基于工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的地方高校建環(huán)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)踐

謝 東 劉澤華 陳 剛 熊 軍 李惠敏

南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院 湖南衡陽 421001

基于工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的地方高校建環(huán)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)踐

謝 東 劉澤華 陳 剛 熊 軍 李惠敏

南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院 湖南衡陽 421001

從研究地方高校工程類專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)，從實(shí)踐課程設(shè)置、實(shí)習(xí)基地建設(shè)、實(shí)習(xí)安排、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文安排等方面著手構(gòu)建一套建環(huán)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系。通過實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革極大地提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)，同時(shí)為地方高校工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革提供了新的思路。

地方高校；建環(huán)專業(yè)；實(shí)踐性教學(xué)；改革與實(shí)踐

Abstract: This paper studied current status of practice education for engineering major in local universities, then built a set of practice education teaching system for building environment and equipment engineering major from practice curriculum setting, practice base construction and arrangement, curriculum design and thesis arrangement, etc. around engineering practice ability. The reform results show practical abilities and the engineering quality of the students have significantly improved, and this also can provide new concepts for reforming of engineering application talents training in local universities.

Key words: local universities; building environment and equipment engineering major; practice teaching; reform and practice

1 地方高校工程類專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)的現(xiàn)狀

當(dāng)前，高等教育已進(jìn)入大眾化教育，應(yīng)用型人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的矛盾尤為突出。一方面，在激烈的市場競爭壓力下，用人單位對高校工科畢業(yè)生的實(shí)踐能力和操作水平要求越來越高，另一方面，隨著高校的擴(kuò)招，地方高校受地域和教育資源的限制，相當(dāng)一部分畢業(yè)生不能找到合適的崗位。因此，地方高校如何揚(yáng)長避短，發(fā)揮自身辦學(xué)優(yōu)勢促進(jìn)就業(yè)，便成為解決其生存與發(fā)展問題的關(guān)鍵。受教學(xué)經(jīng)費(fèi)和資源的限制，地方院校工程類專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果大打折扣，甚至出現(xiàn)專業(yè)實(shí)習(xí)是參觀性的，專業(yè)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性的，專業(yè)設(shè)計(jì)是模版性的等問題，如此造成實(shí)踐教學(xué)失去了綜合應(yīng)用和工程實(shí)踐的本質(zhì)功能，扼殺了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，無法培養(yǎng)出社會(huì)需要的高素質(zhì)、具有一定創(chuàng)新能力的工程應(yīng)用型人才[1]。

2 實(shí)踐性教學(xué)體系的構(gòu)建與改革內(nèi)容

針對當(dāng)代社會(huì)對于建環(huán)專業(yè)人才素質(zhì)的新要求[2]，結(jié)合建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)(以下簡稱建環(huán)專業(yè))生源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和在相關(guān)學(xué)科改革和實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)，本課題組建立了使現(xiàn)代工程素質(zhì)培養(yǎng)貫穿于實(shí)踐教學(xué)全過程的新型教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和實(shí)踐能力，提高學(xué)生在就業(yè)和科研中的競爭能力。按照教學(xué)的總體要求和學(xué)生的知識(shí)、能力水平，對目前分散于教學(xué)中的“專業(yè)實(shí)驗(yàn)”“專業(yè)實(shí)習(xí)”和“設(shè)計(jì)(課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì))”等實(shí)踐性教學(xué)的子環(huán)節(jié)進(jìn)行整合重組，制定新的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃與大綱，建立一體化的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系，采用模塊化設(shè)置(實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)及設(shè)計(jì)3個(gè)模塊)的模式構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容，通過各模塊環(huán)節(jié)的落實(shí)來保證實(shí)踐教學(xué)整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.1 優(yōu)化配置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程

課題組針對原有實(shí)驗(yàn)課程中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，內(nèi)容單一等缺點(diǎn)，建立以綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，以驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)為輔的突出工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。將原來依附于理論課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分類，整合為專業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)，設(shè)置基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，并分別單獨(dú)設(shè)置學(xué)分，同時(shí)將暖通空調(diào)、建筑環(huán)境學(xué)、建筑環(huán)境測試等課程中內(nèi)容重復(fù)的部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合，增加了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，減少了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如將建筑環(huán)境測試技術(shù)和暖通空調(diào)中關(guān)于溫濕度測試部分及建筑環(huán)境學(xué)和暖通空調(diào)中關(guān)于室內(nèi)環(huán)境參數(shù)測試部分，一并放到室內(nèi)環(huán)境與空氣品質(zhì)測試中。專業(yè)實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生全面開放，結(jié)合教師承擔(dān)的科研課題，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的方式開展各種創(chuàng)新能力訓(xùn)練和實(shí)踐活動(dòng)，鍛煉學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

2.2 強(qiáng)化校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地建設(shè)，創(chuàng)新實(shí)習(xí)內(nèi)容和實(shí)習(xí)管理

建環(huán)專業(yè)實(shí)習(xí)一般包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)3個(gè)部分，獨(dú)立開設(shè)，各有側(cè)重點(diǎn)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的特點(diǎn)是實(shí)習(xí)單位較多、實(shí)習(xí)時(shí)間較少。針對這種情況，我們在與友好實(shí)習(xí)單位建立長期實(shí)習(xí)合作的同時(shí)，積極尋找一些節(jié)能型和環(huán)境友好型的企業(yè)。除了重點(diǎn)把握通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)和冷源熱系統(tǒng)外，還引入一些新的節(jié)能型或環(huán)保型工程項(xiàng)目，從系統(tǒng)到設(shè)備，從中央機(jī)房到末端系統(tǒng)，讓學(xué)生從設(shè)備的生產(chǎn)到系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行管理都有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，建立專業(yè)系統(tǒng)輪廓，為專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

生產(chǎn)實(shí)習(xí)強(qiáng)調(diào)“生產(chǎn)過程”和“以動(dòng)手為主”。2008年建環(huán)專業(yè)與南華大學(xué)三力高科技公司合作建立了“工藝風(fēng)力與濕能技術(shù)”湖南省產(chǎn)、學(xué)、研示范基地，并建立了建環(huán)專業(yè)校內(nèi)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。實(shí)習(xí)的一半時(shí)間安排在校內(nèi)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地完成，主要實(shí)習(xí)內(nèi)容包括：風(fēng)管(圓形、方形)制作與連接、水管套絲與連接等，涉及下料、剪切、折方、焊接、鉚接、咬口連接、法蘭制作等工藝流程。此外，我們與南華大學(xué)附二新醫(yī)院、晶珠廣場、電力賓館、江東冷庫等合作建立了5個(gè)校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)單位，學(xué)生可以去現(xiàn)場進(jìn)行系統(tǒng)和設(shè)備的操作實(shí)習(xí)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)的運(yùn)行和管理過程，進(jìn)一步加深對專業(yè)課程的理解。

畢業(yè)實(shí)習(xí)是實(shí)習(xí)的重頭戲。我校建環(huán)專業(yè)已經(jīng)與廣州凌云置業(yè)有限公司、廣州鼎泰凈化工程有限公司、廣州市華德工業(yè)有限公司、廣東西屋康達(dá)空調(diào)有限公司等合作5個(gè)企業(yè)單位簽訂了長期實(shí)習(xí)基地合同，每年安排學(xué)生到1～2個(gè)新開工的建設(shè)工地進(jìn)行實(shí)習(xí)，既帶來了新建項(xiàng)目“新”的效果，同時(shí)能達(dá)到一定“量”的要求，能夠保證畢業(yè)實(shí)習(xí)順利完成。經(jīng)過長期實(shí)踐，我們探索了集中與分散相結(jié)合的畢業(yè)實(shí)習(xí)形式，在保障畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)要求的前提下，一方面采用集中實(shí)習(xí)，由帶隊(duì)教師集中指導(dǎo)，集中答疑，方便學(xué)生集中學(xué)習(xí)；一方面提倡部分學(xué)生分散實(shí)習(xí)，針對學(xué)生個(gè)性化的需求，有針對性地?cái)U(kuò)展學(xué)生的興趣，為這部分學(xué)生“學(xué)習(xí)－就業(yè)－創(chuàng)業(yè)”的發(fā)展之路創(chuàng)造條件。作為對分散實(shí)習(xí)的補(bǔ)充和延伸，我們還實(shí)行了開放性實(shí)習(xí)，以實(shí)習(xí)單位負(fù)責(zé)指導(dǎo)為主，定期向帶隊(duì)教師匯報(bào)實(shí)習(xí)狀況，甚至可以與畢業(yè)設(shè)計(jì)融為一體，在畢業(yè)實(shí)習(xí)中進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，如此實(shí)現(xiàn)了畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和就業(yè)的一體化教學(xué)，在彈性教學(xué)與彈性就業(yè)方面不失為一種有益的嘗試。

2.3 面向工程設(shè)計(jì)，注重實(shí)踐，突出應(yīng)用能力培養(yǎng)

2.3.1 課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是工科學(xué)生從理論學(xué)習(xí)向工程應(yīng)用能力過渡的一個(gè)重要綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)的重要部分，是畢業(yè)設(shè)計(jì)的預(yù)演，要求學(xué)生能夠綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)技能解決具體工程實(shí)際問題。為了加強(qiáng)對工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，我們結(jié)合專業(yè)實(shí)際，整合課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，優(yōu)化開設(shè)方案，緊密結(jié)合工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，體現(xiàn)綜合性、系統(tǒng)性和應(yīng)用性的原則。

針對建環(huán)專業(yè)水、電、暖緊密結(jié)合的特點(diǎn)，課題組提出了水電一體化、冷暖不分家和風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)并重的課程設(shè)計(jì)總思路，將相關(guān)課程中涉及冷暖、水電、風(fēng)和水系統(tǒng)等分別綜合設(shè)置課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，即提出了空調(diào)冷熱源課程設(shè)計(jì)、建筑水電課程設(shè)計(jì)和暖通空調(diào)設(shè)計(jì)(包括風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和水系統(tǒng)設(shè)計(jì))。三大課程設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋了冷熱源工程、暖通空調(diào)、建筑電氣、通風(fēng)工程、建筑消防設(shè)備、建筑給排水等多門專業(yè)課程，體現(xiàn)了綜合性和系統(tǒng)性；同時(shí)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容上緊密結(jié)合節(jié)能減排和低碳設(shè)計(jì)的思路，體現(xiàn)了時(shí)代性和應(yīng)用性。

2.3.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教育階段最后也是最重要的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識(shí)和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的訓(xùn)練及工程能力和工程素養(yǎng)培養(yǎng)的過程，是架起學(xué)生從學(xué)校走向社會(huì)的橋梁，是學(xué)生從應(yīng)試能力走向工程素養(yǎng)的分水嶺，是學(xué)生從學(xué)校步入工作崗位進(jìn)行的“總決賽”，是4年大學(xué)教育的總閱兵。

除了繼承課程設(shè)計(jì)遵循的綜合性、系統(tǒng)性和應(yīng)用性的指導(dǎo)原則外，我們更注重學(xué)生工程素養(yǎng)的鍛煉。工程素養(yǎng)是對工程概念、范圍及應(yīng)用等所具備的常識(shí)和技能。課程設(shè)計(jì)注重工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，注重技能的學(xué)習(xí)。而畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生從工程能力向工程素養(yǎng)過渡的過程，是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的升華。

畢業(yè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是工程方案優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析和社會(huì)效益分析、方案可行性分析、方案的實(shí)現(xiàn)方法和手段等，針對當(dāng)前“系統(tǒng)設(shè)計(jì)可能節(jié)能，但施工和管理都不節(jié)能”，一味追求“空調(diào)系統(tǒng)就是要冷”的現(xiàn)狀，結(jié)合自身實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，課題組確定了“節(jié)能貫穿系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及運(yùn)行管理全過程”的總方針，提出了“地位突出化、設(shè)計(jì)綜合化、題目多樣化、方案個(gè)性化、過程立體化”的改革總目標(biāo)[3]，結(jié)合教師的科研課題和大學(xué)生創(chuàng)新課題，總結(jié)出“一題多方案、一方案一人，多方案比較”畢業(yè)設(shè)計(jì)新的指導(dǎo)方法，既體現(xiàn)了“一人一題”總思路，又體現(xiàn)了畢業(yè)設(shè)計(jì)的個(gè)性，同時(shí)還利用各方案之間的相互比較，確定優(yōu)化系統(tǒng)方案，以上過程大大提升了工程能力和工程素養(yǎng)。

計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)中融入信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為可能。CFD(Computational Fluid Dynamics)技術(shù)就是在計(jì)算機(jī)上做模擬預(yù)試驗(yàn)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的產(chǎn)物。目前已經(jīng)應(yīng)用到我校建環(huán)專業(yè)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中，通過對風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)值模擬，確定最優(yōu)的氣流組織方式、風(fēng)速、溫濕度等參數(shù)，為系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)提供了一個(gè)很好的交流平臺(tái)，目前，我校建環(huán)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)部分內(nèi)容可以在網(wǎng)絡(luò)上完成(如負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備選型等)，通過QQ、微博等方式完全實(shí)現(xiàn)了畢業(yè)設(shè)計(jì)小組在線答疑，此平臺(tái)的建設(shè)有利于學(xué)生和教師、學(xué)生和學(xué)生之間進(jìn)行有效的交流。

3 實(shí)踐教學(xué)改革實(shí)施效果

經(jīng)過近三年建環(huán)專業(yè)(建環(huán)2005級、建環(huán)2006級、建環(huán)2007級)共計(jì)6個(gè)班210人的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革試驗(yàn)，學(xué)生普遍反映實(shí)踐學(xué)習(xí)興趣提高，工程能力和工程素養(yǎng)顯著增強(qiáng)。其中有3人次參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目取得了成果，分別發(fā)表科研論文并獲得國家專利；2010年有2名學(xué)生到清華大學(xué)進(jìn)行畢業(yè)論文的研究；近三年本科畢業(yè)生考取研究生的比例均在20%以上；建環(huán)專業(yè)畢業(yè)生以扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、良好的工程素質(zhì)和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力備受用人單位和企業(yè)的青睞。從最新的2007級就業(yè)信息了解到，98%以上學(xué)生已簽訂就業(yè)意向，通過實(shí)踐教學(xué)效果的改善促進(jìn)了學(xué)生就業(yè)和考研。與此同時(shí)，以工程應(yīng)用為目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)改革模式對師資隊(duì)伍提出了更高的要求，在很大程度上促進(jìn)了教師的科研能力和教學(xué)水平的提高。

[1] 汪筱蘭.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),為工科學(xué)生提供施展才能的平臺(tái)[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2007,11:121-123.

[2] 建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì).全國高等學(xué)校土建類專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案:建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.

[3] 謝東,劉澤華,陳剛,李惠敏,熊軍.建環(huán)專業(yè)工程應(yīng)用能力培養(yǎng)體系的改革與實(shí)踐[J].高等建筑教育,2010,19(6):53-56.

Practice teaching reform of engineering major in local universities based on engineering application cultivation model

Xie Dong, Liu Zehua, Chen Gang, Xiong Jun, Li Huimin
University of south China, Hengyang, 421001, China

2012-01-03

謝東，博士，副教授。

湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“高校專業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與內(nèi)涵建設(shè)研究”；南華大學(xué)高等教育與改革培育課題“建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)工程應(yīng)用能力培養(yǎng)體系建設(shè)綜合研究”(編號：2009PP018)。