刘向龙，胡 广，龚 成，曾 智，李小华，王 平
（湖南工程学院 建筑工程学院，湖南 湘潭 411104）
地方应用型本科高校建筑环境与能源应用工程专业定位：面向基层需求，服务于地方经济发展，培养建筑环境与能源应用工程领域工程设计、施工、技术开发及运行管理的高素质应用型人才。［1］
在建筑环境与能源应用工程专业实践教学体系方面，很多高校采用了不同的方式对建筑环境与能源应用工程专业进行改革，且取得了不错的效果。湖南工业大学介绍了建筑环境与能源应用工程专业实践教学的改革举措，构建了适合工程实践能力培养的“四层次四模块”实践教学体系。［2］中国矿业大学立足建筑环境与能源应用工程专业新工科发展方向，对多学科交叉融合的建筑环境与能源应用工程专业人才培养模式进行探索与实践。［3］辽宁科技大学在实践教学中，不断加强教学体系的管理和评价，突出实践教学的能力培养，初步构建了应用型人才的实践教学体系。［4］湖南城市学院综合多种方法逐步优化现有的实践教学模式，建立一个能体现新工科要求的地方本科院校应用型人才培养实践教学体系。［5］湖南工程学院把建筑环境与能源应用工程实践教学体系分为三个模块：基础技能训练模块、专业技能训练模块和研究创新实践模块。［6］湖南科技大学提出了校企合作平台以实践性问题作为促进专业理论与实践能力整合的载体或中介，在专业教学环节上实现“做学合一”，有助于学生工程实践能力的形成。［7］上海理工大学通过改革建筑环境与能源应用工程专业的课程体系和授课模式，构建创新平台及组织创新活动，指导学生参加各类创新竞赛，升级线上线下活动等，形成了大学生创新能力的多层次培养模式。［8］大连大学将绿色建筑理念同建筑环境与能源应用工程专业课程体系融合，将课程体系分成七个模块，将绿色建筑技术添加到七个课程群中，形成具有绿色理念的专业培养方案，构建绿色建筑背景下创新型课程体系，形成有特色的创新人才培养课程。［9-10］天津大学则通过问卷调研的形式，获得建筑环境与能源应用工程专业与土木工程一级学科融通建设改革的依据，并结合高校建筑环境与能源应用工程专业现行的培养计划，对其课程体系融合改革进行探讨。［11］
为提升建筑环境与能源应用工程专业学生创新思维等方面的综合能力，浙江理工大学以建筑环境与能源应用专业英语课程为例，探讨部分“翻转课堂”教学模式下专业英语全英文授课的教改思路、教学实践和教学反馈。［12］宁波工程学院以多门课程的理论知识支撑大项目的综合设计、管理实践，将知识嵌入完成项目过程中，以项目串联知识点，培养学生的项目整体意识、专业间协作意识，强化知识体系，增强学生应用实践能力。［13］湖南科技大学针对建筑环境测试技术这门课程在教学内容、教学手段、实验室建设等方面存在的弊端，在基于专业培养目标和学校实际情况的前提下，提出进一步深化新形势下建筑环境与设备工程专业的教学改革。［14］重庆科技学院结合建筑环境与能源应用工程专业电学与智能化控制知识领域的教学要求，探索构建与该领域知识结构相适应的能力培养实践课程体系，并对实践教学环节项目的开发构建进行了实例分析。［15］郑州大学通过“平台+ 模块”的教学计划改革、推行导师制、丰富专业创新实践活动等措施，探索了建筑环境与能源应用工程专业学生个性化培养的实践之路。［16］兰州交通大学以建筑环境与能源应用工程专业学科竞赛为平台，通过广泛宣传、合理组织和精心指导，使得建筑环境与能源应用工程专业学生的专业学习兴趣、工程能力以及专业潜能得到了明显提高。［17］内蒙古科技大学等几所大学将BIM 技术融入高校建筑环境与能源应用工程专业实践教学环节，效果明显。［18-20］
很多高校采取了很多有益的措施，培养学生的创新思维。本团队根据老师自身的科研方向，通过以学科竞赛为载体，以专业技能训练为核心，以导师的科研课题和实验室建设为任务驱动，让建筑环境与能源应用工程专业学生了解基础知识与专业知识之间的关系及重要性，从而提高学习兴趣，激励学生课外研学、创新创业的积极性。还采用服务地方、学科竞赛的方式不断锻炼建筑环境与能源应用工程专业学生的查阅文献能力、动手能力和创新思维。
为了突出对学生的创新能力培养，建筑环境与能源应用工程专业实践教学应结合专业发展特色，以本专业竞赛为主要创新创业实践教学平台，以提升学生专业技能为核心进行训练，在此基础上，让拔尖的学生参与导师的科研、实验室建设任务，提升学生的查阅文献能力以及创新思维。与一般学科竞赛不同，这些竞赛不仅对专业知识要求高，还必须掌握丰富的专业理论。在单项技能实践和综合技能提高实践过程中，实践教学应有意识地渗透创新创业教育，围绕专业核心课程（如空气调节、冷热源、通风等课程）不断完善教学方法和教学内容，激发学生自主学习和创新创业的热情，提升学生的专业素养。
从图1 可知，建筑环境与能源应用工程专业实践教学体系分为三大块：基础技能实践、专业技能实践和研究创新实践。基础技能实践大部分是程序设计、电工基础实验等单项的课程实验，主要满足基础必修课程的动手能力的要求，且大部分实践在大一或者大二完成，是后续实践环节的准备阶段。专业技能实践基本上处于大二下学期和大三阶段，在专业课程开启以后进行的，如传热学实验、工程热力学实验、空调工程实验等专业课程实验，空调工程、供热工程、通风工程等单项课程设计，认识实习的单项企业降位认知实习，上述三项属于专业技能实践的单项技能实践。综合技能提高实践环节分为企业顶岗实习、专业综合实验、毕业设计（工程实践），其中企业顶岗实习分为生产实习和毕业实习，实习期共计6 周，本团队计划暑假将学生安排至各个公司顶岗实习，增强学生的动手能力。专业综合实验则是一个选修项，可以让本科生与研究生合作参与本团队的建筑环境测试技术创新实验室的综合实验或者其他研究性实验。毕业设计是建筑环境与能源应用工程专业毕业前的最后一次工程训练，对于应用型本科的学生来说，不建议改成毕业论文。
研究创新实践则分为五个方向：创新创业、自由探索研究项目、课外研学、学科竞赛和毕业论文。针对应用型本科建筑环境与能源应用工程专业的实践教学来说，本专业方向的研究创新实践可以考虑以学科竞赛、创新创业为突破口，培养学生的创新思维。自由探索研究项目和课外研学需具有较高水平的大学生才能够自己探索学习，应用型本科培养学生的创新思维不应以此为重点；
毕业设计相对于本专业来说，属于很重要的工程训练；
积极为职业资格考试做准备（国家规定职业资格考试需要毕业一定的年限才能考试）。
图1 建筑环境与能源应用工程专业实践教学体系［6］
从图2 可知，对于应用型本科高校的建筑环境与能源应用工程专业来说，创新创业这部分应让学生申报创新创业项目，使学生充分了解项目的执行、实施、结题的整个过程，为学生以后的创新创业打下良好的基础。自由探索研究项目则需要较为拔尖且动手能力很强的学生。课外研学对于学生的自控能力要求很高，很少有学生能够做到非常自律。本专业的学科竞赛有很多，如历史悠久的人环奖（本专业自1995年成立以来一直参与，且获得了好几项三等奖）、挑战杯等，也有近10年发展起来的美的MDV竞赛、互联网+、Car-ASHRAE 等各种竞赛，学生的竞赛成绩与奖学金挂钩，故学生的兴趣很高。毕业设计是建筑环境与能源应用工程专业学生对本专业学习情况的最后一次检验，对于学生以后找工作有很大的帮助，所以本专业自成立以来（1995年），一直以毕业设计作为学生毕业的最后一次大型训练。对于该专业来说，相关职业资格认证有一级建造师、二级建筑师、注册设备师等，这些认证都需要一年以上的工作经验，可以让学生提前作好准备。
图2 建筑环境与能源应用工程研究创新模块实现方式
因此，地方应用型本科高校要提升学生的创新创业实践能力，应以创新创业、学科竞赛为突破口，进行重点培养；
职业资格认证项目应做好前期准备；
自由探索研究项目和课外研学宜针对特别拔尖的学生；
毕业论文应谨慎进行，因为本专业的大部分学生毕业后的目的是成为工程应用型人才，如遇到已经录取的学生或者理论水平较高的学生可以试行。
任务驱动型研究创新实践模块的内容之间存在内在联系，可以让学生参与一些基础的学科竞赛，如人环奖，该类赛特别强调建筑环境与能源应用工程专业基础课的训练。选择较为优秀的学生参加创新创业训练，参与互联网+等综合性质的竞赛，完成后可以跟指导老师参加导师的课题，完成更高层次的学习。有部分学生不愿意读研，也可为后续的MDV、Car-ASHRAE 等竞赛打下良好的基础，这些竞赛成绩对学生毕业后非常有用。
从图3 可知，研究创新实践模块的教学对指导老师的要求很高，不仅仅要求有较高的学术水准，还需要有工程实践的知识。该模块是以学科竞赛为载体，提倡学生进行课外研学，从而不断提升学生的综合能力。
图3 任务驱动型研究创新模块内在联系
（一）以学科竞赛为载体的研究创新教育
通过学科竞赛可以培养学生的专业文献查阅能力、专业的学习能力、表达和交流能力、创新实践能力、理解能力、思维能力。学科竞赛将基础知识与专业知识相结合，有利于学生了解基础知识与专业知识之间的关系及重要性，从而提高学习兴趣，激励学生课外研学、创新创业的积极性。本团队以导师的科研课题为任务驱动，完成自拟课题、撰写相关申报书、成功立项、课题实施、结题等一系列的训练（见图4）。
图4 以学科竞赛为载体的研究创新教育
以指导老师的科研项目作为任务，驱动学生完成类似的学科竞赛，在此过程中学生和指导老师都得到了很好的锻炼。以2017 级学生邹昊为例，先参与指导老师的科研课题（2018JJ4040）“空气源热泵热水器补气增焓与旁通热水前置式联合融霜机理研究”，学习空气源热泵的融霜机理，申报校级挑战杯、省级挑战杯，完成超低温空气源热泵模型，获得省级挑战杯三等奖（2019年）；
继续参加湘潭大学举办的湘潭市“智造莲城”创新成果转化的路演，2020年获国家奖学金；
随后跟随导师一起指导2018 级学生李勇参加2020年的挑战杯；
2020年秋季招聘会时得到了欧科空调、大金空调、尊丰机电等单位的青睐。
（二）以专业技能为核心的创新创业训练
大学生创新创业应贯彻中共十九大“鼓励创业带动就业”精神，落实国家创新驱动发展战略、就业优先战略及人才强国战略，以推进“大众创业、万众创新”为核心价值，以营造创新创业氛围、培养创新创业意识为目标导向，以创新引领创业、创业带动就业。本团队在大学生创新创业训练过程中，以专业实验室建设管理、暖通设计竞赛等专业技能为核心进行创新创业的能力训练。
从图5 可知，研究创新实践模块的教学对指导老师的要求很高，不仅要求有较高的学术水准，还需要指导老师有本专业工程应用知识。在建筑环境测试技术创新实验室（中央财政支持地方高校专项资金实验室）的建设过程中，本团队让2019 级4个学生参与整个实验项目的施工、调试运行的全过程，撰写相关的大学生研究性学习与创新性实验项目的申请书，并申请了校级项目1 项（建筑环境测试技术创新实验室的设计、调试及运行），现在正与研究生一起做调试运行及科研实验。
图5 实验室建设为任务的专业技能实践训练实施过程
（三）建设成果
本团队自建筑人居环境实验室建设以后（2008年），有了足够的实训条件，在以学科竞赛为载体的研究创新教育和以专业技能为核心的创新创业训练中有了突破，取得了一定的成果，也积累了较多的经验。学科竞赛方面，一直鼓励学生参加本学科的竞赛，如挑战杯、人环奖等。以专业技能为核心的创新创业训练方面，则一直参加MDV 设计竞赛、大学生创新创业等项目，2021年本团队指导的学生毕业设计获得了Car-ASHRAE 国际竞赛的突破，具体成果如表一所示：
表一 学生竞赛成果表
本团队经过10余年的探索，通过以专业学科竞赛为载体，以专业技能训练为核心，以导师的科研课题和实验室建设为任务驱动，在培养学生创新思维、动手能力、创新创业等方面取得了一定的成果，也获得了宝贵的经验：
1.地方应用型本科高校建筑环境与能源应用工程专业要提升学生的创新创业实践能力，应以创新创业、学科竞赛为突破口，进行重点培养，谨慎选择让学生做毕业论文。
2.采用指导老师的科研项目和实验室建设作为任务，驱动学生完成挑战杯、互联网+等建筑环境与能源应用工程专业的学科竞赛，学生和指导老师在此过程中都得到了很好的锻炼。
3.硬件建设对于本专业的创新实践模块的训练非常有帮助，应加强专业实验室建设，大力提升老师的科研水平来反哺教学。
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