新工科背景下建筑环境与能源应用工程专业建设举措探究 ·

发表时间:2021/4/25   来源:《教育学文摘》2021年第36卷第3期   作者:李晗1,范满1
[导读] 为应对时代变革、产业升级和科技创新,教育部针对高校教育发展提出了“新工科”概念
        李晗1,范满1
        河北工业大学能源与环境工程学院,天津,300401
        摘要:为应对时代变革、产业升级和科技创新,教育部针对高校教育发展提出了“新工科”概念。建筑环境与能源应用工程专业作为传统工科专业,在面对新时期的社会变革,专业目标也已然转变成对建筑节能、舒适健康环境的美好追求。同时,建环专业的教学理念、教学内容、教学模式、教学成果评估方式等教育教学需进一步完善。本文从河北工业大学建环专业的角度出发,依托综合类大学学科优势,结合相关学科知识,探究适用于新时期建环专业教学改革,打造新工科背景下的专业发展,培养社会主义新时代人才。
引言:
        2012年暖通专业响应国家发展,调研暖通人才培养方向,分析建筑设施智能技术和建筑节能技术与工程专业在暖通行业的参与,取长补短进行专业改革,同时将专业名称更改为建筑环境与能源应用工程(简称建环专业)。专业内涵得以升华,专业重心朝着建筑智能化、设计集成化、能源高效化和环境健康的多元化角度发展。2017年教育部提出“新工科”教学理念,并在高校引起热烈反响。建环专业作为新工科专业,正处于一个新的发展期,把握时代革新机会增强学科建设[1]。互联网的迭代更新引起了一系列的连锁反应,其中大数据在众多领域得以应用,促进了各个领域的交叉融合[2]。美国教育工作者在20世纪90年代就已经开始探讨“教育教学回归工程”的现实主义理念,提出工程教育要培养大工程观。提出大工程观是指建立在科学与技术基础上的包括社会、经济、文化、道德、环境等多种因素的集合[3]。我国为适应21世纪社会、经济、科学、文化、环境、道德发展需求,发布了一系列的高等教育教学改革措施,培养创新性、综合性人才势在必行[4]。建环专业的发展朝着人文化、智能化、多元化的方向转变。因此,建环专业的教学改革已是剑在弦上,不得不发。
1.升华教学理念,开拓思维;
        思想是行动的先导。专业学科教学建设改革,首先要做的就是转变教师与学生传统认知。从思想上转变认识,促进学科的发展,力争学科教学达到国家一流学科建设水平,人才培养融入到国家的现代化建设中,培育思维活跃的新时代人才。
        创造教师对外交流机会,鼓励教师学习新理念,汲取其他高校建环专业教学的先进思想,取长补短。针对建环专业发展不足,开拓创新思维,融合新的技术,提升观念认识,完善建环专业发展。灵活开展创新融合竞赛,开拓学生视野,增强新兴技术在建环专业的应用。开展专业讲座论坛,了解专业最新研究动态,掌握学科前沿研究方向,激发学生探索兴趣。
2.改进教学内容,互通有无;
        学科交叉是创新的动力和源泉[5]。建环专业教学内容缺乏对交叉学科的合理利用,不利于专业多元化建设。同时,也不利于建环专业的新工科建设。目前,多领域的交叉融合带来了意想不到的社会效益与经济效益。高效益带来了对教育工作的学科交叉思考。跨领域交叉形成了学科内的良性互动,造成的效益往往1+1>2。互联网的跨越式发展,推动工业革命,也促进学科之间的交叉融合。建环专业在能源利用、环境营造方面可以借助互联网的瞬时监测、实时反馈,灵活调控能源供应,实现能源的按需按量供应,降低建筑运行能耗。在建筑供能方面,建环专业不仅要借助建筑温湿度实时监测供能情况,还要学会应用人体生理学和心理学知识来平衡环境舒适与人体健康之间的热平衡。
        为此,学校要充分利用综合类院校学科领域广、学科互补灵活的条件,促进学科交叉体系制度落实,增强学科发展活力,提高学科建设水平,培养符合我国国情的建环人才。

研究制定出一套完备的交叉学科教学科目,开展建筑智慧供能、热环境下人体行为心理和物联网模式下的基础建设研究。开设互联网技术基础、物联网基础应用、控制及其自动化等公共课,改进专业课程教学内容,增设选修及实践课程,突出专业发展方向、促进人才综合化培养[6]。对供热工程、空气调节、燃气输配管网和建筑环境学等课程教学大纲进行修订,补充物联网技术、自动化程序、热环境心理学等新兴教学内容,增设区域智慧供能课程设计、热舒适与健康的实践研究等实践类课程。
3.丰富实践教学,学以致用;
实践教学的开展,有利于理论知识抽象具体化,理论知识与实践认知形成互补。本文从实践改革的角度对对建环专业实践课程建设展开叙述,探究实践课程教学大纲的合理性。河北工业大学建环专业的实践课程安排有建筑给水排水课程设计、空气调节课程设计、供热工程课程设计、冷热源课程设计和机械设计基础课程设计等。从实践教学可以看出,教学大纲仍以传统的培养计划为目标,未能跟进新工科建设步伐,未能锻炼学生综合能力,不能激发学生创新创造意识。同时,实践教学内容缺少对新时代教学改革的思考。
实践教学内容针对互联网时代的建环专业发展需求,应及时做出调整。为顺应国家发展趋势,完善学生综合知识体系,发散学生思维,增强学以致用能力,新增自动化调控系统课程设计、改进物联网背景下的建环专业课程设计以及多学科知识平台实践课程。同时,邀请建环专家、建设单位以及设计院所传播在研究、建设和设计方面的先进理念。
4.健全教学质量评估体系;
教学质量评估体系的完善,有助于学科的不断发展进步,推动教学质量的稳步提升。教学质量评估体系要具备综合化、细节化和长期化的特点,教学质量评估体系要推动对学生学术成果造诣和思想政治素养以及教师团体的教学考察。
教学质量评估不能单一的依据期末成绩、平时表现以及课堂出勤。从长远角度来看,教学质量评估体系的健全需要具备持续性的回馈,学生在某一阶段的表现应及时回馈到教学系统中,教师通过教学反馈采取针对性的教学方式。例如,教师可以在完成一个教学任务时,布置一个灵活的随堂测验,结合所讲知识,向学生进行提问。通过学有所思的形式来促进学生发散思维,考察学生的领悟程度。交叉学科联合授课教学考察一方面通过期末考试形式进行,另一方面可以在教学最后阶段布置开放性的课程总结,要求学生根据自己的理解,穿插新知识、新理念叙述一下自己的认识。同时,教学质量的好坏更重要的是建设单位以及设计院所等用人单位的具体反馈,可以定期向用人单位征集学生工作情况反馈表,依照反馈情况,改进教学,同时对教师的教学质量也起到社会监督的作用。
结束语
        专业依托学校学科资源,交叉学科之间形成优势互补,改革建环专业人才培养模式。升华教学理念,增强教师多元化教学视野,拓宽学生专业思维,从根本上改变教师与学生对专业的思想认识,为专业教学改革做好思想基础。通过对新思想和新技术的整合,提高学生的专业水平和素质水平,培养适应我国经济社会发展的可塑之才。
参考文献
[1] 张东海, 高蓬辉, 黄建恩, et al. 新工科背景下多学科交叉融合的建环专业人才培养模式探索与实践[J]. 高等建筑教育, 2021, 30(01): 1-9.
[2] 王鹏. 大数据背景下多学科交叉融合人才培养模式研究[J]. 今日财富, 2021(03): 190-191.
[3] 李涛, 宗士增, 徐建成, et al. 构建多学科交叉融合创新实践平台的探索与实践[J]. 中国大学教学, 2013(07): 79-81.
[4] 居里锴, 徐建成. “大工程观”下工程实践教学改革的探索与实践[J]. 中国大学教学, 2013(10): 68-70.
[5] 张文范. 学科交叉是创新的动力和源泉[J]. 自然辩证法研究, 2008(03): 10.
[6] 蔡磊, 向艳蕾, 管延文, et al. 建筑环境与能源应用工程专业新工科人才培养体系探索[J]. 高等建筑教育, 2018, 27(05): 9-13.
通讯作者简介
李晗,女,讲师,河北工业大学能源与环境工程学院,E-mail: lihan18113@hebut.edu.cn。研究方向:清洁供能,建筑环境营造。
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