建筑环境与能源应用工程专业实践教学创新探索

摘要:通过分析当前建筑环境与能源应用工程专业实践教学环节的基本现状,提出了学校、教师、企业和学生等群体在实践教学环节中存在的问题,以加强学生的工程意识和提高学生的工程实践能力为目的,论述了该专业实践教学环节的重要性及其改革的必要性,并结合江苏大学建筑环境与能源应用工程专业学生的实践教学现状,提出了明确实践教学目标、强化实践重要性、完善实践教学体系、加大实践教学基地建设投入等具体的改革方案和措施,为培养适应实际工作能力和创新能力的优秀毕业生创造了条件。

关键词:建筑环境与能源应用工程;实践教学;校企合作;创新能力

作者简介:徐荣进(1981-),男,江苏东台人,江苏大学能源与动力工程学院,讲师;王贞涛(1978-),男,山东德州人,江苏大学能源与动力工程学院,副教授。(江苏 镇江 212013)

基金项目:本文系江苏大学教育教学改革与研究项目(项目编号:2013JGYB029)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0188-03

1998年教育部将原来土建类的“供热通风与空调工程”、“城市燃气工程”和“供热空调与燃气工程”专业合并调整为“建筑环境与设备工程专业”。2012年该专业内容得到进一步拓宽,教育部将“建筑节能技术与工程”、“建筑设施智能技术”(部分)、“建筑环境与设备工程”合并为“建筑环境与能源应用工程”。这并不是专业的简单合并,也不是教学内容的简单增减,而是更强调专业的学科性,强调专业的扩充和专业内容的更新,[1]同时与时俱进,结合了能源发展的时代背景,增加了建筑物能源应用等方面的内容。专业培养的侧重点从原有的建筑设备系统设计转变为建筑环境系统设计,同时必须掌握一定的设备自动控制、节能控制等知识。由于新专业在内涵上有了很大的变化,原有的实践教学体系的内容、方法和形式都不能满足新时期社会发展对人才的要求。

根据专业培养目标,通过多年来对建筑环境与设备工程专业的教学以及社会对人才需求的调研,结合江苏大学在该专业课程体系设置和实践教学现状,对认识实习、生产实习、课程设计、毕业设计等实践教学环节进行了探索性的改革,使实践教学培养学生动手能力、科研能力、适应能力和创新能力的真正内涵得以体现,[2]以实现教学质量和教学效果的提高为目的,达到提升建筑环境与能源应用工程专业本科毕业生就业竞争力的目标。

一、专业实践教学现状和存在的问题

我国大规模的基础建设需要大量高技能的专业人才,近年来建筑环境与能源应用工程专业的毕业生就业情况良好,造成了很多高校盲目扩招和新增此专业。由于教学资源有限,课程设置与专业实践等均存在一定问题,因此造成实践教学效果不理想,学生普遍存在实践能力差、工作适应能力差、创新能力不突出等问题。

1.实践教学重要性的认识问题

(1)学校对实践教学重视不足。目前很多高校存在重科研、轻教学现象,在教学过程中又存在重视理论教学、轻视实践教学和重视课堂教学、轻视课外教学的观念,实践教学经费有限,甚至有时严重不足。这必然导致会出现以下几方面的问题:一是实践教学场所受到限制;二是实践教学时间被压缩,内容被减化;三是实践教学的实验仪器、项目和内容陈旧;四是实践教学体系不完整,教师指导实践教学的评价体系缺失。

(2)学生对实践教学态度不端正。实践教学大多数安排在学期末,课程考试已经结束,学生认为本学期的学习工作已经结束,假期到来心情急迫,从而给实践教学带来种种弊端,如弄虚作假、抄袭、拖沓、草率、应付了事等。另外,大量扩招后生源整体质量降低,再加之学生对实践教学的目的性、重要性普遍认识不足,态度不端正,自觉性差,实践教学效果差强人意,教与学双方都不满意。[3]

(3)教师实践经验、能力和认识有待提高或精力不够。高校的大量扩招,使得高校加大了引进教师的力度。刚引进的教师多数是从高校毕业后直接走上教师岗位的年轻教师,没有企业工作背景,缺乏工程设计、施工、运行管理的实践经验,只能照搬课本知识,难以胜任指导工作,达不到实践教学的目的。同时外出实习需要与企业打交道,较为繁琐,还要承担学生在实习期间的安全、交通和住宿等责任,因此教师担当实习任务的积极性普遍较低。另外,高校目前对教师的工作考核大多以科研成果为指标,加之市场经济效应的冲击与“科研是王道”的舆论导向,使得很多高校教师受功利主义思想影响偏重科研,进一步削弱了教师对实践教学的重视,根本没有精力或花很少精力投入到实践教学,从而导致实践教学质量的下降。

(4)企业顾虑。随着经济体制改革的不断深化,企事业单位更加注重效率和效益,而接纳学生实习却成为单位的额外负担,因为实习会影响其工作效率、工作质量,增加原材料和安全生产隐患。因此实习地点只能集中在少数与学校长期合作比较好的单位。实践教学基地供给量不断下降,很难保证生产实习中实习内容的连续性和系统性。同时学生人数一般较多,全部同时进入施工现场势必给施工企业造成压力,企业由于顾虑学生人身安全,不太愿意接受众多的学生,也不可能接纳时间很长的实习安排。

2.实践教学的内容、形式以及考核方式存在的问题

(1)实践教学的内容和形式单一。根据调研,由于多方面原因限制,目前多数高校实践教学的方式仍采用传统的集中式教学,如生产实习大多都安排在第六学期,学生接触到的专业知识不是很多,实际深入专业领域进行实战的项目几乎没有,都是类似认识实习一样的走马观花式教学,在现场只知道有一些设备和大量管道,但不知道设备和管道的用途,更不知道系统构成情况,不能建构起系统的全貌。[4]而且由于多数设备系统为隐蔽工程,很难看到内部安装情况及末端设备,同时由于生产实习一般集中在两三周左右时间内完成,无法有充足时间使学生全方位了解建筑设备安装、施工到运行管理等内容。

(2)考核方式陈旧。以生产实习为例,考核方式大多根据出勤、实习态度和提交的报告书来考核学生的实习成绩,导致学生积极性不高,在实习中态度散漫,自我约束能力差,实习报告抄袭现象已经相当普遍,从而致使学生实践教学质量下降,很难考察学生的动手能力和创新能力,同时也影响了教师对实习成绩评定的准确性和科学性。

(3)考核把关不严。与课程课堂教学相比,实践教学环节的考核标准相对宽松,主观因素很强。同时由于实践教学的特殊性,指导教师往往降低评价标准。在毕业设计环节表现得尤为明显。如果严格按照毕业设计的标准,可能会有部分学生无法按期顺利毕业。但该部分学生或许已经找好工作或者考上了研究生,如果不能顺利毕业,必将影响他们的就业和人生前途。[5]答辩和指导教师往往出于为学生考虑的目的,对毕业设计成果标准降低要求,把关不严,致使学生毕业设计水平下降。

二、专业实践教学问题的解决办法

针对目前建筑环境与能源工程专业的基本现状和存在的问题,以加强学生的工程意识和提高学生的工程实践能力为目的,对实践教学环节进行了创新改革探索。建筑环境与能源应用工程专业主要培养能够从事建筑设备及系统设计、安装调试与运行工作的人才;能够从事建筑环境系统和供能设施的估价、技术经济分析和管理的人才;能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能,知识面宽,具有向土建类相关领域拓展渗透的能力的人才。

1.明确实践教学目标,认识实践教学重要性

一是明确实践教学目标。根据社会发展对人才的要求,结合江苏大学的优势,制定了建筑环境与能源应用工程专业实践教学体系的目标:通过实践训练,使学生将所学理论知识融会、贯通,提高学生的学习能力、动手能力、解决实际问题的能力和创新能力。二是充分认识实践教学的重要性。学校、教师以及学生各方面都要认识到实践教学的重要性。学校和教师为更新传统教学理念,改变实践教学的从属地位,提出了教学、实践一条线的思路,实践教学与理论教学两条线并行发展,实践教学单独设课,单独制订教学计划,各实践教学环节融合为一个整体考虑。同时,在对毕业生、在校生以及企业走访调研的基础上认真制定了实践教学计划,通过合理的时间安排、设计新颖的题目和内容等措施激发了学生实践学习的兴趣,减少了考研、找工作与实践教学之间的冲突,也端正了学生对待实践教学的态度。

2.完善实践教学体系

为了更好地实现实践教学体系的目标,为更多学生提供一个更具综合性、设计性和创造性的实践环境,使每个学生在四年学习中都能接受多个实践环节的培养,在原有实践教学体系的基础上进行改革,增设建筑实习;并将原来课程设计内容整合调整为综合课程设计,完善了原有的实践教学体系(见图1)。

(1)增设建筑实习。江苏大学建筑环境与能源应用工程专业由于受到教学条件和师资的限制,在教学过程中建筑类课程相对缺失,学生建筑结构知识较少。为了增强学生向土建类相关领域拓展渗透的能力,拓宽其知识面,在原有生产实习的基础上增设建筑实习。该实习安排在建筑工程概论课程教学中间、专业生产实习之前,使得学生在认识建筑设备之前能够掌握一定的结构构造、设计、施工、管理相关知识,起到建筑设备与建筑结构之间的架构衔接作用。

(2)设置综合课程设计。专业课程设计是在各门专业课结束后一至二周内进行的,主要是针对该门建筑环境与能源应用工程专业课程内容进行的小设计。江苏大学现开设专业性课程设计有:空调工程、锅炉房工程、供热通风工程、建筑给排水、制冷技术、燃气工程等课程设计。这些课程设计因为时间短,内容限制较窄,缺乏对建筑设备系统整体的综合概念,方案可选性不强,培养重点放在了教学生做细致的设计计算和技术细节,削弱了工程实践问题分析能力的培养,学生难以把学到的知识用于工程问题中;[6]同时有些课程设计知识体系存在重复性。为此针对建筑环境与能源应用工程专业的特点,设置了综合课程设计。综合课程设计内容是一个集建筑环境、建筑设备系统为一体的多功能综合系统设计,相关课程内容融合,涵盖了“暖通空调”、“建筑给水排水”、“制冷技术”、“建筑燃气”专业课程,体现了建筑设备系统横向的相互关联。通过多课程基本原理和基本知识的综合应用设计,培养了学生所学专业理论知识的综合分析能力。综合课程设计以小组为单位,每个小组5~7人,分工明确,通过组内讨论方案,确定整个系统形式和分区原则,每位学生独立完成其中一部分。同时,也要求专业教师全员参与、全过程管理和全方位指导学生的综合课程设计过程。

3.加大实践教学基地建设投入

校外实践教学基地或是借助企业的设备设施,或是利用他们的教学场地环境,与企业仅是简单合作关系。因此,要提高实践教学基地的使用率,就需要建立校企双方共同参与、互惠双赢的新体制,只有这样,才能使实习基地进入良性循环发展的局面。通过与企业进行交流,形成良好的产学研合作方式,优化实习基地的建设方案。

(1)校内实践教学基地。充分利用校内实践教学基地,如中心实验室、锅炉房、金工车间、校园网络中心和安全、消防所对应的智能建筑等,做好校内实践教学基地的建设。

(2)校外实践教学基地。充分调动发挥毕业生资源,以产学研合作为平台,增加资金投入、确保经费保障,共建校外实践教学基地。校外实践教学基地的建立,可以使学生在实践教学中熟悉今后的工作环境及方向,对专业有更深地了解,还可以发现一些在实际应用中存在的专业问题,以激发学生专业学习的热情和主动性。校外实践教学基地主要包括建筑设备生产基地、设备运行管理基地和管道设备安装基地等三类。一是建筑设备生产基地。主要以暖通设备生产厂家为主,涉及锅炉、空调、地源热泵等行业,使学生了解各种管道设备的生产过程,对工程应用设备的多样化需求有所认识,深化对其工作原理的理解。二是设备运行管理基地。主要包括使用大型中央空调系统的商用建筑、办公建筑和工业建筑中的通风除尘车间、医用建筑中的洁净室等,使学生进一步掌握设备在实际生产中的应用和管理、运行期间出现的故障和诊断,[4]对一些初建成或者已运行一段时间的设备系统进行调试和参数测定,以了解系统形式设计的合理性,为课程设计、毕业设计打下坚实的基础。三是管道设备安装基地。此类基地多以安装施工单位为主,让学生在建筑施工过程中了解管道、管线及设备的安装、调试,增加他们工程基建的实践经验,提高学生在课程(毕业)设计中理论联系实际能力,使设计方案合理可行。

三、结论

建筑环境与能源应用工程专业学生毕业后主要在建筑设计研究和规划管理部门、工程建设公司、设备制造企业、运营公司等单位从事供热、通风、空调、冷热源、净化、燃气等方面的规划设计、研发制造、施工安装、运行管理及系统保障等技术和管理工作,无论从事何种工作,实践能力都很重要。纵观大学四年学习,专业理论知识需要通过实验、实习、设计、课外活动等实践教学环节来巩固,工程实践与应用能力、独立工作能力、创新能力需要通过实践教学环节来培养。因此强化实践教学环节,不仅是培养合格毕业生的保证,也是学生将来尽早适应工作岗位的需要,为学生今后的职业生涯奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]梁才航.建筑环境与设备工程专业实践教学的探索[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2009,31(3):19-20.

[2]宛新林,丁克伟.土木工程专业实践性教学改革与实践[J].高等建筑教育,2010,19(3):101-103.

[3]高慧,裴星洙,王飞,等.土木工程专业实践教学模式改革探讨[J].江苏教育学院学报(自然科学版),2012,(4):43-45.

[4]谷士艳,孙清,敖永华,等.建筑环境与设备工程专业实践教学改革探索[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2011,13(2):212-215.

[5]许兵,武道吉.给水排水工程专业实践教学环节创新探索[J].高等建筑教育,2012,21(3):154-156.

[6]余晓平.建筑环境与设备工程专业综合课程设计建设初探[J].高等建筑教育,2010,19(3):112-116.

(责任编辑:孙晴)