基于雙需求導向構建多方協同育人機制的改革與實踐

基金項目：2021遼寧省普通高等教育本科教學改革項目“服務國家戰略新興產業的雙需求導向、多方協同人才培養模式的創新與實踐”（項目編號：2021101）；2022年沈陽工業大學研究生教育教學改革項目“課程思政價值引領的土木工程學科發展與研究生培養的聯動機制探究與實踐”（項目編號：SYJG20222015）；2023年遼寧省研究生教育教學改革研究項目“服務雙碳戰略土木水利專業學位研究生‘五位一體’協同驅動培養模式改革與實踐”（項目編號：LNYJG2023049）。

作者簡介：周勃（1976—），女，博士，沈陽工業大學建筑與土木工程學院系主任，博士生導師，教授，研究方向為可再生能源利用與智能運維；李慧（1985—），女，博士，沈陽工業大學建筑與土木工程學院碩士生導師，副教授，研究方向為風電系統故障診斷與葉片設計；王義娜（1986—），女，博士，沈陽工業大學電氣學院碩士生導師，副教授，研究方向為電氣自動化；仝永娟（1984—），女，博士，沈陽工業大學環境與化學工程學院副教授，研究方向為能源高效利用。

摘" 要：基于新能源、節能環保、信息技術等國家戰略新興產業和工程教育能力培養的雙需求導向布局改革方向，深化產教融合，搭建多方協同育人平臺，通過專業資源庫建設、跨學科課程體系、工程情景化教學模式和專業指導委員會的綜合改革措施，形成“問題導向”和“求用取向”的建環專業建設機制，為我國新產業、新技術、新業態的轉型升級注入強大的人才培養動力源泉。

關鍵詞：新工科建設；人才培養模式；協同育人；產教融合

中圖分類號：G642" " 文獻標識碼：A" nbsp; 文章編號：1673-7164（2024）13-0090-06

中國特色社會主義教育要挖掘教學方式中蘊含的思想政治教育資源，以實現全員、全程、全方位育人。為此，高等教育站在新的歷史起點上，以樹立社會主義核心價值觀為導向，從課程、科研、實踐、文化等多方面構建協同育人的新格局，切實落實立德樹人的根本任務，堅持社會主義辦學方向，推進高等教育的高質量發展。

科技革命呼喚新興產業發展，培養大批新工科人才成為高等教育教學研究中迫切要解決的問題。2017年教育部高等教育司發布《關于開展新工科研究與實踐的通知》，“新工科”的概念得到了高等教育界的關注，先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”。［1-2］但是，高校人才培養質量尚未完全適應我國經濟結構調整和產業升級的要求，當代大學生雖然專業知識豐富，但欠缺創新意識和實踐能力，以致出現了一定程度的供需錯位。因此，把提高教育質量擺在國家發展戰略高度上來認識，是高等教育改革義不容辭的責任和主攻方向。

傳統高校工科培養模式形成了“專業定向、意識定態、思維定勢和技能定型”的弊端，要求當代大學生應在實踐的拘囿中發揮潛能、活躍思維、增益知識，高等教育使命才能實現。［3］隨著人們對我國人居、生產、環境等要求的提高，社會對建筑環境與能源應用工程專業（以下簡稱建環）的人才培養提出了新的要求，專業評估標準發生了巨大變化，不但拓展了專業范圍、強調學科交叉、專業內涵也由系統設計向建筑節能遷移。在專業改革外在需求下，綜合性強、學科覆蓋廣的建環專業本身就具有良好的新工科內在培育基礎，以培養工程實踐能力為核心的教育改革勢在必行。

目前的人才培養模式導致學生工程意識淡薄、實踐能力較弱。［4］究其原因是學生在校參加工程實踐的機會較少。［5］目前暖通空調行業發展迅速，需要高校提供更多的具有扎實理論基礎并且能解決實際問題的技術人員，學生無法將自己所學的知識與工程實踐聯合運用，遇到實際問題無所適從。學生的專業知識面較窄，與成為一名卓越的建筑環境與能源應用工程師存在一定的差距，說明原有的人才培養模式顯然不足以覆蓋現有的專業內涵，難以適應行業發展和技術變革的需求。

本研究以建環專業建設為例，基于國家戰略性新興產業發展的現實需求，拓展專業內涵以建立適應社會經濟發展要求的課程體系，基于培養工程實踐能力的專業定位，搭建多方協同培養平臺以改革傳統教與學形態，基于適應國家戰略新興產業需求和能力培養需求的雙重導向構建多方協同人才培養模式，不但有利于凝練專業特色和優勢精準對接產業需求，而且有助于學生的知識、能力、素質協調發展，提升高等教育質量水平。

一、基于雙需求導向的人才培養模式

（一）國家戰略新興產業的需求

建筑業作為全世界最古老的行業之一，面對我國能源和環境的雙重壓力，伴隨著物聯網、云端計算、人工智能、數字孿生等新技術的蓬勃發展，2012年建環專業指導委員會更新了辦學指導性意見和評估標準：1. 擴展建筑節能、建筑設施智能技術專業范圍；2. 增加充分利用自然能源專業任務；3. 綜合建筑節能手段和自控技術；4. 重視節能環保。由此可知，專業的內涵和范圍已轉變為面向新能源、節能環保、信息技術的國家戰略新興產業的人才培養需求。專業改革的主要任務是從高度綜合的現代科學技術中剖析交叉學科知識體系，合理選擇知識點進行重組和融通，形成統攝的基礎理論框架，構建產業牽引導向的跨學科課程體系。為此，圍繞建筑節能、綠色建筑、可再生能源利用、智慧能源等行業發展現狀凝練專業特色，邀請行業專家與專業教師共同組建專業指導委員會，以不同行業的人才差異化需求為驅動重新定位專業培養目標，強調學生的工程能力培養，并強化數字技術在教學中的融合和應用，依據培養目標逐一細化畢業要求以合理調整專業范圍，確保內涵改革持續、穩定、深入地滲透于學生培養全過程。

（二）工程教育能力培養的需求

如圖1所示，首先，新興產業要求建設新工科，需要聚焦本行業及產業的緊缺技術和人才來及時調整培養目標和教學方法，提升專業建設與行業變革的契合度。為此，本專業聚焦實踐能力、創新能力、自主學習和終身學習等能力培養進行一系列教學改革。其次，深化產教融合是提升應用型人才培養質量的關鍵，需要探索理論知識與專業實踐之間的多方協同培養模式，以適應國家戰略和新興產業發展的需求。最后，現代科技正從高度分化逐漸轉向高度融合，不同學科的知識理論、技術方法的交叉融合更加廣泛和深入，導致以往的知識分裂需要構建跨越學科邊界的課程體系。

緊跟國家科技戰略決策部署，壯大卓越工程人才隊伍，要求教育者明確培養目標和改革方向搭建多方協同育人平臺，依托平臺凝練專業特色和優勢、重建課程體系、變革教學模式進行一系列改革實踐，從而實現不同學科的知識流通、技術集成、成果互動，甚至能抽絲剝繭，發掘過去毫不相干的學科之間的共性規律，推動各學科取長補短、統籌推進、交叉融合，為應對多元性、綜合性、復雜性的能源環境問題，培養靈活度高、適應性強、創新力強的高素質高水平復合型人才提供有效制度支撐。根據國家新興戰略產業的人才需求分析本專業的范圍、任務和特色，依托學?！半p一流”學科優勢，將熱力學與電氣、信息、機械、環境等交叉學科建立跨學科課程平臺，與公共基礎平臺多學科融合后再給學生導入專業課程知識，在專業特色和優勢的基礎上統籌規劃專業課程模塊。

二、專業調研與綜合改革措施

依據工程教育能力需求，專業定期調研畢業生是否與學校定位、利益相關者期望、專業資源條件等內外部需求相符，并根據調研反饋與預期培養目標的錯位持續規劃改革方向。為此，學校2020年開展了廣泛的問卷調研工作，主要反饋結果有：畢業生反饋實踐不足的問題；在校生反饋課程目標不清楚；實踐環節評價不合理；優秀畢業生反饋了專業軟件需求旺盛的技能要求。

其中，特別是用人單位的問卷調研分析結果對綜合改革發揮了重要的促進作用：1. 有思想、有理想、有抱負的青年，能夠理解公司的各項舉措，與公司同頻共振，拒絕接收難以融入企業文化的畢業生；2. 敢想敢干、有魄力、有組織領導才能、有擔當；3. 講吃苦、不講享受，對團隊凝聚力有強烈的認同感同感；4. 需要訂單式培養人才，應有培訓教材，而且培訓課程應由企業和高校共同參與；5. 高端人才需求由具體教師對接，一事一議，為吸引優秀生源采取獎學金留人、住宿環境留人、待遇留人等措施，改變了傳統的用人模式。

為了盡早解決問卷反映出的專業教學與就業市場的不匹配、不兼容問題，本研究擬從資源共享、學科共建、情景共通等方面設計多種綜合改革舉措。

（一）建環專業資源庫

建環專業資源庫是本專業教學和科研的資源平臺，由建環專業教師共同建立，內容涵蓋大學期間與本科生學習、工作相關的各種產教研學等信息。學生在大學的不同學習、工作階段，在資料庫內可以查閱、學習相關資料，在深入認知專業的同時，提升自身的綜合素質。建環專業資源庫是師生共享共建模式、科教共融共存模式。共享是專業建設過程的一幅畫卷，記錄專業的成長，也暴露專業建設的不足，讓教師明晰不同階段的發展方向，讓努力付出更有方向感。共建：教師上傳的資料是學生的指路明燈，學生上傳的資料既不是老師單獨的成果，也不是學生默默地求知，而是師生共建。共融：讓師資成果無阻礙地融入日常教學過程，讓一代代的學生成果無阻礙地融入建環群體，跨學科常態融合。共存：讓學生參與教師的教學科研，讓教師參與學生的學習求索之路，建立一種信息時代交流模式。

建環專業資源庫2021年開始建設到現在，解決了在校學生對專業教學資源知之甚少且無法靈活使用已有資源的問題，打造了一個以專業知識為主體的師生交互平臺。培養了專業資源庫建設團隊，讓雙師型教師、教學名師、高水平教授的各項標志性成果成為專業資源庫建設的組織保障。建立了職責明確的運作機制，組建專門的資源建設協調小組，保證協調資源建設整個過程中的各個環節所有進程有序進行。在此過程中，顯著提高了老教師的信息化教育教學素養，充分發揮信息教育技術與學生志趣的銜接功能，使老教師從思想觀念上接受了科技帶來的教學改變，主動完善其教育科學理論，青年教師能夠迅速融入教育教學過程。最重要的是，學生以其習慣的知識獲取方式專享專業建設20多年來的有益科教成果，成為專創融合、學賽結合、就業考研、創新實踐、專業前沿的重要平臺。

（二）跨學科課程體系

本專業課程體系的建設優化始終堅持成果導向、目標導向、問題導向，從學校畢業標準和就業市場預期兩方面出發，逆向設計教學內容和課程結構，不斷強化創新和育才的針對性、完整性、實效性。整個課程體系包括通識教育課程、專業教育課程和實踐教學三大平臺：通識教育課程涵蓋廣泛、外延豐富，以夯實知識基礎、關愛身心健康、培育人文情懷為重點；專業教育課程致力于幫助學生養成專業思維、積累專業經驗、鍛煉專業技能; 實踐教學則是推動成果轉化、促進理論升華的重要途徑，能充分增強學生工程意識和合作意識，大力培養學生分析、動手能力。此課程體系構建目的在于解決下列問題：

一是堅持需求導向、產出導向，注重產教研用融合，優化課程體系，改革教學內容，把行業、企業和產業技術進步需求貫穿于課程體系，落實到課程。

二是處理好工程邏輯、技術邏輯和學科邏輯關系，基于人才培養目標定位統籌三者關系，注重學科交叉融合，實現科學精神、人文思想和工程素養協調統一。

三是要堅持知識、能力、素質協調一致原則，以能力培養為核心，注重知識應用和素質培養，理順通識教育、專業教育和創新創業教育互通關系。

四是確保課程設置更加合理，優化學分結構，調整冗余學分，強化課程整合，保證課程對人才培養目標的支撐度、對畢業要求的達成度、課程內容與課程目標的符合度、課程要求與人才培養要求相契合。

（三）工程情境化的教學模式

在接受新知識，掌握新技術、了解新方法之前，學生會依靠自身固有的生活經驗、思維習慣、行為模式來分析解決問題。

基于此，首先教師需要了解學生的認知起點，并能夠把握學生已有認知與新知識的關聯點并將其轉化成具有邏輯特點的教學內容，是面向思維能力提升創設問題情境的教學過程。問題是事物矛盾的表現形式，在現代教學論中占據著舉足輕重的地位，課堂教學教師應堅持問題導向，通過設計一個個合理的、發人深省的問題，可以很好地引導學生主動構建知識體系，分層次地逐一實現同一知識點的不同層級的能力目標，即引領學生的思維水平呈螺旋式上升，使原有的經驗在深度或廣度上持續變化。

其次，面向新興產業和工程教育雙需求，設置完善的實踐教學體系，結合本專業的工程實際問題創設工程情景，并與企業合作開展實習、實訓，從產教融合的角度，對學生進行科學素養、協同協作、統籌思考等全方位培養，讓學生在面對工程設計解決工程問題時可以充分考慮經濟、環境、法律、社會背景等各種制約因素。當學習者嘗試把眾多社會現象、事實和概念之間建立多維橫縱交錯的關聯時，新舊知識就產生了結構化的思維內容和形式，學生在認知水平上將會表現出分析、綜合、評價等高階思維的變化。

最后，與企業合作共建實習基地，在教學過程中為學生提供參與工程實踐的平臺，制訂聯合培養協議、運行制度、評價和反饋制度，制訂規范的實習計劃、實施、考核、整改制度，尤其是校外創新實習環節。采取跨校修讀、無領導小組討論、隨堂討論、主題報告等靈活多樣的課程考核方式，將知識考核與能力考核相結合。建立實踐環節的全流程評價機制，從過程與結果兩方面對學生的能力水平、課程培養完成度進行全面評價，通過建立健全學業評價機制，提高學習興趣，激發學生學習的動力，培養學生的創新精神，保障學生在該人才培養模式中實現知識增值的目標。

（四）專業指導委員會

專業建設過程中政府產業、行業部門和研究院所等多方專家聯合參加，旨在準確把握當前新技術和新產業對人才的培養需求，并清晰地掌握未來技術和產業的發展趨勢?？陀^上來講，在中國特色社會主義經濟體制下，培養高層次高水平人才，不僅僅是高校的工作，而是需要政府部門、科研院所、行業產業專家等社會各界共同參與。從專業設定開始，學校應該邀請相關各方規劃好專業發展方向和發展路徑，以實現全方位全鏈條協同育人。

在產教融合、協同平臺搭建進程中，學校形成了緊密的、穩定的科研教學師資隊伍，吸納科研平臺的知名專家成立專業指導委員會，如圖2所示。專業指導委員會是指導建筑環境與能源應用工程專業建設、課程改革、產教融合等教育教學研究的學術組織和智庫機構，全面開展雙需求調研，明確培養目標，確定培養學生的核心工程能力屬性，明晰畢業要求，讓企業深度參與人才培養全過程。作為專業建設頂層設計、質量監督、持續改進的核心組織機構，專業指導委員會的宗旨是應用先進的專業建設理念，集中專家的智慧和經驗，充分發揮專家學者對高等教育教學改革的研究、咨詢、指導等積極作用，促進專業建設。

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圖2" 專業指導委員會組織機構和工作職責

三、多方協同育人平臺建設

為持續實施綜合改革并保障教學質量的持續改進，專業基于產學研用深度融合，搭建了多渠道、多層次協同育人資源平臺。本專業在建筑可再生能源利用、能源系統全生命周期智能運維、農牧養殖環境數值模擬等方向形成了鮮明的研究特色，依托產學研用深度融合，匯集科研項目、校際聯合、校企合作、科技社團等多渠道資源，為學生搭建重點實驗室、虛擬仿真項目、創新創業競賽、聯合培養基地、校企校際合作、產業聯盟等多層次平臺，有機整合平臺資源創建工程情境式教學模式，著力培養學生的工程實踐能力和創新能力。

依托產學研用深度融合，高效匯集科學研究、國家級虛擬仿真、教育部產學合作、創新教育、雙師型教師、校友論壇等多渠道、多層次資源，為學生搭建科研平臺、創新平臺、實踐平臺、虛擬仿真多方平臺，研究多方協同育人的動力機制、管理機制、運行機制以增加平臺資源的黏性，創建一流的教學環境和條件，如圖3所示。

（一）科研平臺

基于國家戰略新興產業的需求和相關行業發展的需求，通過產學研用深度融合有效匯集重點實驗室、科技社團、產業聯盟等多方資源搭建科研平臺，科研團隊開展建筑可再生能源利用等科學研究，以項目成果、校企校際合作、國際交流合作、外聘師資等豐富信息化教學資源庫并組建專業指導委員會，反哺學生的創新創業、虛擬仿真和實踐教學，積極組織學生參加國家創新創業訓練課題。在此基礎上，組織學生開發具有應用推廣意義的新產品、新技術，并在導師指導下完成對產品的專利申請保護。這些知識產權與行業發展緊密相關，有利于學生及時了解行業現狀及前景，開闊學習視野，培養技術創新能力和知識創新能力。積極聘請專家學者來校講座，定期舉辦專業學術論壇，激發學生學習的熱情和創新性。

（二）創新平臺

本專業從低年級學生可以參加的全國高校BIM設計大賽、中國制冷空調行業大學生科技競賽、大學生創新創業訓練項目、全國節能減排大賽、綠色建筑設計大賽等，到高年級學生可以參加的人環獎、CAR-ASHRAE學生設計競賽、挑戰杯大學生課外科技競賽等，整合資源建立學賽結合的教學模式。通過跨校修讀學分、學術講座、跨學科實驗室互訪、聯合開展創新大賽、暑期研究生班等舉措，摸索了一套協同培養的長效機制，保障實踐教學能夠切實有效地提升學生的創新實踐能力。與合作企業組建聯合授課團隊，共同制訂授課計劃，定期開展“建筑能源大講堂”校企聯合授課。“互聯網+”及其他行業比賽涉及專業調查報告、自然科學論文、軟件模擬、工程設計、科技發明等多種實踐訓練，培養的學生創新意識得到了增強。學科競賽重點突出節能減排方向，結合國家發展需求，緊跟專業發展趨勢，圍繞國家能源與環境政策，為國家節能減排培養科技人才。通過學科競賽開展科技創新實踐活動檢驗學生理論學習水平，強化了理論基礎與應用的聯系。

（三）虛擬仿真平臺

依托國家虛擬仿真實驗項目、教育部產學合作協同育人項目搭建虛擬仿真平臺，采用環境模擬、建筑信息化等工具，將科研成果和學生競賽成果作為虛擬仿真項目的對象，建立虛實結合的教學模式，加強虛擬仿真實驗室的建設，通過虛實結合的教學手段，增強了專業自主學習能力和創新能力。以虛擬仿真項目為抓手建設信息化教學資源庫，實現教學成果的共享開放，提升教學資源的質效。已建立的虛擬實驗室共享校際合作平臺重大儀器設備、實驗室、圖書館等資源，通過定期參觀實驗室、實驗室互通、學術交流等形式，聯合開展創新創業大賽、暑期研究生班、跨學科合作實驗，強化學生的創新創業教育，豐富學生的實踐教學環節，探索一套協同創新培養的長效機制和模式，聚積了大量的專家資源和教學資源。

（四）實踐平臺

依托省級實驗教學示范中心、省級大學生校外實踐教育基地和校級實踐基地、工程實訓中心與虛擬仿真平臺，可以共建實驗、實習課程，為學生提供靈活應用理論知識的實踐教學環境，為創新平臺提供充分的資源條件。通過產教融合互派人員參與學校教學和企業實踐等方式，創建工程情境教學模式提升了學生的創新實踐能力。專業教師在校企合作基礎上積累了大量工程實踐素材，新增建筑節能典型案例視頻、機電安裝施工視頻、FLUENT 室內環境模擬圖、制冷機房 BIM 圖等，從而形成一個完整的從知識到能力的實踐體系，為學生營造一個貼近工程實際的實踐教學氛圍。

四、建設成效

首先，以產教融合為契機，本專業在搭建校企協同育人平臺工作中注重整體布局，以科研項目共建為紐帶、研究生跨學科聯合培養為橋梁、本科生實習為抓手，牽手行業龍頭企業、聯合高水平設計院、緊密聯系中小微科技型企業，誠邀企業專家共同探討專業課程群建設，旨在培養學生的專業能力，構建了特色課程群。專業教師在指導企業研發的基礎上積累了大量工程實踐素材，新增建筑節能典型案例視頻、機電安裝施工視頻、FLUENT室內環境模擬圖、制冷機房BIM圖等，從而形成一個完整的從知識—能力的教學體系，為學生營造一個貼近工程實際的教學環境。

其次，雙需求導向易于快速響應人才需求。實施該培養模式的專業可根據國家科技創新發展和人才市場需求，及時調整反饋專業委員會的指導意見，快速響應新經濟對人才的需求，不斷形成的成果可以實時地滋養和豐富教學條件，既可滿足產業升級對人才質素的動態需求，又能適應我國新經濟發展需要，保證專業建設能夠符合十四五規劃中的“知識更新工程、技能提升行動”要求。

最后，多方協同育人易于實現培養目標。憑借多方協同育人機制，專業教師與高端智力資源共同瞄準新興產業前沿技術構建跨課程體系，通過靈活多樣的教與學模式改變傳統知識給予方式，通過學業評價機制改革要求學生自主求取知識，有利于教師結合工程實際采取更具創意的考核方式，營造以學生為主體的自明性學業評價環境，從而保障受教育者清楚畢業要求，教育者實現培養目標。

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（責任編輯：黃文波）