江章宁 梁莹 蔡磊 管延文 杨群

【摘要】建环专业课程体系中部分课程存在知识点交叉重叠问题，随着对培养計划总学分的压缩控制以及厚基础宽口径的人才培养要求，需要对课程体系进行优化整合。本文介绍了建环专业课程体系构成框架以及基于创新型人才培养的课程设置情况，阐述了课程体系的结构优化及主干课程的内容优化，在此基础上，提出了培养方案及教学大纲的修订要求。

【关键词】建环专业 培养方案 教学大纲 优化整合

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）24-0040-02

建筑环境与能源应用工程（简称“建环”）专业具有口径宽，所涉知识领域广，研究方向多，课程体系庞大的特点[1]。根据1999年新专业目录而重构的专业课程体系，加设了建筑环境学、流体输配管网、热质交换原理与设备三门专业基础课程，在强调夯实专业基础的同时，也更改了原有的专业知识单元教学顺序。十余年的教学实践结果表明，现有的建环专业课程体系中的课程设置没有达到最佳，一定程度上存在核心知识点重叠，讲授次序混乱等问题。这些问题不仅使整个课程体系庞大，也挤占了专业课程教学学时数，影响了专业课核心知识点的深入讲解，不利于学生建立完整的专业知识结构。随着学校对培养计划总学分的压缩控制以及厚基础宽口径的人才培养要求，原专业培养方案和课程教学大纲已经不能适应新时期专业发展的需要。鉴于此，建环系教研室针对教学中存在的问题，进行了课程体系优化整合探讨，以使学生在知识、能力、素质等方面协调发展。

一、建环专业课程体系构成

建环专业课程体系包括理论教学和实践教学环节，在暖通空调、城市燃气工程和建筑设备自动化方面形成教育特色，以适应国家建筑节能及冬暖夏凉工程、西气东输工程等重大项目需求。根据建环专业本科培养计划要求（以建环专业2014级为例），完成学业最低课内学分（含课程体系与集中性实践教学环节）160个。主要专业基础及核心课程有：建筑环境学、流体输配管网、燃气燃烧理论基础、制冷技术、热质交换理论与设备、空调工程、燃气输配、供热工程、燃气燃烧与应用、通风工程、建筑自动化等11门；主要实践教学环节包括：工程训练、课程设计、生产实习、专业实习、毕业设计（论文）等。学时与学分安排如表1-2所示。

二、基于创新型人才培养的课程设置要求

2016年，中国工程教育正式加入《华盛顿协议》[2]，遵循“以学生为本”，“基于学生学习结果（OBE）”的标准，指出学生的发展和成长是工程教育及其认证的目的，体现在能否用“成果导向”的要求来引领，用“持续改进”的机制来保证。2017年，学校为推进按院（系）招生和对学生实施个性化培养相关工作，对本科专业人才培养计划的课程设置提出了新的思路，主要表现在以下方面：

1.明晰专业人才培养定位。以国家经济社会发展需求、我校办学目标和院（系）学科建设规划为依据，参考各专业教学指导委员会制定的专业人才培养标准与规范，借鉴国内外“标杆”学校专业人才培养方面的成功经验，进一步梳理和明晰本专业人才培养目标的定位。

2.优化各类课程和教学环节对培养目标达成度的贡献，明确各类课程和教学环节与培养学生知识、能力、素质等方面的关联性以及应达到的水平。

3.重点抓好学科基础课程、专业课程的设计与建设，建立本专业的核心课程体系，确定核心课程教学内容，开设一批适应国家经济社会发展需求和反映院（系）学科特点与优势的专业选修课程。

4.进一步加强创新创业教育。切实贯彻、落实《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》（国办发〔2015〕36号）文件精神，将创新创业教育课程融入人才培养方案。

5.学时与学分要求。4年制专业总学分严格控制在160学分以内，专业选修课学分原则上不低于25学分；每学期修读课程学分应控制在20个左右，原则上不超过25学分。

三、课程体系优化整合

建环专业课程体系优化整合主要遵循四个原则：满足学生个性化发展要求；符合“华盛顿协议”精神具有工程教育国际化水平；与大类招生改革相配套；凸显专业教育特色与学科发展目标。

1.课程体系构建

为了实现以上创新型人才培养目标，重新构建了建环专业课程体系，将原先的11门核心课程整合为5门，即建筑环境学、建筑自动化、空调工程、燃气供应、供热工程；另外6门课纳入选修课。新的课程体系中选修课比例明显增大，总学分控制不变。新设了两个专业方向选修课模块，即燃气方向与暖通方向，将原先的主干课程通风工程、热质交换原理、流体输配管网、燃气燃烧应用、制冷技术等分别放在两个模块中；同时，为了体现宽口径要求，开设了跨学科选修课、专业拓展选修课。

2.主干课程内容优化

由于不同任课教师担任授课任务，对于重复部分的知识点，容易出现以下现象：要么都不讲重复的部分，造成学生知识体系的盲点，要么都讲，造成课时的浪费；因此，有必要对各门主干课程的内容进行优化。以“流体输配管网”和“燃气输配”两门课的优化整合为例进行说明。

（1）流体输配管网课程

由于绝大多数专业核心课程均涉及到流体输配问题，因此流体输配是建环专业比较突出的“共性”问题。而理论性很强的“流体力学”课程内容很难与应用性强的专业核心课程直接对接，或者在对接过程中每门专业课都必须去提炼、复习“流体力学”的相关内容，造成课程效率的降低与学时浪费。在确保本课程系统性的基础性上，将理论性很强的相关内容自然、重点地转换成几个相应的“应用型知识模块”，搭建成通往各专业核心课程的桥梁，便于学生能快速进行专业课学习。具体模块内容为：“均匀送风”知识模块，主要与“空调工程”、“通风工程”两门专业课程相关内容对接；“液体管网特性与水力工况分析计算”知识模块，主要与“空调工程”、“供热工程”、“锅炉及锅炉房设备”等专业课程相关内容对接；“开式枝状气体输配管网特性与水力工况分析计算”知识模块，主要与“空调工程”、“通风工程”、“燃气输配”、“燃气燃烧应用”等专业课程相关内容对接；“管网系统水力工况分析与调整”知识模块，主要与“空调工程”、“通风工程”、“供热工程”、“燃气输配”、“燃气燃烧应用”等专业课程相关内容对接；“流体动力设备选型”知识模块，主要与“空调工程”、“通风工程”、“供热工程”、“燃气输配”、“燃气燃烧应用”、“锅炉及锅炉房设备”等专业课程相关内容对接。

根据课程特点，逐步将课程考核方式由以结束性考试成绩为主，平时成绩为辅的模式，转变成以平时3～5个大作业（大作业的内容为前述的五个知识模块）的平均成绩为主，结束性考试成绩为辅的模式，使学生真正能学以致用。

（2）燃气输配课程

加强与相关课程之间的联系，注重基础课知识点在专业课中的应用。让学生学会用专业基础知识解决专业问题；用专业课知识解决实际工程问题；将课本知识与行业实际相结合，灵活应用。

在课程教学大纲中，将课程中燃气性质、负荷计算、管网系统、管网计算、管网分析、储气调峰等内容细化深化，课堂上结合工程案例、实际应用讲解。

通过燃气性质中各项特性参数的讲解，使学生清楚理解其与燃气安全、天然气液化、燃气可靠输送、燃气储存、液化石油气气化等的关系。负荷计算部分除了传统的指标法计算年负荷外，增加负荷预测方面的知识，重点讲解各类用户不同的用气特性及用气规律。管网系统、管网计算、管網分析等内容与“流体输配管网”课程内容对接，注重利用基础知识解决专业实际问题。

选择行业中普遍存在的系列问题设计成专题，开展教学讨论，提高学生的学习兴趣。在授课过程中对教学内容进行优化整合：

（1）引入行业内新技术，前沿知识，紧随行业发展；

（2）增加LNG、CNG等气源部分课时，减少枝状管网部分课时；

（3）结合管网系统，增加城市燃气规划内容，进行技术经济分析比较及方案论证；

（4）燃气门站、储配站、储气调峰措施等反映最新行业发展要求；

（5）结合环状管网计算，增加管网分析、管网可靠性内容，并注意与流体输配管网课程对应。

四、培养方案及课程大纲的修订

根据“华盛顿协议”精神，为了培养具备解决复杂工程问题能力的环境类专业工程创新人才，对2017级本科培养方案及课程大纲进行修订。

1.培养方案修订

培养方案要求学生通过本专业的学习，获得以下方面的知识和能力：

（1）具备数学、自然科学、暖通空调和城市燃气基础和专业知识，用于发现、描述和分析制冷、供热和燃气输配等相关复杂问题；

（2）具有对建筑环境与能源应用工程及相关复杂工程问题进行建模、设计、实验和研究等工程综合实践能力，具有创新意识；

（3）熟练掌握信息技术工具，具有信息收集、检索、阅读分析能力；熟练掌握现代工程工具，能对建筑环境与能源应用工程领域的相关复杂工程问题进行模拟，对解决方案及结果评估优化，体现创新能力；

（4）能了解学科前沿发展趋势，关注本专业与其他学科衍生交叉的新理论、新方法和新技术，具有国际视野和全球意识；

（5）具有开放包容的心态，积极沟通与分享，具有团队协作能力和组织管理能力；熟练运用一门以上的外语，具有较强的书面和语言表达能力；

（6）保持好奇心，不断进取，具有自主学习和持续更新核心知识的能力，能在不同和多元环境下有效工作，适应专业或职业发展趋势。

修改后的课程体系总学分不变，学分分布见表3。

其中在专业选修课程安排上，结合专业方向和将来发展需求，将选修课程分为A、B两个模块。同时为学生提供跨学科选修课程和专业拓展选修课程，促进其专业能力的多元化发展。具体安排如表4所示。

2.教学大纲修订

按照毕业生能力培养要求，对各门主干课程的教学大纲进行修订，每门课程的教学大纲包括教学目标，课程对学生知识、能力、素质培养的贡献及作用，对学生毕业要求的支撑；明确每门课程的教学重点、教学难点、教学内容及学时安排。

五、结语

为了抓住专业发展机遇，培养出社会所需的高素质专业人才，今后还需不断创新和改革人才培养模式。树立“以人为本”的高等教育理念，坚持“以学生为中心”，提高教学服务意识，把提高教学质量作为专业建设的根本宗旨。优化建环专业教学课程体系。梳理专业基础课程及专业核心课程的知识点，合理安排授课时间和侧重内容，构建逻辑清晰、层次分明、目标明确、特色鲜明的建筑环境与能源应用工程专业基础课程与专业核心课程教学体系，并逐步与国际教育环境接轨。

参考文献：

[1]牛永红，武文斐，金光，王晓彤，顾洁，温建军.建环专业课程体系建设及教学改革[J].中国冶金教育，2010（05）：47-48.

[2]陈涛，邵云飞.《华盛顿协议》：内涵阐释与中国实践——兼谈与“新工科”建设的实质等效性[J].重庆高教研究，2018，6（01）：56-64

通讯作者：管延文 博士，华中科技大学建环系副主任。