劉向華， 何 偉， 劉曉平， 王立平， 沈致和

(合肥工業(yè)大學 土木與水利工程學院，合肥 230009)

新一輪科技革命和產業(yè)變革，對社會主義建設者和接班人的綜合能力提出了更高的要求，傳統(tǒng)體系和模式培養(yǎng)下的工科專業(yè)畢業(yè)生，因為知識體系及應用能力不完全匹配新經濟新業(yè)態(tài)要求，可能面臨畢業(yè)即“失業(yè)”的困境。因此，更新教育教學理念，堅持問題導向，開展人才培養(yǎng)體系改革研究，以培養(yǎng)面向未來的卓越人才，是新時代高等教育迫在眉睫的課題。筆者以所在的合肥工業(yè)大學建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)(以下簡稱建環(huán)專業(yè))為例，闡述專業(yè)綜合改革研究與實踐全過程，以期能為傳統(tǒng)工科專業(yè)改革提供參考。

一、人才培養(yǎng)現(xiàn)狀及分析

建環(huán)專業(yè)的任務是以建筑為主要對象，采用人工環(huán)境與能源利用工程技術，包括供暖、通風、降溫、照明等，去創(chuàng)造適合人類生活與工作的舒適、健康、高效的建筑環(huán)境和滿足特殊生產工藝過程與科學實驗要求的環(huán)境，服務于人民日益增長的美好生活需要。專業(yè)主要使命是以盡量少的能源(特別是不可再生能源)，營造健康的建筑環(huán)境，專業(yè)內涵涵蓋節(jié)能減排、室內環(huán)境、公共安全等領域。

合肥工業(yè)大學于1989年設置暖通專業(yè)(建環(huán)專業(yè)舊稱)，該專業(yè)分別于2002年、2006年、2011年開始本、碩、博招生，具有供熱供燃氣通風及空調工程方向(建環(huán)專業(yè)對應學科名稱)博士后流動站，已經為現(xiàn)代化建設培養(yǎng)輸送超過一千名畢業(yè)生。

為確保人才培養(yǎng)質量，更好地服務社會，專業(yè)設置了質量監(jiān)控反饋機制，包括校外及校內監(jiān)控機制，采集的評價信息用于專業(yè)的持續(xù)發(fā)展建設。

1.畢業(yè)生質量外部評價

畢業(yè)生是高等教育輸出的“產品”。在各種評價反饋信息中，畢業(yè)生所在用人單位的評價及反饋對專業(yè)辦學質量的評判最具說服力。學院學生工作部門負責定期對畢業(yè)生質量進行調查，樣本涵蓋不同地區(qū)、不同行業(yè)，調查表由用人單位蓋章直接函寄學校。

表1為根據(jù)用人單位對合肥工業(yè)大學2013—2017屆建環(huán)專業(yè)畢業(yè)生質量評價情況進行統(tǒng)計分析所得的結果。該調查于2017年9月至11月進行，調查對象為建環(huán)專業(yè)畢業(yè)生所在用人單位，共發(fā)放問卷125份，回收問卷114份，回收率91.2%。

被調查的畢業(yè)生分布于建筑設計、科研、施工管理、設備生產等行業(yè)。調查問卷設計的前三個結構項為“政治思想”“業(yè)務知識”“能力”。依據(jù)《建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)教學質量國家標準》[1]中對人才培養(yǎng)的基本要求設定具體評價指標，成績結構項設置客觀評價(完成任務狀況)、主觀評價(單位滿意程度)。總體評價得分由算術平均法獲得。

表1 用人單位對畢業(yè)生質量評價情況統(tǒng)計分析結果

續(xù)表

從總體評價看：用人單位對學校建環(huán)專業(yè)畢業(yè)生綜合評價加權總分為9.1分(滿分10分)。進一步計算可知，用人單位對畢業(yè)生滿意程度為“好”和“較好”的比例分別約為56.1%和36.8%，滿意度為“一般”的約占7%，說明該校建環(huán)專業(yè)畢業(yè)生總體素質較好，用人單位普遍感到滿意。

從分項指標看：大多數(shù)指標的評分均值達到優(yōu)秀標準(9.0分)，說明畢業(yè)生的政治素質過硬，工作成績較為出色，基礎知識、專業(yè)知識牢固，同時具有較強的工作能力。畢業(yè)生能力相對不足的項目依次是：實踐操作能力(8.5分)、創(chuàng)新能力(8.8分)、現(xiàn)場施工管理能力(8.9分)，說明用人單位認為有部分畢業(yè)生這些方面的能力訓練仍有較大提升空間。

在用人單位的反饋建議中，重點提出希望校方能加強學生工程實踐能力、工程思維能力的培養(yǎng)，加強傳統(tǒng)暖通系統(tǒng)智能控制方面的訓練，以及BIM設計應用等產業(yè)急需能力的培養(yǎng)，以縮短就業(yè)適應期和增強就業(yè)后的持續(xù)學習能力。

2.人才培養(yǎng)質量內部自評

用人單位外部評價以及自身專業(yè)建設需要，促使該校全面客觀審視專業(yè)辦學情況，并發(fā)現(xiàn)如下問題：第一，雖然人才培養(yǎng)方案幾經修訂，但框架建構始終沿用98版學科需求導向的老體系，沒有設置緊跟科技前沿和產業(yè)急需的課程體系。第二，實踐環(huán)節(jié)課時占比始終是教學標準要求的下限，學生參加課外科技活動較少，積極性不高。第三，教學活動的組織仍是傳統(tǒng)模式：理論教學沒有深度結合現(xiàn)代信息技術，課堂互動環(huán)節(jié)少；實驗課程中缺乏綜合性、設計性實驗項目，對教學班內同學的實驗要求一致；課程設計及畢業(yè)設計課題陳舊；實習環(huán)節(jié)仍以走馬觀花式的集體觀摩為主。第四，實驗及實踐條件滿足基本教學要求，但缺乏特色及綜合實踐平臺[2]。第五，教師投入教育教學研究積極性不高，缺乏有分量的、作為主要完成人的教研項目、教研成果。

總之，雖然專業(yè)辦學水平達到了主管部門的合格要求，用人單位對人才培養(yǎng)質量總體滿意，但離一流本科專業(yè)的要求仍有很大差距[3]，外部評價及內部自評表明：學生理論實踐融合需要加強，實踐創(chuàng)新能力和適應產業(yè)需求能力需要提高。專業(yè)需要綜合研判，加強內涵建設，以改變求發(fā)展。

二、人才培養(yǎng)體系改革探索

人才培養(yǎng)是個系統(tǒng)工程。學生實踐創(chuàng)新和適應產業(yè)需求能力的提升并非僅僅依靠加強實踐環(huán)節(jié)的教育就可以達到，而是需要科學的頂層規(guī)劃和體系設計，上下聯(lián)動、協(xié)同落實，逐個攻克“卡脖子”微觀教育教學難題，“微改革”匯聚“大變革”，柔性推動人才培養(yǎng)及專業(yè)建設。

開展專業(yè)綜合改革，需要由理念引導行動，進而根據(jù)實際情況和專業(yè)定位探索有效可行的改革方式，通過搭建實體或非實體平臺對專業(yè)建設和人才培養(yǎng)進行支撐，以動態(tài)調整機制為專業(yè)適應社會發(fā)展提供有力保障[4]。

1.明確改革行動指引

為適應新一輪科技革命和產業(yè)變革的新趨勢，探索形成中國特色、世界水平的工程教育體系，促進我國從工程教育大國走向工程教育強國，2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”，發(fā)布《教育部關于加快建設高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》《教育部 工業(yè)和信息化部 中國工程院 關于加快建設發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》，明確以“卓越計劃”2.0為抓手，全面推進新工科建設，為我國高等工程教育適應社會發(fā)展、探索轉型發(fā)展指明方向。

在新經濟新業(yè)態(tài)的背景下，該專業(yè)堅持問題導向，經過充分調研論證，明確以“卓越計劃”2.0教育理念——“學生中心、產出導向、持續(xù)改進”作為專業(yè)綜合改革行動指引，貫穿于專業(yè)定位、體系建設、實踐基地建設、教學活動組織等全過程。

2.重新厘定專業(yè)定位

傳統(tǒng)的以學科需求為導向的人才培養(yǎng)體系強調對學生進行基于學科知識的認知能力的訓練，不注重以社會需求引領人才培養(yǎng)，容易忽視學生個體身心發(fā)展規(guī)律、忽視學生工程實踐經驗構建，學生就業(yè)后的過渡期加長，產業(yè)急需的知識能力不足。

改變傳統(tǒng)的以學科需求為導向的人才培養(yǎng)理念，基于“學生中心、產出導向、持續(xù)改進”教育理念，確立辦學原則，即“服務國家戰(zhàn)略、對接產業(yè)行業(yè)、跨界整合資源、堅持學生中心”，重新厘定專業(yè)定位：以營造適宜的建筑環(huán)境為使命，面向能源高效清潔安全利用的國家戰(zhàn)略和社會新經濟新業(yè)態(tài)需求，堅持以培養(yǎng)“德才兼?zhèn)?，能力卓越，自覺服務國家的骨干與領軍人才”為總目標，突出與土木建筑、電氣與智能化控制、機械等學科的交叉融合和協(xié)同創(chuàng)新，形成適應建筑環(huán)境與能源應用產業(yè)變革需求的新型工科專業(yè)體系。

3.構建人才培養(yǎng)教學框架

“學生中心”教育理念要求在教學活動實施中注重教學和學習規(guī)律，強調因材施教，強化學生主體地位[5]?！爱a出導向”教育理念在內涵上要求：課程(教學內容)設置中要增設體現(xiàn)科技前沿和產業(yè)急需內容，知識積累的同時要更關注學生能力的培養(yǎng)[6]?！俺掷m(xù)改進”教育理念，強調培養(yǎng)質量持續(xù)改進，建立質量管理及監(jiān)控閉環(huán)機制。

基于以上理念，專業(yè)廣泛征求行業(yè)專家、用人單位、畢業(yè)生意見，依據(jù)教學質量國家標準，對接工程專業(yè)評估(認證)標準[7]，緊扣專業(yè)定位，深入梳理經濟發(fā)展和行業(yè)需求資源庫，制定新型工科人才體系的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求(12條，并分解為29個可衡量的二級指標點)，重構人才培養(yǎng)框架。主要內容包括：一是強化課外實踐活動。以學生全面發(fā)展為目標，以學生成長成才需求為導向，增設12學分的第二課堂環(huán)節(jié)，相應地第一課堂總學分從190縮減到165，學生需修滿第一、第二課堂總計177學分方予畢業(yè)。二是優(yōu)化課程結構。壓縮專業(yè)必修課程比例，增加基礎課程、選修課程、實踐環(huán)節(jié)比例，既強調人才培養(yǎng)的共性和基礎，也給予學生更多時間去拓寬知識面和個性發(fā)展空間。三是設置特色選修模塊。除按國家標準和專業(yè)規(guī)范確定核心知識點之外，凝練“工科的新要求”，探索建設“大工程教育、綠色環(huán)境智能營造、清潔能源綜合應用”三個特色模塊，增設體現(xiàn)產業(yè)需求、學科交叉的課程知識領域。如：大數(shù)據(jù)與人工智能、BIM與虛擬現(xiàn)實技術、能源互聯(lián)網等。四是建立專業(yè)動態(tài)調整機制。持續(xù)完善“培養(yǎng)目標-培養(yǎng)過程-持續(xù)改進”的一體化教學體系；建立“學生培養(yǎng)目標的達成度評價—教師測評報告—課程組評估報告—學院教指委建議”四位一體的評測體系；構建三循環(huán)教學改進體系：教師循環(huán)改進課程教學，課程組循環(huán)改進課程教學和課程關系，專業(yè)循環(huán)改進課程設置及課程關系、實踐能力標準、畢業(yè)要求、培養(yǎng)目標。五是強化實踐體系建設。理論實踐融合及實踐創(chuàng)新能力主要依靠實踐環(huán)節(jié)來培養(yǎng)，人才培養(yǎng)方案中單列實踐能力標準，以標準為牽引，重塑與理論教學相輔相成的實踐教學閉環(huán)體系。

4.重塑實踐教學體系

(1)制定實踐能力標準 實踐能力標準是專業(yè)開展實踐教學的最高綱領，也是專業(yè)實踐條件建設經費投入的依據(jù)。實踐環(huán)節(jié)的課程目標按照對應的實踐能力標準制定，通過教學活動實現(xiàn)課程目標，即實現(xiàn)預期的教學質量。

標準的制定堅持“產出導向”理念，注重學生適應產業(yè)需求能力的培養(yǎng)，建環(huán)專業(yè)制定了九條專業(yè)實踐能力標準：常規(guī)測試儀器儀表的操作能力；調試、運行和維護管理的能力；施工安裝與項目管理的初步能力；專業(yè)軟件應用能力；使用信息技術的能力；工程設計及研究創(chuàng)新初步能力；具有應對本專業(yè)領域的公共安全事件的初步能力；交流溝通和團隊協(xié)作的能力；終身學習能力。

再將各條標準細化制定內涵指標點，如終身學習能力內涵包括：第一，能在社會發(fā)展的大背景下，認識到自主和終身學習的必要性；第二，持續(xù)學習以解決新問題的堅實基礎和專業(yè)技能；第三，養(yǎng)成自主學習和終身學習的習慣，面對復雜工程問題主動尋求解決方案。同時，內涵指標點以學年為周期動態(tài)更新，如“具有應對本專業(yè)領域的公共安全事件的初步能力”標準項，新增“熟悉新冠疫情引起的對空氣品質和通風技術新要求”二級指標。

(2)重塑全方位立體化實踐教學閉環(huán)體系 圍繞實踐能力標準整體優(yōu)化設計，構建與理論教學相輔相成、全程貫穿、分層實施、循序漸進的實踐教學閉環(huán)體系，確保實踐教育“四年不斷線”。實踐環(huán)節(jié)(計入理論課內實踐學時)占第一課堂總學分比例達30%。實踐教學體系架構見圖1：

圖1 實踐教學體系架構

實踐能力標準為一綱，牽引指導一切實踐教學活動，也是通過評測改進體系評價實踐教學活動是否達標的依據(jù)。以下分別從“三層次(訓練等級)、四結合(開展途徑)、五環(huán)節(jié)(具體活動)、評測改進(質量保障)”四個不同維度，描述教學活動。具體來說：

三層次(訓練等級)：體系的構建遵循“學生中心”理念，充分考慮學生學習成長規(guī)律，由淺入深，由重復演示到綜合創(chuàng)新，將實踐訓練等級分三個層次，基礎實踐層→實踐提高層→綜合創(chuàng)新層?；A實踐層側重于基本操作技能和初步工程概念培養(yǎng)，包括基礎課程實驗，以及工程訓練、認識實習、專業(yè)基礎開放性作業(yè)等。實踐提高層著力培養(yǎng)學生的專業(yè)技能和初步工程實踐能力，包括專業(yè)課程和綜合實驗、專業(yè)課程設計、課程實踐、企業(yè)學習(基本)、課外科技活動等。綜合創(chuàng)新層側重培養(yǎng)學生工程實踐能力、解決復雜工程問題能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識，包括創(chuàng)新(科研)項目實驗、企業(yè)學習(提高)、畢業(yè)設計(論文)、學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等。

四結合(開展途徑)：體系的構建充分考慮學生個性化發(fā)展差異，學生畢業(yè)后可能選擇工程設計、施工、管理、研發(fā)、教育等不同行業(yè)，遵循“產出導向”理念，實踐訓練活動對應從四個不同途徑開展。一是實踐教學與工程實際結合。培養(yǎng)學生工程實踐和工程設計能力、形成工程思維，如企業(yè)學習，實行頂崗模式，學生直接參與企業(yè)工程項目，實現(xiàn)現(xiàn)實工業(yè)化環(huán)境。二是實踐教學與科學研究結合。依托學科平臺，將教師的科學研究內容轉化為實踐教學內容，接納有主動學習意識的同學加入科研團隊，加強個性化培養(yǎng)，激發(fā)學生的科研興趣，啟迪科研思維，提升學生科學研究和科技創(chuàng)新能力。三是實踐教學與創(chuàng)新活動結合。課程培養(yǎng)體系中設計型、創(chuàng)新型實驗比例不低于50%；在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中設置4個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學分，引導學生合理參加三級“大創(chuàng)項目”、學術及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等活動，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)意識以及團隊協(xié)作能力。四是實踐教學與第二課堂結合。第二課堂是學生全面發(fā)展的重要載體，包括九個模塊(各3學分)：思政學習、科技創(chuàng)新、體育健身三個模塊必修，創(chuàng)業(yè)活動、公益服務、社會實踐、文藝活動、社團活動、技能項目至少選修一個模塊，專業(yè)教師與管理部門通力協(xié)作全員育人，引導學生全面發(fā)展。

五環(huán)節(jié)(具體活動)：遵循多樣化原則，具體活動包括：實驗、實習、實訓、畢業(yè)設計(論文)以及課外實踐活動等五個方面。

評測改進是教學質量保障體系的重要內容，通過四位一體評測體系檢驗培養(yǎng)效果，如不達標，則依次啟動三循環(huán)改進體系，以實現(xiàn)教學質量“持續(xù)改進”。

三、結 語

圍繞新體系，貫徹“卓越計劃”2.0教育理念，該專業(yè)還開展了一系列改革活動。改革傳統(tǒng)實習模式，實行“學生中心”的校企合作頂崗實習模式；建設六個校企合作實踐教學基地，支撐人才培養(yǎng)和專業(yè)建設，并與新興產業(yè)龍頭企業(yè)和欣控制、南國機電開展產教融合示范；利用雨課堂等信息化教學手段，凝練“暖通空調”課程金課建設以及疫情期間在線教學經驗，全部專業(yè)課程逐步實行混合教學模式，加強過程管理、師生互動、教案優(yōu)化和視頻教學資源的積累。

新體系實施近三年以來，學生在課堂內外主動學習的習慣逐步養(yǎng)成，人均主持或參與至少一項課外科技創(chuàng)新活動。三年來學生總計主持大學生創(chuàng)新訓練項目：國家級5項、省級15項、校級13項，合計33項；科技競賽獲獎合計40項。根據(jù)學校就業(yè)部門統(tǒng)計，近三年本專業(yè)初次就業(yè)率約92%，累計就業(yè)率超過97%，穩(wěn)定在約30%的考研升學率。

2016年專業(yè)獲批安徽省綜合改革試點，2017年通過住建部專業(yè)評估(認證)，2018年獲批安徽省“六卓越、一拔尖”卓越工程師計劃2.0試點，2020年被學校推薦申報國家級一流本科專業(yè)建設點。隨著社會經濟發(fā)展和科技進步，人們對建筑環(huán)境的要求逐漸提高，同時新的建筑環(huán)境和能源應用問題不斷涌現(xiàn)，行業(yè)需求日新月異，對于專業(yè)辦學和人才培養(yǎng)，機遇和挑戰(zhàn)并存，專業(yè)應持續(xù)完善教學體系，凝練特色，加強內涵建設，創(chuàng)新教學模式，培養(yǎng)社會需求的高質量人才。