摘

要：在大力推行高校“大類招生”人才培養模式的背景下，人才培養質量、學科交叉融合效果獲得較大改善，但也對高校學科專業和教師隊伍提出了更高的要求。文章以建筑環境與能源應用工程專業為例，調查7所專業發展迅速、實力雄厚的高校，圍繞調研高校本科培養方案的變革、專業師資隊伍的現狀以及專業實驗室教學建設的情況，分析了“大類招生”模式下建筑環境與能源應用工程專業在人才培養方面的現狀和存在的問題，并提出了相應的改革建議，為更好地實踐“大類招生，分類培養”的培養模式，實現專業自身的長足發展開拓思路，為我國高等教育的進一步改革提供參考。關鍵詞：大類招生；建筑環境與能源應用工程；培養方案；實驗室建設；調研隨著我國經濟和文化實力的飛速增長，偉大復興的中國夢已在逐步變為現實，社會各行業對高水平人才的需求愈發迫切。提高高校本科教育水平，對于培養高素質創新型人才和推進科技強國戰略具有重要意義。因此，2018年教育部《關于加快建設高水平本科教育全面提高人オ培養能力的意見》中指出，實現中華民族的偉大復興，對高等教育的需要，對科學知識和優秀人才的需要，比以往任何時候都更為緊迫。近年來，“大類招生、分類培養”的人才培養模式發展迅速，已逐漸成為高等教育進一步改革和發展的方向?！按箢愓猩钡娜瞬排囵B模式是指高校只按大類學科而不按具體專業進行招生，經過1～2年的通識教育后，學生通過雙向選擇原則進行專業分流[1]，是高校實現“三全育人”的有效途徑[2]?！按箢愓猩蹦Ｊ降臍v史由來已久，早在1870年美國哈佛大學就已逐漸形成“學生選擇分流模式”[3]。20世紀80年代后期，北京大學提出在低年級實施通識教育，高年級實施寬口徑的專業教育。其后，國內眾多重點大學先后實施了“大類招生”的人才培養模式。2010年，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》提出將分類招生作為教育改革中的先進模式，獲得了廣大高校的推廣和認同[4]。2014年，全國有超過50%的“211工程”高校開始逐步實施“大類招生”政策[5]。截至2017年，國內有77.5%以上的“211工程”院校實施了不同程度的“大類招生”的人才培養模式[6]。這彰顯出我國對于“大類招生”人才模式的探索愈發深入，高等教育改革進入了新的篇章。高?！按箢愓猩迸c培養模式對于學生擴大選擇空間、細化學科分支、強化學科交叉融合、培養高素質復合型人才等具有有利作用[7]，但同時也給學科專業、授課教師等帶來了全新挑戰。建筑環境與能源應用工程專業（簡稱“建環”專業）作為教育部定義的新工科專業之一[8]，承擔著為祖國培養建筑能源和環境控制方面的管理人才與高級工程技術人才的任務[9]。在眾多高校推行“大類招生”模式的時代背景下，“建環”專業如何把握時代的重要機遇，實現學生人生價值以及專業自身長足發展的雙贏成為需要思考的重要命題。因此，本文以“建環”專業為例，通過對7所學科發展良好、學科歷史相對悠久的高校進行實地調研，分析“大類招生”背景下人才培養情況，探討如何進一步深化人才培養模式改革，為培養出高水平的復合型創新人才打下堅實基礎。一、“建環”專業人才培養調研背景作為教育部定義的新工科專業之一，“建環”專業旨在大量培養建筑能源和環境控制方面的工程技術與管理方面人才，是一門注重將工程實踐與創新思維相結合的工科專業。人們對人居環境愈發多樣化、舒適化的要求，以及面對日益復雜的城鎮建筑能源與室內外環境問題，“建環”專業的內涵與外延隨之發生了深刻變化。綠色建筑能源、BIM以及建筑裝配化技術等新型技術熱點已逐漸成為現代建筑產業發展的核心動力；行業發展對多學科交叉融合、一專多能的滿足行業多元化、創新化發展的人才需求日益增多；隨著“互聯網+、人工智能、大數據”對社會和行業發展的影響逐漸滲透到方方面面，國家和行業對“建環”專業的人才培養也提出了更高的要求。因此，在祖國日新月異的發展進程中，在大力推行“大類招生”人才培養模式的當下，如何適應社會的發展，更好地滿足國家和社會發展對人才培養的需要，更切實有效地改革人才培養模式是“建環”專業亟需解決的重要命題。為了加快“建環”專業改革，在“大類招生”人才培養模式中幫助“建環”學科穩步發展，總結暖通相關專業創新型多學科交叉融合人才培養的寶貴經驗，構建與新時代發展相適應的學科人才培養體系，筆者等5組教師共計14人次于2020年8月至9月期間對哈爾濱工業大學、廣州大學、東華大學、湖南大學、同濟大學、西安交通大學、西安建筑科技大學等7所高校“建環”專業的人才培養情況進行了調查研究。對調研結果從專業師資隊伍、本科培養、專業實驗室教學建設情況三個方面進行分析。二、“建環”專業人才培養現狀（一）調研高校本科培養方案的發展變革對調研的7所高校在推行“大類招生”前后的“建環”專業本科生培養方案進行系統分析。選取貫穿整個本科生培養過程的通識教育環節、專業教育環節、實踐教學環節以及個性化發展環節四個環節進行對比。其中，通識教育環節包括軍事理論、思想道德修養與法律基礎、大學體育等公共基礎課以及大學物理、高等數學等學科基礎課；專業教育環節包括工程熱力學、流體力學、建筑環境學等“建環”專業必修課程以及其他專業選修課程；實踐教學環節主要包括金工實習、畢業實習、畢業設計、認識實習等實習實踐環節；個性化發展教育環節主要包括創新創業課程、創新創業實踐等。在推行“大類招生”人才培養模式后，7所調研高校的本科培養方案均有不同程度的發展與變革，具體表現為強化通識教育、精簡課內學時、突出實踐教學。除廣州大學及哈爾濱工業大學外，其余高校的總學分數均有所減少。其中，西安建筑科技大學以及同濟大學學分減少幅度較大。在具體教育環節中，整體呈現出學分由專業教育環節向通識教育環節及實踐教育環節轉移的趨勢。除廣州大學和東華大學外，其余高校通識教育環節學分數均高于專業教育環節，同時哈爾濱工業大學、同濟大學、西安建筑科技大學和西安交通大學的通識教育環節學分數高出專業教育環節12%以上。此外，實踐教育環節學分數也呈上升趨勢。這表明在推行“大類招生”后，對學生的培養由專業技能的培養逐步向能力導向、學科交叉、創新創業實踐等方面傾斜。（二）調研高?！敖ōh”專業師資隊伍現狀通過對7所高?！敖ōh”專業當前師資隊伍進行調研，統計各高?！敖ōh”專業教師各職級人數、獲得各類學位人數以及青年教師人數等得出，東華大學“建環”專業教師人數最多，達32人，廣州大學次之，西安交通大學“建環”專業教師人數最少。在統計的各高校教授及相當職級、副教授及相當職級以及講師人數中，湖南大學獲得教授級職稱人數達12人，占比為80%，教授數量和占比均為所調研高校中最高，表明其專業建設的深厚實力和底蘊，其次為哈爾濱工業大學，其獲得教授級職稱人數為11人，占比為61%。在所有調研高校中，西安交通大學和西安建筑科技大學的教師隊伍最為年輕化。西安交通大學的青年教師占總人數的33%，在所有調研高校中青年教師占比最高，其次為西安建筑科技大學，其青年教師占比為22.2%。此外，哈爾濱工業大學和廣州大學的青年教師占比偏低，分別為5.6%和7.1%，教師隊伍更需補充新鮮血液。7所調研高校的“建環”專業任職教師中獲博士學位的人數占比基本在90%以上。其中，同濟大學、湖南大學以及西安交通大學的專業教師全部獲博士學位。此外，在7所調研高校中，同濟大學的海外院校畢業教師人數占比最高，達40%，其次為湖南大學，海外院校占比為20%。上述數據表明，目前高校“建環”專業師資隊伍呈現出高學歷、青年教師偏少、教授占比較高的特點。（三）調研高?！敖ōh”專業實驗室教學建設情況1.哈爾濱工業大學。哈爾濱工業大學的實驗教學環節主要包括專業核心和選修課程實驗、課程設計、畢業設計（論文）等，旨在強化培養學生的工程實踐能力、創新精神、創業意識和創新創業能力。建有建筑節能住房與城鄉建設部重點實驗室、寒地城鄉人居環境科學與技術工信部重點實驗室等省部級重點實驗室，包含14個子實驗室，總建筑面積18500m2，儀器設備約410臺套，總值近7800萬元。其核心研究方向包括寒地建筑清潔高效用能與綠色建筑工業化、寒地智慧城市與生態景觀營建等。2.廣州大學。廣州大學的本科實驗教學環節按專業基礎課、專業課和測試與自動控制分成三部分，主要包括傳熱學、流體力學和環境科學等課程實驗。同時，加強了虛擬仿真實驗課的開發，加深學生對實驗的理解，提高授課效率，減輕實驗室的運維負擔。專業下設建筑環境與設備工程實驗室教育配套實驗室，并且建有廣東省建筑節能與應用技術重點實驗室，建筑面積3300m2，經費充足，獲得了廣東省和廣州市的大力投入，為提高科研水平、發表高水平論文、攻堅科研難題創造了有利條件。3.東華大學。東華大學建筑環境與設備工程系中心實驗室屬于公共服務平臺，為學院本科生提供教學實驗，其下有多個教學實驗室，主要包括空調綜合實驗室、通風除塵與凈化實驗室、激光霧滴測試實驗室、室內氣流組織實驗室、傳熱、制冷實驗室等。學院下設暖通空調研究所、空氣環境與建筑節能研究所、新能源與環境研究所等，重點在工業通風與污染物控制、可持續能源利用與建筑節能技術、建筑微氣候與人體熱舒適、傳熱與流動的模型與模擬、建筑環境熱濕精確控制、城市建筑空氣質量與建筑節能等方面開展基礎與應用基礎研究。4.同濟大學。同濟大學的“建環”課程實驗教學環節主要包括空調、通風、供熱、燃氣工程及輸配等課程的課程設計和實驗等，其主要依托于先進城市能源及建筑環境控制與安全綜合實驗中心，下設熱能與環境工程研究所、制冷與低溫工程研究所、暖通空調研究所和燃氣工程研究所。近5年來，在985、211、雙一流學科建設項目和各科研項目的支持下，新增儀器設備超1600萬元。此外，學院與大金（中國）上海分公司、北京綠建軟件有限公司、上海市建筑科學研究院等多家知名社會企業簽訂實習基地合同，加強學生的創新能力培養。5.湖南大學。湖南大學重視實驗教學，教學內容豐富、因地制宜，其實驗成績在總成績中比重很高，達到30%，以加強學生對動手實踐能力和創新能力的培養。學院下設建筑安全與節能教育部重點實驗室，總建筑面積達5000m2。實驗室還設有儀表設備室和加工間，制作儀表設備室有近300件儀表可供教學科研使用，加工間備有小鉆床、常用工具、零備件，可根據學生科研需要隨時進行小零件加工等操作。學院與遠大空調公司、中節能建筑節能有限公司、中建五局、中國有色冶金第23公司等企事業單位建立了本科生實習和課程設計基地。6.西安交通大學。西安交通大學實驗室職能主要包括室內外空氣內污染物檢測與評價、空氣內含塵量和顆粒物檢測與評價、室內熱環境檢測與評價、新型室內空氣環境控制系統研究和比較等。其中，健康環境檢測與評價是“建環”與地球環境科學專業和建筑學專業學生必須具備的基本技能，該實驗室將承擔三個專業主干課程的大部分實驗內容，同時也是三個專業科研交叉的主要研究方向之一，實驗室增設自主實驗環節，承擔院級和校級的開放性實驗，培養學生的科學探索和創新能力，本實驗室建設目標是成為具有符合CNAS認證和中國計量認證CMA各項要求的專業實驗室；建成環境實驗室涉及室內環境與建筑外環境兩個方面，可以為本科生的專業課提供良好的綜合創新實驗平臺服務的課程，包括的本科專業課如建筑環境測試技術、室內空氣品質控制技術、建筑環境學、通風與空氣調節工程、燃氣工程、建筑環境與設備工程專業課程實驗、環境質量評價等。7.西安建筑科技大學。西安建筑科技大學更加注重學生自學和知識融合，鼓勵學生積極參加專業競賽，先后開設了建筑設備自動化、自控原理必修、供配電技術、傳感器技術等課程。對于畢業設計，采取強調學科交叉融合的形式，為每位學生配備暖通和電氣兩名指導教師，培養學生學科交叉能力，提高學生跨領域跨學科的能力和意識。西安建筑科技大學建有西部綠色建筑國家重點實驗室，人才梯度配置合理，專業實力強勁。建有生態建筑材料國家地方聯合工程研究中心、陜西省建筑科技重點實驗室、陜西省生態建筑材料工程研究中心、住房和城鄉建設部村鎮司農房建設技術西部研究中心、體育建筑文化研究基地、西安建筑科技大學建筑經濟與管理研究中心等六個省部級實驗室（中心）。學院建有智能建筑與樓宇自動化省級實驗教學示范中心、智能建筑與樓宇自動化省級虛擬仿真實驗教學中心。筆者通過對上述調研高?！敖ōh”專業實驗室進行實地調研，發現各高校對建設“建環”實驗室投入巨大，發展迅猛，在傳統研究方向的基礎上，有逐漸向其他相關研究領域傾斜的趨勢。根據調研情況，提出以下“建環”實驗室發展的共性問題。第一，實驗室管理效率問題。目前許多高校仍然面臨著實驗室管理人員不足的窘境，實驗設備數量遠大于管理人員數量的現象非常普遍。常有一位教師既要負責實驗授課又要承擔多個實驗室的運行維護工作，影響工作效率，使實驗室設備管理維護難度增大，也為實驗室增加安全隱患。第二，實驗室人才短缺問題。高校實驗課程主要包括專業基礎類和課程類實驗，為保證教學質量應該分別配置專門的實驗教學人員。但是實際情況中有許多高校專職實驗教師嚴重短缺，常有授課教師臨時代授實驗課的情況，建議加快培養實驗室專職教師或采用專業課和實驗教師共同指導的形式。三、未來“建環”專業人才培養模式發展的方向與思考（一）加快改革實習實踐教學模式1.推廣校企“雙師”授課模式。聘請具有高級職稱的企業導師，與校內指導教師共同授課，企業導師全程參與小組實踐、課題指導與小組答辯、互評等環節，發揮其行業經驗豐富的優勢，開拓學生視野，提高學生創新與實踐能力，幫助學生建立對行業背景以及社會發展的宏觀認識。結合專業特點和高校特色，調整實習實踐內容，將課程所學知識點與實際工作場景匹配起來，讓學生對工作場景產生感性認識，加強學生對本專業的整體把握和對從事本專業的認同感。2.建立多元化的專業實踐教學環節。在“建環”專業需要進行的認識、生產實習等階段中，與國內行業高水平設計院、研究院以及其他社會企業合作建立校外實習基地。在實踐教學過程中，改變傳統的參觀模式，讓學生深入到企業運轉過程中，親身參加學習培訓、臨崗實踐、以用帶學等諸多環節，踐行“理論—實踐—創新”的培養模式，增強學生的實踐和創新能力。（二）加強實驗室建設的規劃與管理加強對實驗室的設備管理與維護保養，完善實驗室運維管理制度，及時對老舊設備進行更換，保障實驗的順利進行。加快對實驗室教學教師和管理人員的培養，將實驗室管理與教學工作區分開，提高工作效率。加強對虛擬現實實驗課程的開發，充分提高學生的自學能力，提高實驗授課效率，緩解實驗室運行維護壓力，同時減輕授課教師工作量，提高其授課質量。（三）擴充學科融合交叉的教學內容順應時代趨勢，結合社會發展熱點，增設自動控制、單片機等課程，加強“建環”專業與計算機、控制等專業的融合，培養學生的多學科交叉創新能力。針對時代發展和社會需求，幫助學生建立宏觀視野，培養學生分析并解決問題的能力，加強對學生創新意識的培養。例如，教育部印發的《高等學校碳中和科技創新行動計劃》中要求高校布局建設一批碳中和領域科技創新平臺，不斷調整優化碳中和相關專業、學科建設，推動人才培養質量的持續提升?！敖ōh”專業與碳中和發展方向直接相關，與能源、電氣、建筑、化工等多個專業領域均可相互融合?？梢詮哪茉瓷a、輸送、消費角度出發，依次從“源、網、荷、儲”四個方向對課程設置、實踐方式和學生能力培養等方面進行提升