趙佳美，王春林，魏麗麗，黃春輝

（赤峰學(xué)院 資源環(huán)境與建筑工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

1 引言

赤峰學(xué)院是一所地方普通本科高校，學(xué)校的發(fā)展目標(biāo)和辦學(xué)定位是應(yīng)用型綜合大學(xué)，辦學(xué)理念是“融入赤峰、服務(wù)地方、突出特色、轉(zhuǎn)型發(fā)展”，突出培養(yǎng)“應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才”的人才培養(yǎng)模式，讓人才培養(yǎng)緊扣社會需要、服務(wù)于地方[1]。建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)（簡稱：建環(huán)專業(yè)）在這個辦學(xué)定位和理念的指導(dǎo)下，2015年開始將該專業(yè)確定為供熱、供燃?xì)夥较?，目?biāo)為北方供熱企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)人才。供熱供燃?xì)庑袠I(yè)人才缺口大，國內(nèi)該專業(yè)多以培養(yǎng)制冷方向人才為主，學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入供熱供燃?xì)庑袠I(yè)較少，另學(xué)生就業(yè)后實踐能力不足，不能很快勝任工作，為解決這一系列問題，我校該專業(yè)進(jìn)行了系列課程體系和教學(xué)模式的改革，重點培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識，取得了較好的效果。

2 課程體系

目前我國高校建環(huán)專業(yè)課程體系多為供熱、通風(fēng)、制冷、給排水、工程預(yù)算、電氣自動化等構(gòu)成，課程設(shè)計主要為這些課程對應(yīng)的課程設(shè)計，每一個課程設(shè)計的時間一般為2～3周[2]。各門課程之間聯(lián)系不夠緊密。而現(xiàn)有的實踐教學(xué)體系仍普遍存在以下問題：1.各實踐環(huán)節(jié)之間知識相對孤立，缺乏有機聯(lián)系和整體協(xié)調(diào)，不能形成科學(xué)完整的實踐教學(xué)體系。2.實踐教學(xué)程式化內(nèi)容多，問題導(dǎo)向環(huán)節(jié)少，缺乏前后連貫的綜合性實踐環(huán)節(jié)[3]。

我校建環(huán)專業(yè)將課程體系分為四部分：基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、典型創(chuàng)新課程、綜合訓(xùn)練課程。各專業(yè)課程以供熱工程、能源規(guī)劃為主線，設(shè)置聯(lián)系密切的其他專業(yè)課程，各專業(yè)課程深度逐漸遞進(jìn)，通過課程設(shè)計大作業(yè)匯報的形式鞏固學(xué)生所學(xué)理論知識。課程體系中，每學(xué)期寒暑假均設(shè)有集中實踐的典型創(chuàng)新課程，實踐主要內(nèi)容通常對應(yīng)與本學(xué)期前后課程內(nèi)容。專業(yè)課程體系圖見圖1。

圖1 專業(yè)課程體系圖

2.1 課程大作業(yè)模式

課程大作業(yè)是指在理論課授課過程中，穿插布置設(shè)計類大作業(yè)，學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識以分組的形式完成。

課程大作業(yè)內(nèi)容緊貼工程實際，很多是工程實際中可能遇到的問題。授課教師基于各專業(yè)課程自身內(nèi)容、集中實踐常見問題、學(xué)術(shù)熱點方向等設(shè)計大作業(yè)題目，學(xué)生以分組形式團(tuán)隊協(xié)作，構(gòu)建方案，得出結(jié)論，對結(jié)果進(jìn)行分析，完成課程大作業(yè)。

我校建環(huán)專業(yè)本科課程體系共27門專業(yè)課程，13門課程設(shè)置了大作業(yè)，占比為48%，各年級課程大作業(yè)數(shù)量占比見圖2。

圖2 各年級課程大作業(yè)數(shù)量比例

學(xué)生完成每次大作業(yè)后，主要以匯報答辯的形式進(jìn)行展示，教師對其進(jìn)行評價，這一環(huán)節(jié)占有一定課時。圖3為課程大作業(yè)匯報課時占該課程總課時比例。其中生物質(zhì)能應(yīng)用、能源環(huán)境概論、吸收式熱泵技術(shù)和城市能源系統(tǒng)為專業(yè)核心課程、特色課程，課程大作業(yè)匯報課時占該課總課時比例也最大，其教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生能夠靈活應(yīng)用基本理論知識、綜合創(chuàng)新，解決實際工程問題。Matlab工程應(yīng)用、單片機、電工電子技術(shù)等課程為專業(yè)基礎(chǔ)課程，要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為專業(yè)核心課奠定一定的基礎(chǔ)，這幾門課程大作業(yè)一般要求學(xué)生課下完成，不做集中匯報答辯。

圖3 課程大作業(yè)匯報課時占該課程總課時比例

圖4是課程大作業(yè)匯報次數(shù)占比，可知《工業(yè)余熱利用》占比最大為18%，城市能源系統(tǒng)、能源環(huán)境概論、吸收式熱泵技術(shù)、生物質(zhì)能應(yīng)用次之。

圖4 課程大作業(yè)匯報次數(shù)占比

《工業(yè)余熱利用》課程是能源綜合應(yīng)用領(lǐng)域中的一項重要技術(shù)，是本校建環(huán)專業(yè)特色課程之一。教學(xué)目標(biāo)是掌握建立低品位工業(yè)余熱信息統(tǒng)計的方法體系，利用建立的理論方法與工具，定性描述低品位工業(yè)余熱應(yīng)用于城鎮(zhèn)集中供暖各關(guān)鍵問題的優(yōu)化目標(biāo)，定量提出各關(guān)鍵問題的優(yōu)化方法，從而指導(dǎo)系統(tǒng)全局及局部環(huán)節(jié)的設(shè)計與優(yōu)化。其課程大作業(yè)具體內(nèi)容包括：分析工業(yè)余熱的供暖過程、選擇最優(yōu)取熱流程、設(shè)計適合低品位工業(yè)余熱供暖系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)方法。為畢業(yè)設(shè)計中的能源綜合利用提供一個技術(shù)選擇路徑。對應(yīng)畢業(yè)要求為“將傳統(tǒng)的建筑環(huán)境控制技術(shù)與自動控制技術(shù)、建筑電氣、電子技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，解決較復(fù)雜的工程問題。”

城市能源系統(tǒng)匯報次數(shù)占比為12%。如今，能源清潔低碳轉(zhuǎn)型是全球能源發(fā)展的必然趨勢。為改善能源結(jié)構(gòu)問題以及供熱行業(yè)由傳統(tǒng)能源向新能源轉(zhuǎn)化問題，課程主要介紹新能源如風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿榷喾N能源的特性，掌握燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)工藝流程計算方法，對燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、風(fēng)電資源利用系統(tǒng)進(jìn)行分析，最終進(jìn)行可再生能源如電力等系統(tǒng)的方案設(shè)計；集中供熱的規(guī)劃、區(qū)域綜合能源規(guī)劃。其課程大作業(yè)具體內(nèi)容包括：燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)方案設(shè)計、燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)分析；風(fēng)電資源利用的系統(tǒng)設(shè)計、發(fā)展可再生電力的方案、不同流量下降低回水溫度的途徑、燃?xì)鉄犭娎淙?lián)供的分析、蒸汽系統(tǒng)熱電冷三聯(lián)供、熱電協(xié)同方案設(shè)計；某市集中供熱規(guī)劃、某區(qū)中心能源規(guī)劃、某區(qū)區(qū)域綜合能源規(guī)劃等。

由圖4可知匯報次數(shù)占比10%以下的主要為專業(yè)基礎(chǔ)課，注重掌握基礎(chǔ)及應(yīng)用，而占比10%以上的為專業(yè)特色課，要求靈活運用、有創(chuàng)新性思維，對既有供熱方面技術(shù)的分析總結(jié)、凝練和提升，是重要考核內(nèi)容，要求每階段進(jìn)行匯報，采取過程性考核加期末考試的考核方式。

課程大作業(yè)匯報出現(xiàn)高頻詞匯占總匯報次數(shù)比例見圖5。出現(xiàn)的高頻詞匯有“供暖設(shè)計”“清潔供熱改造”“流程優(yōu)化”“清潔能源調(diào)研”“供熱規(guī)劃分析”“采暖季運行情況”“熱電聯(lián)產(chǎn)”“長輸管網(wǎng)”“熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)”，這些高頻詞匯均與供暖一線工作密切相關(guān)，能夠使學(xué)生在校期間對專業(yè)知識增加感性認(rèn)識，畢業(yè)后短時間內(nèi)進(jìn)入工作狀態(tài)，已畢業(yè)的學(xué)生，在工作實踐積累經(jīng)驗，并能踐行所學(xué)，用專業(yè)知識解決各種工作難題。

圖5 高頻詞匯出現(xiàn)次數(shù)占總匯報次數(shù)比例

大作業(yè)的評價由授課教師團(tuán)隊組成評價小組，從學(xué)生對基本概念掌握、專業(yè)知識應(yīng)用、設(shè)計方案可行性、技術(shù)創(chuàng)新性等方面進(jìn)行成績評定。評價等級共分四個層次，這有個空格90分及以上優(yōu)秀，80-89分為良好，70-79分為中等，60-69分為合格。有大作業(yè)匯報課程學(xué)生參與度高，每位同學(xué)都需積極參與課程設(shè)計且都有不同任務(wù)，能夠更好激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)性。故課程成績優(yōu)秀和良好占比較大，平均成績偏高，成績差距相對較小，見圖6為有大作業(yè)課程成績分布。圖7為無大作業(yè)基礎(chǔ)課程成績分布，其每階段分布相對更均勻。

圖6 大作業(yè)課程成績分布

圖7 無大作業(yè)基礎(chǔ)課程成績分布

2.2 寒暑假集中實踐課程模式

本校建環(huán)專業(yè)人才培養(yǎng)堅持從社會需要和企業(yè)需求出發(fā)，深入分析課程目標(biāo)來源，準(zhǔn)確定位課程目標(biāo)，不斷完善實踐教學(xué)內(nèi)容，加強各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)在聯(lián)系，改進(jìn)實踐教學(xué)方法。針對不同的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，綜合技術(shù)與非技術(shù)因素，探索合理有效的教學(xué)效果評價方法及教學(xué)內(nèi)容[4]。集中實踐教學(xué)貫穿于大一至大四四學(xué)年，共八個學(xué)期，均設(shè)有實習(xí)環(huán)節(jié)，主要在供熱、供燃?xì)馄髽I(yè)進(jìn)行。集中實踐具體安排見表1。

表1 集中實踐安排

第一學(xué)期寒假：供熱系統(tǒng)認(rèn)識實習(xí)

為認(rèn)知性集中實踐。實習(xí)地點主要為新城富龍燃?xì)夤?、富龍熱電廠、市區(qū)內(nèi)不同的小區(qū)換熱站、赤峰富龍熱力綜合服務(wù)大廳等。通過實習(xí)，加強了學(xué)生的安全教育，使學(xué)生初步認(rèn)識換熱站，了解供熱系統(tǒng)的運行情況；進(jìn)行燃?xì)夤艿姥矙z，了解燃?xì)廨斉涞脑?，形成對行業(yè)的初步認(rèn)識。

第二學(xué)期暑假：工人實習(xí)

為技能性集中實踐。實習(xí)內(nèi)容有供熱管道施工安全教育、了解供熱管道施工過程中加工工藝、電焊工藝、金屬切割、管件連接等基本工藝，并能動手操作；參觀換熱站，了解停暖期供熱系統(tǒng)的工作。

第三學(xué)期寒假：庭院管網(wǎng)認(rèn)識實習(xí)

分組走訪赤峰富龍熱力綜合服務(wù)大廳、赤峰市供熱具有代表性小區(qū)的換熱站、庭院管網(wǎng)，運用專業(yè)知識，對赤峰市不同小區(qū)的二次網(wǎng)實際運行情況進(jìn)行測量，下管道井、進(jìn)換熱站測量數(shù)據(jù)。

第四學(xué)期暑假：燃?xì)膺\行實習(xí)+管道施工實習(xí)

實習(xí)地點為新城富龍燃?xì)夤?、富龍市政中心、眾?lián)廣場地下?lián)Q熱站。通過管道工程設(shè)計與施工課程的學(xué)習(xí)，了解加氣站的運行流程，在實際市政工程中了解城市供熱管道敷設(shè)的過程原理；參觀不同種類的換熱站，如分區(qū)供熱換熱站、混水供熱換熱站等，加深學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)知識的認(rèn)知。

第五學(xué)期寒假：熱網(wǎng)運行調(diào)節(jié)實習(xí)

該學(xué)期已具備一定的專業(yè)知識素養(yǎng)，通過對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及課程大作業(yè)的完成各專業(yè)課程大作業(yè)過程性考核，學(xué)生們可以獨立完成管網(wǎng)測試、數(shù)據(jù)采集、方案設(shè)計分析、技術(shù)評價。

以2018級學(xué)生為例，學(xué)生分為兩組，實習(xí)地點分別為赤峰、呼和浩特。赤峰組集中實踐對象為赤峰學(xué)院、紅山區(qū)二十一小。實習(xí)任務(wù)為：①測量赤峰學(xué)院二次網(wǎng)供暖季庭院管網(wǎng)運行情況及室內(nèi)負(fù)荷并進(jìn)行分析；②測量紅山區(qū)二十一小庭院管網(wǎng)運行情況及室內(nèi)負(fù)荷并進(jìn)行分析。呼和浩特組集中實踐對象為：呼和浩特市富泰熱力有限公司。實習(xí)任務(wù)為：①對于呼和浩特市部分運行中存在問題的換熱站進(jìn)行調(diào)節(jié)，記錄問題等；②測量某小區(qū)庭院管網(wǎng)運行情況及室內(nèi)負(fù)荷并進(jìn)行分析。

第六學(xué)期暑假：供熱調(diào)研實習(xí)

調(diào)研供熱行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，清潔供熱改造規(guī)劃，并做出前瞻性分析。

以2018級學(xué)生為例，分組開展工作，第一組：深入到內(nèi)蒙古自治區(qū)的赤峰各旗縣、巴彥淖爾、呼和浩特等地方農(nóng)牧區(qū)供熱情況進(jìn)行調(diào)研，包括建筑形式、能耗情況等。第二組：對赤峰市的換熱站進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研考察，分析站內(nèi)空間、運輸通道，是否可以更換吸收式換熱器，以及如何將吸收式換熱器運輸進(jìn)換熱站內(nèi)。同時還對垃圾處理廠，以及污水處理廠進(jìn)行了相關(guān)調(diào)研，明確其地理概況，以及它所能達(dá)到的熱量可及為多少。第三組走訪東北、華北、西北等區(qū)域，如長春、蘭州、長治、淄博、青島、鄭州等城市的供熱公司，進(jìn)行供熱調(diào)研，將供熱公司上一采暖季的運行情況進(jìn)行分析，分析熱源、換熱站以及熱用戶的水耗、電耗等狀況，并進(jìn)行對比，找出問題，并及時反饋給當(dāng)?shù)毓峁?。第四組實習(xí)地點為：煙臺、黑龍江、長春、鞍山、鐵嶺、錦州等城市，實習(xí)任務(wù)：對當(dāng)?shù)馗黝惪捎糜诠岬墓I(yè)企業(yè)運行現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，包括各單位供熱區(qū)域熱源機組型號及出力情況、各工業(yè)企業(yè)可利用的余熱資源情況，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整體分析，為當(dāng)?shù)靥峁┮粋€簡單的清潔供熱規(guī)劃方案。實習(xí)結(jié)束后，并將相應(yīng)成果提交到清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心整理，提交給相關(guān)部門作為技術(shù)參考。

第七學(xué)期寒假：熱源實習(xí)，為綜合性、拓展性實習(xí)

以對供熱企業(yè)熱源技術(shù)優(yōu)化、多熱源調(diào)節(jié)、不同熱源類型的匹配為重點，先后對呼和浩特、大慶、濟南、青島、赤峰等城市進(jìn)行供熱調(diào)研。

第八學(xué)期：畢業(yè)設(shè)計綜合訓(xùn)練課程

學(xué)生經(jīng)過前三年的基礎(chǔ)課程理論學(xué)習(xí)→認(rèn)知實習(xí)→課程大作業(yè)匯報→供熱調(diào)研→綜合實踐實習(xí)”分層遞進(jìn)的立體化實習(xí)實訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)，由熱力企業(yè)技術(shù)專家和清華教師指導(dǎo)，進(jìn)行專題研究，確定畢業(yè)設(shè)計(論文)選題，著手資料收集、文獻(xiàn)閱讀、方案設(shè)計、數(shù)據(jù)整理等工作，并形成合格的畢業(yè)設(shè)計(論文)[4]。優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計成果向中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會推薦，參加一年一度的“中國供熱學(xué)術(shù)年會”。

3 課程體系的制度保障

3.1 學(xué)業(yè)導(dǎo)師制

我校建環(huán)專業(yè)成立時間較短，校內(nèi)教師年輕化，實踐經(jīng)歷少，為了專業(yè)教師能夠深入?yún)⑴c到實踐教學(xué)中，更加深層次的輔導(dǎo)學(xué)生集中實踐等環(huán)節(jié)，采取培養(yǎng)與引進(jìn)并舉，將校內(nèi)教師送到企業(yè)或高校進(jìn)修，把校外的優(yōu)秀工程師引進(jìn)來，優(yōu)化師資隊伍。在供熱行業(yè)專家、企業(yè)工程師的指導(dǎo)下，校內(nèi)教師逐步確定科研方向，建立科研項目，并在學(xué)生入學(xué)初，由學(xué)生提交申請，經(jīng)教師選擇，建立學(xué)生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制?！皩W(xué)生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制”的建立，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，學(xué)業(yè)導(dǎo)師帶領(lǐng)學(xué)生在低年級開展科研訓(xùn)練，開拓學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。在后續(xù)課程大作業(yè)和集中實踐中導(dǎo)師擔(dān)任課程主要負(fù)責(zé)人，能有針對性的對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)、因材施教，對學(xué)生的學(xué)術(shù)研究和職業(yè)規(guī)劃都起到一定作用。

同時為了專業(yè)教師能夠深入?yún)⑴c到實踐教學(xué)中，更加深層次的輔導(dǎo)學(xué)生集中實踐等環(huán)節(jié)，采取培養(yǎng)與引進(jìn)并舉，將校內(nèi)教師送出去，把校外的優(yōu)秀工程師引進(jìn)來，從而優(yōu)化師資隊伍。對于校內(nèi)教師提出每位教師入職初期除進(jìn)行課堂理論教學(xué)培訓(xùn)要求外，還須在相關(guān)行業(yè)見習(xí)學(xué)習(xí)半年以上。并且，80%以上教師在清華大學(xué)進(jìn)行為期一學(xué)期以上的訪學(xué)或課程進(jìn)修，通過專家考核評課后，方可參與到相關(guān)課程教學(xué)工作和獨立指導(dǎo)學(xué)生寒暑假集中實踐等工作。引導(dǎo)教師在專注理論教學(xué)的同時投入到工程實踐中，提升能力與水平。在學(xué)校大力支持下，引進(jìn)校外專家學(xué)者，特別是清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心江億院士領(lǐng)銜的教學(xué)科研團(tuán)隊，聘請國內(nèi)知名供熱企業(yè)，如：赤峰富龍公用(集團(tuán))有限責(zé)任公司、大連海心信息工程有限公司、上海昱真水處理科技有限公司等單位的教授、工程師承擔(dān)多門專業(yè)課程。在此基礎(chǔ)上，組建成一支數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、高水平、素質(zhì)優(yōu)良的多元一體化的實踐教學(xué)團(tuán)隊。

3.2 校企合作制

我校建環(huán)專業(yè)于2019年被列為內(nèi)蒙古自治區(qū)一流建設(shè)專業(yè)，依托于我國北方供熱、供燃?xì)庑袠I(yè)，積極加強集中實踐平臺建設(shè)，一直與赤峰富龍公用(集團(tuán))有限責(zé)任公司、呼和浩特富泰熱力有限公司、大慶市熱力集團(tuán)有限公司、濟南熱力集團(tuán)有限公司等企業(yè)保持穩(wěn)定的合作辦學(xué)關(guān)系，集中實踐教學(xué)活動全部深入企業(yè)，學(xué)校與用人單位一改傳統(tǒng)的合作方式，探索出定向委托培養(yǎng)、校企聯(lián)合培養(yǎng)、校企深度融合的辦學(xué)機制，加強產(chǎn)學(xué)研合作。

通過一系列教學(xué)改革，我校建環(huán)專業(yè)連續(xù)三年榮獲校級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計的比例高達(dá)50%。在課程大作業(yè)模式和寒暑假集中實踐課程模式下，學(xué)生們始終關(guān)注理論和工程實際的關(guān)系，在學(xué)業(yè)導(dǎo)師制的保障下，參與科研活動，并取得許多優(yōu)異成績。2018年至今，學(xué)生在全國供熱學(xué)術(shù)大會上共獲得優(yōu)秀論文20余篇，其中7位同學(xué)獲得熱力新秀獎，2名畢業(yè)生獲優(yōu)秀論文金獎。

4 結(jié)語

（1）課程大作業(yè)分組匯報能夠加強學(xué)生對專業(yè)理論知識的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神，建立良好的團(tuán)隊合作關(guān)系。分組匯報前自由競爭組長，提升學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)力、組織協(xié)調(diào)能力和創(chuàng)新思維，對于學(xué)生的綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)、工程能力提升有很大幫助。

（2）與課程對應(yīng)的寒暑假集中實踐，拓寬了實踐教學(xué)途徑，改進(jìn)了實踐教學(xué)方法，提升了學(xué)生的專業(yè)實踐能力，更加符合學(xué)校應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)。