新工科背景下建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系研究

宮克勤 賈永英 劉立君 李 棟 王忠華

新工科背景下建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系研究

宮克勤 賈永英 劉立君 李 棟 王忠華

（東北石油大學(xué) 大慶 163318）

根據(jù)新工科對(duì)卓越工程師能力和素質(zhì)要求，分析了建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系存在的不足，對(duì)建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了教學(xué)改革探討。研究了分層次的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)體系、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方法以及工程師職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)途徑等，為建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革提供參考。

新工科；建環(huán)專(zhuān)業(yè)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)改革

0 引言

新工科建設(shè)，是培養(yǎng)具有新興工程能力的“新工科”人才，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、智能創(chuàng)造能力，具有國(guó)際視野的綜合性、復(fù)合型工程科技人才。適應(yīng)新工科建設(shè)需要，必須進(jìn)行培養(yǎng)方案改革和優(yōu)化升級(jí)，適應(yīng)人才培養(yǎng)要求。

實(shí)踐課程的作用，特別是對(duì)工科學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，具有不可替代的作用。構(gòu)建“新工科”教育理念下的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，提升實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵，是培養(yǎng)工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生工程思維、自主創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力的必然要求。

1 建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)（簡(jiǎn)稱(chēng)“建環(huán)”專(zhuān)業(yè)）屬于土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)之一，我國(guó)建環(huán)專(zhuān)業(yè)源自于20世紀(jì)50代初期設(shè)立的“供熱、供煤氣及通風(fēng)”專(zhuān)業(yè)。建環(huán)專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)從事采暖、通風(fēng)、空調(diào)、凈化、冷熱源、供熱、燃?xì)獾确矫娴囊?guī)劃設(shè)計(jì)、施工安裝，及運(yùn)行管理的高級(jí)工程技術(shù)人才。

實(shí)踐教學(xué)是工程科技教育的基本特征，是工科院校培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力、科研創(chuàng)新能力、思維分析能力的重要教學(xué)方式之一。建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)主要包括專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等[1]。

（1）專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)：主要包括：金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等。專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)主要目的是讓學(xué)生接觸本專(zhuān)業(yè)實(shí)際工程，了解建筑設(shè)備工程的實(shí)際流程、工作原理，主要設(shè)備結(jié)構(gòu)，運(yùn)行操作方法等；

（2）課程設(shè)計(jì)教學(xué)：主干專(zhuān)業(yè)課一般設(shè)有課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，包括供熱設(shè)計(jì)、鍋爐房工藝設(shè)計(jì)、空調(diào)課程設(shè)計(jì)，通風(fēng)課程設(shè)計(jì)等，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，掌握本專(zhuān)業(yè)工程設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法等；

2 基于新工科的建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系問(wèn)題分析

實(shí)踐課教學(xué)體系與理論課程教學(xué)體系構(gòu)成了完整的人才培養(yǎng)方案，是教育工作開(kāi)展的基本依據(jù)。傳統(tǒng)的建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)體系，對(duì)于鞏固課堂理論課學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力、解決實(shí)際問(wèn)題能力，以及設(shè)計(jì)方案論證、工程設(shè)計(jì)圖紙繪制，掌握暖通相關(guān)軟件的使用，以及團(tuán)隊(duì)合作能力等發(fā)揮了作用。

但是對(duì)照新工科對(duì)卓越工程師能力的培養(yǎng)要求，建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中還普遍存在一些不足，需要不斷持續(xù)改進(jìn)。根據(jù)卓越工程師能力的培養(yǎng)要求，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不僅要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)試驗(yàn)?zāi)芰?、工程設(shè)計(jì)能力、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力，還要提升學(xué)生的人文素養(yǎng)，鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，鍛造學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、批判性思維、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的知識(shí)技能的綜合運(yùn)用能力等[2]。

目前建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，普遍存在以下問(wèn)題：

（1）實(shí)踐教學(xué)體系守舊，缺乏學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺(tái)。很多高校的人才教學(xué)培養(yǎng)模式是重視理論教育，忽略實(shí)踐教育；重視課堂知識(shí)學(xué)習(xí)，忽略課外興趣培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)設(shè)備數(shù)量不充分，專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)性及綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)較少；

（2）實(shí)踐課程教學(xué)模式落后，教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新。由于教學(xué)內(nèi)容陳舊，學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)興趣不足，專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)走馬觀花。學(xué)生在撰寫(xiě)實(shí)踐報(bào)告中，投機(jī)取巧，利用網(wǎng)絡(luò)各類(lèi)“模板”完成任務(wù)，實(shí)踐教學(xué)效果大打折扣；

（3）缺乏實(shí)踐教學(xué)基地，學(xué)生工程訓(xùn)練不充分。由于條件限制，缺乏必要的實(shí)踐教學(xué)基地，一些需要在基地展開(kāi)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容無(wú)法實(shí)現(xiàn)，學(xué)生無(wú)法動(dòng)手操作。對(duì)于學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)無(wú)疑是一個(gè)阻礙，缺少校企協(xié)同教育機(jī)制；

（4）實(shí)踐教學(xué)往往僅注重學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練，包括設(shè)計(jì)方法、測(cè)試方法、工具使用、數(shù)據(jù)分析等專(zhuān)業(yè)技能，忽視了實(shí)踐教學(xué)在創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、批判性思維，職業(yè)道德規(guī)范，勤勉敬業(yè)精神等“職業(yè)素質(zhì)”等方面的培養(yǎng)。

隨著亞鐵離子和鐵離子比值的逐步增大，磁性產(chǎn)品的產(chǎn)率逐步下降，說(shuō)明赤鐵礦的回收率在不斷減小。結(jié)合上述反應(yīng)方程式可知，造成回收率下降的原因是在60℃恒溫?cái)嚢钑r(shí)，亞鐵離子被氧化為鐵離子，造成溶液中的氫氧化鐵過(guò)量，使得磁化不充分。

在高等工程教育過(guò)程中，知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)以及素質(zhì)教育是一個(gè)完整的體系，三者之間相互協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)急需進(jìn)行課程體系、培養(yǎng)模式的全方位改革，探尋較為系統(tǒng)的傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)改造升級(jí)實(shí)施路徑。

3 新工科背景下建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革研究

根據(jù)目前建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的不足，為培養(yǎng)新工科高素質(zhì)工程技術(shù)人才，亟需開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)體系優(yōu)化改進(jìn)，形成滿(mǎn)足新工科人才培養(yǎng)的人才培養(yǎng)體系，不斷改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，注重實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)新工科實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。培養(yǎng)多元化、綜合型工程科技人才。

3.1 構(gòu)建分層次的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)體系

為更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)，構(gòu)建建環(huán)專(zhuān)業(yè)分層次的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)體系。針對(duì)不同層次的實(shí)踐教學(xué)課程，明確各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)目的與要求、教學(xué)要求和教學(xué)方法等，擺正在教學(xué)過(guò)程中的作用和位置。

根據(jù)建環(huán)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐能力培養(yǎng)需要，可以把實(shí)踐教學(xué)分為三個(gè)層次：專(zhuān)業(yè)技能實(shí)踐、綜合技能實(shí)踐、創(chuàng)新能力實(shí)踐。把專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)，綜合素質(zhì)培養(yǎng)融入到各類(lèi)層次實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，有所側(cè)重。

（1）專(zhuān)業(yè)技能實(shí)踐平臺(tái)。主要包括課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)，專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)技能。同時(shí)把“社會(huì)實(shí)踐”納入該教學(xué)平臺(tái)?！吧鐣?huì)實(shí)踐”以“專(zhuān)題調(diào)研、志愿服務(wù)、科技服務(wù)、勤工助學(xué)”等為主，是大學(xué)生接觸實(shí)踐，了解社會(huì)，理解實(shí)踐，提升專(zhuān)業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)的必要途徑；

（2）綜合技能實(shí)踐平臺(tái)。以綜合性課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，參加工程實(shí)踐等為主要方式，實(shí)現(xiàn)跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科的綜合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，綜合考慮人文、地理，歷史經(jīng)濟(jì)等因素；以及運(yùn)用現(xiàn)代專(zhuān)業(yè)工具、計(jì)算機(jī)模擬的綜合技能實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)技能解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力；

（3）創(chuàng)新能力實(shí)踐平臺(tái)。以指導(dǎo)學(xué)生參加科學(xué)研究和工程測(cè)試、課外科技競(jìng)賽為主要方式。通過(guò)實(shí)際工程項(xiàng)目全過(guò)程的理解和鍛煉，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生系統(tǒng)的工程綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)。此外，構(gòu)建建環(huán)專(zhuān)業(yè)四年制連續(xù)遞進(jìn)式的創(chuàng)新能力教育體制，使課外科技活動(dòng)系列化，貫穿在大學(xué)四年的整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程。

3.2 改進(jìn)教學(xué)方法，將“雙創(chuàng)”教育融入專(zhuān)業(yè)教育

在當(dāng)前“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”的時(shí)代背景下，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專(zhuān)業(yè)教育一樣，在卓越工程師培養(yǎng)中具有越來(lái)越重要的意義。將“雙創(chuàng)”教育融入專(zhuān)業(yè)教育，構(gòu)建“專(zhuān)創(chuàng)融合”的實(shí)踐教學(xué)方式，是新工科人才培養(yǎng)的緊迫要求。

根據(jù)“專(zhuān)創(chuàng)融合”理論，對(duì)于創(chuàng)業(yè)型學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)“價(jià)值導(dǎo)向”（在價(jià)值創(chuàng)造中學(xué)習(xí)）、“行動(dòng)優(yōu)先”（先行動(dòng)后學(xué)習(xí)）、“團(tuán)隊(duì)共創(chuàng)”（在于他人合作和共創(chuàng)中學(xué)習(xí)）?！皩?zhuān)創(chuàng)融合”的教學(xué)方式，主要采用行業(yè)內(nèi)相關(guān)案例剖析、工作情景模擬、創(chuàng)新任務(wù)驅(qū)動(dòng)、行動(dòng)導(dǎo)向和創(chuàng)新項(xiàng)目教學(xué)法等，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

把專(zhuān)業(yè)理論課與實(shí)踐課內(nèi)容有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)理論課與實(shí)踐課的立體交叉，學(xué)生在“理論-實(shí)踐-理論”的學(xué)習(xí)過(guò)程中螺旋上升認(rèn)知；整合各專(zhuān)業(yè)課程的獨(dú)立課程設(shè)計(jì)，調(diào)整為綜合課程設(shè)計(jì)；把學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐和科技競(jìng)賽、課程設(shè)計(jì)融合起來(lái)，把課程設(shè)計(jì)與實(shí)際工程項(xiàng)目融合起來(lái)；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。

3.3 把職業(yè)素質(zhì)教育融入到實(shí)踐教學(xué)全過(guò)程

根據(jù)新工科培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足現(xiàn)代企業(yè)需要的卓越工程師，不僅需要具備高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，還應(yīng)具備工程師“職業(yè)素質(zhì)”和“倫理責(zé)任”[2]。職業(yè)素質(zhì)包括：家國(guó)情懷、全球視野、人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、批判性思維、勤勉敬業(yè)精神等；倫理責(zé)任是指能夠正確評(píng)價(jià)專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律和文化問(wèn)題的影響及產(chǎn)生的責(zé)任；具有工程倫理意識(shí)、社會(huì)責(zé)任感，能夠在工程活動(dòng)中遵守職業(yè)道德和規(guī)范，承擔(dān)工程的自然及社會(huì)責(zé)任。

對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的工程師“職業(yè)素質(zhì)”和“倫理責(zé)任”教育，應(yīng)該貫穿在整個(gè)人才培養(yǎng)體系以及教學(xué)全過(guò)程中，包括實(shí)踐教學(xué)的全過(guò)程，這也體現(xiàn)了一個(gè)學(xué)校教育體系和教學(xué)方式的重要特色之一。

為此需要建立“專(zhuān)綜融合”教育思想，就是把工程師“綜合素質(zhì)”和“專(zhuān)業(yè)教育”緊密結(jié)合起來(lái)，把“職業(yè)素質(zhì)”和“倫理責(zé)任”教育融入到實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中。教學(xué)過(guò)程中注重“課程思政”教育，把思想政治教育融入實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷；在課程設(shè)計(jì)等教學(xué)實(shí)踐中，把倫理責(zé)任教育與工程設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生熟悉工程實(shí)踐對(duì)社會(huì)的影響評(píng)價(jià)，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；在社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中提高人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、批判性思維等。

3.4 構(gòu)建協(xié)同育人機(jī)制，拓展實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

實(shí)踐教學(xué)是激發(fā)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力和培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)?；诓煌咝５膶?shí)踐教學(xué)條件差異性較大，因此開(kāi)展校際實(shí)踐教學(xué)設(shè)備的共享、校企協(xié)同育人勢(shì)在必行。實(shí)現(xiàn)大學(xué)開(kāi)門(mén)辦學(xué)，校際合作辦學(xué)是大勢(shì)所趨，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)教學(xué)資源共享。

開(kāi)展校際合作，實(shí)現(xiàn)高校之間相關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)資源共享，可以充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)實(shí)踐教學(xué)設(shè)備、教學(xué)基地的作用。實(shí)現(xiàn)全社會(huì)高校間的實(shí)踐教學(xué)資源共享，對(duì)于彌補(bǔ)普通高校實(shí)踐教學(xué)資源不足、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力具有重要意義。

校企合作方面，目前在校企合作科學(xué)研究方面比較成功，但是在校企合作教學(xué)育人方面合作深度和廣度還不足，企業(yè)缺乏“校企合作”驅(qū)動(dòng)力。因此，加強(qiáng)“校企合作”，構(gòu)建“跨界培養(yǎng)”協(xié)同育人機(jī)制，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與行業(yè)融合協(xié)同育人，充分發(fā)揮企業(yè)和相關(guān)學(xué)科的育人優(yōu)勢(shì)，是目前實(shí)踐教學(xué)中亟待加強(qiáng)的重要內(nèi)容。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)新工科形勢(shì)下的卓越工程師培養(yǎng)，亟待構(gòu)建高等工程教育的“新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新體系”。建立科學(xué)合理和行之有效的實(shí)踐教學(xué)體系，對(duì)于培養(yǎng)工科學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，以及工程師職業(yè)素質(zhì)至關(guān)重要。如何深化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革，把學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)融入到教學(xué)中，許多課題還有待于深入開(kāi)展。

[1] 高等學(xué)校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程本科指導(dǎo)性專(zhuān)業(yè)規(guī)范[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012.

[2] 林健.新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量通用標(biāo)準(zhǔn)研制[J].高等工程教育研究,2020,(3):5-16.

[3] 王志勇,劉暢榮,寇廣孝.基于工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的建環(huán)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革[J].高等建筑教育,2015,24(6): 44-47.

[4] 徐惠斌,胡自成,葛鳳華,等.新工科建設(shè)下建筑環(huán)境專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新初探[J].教育現(xiàn)代化,2018,(39):146- 147.

Research on Practice Teaching System of Building Environment Specialty under the Background of New Engineering

Gong Keqin Jia Yongying Liu Lijun Li Dong Wang Zonghua

( Northeast Petroleum University, Daqing, 163318 )

According to the requirements of the new engineering discipline for the ability and quality of outstanding engineers, the deficiencies in the practice teaching system of the construction environment specialty are analyzed, and the teaching reform of the practice teaching system of the building environment specialty is discussed, the hierarchical practice teaching platform system, innovative entrepreneurship education methods and the training methods of engineers' professional quality is studied in this paper.

New Engineering; Building Environment Specialty; Practice Teaching System;Teaching Reform

G640

A

1671-6612（2021）02-281-04

黑龍江省高等學(xué)校教改項(xiàng)目“新工科背景下建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)課程體系改革研究”（SJGY20190095）；黑龍江省高等學(xué)校教改項(xiàng)目“地方高校一流教材建設(shè)的研究與實(shí)踐”（SJGY20190108）

宮克勤（1967.6-），男，博士，教授，研究方向?yàn)榻ㄖh(huán)境與能源應(yīng)用，E-mail：gkqdqpi@126.com

2020-07-28