劉向龍，胡 廣，龔 成，曾 智，李小華，王 平

（湖南工程學院 建筑工程學院，湖南 湘潭 411104）

地方應(yīng)用型本科高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)定位：面向基層需求，服務(wù)于地方經(jīng)濟發(fā)展，培養(yǎng)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程領(lǐng)域工程設(shè)計、施工、技術(shù)開發(fā)及運行管理的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。［1］

在建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實踐教學體系方面，很多高校采用了不同的方式對建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)進行改革，且取得了不錯的效果。湖南工業(yè)大學介紹了建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實踐教學的改革舉措，構(gòu)建了適合工程實踐能力培養(yǎng)的“四層次四模塊”實踐教學體系。［2］中國礦業(yè)大學立足建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)新工科發(fā)展方向，對多學科交叉融合的建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行探索與實踐。［3］遼寧科技大學在實踐教學中，不斷加強教學體系的管理和評價，突出實踐教學的能力培養(yǎng)，初步構(gòu)建了應(yīng)用型人才的實踐教學體系。［4］湖南城市學院綜合多種方法逐步優(yōu)化現(xiàn)有的實踐教學模式，建立一個能體現(xiàn)新工科要求的地方本科院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)實踐教學體系。［5］湖南工程學院把建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程實踐教學體系分為三個模塊：基礎(chǔ)技能訓練模塊、專業(yè)技能訓練模塊和研究創(chuàng)新實踐模塊。［6］湖南科技大學提出了校企合作平臺以實踐性問題作為促進專業(yè)理論與實踐能力整合的載體或中介，在專業(yè)教學環(huán)節(jié)上實現(xiàn)“做學合一”，有助于學生工程實踐能力的形成。［7］上海理工大學通過改革建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的課程體系和授課模式，構(gòu)建創(chuàng)新平臺及組織創(chuàng)新活動，指導(dǎo)學生參加各類創(chuàng)新競賽，升級線上線下活動等，形成了大學生創(chuàng)新能力的多層次培養(yǎng)模式。［8］大連大學將綠色建筑理念同建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)課程體系融合，將課程體系分成七個模塊，將綠色建筑技術(shù)添加到七個課程群中，形成具有綠色理念的專業(yè)培養(yǎng)方案，構(gòu)建綠色建筑背景下創(chuàng)新型課程體系，形成有特色的創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程。［9-10］天津大學則通過問卷調(diào)研的形式，獲得建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)與土木工程一級學科融通建設(shè)改革的依據(jù)，并結(jié)合高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)現(xiàn)行的培養(yǎng)計劃，對其課程體系融合改革進行探討。［11］

為提升建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學生創(chuàng)新思維等方面的綜合能力，浙江理工大學以建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)英語課程為例，探討部分“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式下專業(yè)英語全英文授課的教改思路、教學實踐和教學反饋。［12］寧波工程學院以多門課程的理論知識支撐大項目的綜合設(shè)計、管理實踐，將知識嵌入完成項目過程中，以項目串聯(lián)知識點，培養(yǎng)學生的項目整體意識、專業(yè)間協(xié)作意識，強化知識體系，增強學生應(yīng)用實踐能力。［13］湖南科技大學針對建筑環(huán)境測試技術(shù)這門課程在教學內(nèi)容、教學手段、實驗室建設(shè)等方面存在的弊端，在基于專業(yè)培養(yǎng)目標和學校實際情況的前提下，提出進一步深化新形勢下建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的教學改革。［14］重慶科技學院結(jié)合建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)電學與智能化控制知識領(lǐng)域的教學要求，探索構(gòu)建與該領(lǐng)域知識結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的能力培養(yǎng)實踐課程體系，并對實踐教學環(huán)節(jié)項目的開發(fā)構(gòu)建進行了實例分析。［15］鄭州大學通過“平臺+ 模塊”的教學計劃改革、推行導(dǎo)師制、豐富專業(yè)創(chuàng)新實踐活動等措施，探索了建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學生個性化培養(yǎng)的實踐之路。［16］蘭州交通大學以建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學科競賽為平臺，通過廣泛宣傳、合理組織和精心指導(dǎo)，使得建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學生的專業(yè)學習興趣、工程能力以及專業(yè)潛能得到了明顯提高。［17］內(nèi)蒙古科技大學等幾所大學將BIM 技術(shù)融入高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)，效果明顯。［18-20］

很多高校采取了很多有益的措施，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。本團隊根據(jù)老師自身的科研方向，通過以學科競賽為載體，以專業(yè)技能訓練為核心，以導(dǎo)師的科研課題和實驗室建設(shè)為任務(wù)驅(qū)動，讓建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學生了解基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識之間的關(guān)系及重要性，從而提高學習興趣，激勵學生課外研學、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性。還采用服務(wù)地方、學科競賽的方式不斷鍛煉建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學生的查閱文獻能力、動手能力和創(chuàng)新思維。

一 建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實踐教學體系

為了突出對學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實踐教學應(yīng)結(jié)合專業(yè)發(fā)展特色，以本專業(yè)競賽為主要創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺，以提升學生專業(yè)技能為核心進行訓練，在此基礎(chǔ)上，讓拔尖的學生參與導(dǎo)師的科研、實驗室建設(shè)任務(wù)，提升學生的查閱文獻能力以及創(chuàng)新思維。與一般學科競賽不同，這些競賽不僅對專業(yè)知識要求高，還必須掌握豐富的專業(yè)理論。在單項技能實踐和綜合技能提高實踐過程中，實踐教學應(yīng)有意識地滲透創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，圍繞專業(yè)核心課程（如空氣調(diào)節(jié)、冷熱源、通風等課程）不斷完善教學方法和教學內(nèi)容，激發(fā)學生自主學習和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的熱情，提升學生的專業(yè)素養(yǎng)。

從圖1 可知，建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實踐教學體系分為三大塊：基礎(chǔ)技能實踐、專業(yè)技能實踐和研究創(chuàng)新實踐。基礎(chǔ)技能實踐大部分是程序設(shè)計、電工基礎(chǔ)實驗等單項的課程實驗，主要滿足基礎(chǔ)必修課程的動手能力的要求，且大部分實踐在大一或者大二完成，是后續(xù)實踐環(huán)節(jié)的準備階段。專業(yè)技能實踐基本上處于大二下學期和大三階段，在專業(yè)課程開啟以后進行的，如傳熱學實驗、工程熱力學實驗、空調(diào)工程實驗等專業(yè)課程實驗，空調(diào)工程、供熱工程、通風工程等單項課程設(shè)計，認識實習的單項企業(yè)降位認知實習，上述三項屬于專業(yè)技能實踐的單項技能實踐。綜合技能提高實踐環(huán)節(jié)分為企業(yè)頂崗實習、專業(yè)綜合實驗、畢業(yè)設(shè)計（工程實踐），其中企業(yè)頂崗實習分為生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習，實習期共計6 周，本團隊計劃暑假將學生安排至各個公司頂崗實習，增強學生的動手能力。專業(yè)綜合實驗則是一個選修項，可以讓本科生與研究生合作參與本團隊的建筑環(huán)境測試技術(shù)創(chuàng)新實驗室的綜合實驗或者其他研究性實驗。畢業(yè)設(shè)計是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)畢業(yè)前的最后一次工程訓練，對于應(yīng)用型本科的學生來說，不建議改成畢業(yè)論文。 研究創(chuàng)新實踐則分為五個方向：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、自由探索研究項目、課外研學、學科競賽和畢業(yè)論文。針對應(yīng)用型本科建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的實踐教學來說，本專業(yè)方向的研究創(chuàng)新實踐可以考慮以學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為突破口，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。自由探索研究項目和課外研學需具有較高水平的大學生才能夠自己探索學習，應(yīng)用型本科培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維不應(yīng)以此為重點；畢業(yè)設(shè)計相對于本專業(yè)來說，屬于很重要的工程訓練；積極為職業(yè)資格考試做準備（國家規(guī)定職業(yè)資格考試需要畢業(yè)一定的年限才能考試）。

圖1 建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實踐教學體系［6］

從圖2 可知，對于應(yīng)用型本科高校的建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)來說，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)這部分應(yīng)讓學生申報創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，使學生充分了解項目的執(zhí)行、實施、結(jié)題的整個過程，為學生以后的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。自由探索研究項目則需要較為拔尖且動手能力很強的學生。課外研學對于學生的自控能力要求很高，很少有學生能夠做到非常自律。本專業(yè)的學科競賽有很多，如歷史悠久的人環(huán)獎（本專業(yè)自1995年成立以來一直參與，且獲得了好幾項三等獎）、挑戰(zhàn)杯等，也有近10年發(fā)展起來的美的MDV競賽、互聯(lián)網(wǎng)+、Car-ASHRAE 等各種競賽，學生的競賽成績與獎學金掛鉤，故學生的興趣很高。畢業(yè)設(shè)計是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學生對本專業(yè)學習情況的最后一次檢驗，對于學生以后找工作有很大的幫助，所以本專業(yè)自成立以來（1995年），一直以畢業(yè)設(shè)計作為學生畢業(yè)的最后一次大型訓練。對于該專業(yè)來說，相關(guān)職業(yè)資格認證有一級建造師、二級建筑師、注冊設(shè)備師等，這些認證都需要一年以上的工作經(jīng)驗，可以讓學生提前作好準備。

圖2 建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程研究創(chuàng)新模塊實現(xiàn)方式

因此，地方應(yīng)用型本科高校要提升學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力，應(yīng)以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學科競賽為突破口，進行重點培養(yǎng)；職業(yè)資格認證項目應(yīng)做好前期準備；自由探索研究項目和課外研學宜針對特別拔尖的學生；畢業(yè)論文應(yīng)謹慎進行，因為本專業(yè)的大部分學生畢業(yè)后的目的是成為工程應(yīng)用型人才，如遇到已經(jīng)錄取的學生或者理論水平較高的學生可以試行。

二 任務(wù)驅(qū)動型研究創(chuàng)新實踐模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系

任務(wù)驅(qū)動型研究創(chuàng)新實踐模塊的內(nèi)容之間存在內(nèi)在聯(lián)系，可以讓學生參與一些基礎(chǔ)的學科競賽，如人環(huán)獎，該類賽特別強調(diào)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)基礎(chǔ)課的訓練。選擇較為優(yōu)秀的學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練，參與互聯(lián)網(wǎng)+等綜合性質(zhì)的競賽，完成后可以跟指導(dǎo)老師參加導(dǎo)師的課題，完成更高層次的學習。有部分學生不愿意讀研，也可為后續(xù)的MDV、Car-ASHRAE 等競賽打下良好的基礎(chǔ)，這些競賽成績對學生畢業(yè)后非常有用。

從圖3 可知，研究創(chuàng)新實踐模塊的教學對指導(dǎo)老師的要求很高，不僅僅要求有較高的學術(shù)水準，還需要有工程實踐的知識。該模塊是以學科競賽為載體，提倡學生進行課外研學，從而不斷提升學生的綜合能力。

圖3 任務(wù)驅(qū)動型研究創(chuàng)新模塊內(nèi)在聯(lián)系

（一）以學科競賽為載體的研究創(chuàng)新教育

通過學科競賽可以培養(yǎng)學生的專業(yè)文獻查閱能力、專業(yè)的學習能力、表達和交流能力、創(chuàng)新實踐能力、理解能力、思維能力。學科競賽將基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識相結(jié)合，有利于學生了解基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識之間的關(guān)系及重要性，從而提高學習興趣，激勵學生課外研學、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性。本團隊以導(dǎo)師的科研課題為任務(wù)驅(qū)動，完成自擬課題、撰寫相關(guān)申報書、成功立項、課題實施、結(jié)題等一系列的訓練（見圖4）。

圖4 以學科競賽為載體的研究創(chuàng)新教育

以指導(dǎo)老師的科研項目作為任務(wù)，驅(qū)動學生完成類似的學科競賽，在此過程中學生和指導(dǎo)老師都得到了很好的鍛煉。以2017 級學生鄒昊為例，先參與指導(dǎo)老師的科研課題（2018JJ4040）“空氣源熱泵熱水器補氣增焓與旁通熱水前置式聯(lián)合融霜機理研究”，學習空氣源熱泵的融霜機理，申報校級挑戰(zhàn)杯、省級挑戰(zhàn)杯，完成超低溫空氣源熱泵模型，獲得省級挑戰(zhàn)杯三等獎（2019年）；繼續(xù)參加湘潭大學舉辦的湘潭市“智造蓮城”創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的路演，2020年獲國家獎學金；隨后跟隨導(dǎo)師一起指導(dǎo)2018 級學生李勇參加2020年的挑戰(zhàn)杯；2020年秋季招聘會時得到了歐科空調(diào)、大金空調(diào)、尊豐機電等單位的青睞。

（二）以專業(yè)技能為核心的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練

大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)應(yīng)貫徹中共十九大“鼓勵創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)”精神，落實國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、就業(yè)優(yōu)先戰(zhàn)略及人才強國戰(zhàn)略，以推進“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”為核心價值，以營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍、培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識為目標導(dǎo)向，以創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)。本團隊在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練過程中，以專業(yè)實驗室建設(shè)管理、暖通設(shè)計競賽等專業(yè)技能為核心進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力訓練。

從圖5 可知，研究創(chuàng)新實踐模塊的教學對指導(dǎo)老師的要求很高，不僅要求有較高的學術(shù)水準，還需要指導(dǎo)老師有本專業(yè)工程應(yīng)用知識。在建筑環(huán)境測試技術(shù)創(chuàng)新實驗室（中央財政支持地方高校專項資金實驗室）的建設(shè)過程中，本團隊讓2019 級4個學生參與整個實驗項目的施工、調(diào)試運行的全過程，撰寫相關(guān)的大學生研究性學習與創(chuàng)新性實驗項目的申請書，并申請了校級項目1 項（建筑環(huán)境測試技術(shù)創(chuàng)新實驗室的設(shè)計、調(diào)試及運行），現(xiàn)在正與研究生一起做調(diào)試運行及科研實驗。

圖5 實驗室建設(shè)為任務(wù)的專業(yè)技能實踐訓練實施過程

（三）建設(shè)成果

本團隊自建筑人居環(huán)境實驗室建設(shè)以后（2008年），有了足夠的實訓條件，在以學科競賽為載體的研究創(chuàng)新教育和以專業(yè)技能為核心的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練中有了突破，取得了一定的成果，也積累了較多的經(jīng)驗。學科競賽方面，一直鼓勵學生參加本學科的競賽，如挑戰(zhàn)杯、人環(huán)獎等。以專業(yè)技能為核心的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練方面，則一直參加MDV 設(shè)計競賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等項目，2021年本團隊指導(dǎo)的學生畢業(yè)設(shè)計獲得了Car-ASHRAE 國際競賽的突破，具體成果如表一所示：

表一 學生競賽成果表

三 結(jié)語

本團隊經(jīng)過10余年的探索，通過以專業(yè)學科競賽為載體，以專業(yè)技能訓練為核心，以導(dǎo)師的科研課題和實驗室建設(shè)為任務(wù)驅(qū)動，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、動手能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等方面取得了一定的成果，也獲得了寶貴的經(jīng)驗：

1.地方應(yīng)用型本科高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)要提升學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力，應(yīng)以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學科競賽為突破口，進行重點培養(yǎng)，謹慎選擇讓學生做畢業(yè)論文。

2.采用指導(dǎo)老師的科研項目和實驗室建設(shè)作為任務(wù)，驅(qū)動學生完成挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+等建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的學科競賽，學生和指導(dǎo)老師在此過程中都得到了很好的鍛煉。

3.硬件建設(shè)對于本專業(yè)的創(chuàng)新實踐模塊的訓練非常有幫助，應(yīng)加強專業(yè)實驗室建設(shè)，大力提升老師的科研水平來反哺教學。