基于“建筑電氣與智能化”專業(yè)的新工科研究與實(shí)踐

張玉 鞠全勇 牟福元 高素美

摘要：本文通過對(duì)新工科建設(shè)的現(xiàn)狀分析，結(jié)合多年建筑電氣與智能化專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)階段工程教育存在的問題分析，圍繞專業(yè)人才的社會(huì)需求，提出校企共建“智能樓宇”產(chǎn)業(yè)學(xué)院的新工科建設(shè)思路。

關(guān)鍵詞：新工科；建筑電氣與智能化；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）33-0164-02

聯(lián)合國(guó)教科文組織在2016年的研究報(bào)告中指出：世界高等教育正在發(fā)生革命性變化，并呈現(xiàn)出了“大眾化、多樣化、國(guó)際化、終身化、信息化”的趨勢(shì)[1]。中國(guó)高等教育中的工科專業(yè)，作為其中重要組成部分，也在近幾年發(fā)生了深刻的變革。隨著全世界新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展，以“新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式”四新為特點(diǎn)的“新經(jīng)濟(jì)”蓬勃發(fā)展，從而對(duì)“新工科”人才提出了符合時(shí)代發(fā)展的新要求。

一、開展新工科建設(shè)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必然需求

一是新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革呼喚新工科。我們已經(jīng)從蒸汽機(jī)時(shí)代為標(biāo)志的第一次工業(yè)革命、電氣時(shí)代為標(biāo)志的第二次工業(yè)革命、信息時(shí)代為標(biāo)志的第三次工業(yè)革命逐步進(jìn)入智能時(shí)代為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命。目前，新一輪世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育，勢(shì)必將引發(fā)未來世界經(jīng)濟(jì)、政治格局的調(diào)整，重塑國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力在全球的地位，顛覆現(xiàn)有很多產(chǎn)業(yè)的形態(tài)、分工以及組織方式，實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域融通，改變?nèi)藗兊纳?、學(xué)習(xí)和思維方式。

二是現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)呼喚新工科。在“互聯(lián)網(wǎng)+”領(lǐng)域、人工智能領(lǐng)域、大數(shù)據(jù)領(lǐng)域、自動(dòng)駕駛、無人機(jī)領(lǐng)域等新經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展、競(jìng)爭(zhēng)激烈，我們必須主動(dòng)應(yīng)對(duì)未來戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)，面向未來發(fā)展方向開設(shè)新興工科類專業(yè)，改造傳統(tǒng)工科類專業(yè)，建立更加多樣化、個(gè)性化的工程教育培養(yǎng)模式，使專業(yè)人才具備更高的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、跨界整合能力。

二、現(xiàn)階段工程教育存在的一些問題

我國(guó)目前擁有世界上最大的工程教育規(guī)模，2016年在校生達(dá)1007.7萬人，年招生297.8萬人，畢業(yè)269.1萬人，均占世界總量的一半左右。高等工程教育的發(fā)展為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了堅(jiān)強(qiáng)的人才保障。但是，教育的質(zhì)量有待提高。從學(xué)校層面看，如何系統(tǒng)解決培養(yǎng)什么樣工程人才的問題？以及如何培養(yǎng)出這樣的人才？仍然需要做大量細(xì)致的研究和工作。從專業(yè)層面看，往往認(rèn)為人才培養(yǎng)計(jì)劃就是課程計(jì)劃，進(jìn)行某個(gè)方面的改革，首先考慮的就是增加這個(gè)方面的課程。形成“缺啥補(bǔ)啥”的課程體系，缺少系統(tǒng)性地思考人才培養(yǎng)模式。從老師層面看，認(rèn)為教學(xué)就是上課，注重自身授課水平的提高而忽視課程在專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位、作用。對(duì)廣大學(xué)生來說，學(xué)習(xí)是被動(dòng)的，教師讓選什么課就上什么課，至于為什么學(xué)和有什么用鮮有思考。對(duì)于用人單位，往往是學(xué)校推薦畢業(yè)生的被動(dòng)接受者，沒有從真正意義上將企業(yè)需求轉(zhuǎn)化為學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

三、圍繞新工科建設(shè)，探索人才培養(yǎng)的新模式

新工科（Emerging Engineering Education，3E）是基于國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)，立德樹人新要求而提出的我國(guó)工程教育改革方向?！靶鹿た啤备拍钊绾卫斫猓靠梢允侨碌墓た茖I(yè)，也可是對(duì)老工科專業(yè)提出的新要求?！靶鹿た啤钡膬?nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)；以應(yīng)對(duì)科技變化、塑造未來為理念；以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑；著眼于培養(yǎng)未來多元化、具有創(chuàng)新能力和適應(yīng)變化能力的卓越工程人才。

立德樹人就是要強(qiáng)化工科學(xué)生的家國(guó)情懷、國(guó)際視野、法治意識(shí)、生態(tài)意識(shí)和工程倫理意識(shí)等，著力培養(yǎng)“精益求精，追求卓越”的工匠精神。為此我們應(yīng)樹立創(chuàng)新型專業(yè)教育理念，深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，提升學(xué)生的工程技術(shù)創(chuàng)新能力；樹立綜合化學(xué)科專業(yè)教育理念，培養(yǎng)學(xué)生能從多學(xué)科的視角審視，形成對(duì)宏大或復(fù)雜工程的系統(tǒng)視野；樹立全周期工程教育理念，按照工程項(xiàng)目的全生命周期，落實(shí)CDIO、OBE等要求，推進(jìn)專業(yè)教育全程改革；堅(jiān)持并落實(shí)“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”等工程教育專業(yè)認(rèn)證理念[2]。

對(duì)于應(yīng)用型人才培養(yǎng)，需要牢固樹立需求導(dǎo)向或成果（產(chǎn)出）導(dǎo)向的培養(yǎng)理念，由于成果（產(chǎn)出）是由需求決定的所以需求導(dǎo)向和成果導(dǎo)向是相統(tǒng)一的。要堅(jiān)持以職場(chǎng)環(huán)境為背景的培養(yǎng)模式，建立校企協(xié)同、教育教學(xué)融合、共性培養(yǎng)與個(gè)性指導(dǎo)相結(jié)合的全方位育人新機(jī)制[3]。實(shí)施自主選擇專業(yè)、個(gè)性化的課程體系、線上線下結(jié)合，課內(nèi)課外結(jié)合，教師引導(dǎo)以學(xué)生為中心的教育方式變革，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的快速變化和未來不確定性的挑戰(zhàn)。

四、圍繞產(chǎn)業(yè)需求和未來發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行專業(yè)建設(shè)

建筑電氣與智能化專業(yè)借鑒國(guó)際工程教育標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持落實(shí)學(xué)生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)等工程教育理念，人才培養(yǎng)方案制定在滿足國(guó)家專業(yè)通用要求的基礎(chǔ)上，能夠適應(yīng)服務(wù)區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)的特色與優(yōu)勢(shì)。專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)制定，力求反映畢業(yè)生主要的就業(yè)領(lǐng)域需求，以及學(xué)生畢業(yè)3—5年后對(duì)事業(yè)發(fā)展的預(yù)期。培養(yǎng)用現(xiàn)在還未出現(xiàn)的技術(shù)，去解決還未出現(xiàn)的問題的未來科技人才。

建筑電氣與智能化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位：培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的素質(zhì)、能力、知識(shí)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的全面型人才。畢業(yè)生必須具備電工電子技術(shù)、控制理論及技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、建筑及建筑設(shè)備、建筑智能環(huán)境學(xué)等較寬領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論；掌握建筑電氣控制技術(shù)、建筑供配電、建筑照明、建筑設(shè)備自動(dòng)化、建筑信息處理技術(shù)、公共安全技術(shù)、節(jié)能控制技術(shù)等專業(yè)知識(shí)。使得畢業(yè)生具有基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)濃的特征，具備執(zhí)業(yè)資格，甚至是國(guó)家注冊(cè)工程師資格。

畢業(yè)生能夠從事建筑電氣及智能化技術(shù)相關(guān)的工程設(shè)計(jì)、工程建設(shè)與管理、從事系統(tǒng)集成、信息處理、建筑節(jié)能等工作，并具有建筑電氣與智能化技術(shù)應(yīng)用研究和開發(fā)的初步能力。

新工科建設(shè)應(yīng)改變過去正向設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案，即從構(gòu)建課程體系入手的課程導(dǎo)向人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)的方式。應(yīng)借鑒OBE理論，實(shí)施“反向設(shè)計(jì)”——經(jīng)由需求確定培養(yǎng)目標(biāo)，由培養(yǎng)目標(biāo)決定畢業(yè)要求，由畢業(yè)要求決定課程體系，環(huán)環(huán)相扣。具體實(shí)施有六個(gè)主要環(huán)節(jié)：第一，根據(jù)社會(huì)對(duì)建筑電氣與智能化方向人才需求確定培養(yǎng)目標(biāo)；第二，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)確定該專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)要求；第三，根據(jù)畢業(yè)要求確定人才培養(yǎng)的指標(biāo)點(diǎn)；第四，根據(jù)指標(biāo)點(diǎn)確定專業(yè)課程體系；第五，根據(jù)課程體系確定教學(xué)要求；第六，根據(jù)教學(xué)要求確定教學(xué)內(nèi)容，通過教學(xué)大綱，明確每一門課程教學(xué)對(duì)學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)是什么，以及如何貢獻(xiàn)。

五、產(chǎn)教融合，共建“產(chǎn)業(yè)學(xué)院”

校企共建“智能樓宇”產(chǎn)業(yè)學(xué)院是產(chǎn)教融合培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的需要。建筑電氣與智能化專業(yè)通過校企共建“智能樓宇”學(xué)院，使企業(yè)直接參與到人才培養(yǎng)的全過程，讓企業(yè)把學(xué)生當(dāng)成自己的員工一樣培養(yǎng)，才能真正深化產(chǎn)教融合、科教融合、校企合作工作，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，打造學(xué)校的應(yīng)用型辦學(xué)特色[4]。

人才培養(yǎng)過程分三階段進(jìn)行，第一階段：學(xué)生前兩年時(shí)間在學(xué)校所在地上課，按共同制定的人才培養(yǎng)方案完成在校必須完成的基礎(chǔ)課程與部分專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)；第二階段：第三年在企業(yè)所在地主要學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和訓(xùn)練專業(yè)實(shí)踐能力及工程實(shí)踐能力；第三階段：最后一年在合作企業(yè)及行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，完成職業(yè)能力訓(xùn)練和畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。

建筑電氣與智能化專業(yè)將培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力，貫穿于人才培養(yǎng)的全過程。學(xué)生入學(xué)第一學(xué)期開始接受基于BIM的全生命周期的綜合性工程項(xiàng)目。該“復(fù)雜工程問題”將貫穿其四年學(xué)習(xí)全過程，通過從認(rèn)知、了解、各系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、制作施工、工程應(yīng)用、維護(hù)改進(jìn)的全過程，達(dá)成人才培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]曹丹.從“校企合作”到“產(chǎn)教融合”——應(yīng)用型本科高校推進(jìn)產(chǎn)教深度融合的困惑與思考[J].天中學(xué)刊.2015，（01）.

[4]李玉倩，蔡瑞林，陳萬明.面向新工科的集成化產(chǎn)教融合平臺(tái)構(gòu)建——基于不完全契約的視角[J].中國(guó)高教研究.2018（03）.