新工科背景下專業(yè)融合改造升級(jí)的探索與實(shí)踐

馮增喜 于軍琪 楊亞龍 韋娜 王慧琴

[摘 要] 時(shí)代發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化的加深對(duì)高校專業(yè)建設(shè)提出了新要求，高?，F(xiàn)有專業(yè)需要進(jìn)行升級(jí)改造?；谛鹿た票尘跋碌膶I(yè)建設(shè)，以新興專業(yè)“建筑電氣與智能化”和傳統(tǒng)專業(yè)“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程”為例，分析兩個(gè)專業(yè)交叉部分的共性和特點(diǎn)，針對(duì)兩個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)體系和畢業(yè)生工作實(shí)踐中存在“隔行如隔山”的問(wèn)題，從兩個(gè)專業(yè)的專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容、畢業(yè)設(shè)計(jì)、教師資源、實(shí)習(xí)實(shí)踐基地等方面進(jìn)行了融合，具有專業(yè)融合改造升級(jí)的創(chuàng)新之處，為其他專業(yè)融合提供了借鑒。

[關(guān)鍵詞] 新工科;專業(yè)融合;畢業(yè)設(shè)計(jì);實(shí)習(xí)

[基金項(xiàng)目] 2020年度陜西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“新工科背景下專業(yè)融合改造升級(jí)的探索與實(shí)踐研究”（SGH20Y1093）;2020年度陜西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“高等學(xué)校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)技術(shù)類課程群的整合與重構(gòu)研究”（SGH20Y1090）;2019年度樓宇控制與節(jié)能優(yōu)化國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心開(kāi)放課題“建筑電氣與智能化專業(yè)本科人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐”（BCES2019KF12）;2020年度西安建筑科技大學(xué)一流專業(yè)課程建設(shè)類重點(diǎn)項(xiàng)目“建筑設(shè)備自動(dòng)化”（YLZY20K41）

[作者簡(jiǎn)介] 馮增喜（1979—），男，陜西韓城人，博士，西安建筑科技大學(xué)建筑設(shè)備科學(xué)與工程學(xué)院副教授，主要從事建筑電氣與智能化研究;于軍琪（1969—），男，陜西寶雞人，博士，西安建筑科技大學(xué)建筑設(shè)備科學(xué)與工程學(xué)院教授，主要從事智能建筑研究;楊亞龍（1980—），男，四川夾江人，博士，安徽建筑大學(xué)樓宇控制與節(jié)能優(yōu)化國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心教授（通信作者），主要從事建筑電氣與智能化研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0;TU-4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2022）19-0085-04 [收稿日期] 2021-09-28

引言

隨著時(shí)代的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化的加深，對(duì)高校專業(yè)進(jìn)行了調(diào)整和升級(jí)改造，以適應(yīng)不斷變化的新時(shí)代。美國(guó)采用“職業(yè)—課程—專業(yè)”的模式，以市場(chǎng)的需求為核心來(lái)進(jìn)行專業(yè)的調(diào)整和改造。英國(guó)以工業(yè)化需求為導(dǎo)向進(jìn)行專業(yè)建設(shè)，提出了“英國(guó)制造2050戰(zhàn)略”，高校也隨之調(diào)整了專業(yè)結(jié)構(gòu)。德國(guó)提出了“雙元制”教育模式，制定了“新的高科技戰(zhàn)略”，實(shí)施了“工業(yè)4.0”計(jì)劃，發(fā)起了“Technologiestandort Deutschland 2020”計(jì)劃，各大高校正在升級(jí)德國(guó)的工程教育傳統(tǒng)，提高大學(xué)生的專業(yè)技術(shù)和跨文化能力[1，2]。這些改革與我國(guó)新工科教育可謂是異曲同工。我國(guó)為主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國(guó)制造2025”等一系列國(guó)家戰(zhàn)略，新工科這一新范式應(yīng)運(yùn)而生，2017年教育部開(kāi)始積極推進(jìn)新工科建設(shè)[3，4]。我國(guó)高校的專業(yè)建設(shè)和升級(jí)改造也邁入了新時(shí)代?！皬?fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”等政策持續(xù)推動(dòng)新工科建設(shè)。各方學(xué)者對(duì)新工科進(jìn)行了深入的研討，同時(shí)也對(duì)如何在新工科背景下進(jìn)行專業(yè)建設(shè)和升級(jí)改造進(jìn)行了深刻探索。

在新工科背景下的專業(yè)建設(shè)，新興專業(yè)與交叉專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展存在一些問(wèn)題，諸如重?cái)?shù)量、輕質(zhì)量、人才培養(yǎng)方案趨同、師資力量薄弱等[5]。如何基于自身特色結(jié)合新工科來(lái)進(jìn)行專業(yè)建設(shè)，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)專業(yè)進(jìn)行升級(jí)改造，是一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題。本文以我校新組建的建筑設(shè)備科學(xué)與工程學(xué)院的傳統(tǒng)專業(yè)“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程”和新興專業(yè)“建筑電氣與智能化”為例，對(duì)兩個(gè)專業(yè)的融合和升級(jí)改造進(jìn)行了初步實(shí)踐和探索。

一、專業(yè)融合改造升級(jí)的研究思路

（一）專業(yè)融合改造升級(jí)的基礎(chǔ)

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)和建筑電氣與智能化專業(yè)的一級(jí)學(xué)科均為土木工程，兩個(gè)專業(yè)存在交叉，這給兩個(gè)專業(yè)交叉融合、改造升級(jí)提供了基礎(chǔ)。為進(jìn)一步整合校內(nèi)資源，強(qiáng)化學(xué)校學(xué)科優(yōu)勢(shì)，培育學(xué)科新的增長(zhǎng)點(diǎn)，我校于2018年組建了建筑設(shè)備科學(xué)與工程學(xué)院。學(xué)院設(shè)有建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程和建筑電氣與智能化兩個(gè)專業(yè)。建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)辦學(xué)歷史悠久，學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)深厚，是1953年全國(guó)率先成立的本科四年制專業(yè)，目前是“國(guó)家特色專業(yè)”“陜西省一流專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目”“陜西省特色專業(yè)”;建筑電氣與智能化專業(yè)成立于2007年，是西北五省高校中首家成功申報(bào)設(shè)置的本科專業(yè)，是“陜西省一流專業(yè)培育項(xiàng)目”，建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程和建筑電氣與智能化均是國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。

學(xué)院組建后，為兩個(gè)專業(yè)的資源整合、交叉融合、改造升級(jí)進(jìn)一步提供了可行性。因此，基于這兩個(gè)國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合為主要途徑，為培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才，以探索交叉專業(yè)融合升級(jí)改造的模式，進(jìn)行了專業(yè)融合改造升級(jí)實(shí)踐。

（二）專業(yè)融合改造升級(jí)的研究思路

兩個(gè)專業(yè)融合改造升級(jí)的思路如圖1所示，在兩個(gè)專業(yè)融合升級(jí)改造的目標(biāo)下，首先，創(chuàng)新教育理念，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)和新基建等政策，構(gòu)建跨學(xué)科、跨專業(yè)科學(xué)融合課程體系。其次，整合實(shí)踐教學(xué)資源，融合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生實(shí)踐能力。再次，結(jié)合學(xué)院現(xiàn)有的師資力量和資源，優(yōu)化教師資源、提升教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，針對(duì)兩個(gè)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基礎(chǔ)，基于現(xiàn)有的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐基地，結(jié)合兩個(gè)專業(yè)相關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，探索學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的新融合、新途徑、新模式;打造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及實(shí)踐環(huán)節(jié)能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展的能力。最后，對(duì)本研究進(jìn)行總結(jié)并參照兄弟院校的改革方式，形成專業(yè)融合升級(jí)改造的模式。

二、專業(yè)融合改造升級(jí)的實(shí)踐

以新工科和“雙一流”建設(shè)背景下的專業(yè)建設(shè)和升級(jí)改造為核心進(jìn)行展開(kāi)，通過(guò)調(diào)研，對(duì)大學(xué)專業(yè)建設(shè)和升級(jí)改造進(jìn)行分析，以西安建筑科技大學(xué)建筑設(shè)備科學(xué)與工程學(xué)院這兩個(gè)國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。

（一）專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的融合

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)和建筑電氣與智能化專業(yè)的一級(jí)學(xué)科均為土木工程，兩個(gè)專業(yè)的專業(yè)課程和教學(xué)內(nèi)容存在交叉，這給兩個(gè)專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容融合提供了基礎(chǔ)。因此，針對(duì)目前缺乏建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)和建筑電氣與智能化兩個(gè)專業(yè)融合發(fā)展、改造升級(jí)的方式和途徑的現(xiàn)狀，基于學(xué)科專業(yè)內(nèi)涵和建設(shè)重點(diǎn)，結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)和新基建等政策，進(jìn)行兩個(gè)專業(yè)新課程體系和教學(xué)內(nèi)容的融合。

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)增設(shè)“建筑環(huán)境智能化”方向課程模塊。該模塊由“自動(dòng)控制原理”“建筑設(shè)備自動(dòng)化”2門必修課、“建筑供配電與照明技術(shù)”“建筑電氣控制技術(shù)”“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”3門選修課構(gòu)成。

建筑電氣與智能化專業(yè)增設(shè)“建筑可持續(xù)性”專業(yè)方向課程模塊，該模塊由“建筑節(jié)能技術(shù)”“太陽(yáng)能利用技術(shù)”2門必修課、“暖通系統(tǒng)能耗分析及計(jì)算”“建筑信息物理融合基礎(chǔ)”和“熱泵技術(shù)”3門選修課構(gòu)成。

（二）畢業(yè)設(shè)計(jì)的融合

為提升學(xué)生的綜合能力，有效克服兩個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)中“隔行如隔山”的問(wèn)題，基于目前兩個(gè)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，針對(duì)兩個(gè)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)象相同、設(shè)計(jì)要求的異同，進(jìn)行兩個(gè)專業(yè)諸如畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)融合。學(xué)院進(jìn)行了建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)和建筑電氣與智能化兩個(gè)專業(yè)的聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)教師精心設(shè)置畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，共同指導(dǎo)，兩個(gè)專業(yè)學(xué)生在設(shè)計(jì)中需相互配合，在此過(guò)程中快速實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)學(xué)生對(duì)對(duì)方專業(yè)的熟悉和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握，有效克服了“搞空調(diào)的不懂電、懂電的不懂空調(diào)”的現(xiàn)象。

（三）優(yōu)化配置不同專業(yè)間教師資源，實(shí)現(xiàn)專業(yè)間師資融合

高校教師是社會(huì)各種高級(jí)人才的培養(yǎng)者，師資力量的強(qiáng)弱和師資結(jié)構(gòu)的是否合理，影響著專業(yè)高級(jí)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

目前，兩個(gè)專業(yè)師資結(jié)構(gòu)極不平衡，建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)教師（含熱工流力等基礎(chǔ)課教師）逾40人，而建筑電氣與智能化專業(yè)教師人數(shù)與之相差甚遠(yuǎn)。針對(duì)此種情況，結(jié)合兩個(gè)專業(yè)教師的授課課程和特長(zhǎng)，結(jié)合人才培養(yǎng)方案，進(jìn)行跨專業(yè)師資互補(bǔ)，優(yōu)化配置不同專業(yè)間教師資源，實(shí)現(xiàn)專業(yè)間師資融合。由建筑電氣與智能化專業(yè)教師負(fù)責(zé)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)新增專業(yè)方向課程授課，由建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)教師負(fù)責(zé)建筑電氣與智能化專業(yè)新增專業(yè)方向課程授課，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置現(xiàn)有師資力量和師資融合，確保了授課質(zhì)量。

（四）實(shí)習(xí)實(shí)踐基地的整合

建筑電氣與智能化專業(yè)和建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)之前僅是同屬我校的兩個(gè)本科專業(yè)，實(shí)習(xí)基地和內(nèi)容無(wú)交集、無(wú)融合。兩個(gè)專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地不少，但較分散、獨(dú)立，為充分有效利用實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，注重學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，有效克服兩個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)中“隔行如隔山”的問(wèn)題，我們結(jié)合人才培養(yǎng)方案，對(duì)涉及兩個(gè)專業(yè)相同和相近內(nèi)容的實(shí)習(xí)實(shí)踐基地進(jìn)行了整合，并精心設(shè)置實(shí)習(xí)實(shí)踐內(nèi)容，是實(shí)習(xí)實(shí)踐基地的效能最大化，確保實(shí)習(xí)質(zhì)量。

三、專業(yè)融合改造升級(jí)的創(chuàng)新之處

針對(duì)新工科建設(shè)不斷推進(jìn)、產(chǎn)業(yè)變革和科技革命的逐步深化，“中國(guó)制造2025”等系列國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)布，傳統(tǒng)工科專業(yè)必須改造升級(jí)的現(xiàn)狀，依據(jù)我校將建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)和建筑電氣與智能化專業(yè)，組建為建筑設(shè)備科學(xué)與工程學(xué)院、“創(chuàng)一流、建百?gòu)?qiáng)”這一背景展開(kāi)，專業(yè)融合改造升級(jí)的主要?jiǎng)?chuàng)新性體現(xiàn)如下。

1.基于學(xué)科專業(yè)內(nèi)涵和建設(shè)重點(diǎn)，結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)和新基建等政策，探索建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)和建筑電氣與智能化專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的融合。

2.結(jié)合新工科建設(shè)要求，探索兩個(gè)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)融合，提升學(xué)生的綜合能力，克服兩個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)中“隔行如隔山”的現(xiàn)象，解決建筑環(huán)境專業(yè)學(xué)生不懂“電”、智能化專業(yè)學(xué)生不清楚“暖通空調(diào)”控制對(duì)象等問(wèn)題。

3.針對(duì)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)和建筑電氣與智能化專業(yè)，基于專業(yè)教研室和教研中心，探索教師資源優(yōu)化配置和融合。

4.針對(duì)專業(yè)融合，基于現(xiàn)有的實(shí)踐平臺(tái)，整合資源，加強(qiáng)校企合作，構(gòu)建高效、注重學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的平臺(tái)。針對(duì)學(xué)生跨專業(yè)的知識(shí)和能力不足、創(chuàng)新能力提升有阻礙的情況，探索以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為導(dǎo)向的培養(yǎng)模式及評(píng)價(jià)機(jī)制。

結(jié)語(yǔ)

本研究以西安建筑科技大學(xué)建筑設(shè)備科學(xué)與工程學(xué)院這兩個(gè)國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)——建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)和建筑電氣與智能化專業(yè)為例，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合為主要途徑，針對(duì)兩個(gè)專業(yè)交叉部分，從教學(xué)內(nèi)容、畢業(yè)設(shè)計(jì)、師資力量和實(shí)習(xí)基地等方面，對(duì)交叉專業(yè)融合升級(jí)改造的模式進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

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Exploration and Practice of Major Integration， Transformation and Upgrading under the Background of “Emerging Engineering Education”

FENG Zeng-xi1a， YU Jun-qi1a， YANG Ya-long2， WEI Na1b， WANG Hui-qin1c

（1.a. School of Building Services Science and Engineering， b. School of Arts， c. School of Information and Control Engineering， Xi’an University of Architecture and Technology， Xi’an， Shannxi 710055， China; 2. National Experimental Teaching Demonstration Center for Building Control and Energy Conservation Optimization， Anhui Jianzhu University， Hefei， Anhui 230022， China）

Abstract： With the development of the times and the deepening of economic globalization， new requirements are put forward for the major construction in colleges and universities， and the existing majors need to be upgraded to adapt to the changing new era. Based on the major transformation and upgrading under the background of “emerging engineering education”， taking the emerging major of building electrical and intelligence and the traditional major of building environment and energy application engineering as examples， the commonness and the characteristics of the intersection parts of the two majors are analyzed. Aiming at the differences in the training systems and the practical work of the graduates of these two majors， this paper introduces the ideas of major integration from the aspects of the professional curriculum system and teaching content， the graduation design， the teacher resources， and the practice bases of the two majors. This approach contains innovative ideas on major integration， transformation and upgrading， which can provide a reference for the integration of other majors.

Key words： “emerging engineering education”; major integration; graduation design; practice