新工科背景下建環專業實踐教學體系研究

宮克勤 賈永英 劉立君 李 棟 王忠華

新工科背景下建環專業實踐教學體系研究

宮克勤 賈永英 劉立君 李 棟 王忠華

（東北石油大學 大慶 163318）

根據新工科對卓越工程師能力和素質要求，分析了建環專業實踐教學體系存在的不足，對建環專業實踐教學體系進行了教學改革探討。研究了分層次的實踐教學平臺體系、創新創業教育方法以及工程師職業素質的培養途徑等，為建環專業實踐教學體系的改革提供參考。

新工科；建環專業；實踐教學；教學改革

0 引言

新工科建設，是培養具有新興工程能力的“新工科”人才，培養具有創新創業能力、智能創造能力，具有國際視野的綜合性、復合型工程科技人才。適應新工科建設需要，必須進行培養方案改革和優化升級，適應人才培養要求。

實踐課程的作用，特別是對工科學生實踐能力培養，具有不可替代的作用。構建“新工科”教育理念下的創新能力培養體系，提升實踐教學內涵，是培養工科專業學生工程思維、自主創新能力及實踐能力的必然要求。

1 建筑環境與能源應用工程專業實踐教學內容

建筑環境與能源應用工程專業（簡稱“建環”專業）屬于土木類專業之一，我國建環專業源自于20世紀50代初期設立的“供熱、供煤氣及通風”專業。建環專業主要培養從事采暖、通風、空調、凈化、冷熱源、供熱、燃氣等方面的規劃設計、施工安裝，及運行管理的高級工程技術人才。

實踐教學是工程科技教育的基本特征，是工科院校培養學生動手操作能力、專業實踐能力、科研創新能力、思維分析能力的重要教學方式之一。建環專業實踐教學主要包括專業實習、專業實驗、課程設計、畢業設計等[1]。

（1）專業實習教學：主要包括：金工實習、認識實習、生產實習和畢業實習等。專業實習主要目的是讓學生接觸本專業實際工程，了解建筑設備工程的實際流程、工作原理，主要設備結構，運行操作方法等；

（2）課程設計教學：主干專業課一般設有課程設計環節，包括供熱設計、鍋爐房工藝設計、空調課程設計，通風課程設計等，主要目的是培養學生解決工程實際問題的能力，掌握本專業工程設計內容和方法等；

2 基于新工科的建環專業實踐教學體系問題分析

實踐課教學體系與理論課程教學體系構成了完整的人才培養方案，是教育工作開展的基本依據。傳統的建環專業實踐課程教學體系，對于鞏固課堂理論課學習內容，培養學生實際操作能力、解決實際問題能力，以及設計方案論證、工程設計圖紙繪制，掌握暖通相關軟件的使用，以及團隊合作能力等發揮了作用。

但是對照新工科對卓越工程師能力的培養要求，建環專業實踐教學環節中還普遍存在一些不足，需要不斷持續改進。根據卓越工程師能力的培養要求，實踐教學環節不僅要培養學生的科學試驗能力、工程設計能力、專業實踐能力，還要提升學生的人文素養，鍛煉團隊協作能力，鍛造學生的創新意識、批判性思維、創新精神和創新能力，提高學生的知識技能的綜合運用能力等[2]。

目前建環專業實踐教學體系，普遍存在以下問題：

（1）實踐教學體系守舊，缺乏學生創新能力培養平臺。很多高校的人才教學培養模式是重視理論教育，忽略實踐教育；重視課堂知識學習，忽略課外興趣培養。實踐教學設備數量不充分，專業設計性及綜合性實驗項目相對較少；

（2）實踐課程教學模式落后，教學方式缺乏創新。由于教學內容陳舊，學生對課程設計、實驗等環節興趣不足，專業實習教學走馬觀花。學生在撰寫實踐報告中，投機取巧，利用網絡各類“模板”完成任務，實踐教學效果大打折扣；

（3）缺乏實踐教學基地，學生工程訓練不充分。由于條件限制，缺乏必要的實踐教學基地，一些需要在基地展開的實踐教學內容無法實現，學生無法動手操作。對于學生實踐能力培養無疑是一個阻礙，缺少校企協同教育機制；

（4）實踐教學往往僅注重學生專業技能訓練，包括設計方法、測試方法、工具使用、數據分析等專業技能，忽視了實踐教學在創新意識、團隊協作能力、批判性思維，職業道德規范，勤勉敬業精神等“職業素質”等方面的培養。

隨著亞鐵離子和鐵離子比值的逐步增大，磁性產品的產率逐步下降，說明赤鐵礦的回收率在不斷減小。結合上述反應方程式可知，造成回收率下降的原因是在60℃恒溫攪拌時，亞鐵離子被氧化為鐵離子，造成溶液中的氫氧化鐵過量，使得磁化不充分。

在高等工程教育過程中，知識傳授、能力培養以及素質教育是一個完整的體系，三者之間相互協調發展。因此，傳統工科專業急需進行課程體系、培養模式的全方位改革，探尋較為系統的傳統工科專業改造升級實施路徑。

3 新工科背景下建環專業實踐教學體系改革研究

根據目前建環專業實踐教學環節存在的不足，為培養新工科高素質工程技術人才，亟需開展實踐教學體系優化改進，形成滿足新工科人才培養的人才培養體系，不斷改進實踐教學內容和教學方式，注重實踐環節創新，實現新工科實踐教學目標的達成。培養多元化、綜合型工程科技人才。

3.1 構建分層次的實踐教學平臺體系

為更好地實現實踐教學目標，構建建環專業分層次的實踐教學平臺體系。針對不同層次的實踐教學課程，明確各實踐教學環節的教學目的與要求、教學要求和教學方法等，擺正在教學過程中的作用和位置。

根據建環專業的實踐能力培養需要，可以把實踐教學分為三個層次：專業技能實踐、綜合技能實踐、創新能力實踐。把專業能力培養、創新能力培養，綜合素質培養融入到各類層次實踐教學環節，有所側重。

（1）專業技能實踐平臺。主要包括課程設計、專業實習，專業實驗等環節，教學目標是培養學生的專業基礎技能。同時把“社會實踐”納入該教學平臺。“社會實踐”以“專題調研、志愿服務、科技服務、勤工助學”等為主，是大學生接觸實踐，了解社會，理解實踐，提升專業能力和職業素質的必要途徑；

（2）綜合技能實踐平臺。以綜合性課程設計、畢業設計、研究型實驗項目，參加工程實踐等為主要方式，實現跨專業、跨學科的綜合實踐教學內容設計，綜合考慮人文、地理，歷史經濟等因素；以及運用現代專業工具、計算機模擬的綜合技能實踐，培養學生綜合運用專業技能解決復雜工程問題能力；

（3）創新能力實踐平臺。以指導學生參加科學研究和工程測試、課外科技競賽為主要方式。通過實際工程項目全過程的理解和鍛煉，實現對學生系統的工程綜合實踐能力和創新意識培養。此外，構建建環專業四年制連續遞進式的創新能力教育體制，使課外科技活動系列化，貫穿在大學四年的整個培養過程。

3.2 改進教學方法，將“雙創”教育融入專業教育

在當前“大眾創業、萬眾創新”的時代背景下，創新創業教育與專業教育一樣，在卓越工程師培養中具有越來越重要的意義。將“雙創”教育融入專業教育，構建“專創融合”的實踐教學方式，是新工科人才培養的緊迫要求。

根據“專創融合”理論，對于創業型學習，強調“價值導向”（在價值創造中學習）、“行動優先”（先行動后學習）、“團隊共創”（在于他人合作和共創中學習）。“專創融合”的教學方式，主要采用行業內相關案例剖析、工作情景模擬、創新任務驅動、行動導向和創新項目教學法等，培養學生創新意識和創新能力。

把專業理論課與實踐課內容有機地聯系起來，實現理論課與實踐課的立體交叉，學生在“理論-實踐-理論”的學習過程中螺旋上升認知；整合各專業課程的獨立課程設計，調整為綜合課程設計；把學生創新實踐和科技競賽、課程設計融合起來，把課程設計與實際工程項目融合起來；圍繞創新創業項目，鼓勵學生自主設計創新性實驗，鍛煉學生的動手能力、創新能力。

3.3 把職業素質教育融入到實踐教學全過程

根據新工科培養標準，滿足現代企業需要的卓越工程師，不僅需要具備高素質的專業技能和創新創業能力，還應具備工程師“職業素質”和“倫理責任”[2]。職業素質包括：家國情懷、全球視野、人文社會科學素養、批判性思維、勤勉敬業精神等；倫理責任是指能夠正確評價專業工程實踐對社會、健康、安全、法律和文化問題的影響及產生的責任；具有工程倫理意識、社會責任感，能夠在工程活動中遵守職業道德和規范，承擔工程的自然及社會責任。

對于培養學生的工程師“職業素質”和“倫理責任”教育，應該貫穿在整個人才培養體系以及教學全過程中，包括實踐教學的全過程，這也體現了一個學校教育體系和教學方式的重要特色之一。

為此需要建立“專綜融合”教育思想，就是把工程師“綜合素質”和“專業教育”緊密結合起來，把“職業素質”和“倫理責任”教育融入到實踐教學過程中。教學過程中注重“課程思政”教育，把思想政治教育融入實踐教學，培養學生的家國情懷；在課程設計等教學實踐中，把倫理責任教育與工程設計有機地結合起來，使學生熟悉工程實踐對社會的影響評價，培養社會責任感、團隊協作能力；在社會實踐活動中提高人文社會科學素養、批判性思維等。

3.4 構建協同育人機制，拓展實踐教學平臺

實踐教學是激發學生的專業學習興趣、培養學生專業實踐能力、激發學生創造力和培養學生職業素質的重要教學環節。基于不同高校的實踐教學條件差異性較大，因此開展校際實踐教學設備的共享、校企協同育人勢在必行。實現大學開門辦學，校際合作辦學是大勢所趨，實現優勢教學資源共享。

開展校際合作，實現高校之間相關專業實踐教學資源共享，可以充分發揮優質實踐教學設備、教學基地的作用。實現全社會高校間的實踐教學資源共享，對于彌補普通高校實踐教學資源不足、培養學生實踐能力具有重要意義。

校企合作方面，目前在校企合作科學研究方面比較成功，但是在校企合作教學育人方面合作深度和廣度還不足，企業缺乏“校企合作”驅動力。因此，加強“校企合作”，構建“跨界培養”協同育人機制，實現學校與行業融合協同育人，充分發揮企業和相關學科的育人優勢，是目前實踐教學中亟待加強的重要內容。

4 結束語

針對新工科形勢下的卓越工程師培養，亟待構建高等工程教育的“新理念、新結構、新模式、新體系”。建立科學合理和行之有效的實踐教學體系，對于培養工科學生工程實踐能力和創新能力，以及工程師職業素質至關重要。如何深化教學內容和教學方法改革，把學生綜合素質培養融入到教學中，許多課題還有待于深入開展。

[1] 高等學校建筑環境與設備工程專業指導委員會.高等學校建筑環境與能源應用工程本科指導性專業規范[M].北京:中國建筑工業出版社,2012.

[2] 林健.新工科人才培養質量通用標準研制[J].高等工程教育研究,2020,(3):5-16.

[3] 王志勇,劉暢榮,寇廣孝.基于工程教育專業認證的建環專業實踐教學體系改革[J].高等建筑教育,2015,24(6): 44-47.

[4] 徐惠斌,胡自成,葛鳳華,等.新工科建設下建筑環境專業實踐教學創新初探[J].教育現代化,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

黑龍江省高等學校教改項目“新工科背景下建筑環境與能源應用工程專業課程體系改革研究”（SJGY20190095）；黑龍江省高等學校教改項目“地方高校一流教材建設的研究與實踐”（SJGY20190108）

宮克勤（1967.6-），男，博士，教授，研究方向為建筑環境與能源應用，E-mail：gkqdqpi@126.com

2020-07-28