建环专业需要转变专业教学理念，结合人工智能、新型产业、行业需求和可持续竞争力，重视培养学生的创新思维，注重产学研结合，尽可能创造条件让学生在企业和设计院锻炼，形成学校与企业、设计院紧密结合的创新型人才培养教学团队。加强学校与设计院、企业的融合，让设计院和企业参与学生实践教学环节。生产实习在企业完成，由工程技术人员对其进行现场指导和实训。毕业设计阶段，设计院设计人员全程参与设计指导和毕业答辩，形成校-企-院联合培养模式。

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