高校建筑环境特色专业建设的研究与实践

摘 要：特色专业建设是国家“质量工程”项目内容之一。本文以湖南科技大学建筑环境与设备工程湖南省特色专业建设为例，在分析和总结该校建环专业办学基础和特点的基础上，凝练出湖南科技大学建环专业的矿业特色（地下空间环境控制），从人才培养模式、课程建设、实践性教学环节等方面对建筑环境与设备工程专业进行改革和建设。三年的实践证明：改革后的特色专业建设行之有效。其建设思路具有指导意义。

关键词：建筑环境与设备工程；人才培养模式；课程建设；特色专业建设

引言

根据教育部1998年颁布的全国高等学校本科专业目录，将原供热通风与空调工程和燃气工程两个专业合并、调整、拓宽组建而成建筑环境与设备工程专业。新专业建设既要考虑原专业的课程体系和教学内容，又要考虑社会经济发展的需要，拓展专业面。全国专业指导委员会对专业培养方案作了大调整，主要遵循三个原则。第一，特色原则。本专业核心基础是建筑环境科学，代表课程是“建筑环境学”，它反映了本专业与热能动力工程专业的根本区别。第二，学科原则。学科为主、兼顾专业的原则是本科培养方案“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的具体体现。第三，共性原则。建立专业培养方案的总体框架，使之在课程设置和教学内容上，将共有的基本理论、技术原理从专业课中提取出来，形成了一个专业技术基础平台，如建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网[1,2]。经过十多年的改革和完善，全国各高校的建筑环境与设备工程专业办学日趋成熟。本文结合我校建筑环境与设备工程专业的办学实际情况，在凸显特色方面，进行了一系列的改革和建设。

一、我校建筑环境与设备工程专业的历史演进

湖南科技大学建筑环境与设备工程专业筹建于1992年，并在采矿工程和矿山通风与安全工程两专业中组织部分学生开办暖通专业课程辅修班，1994年在原矿山通风与安全工程专业设置供热通风与空调工程专业方向。1997年成功申报了供热通风与空调工程专业并正式招生。1998年，国家教委调整专业目录，本专业更名为建筑环境与设备工程专业。自1994年来，我校建环专业已招收学生17届，为企业培养了1000余名专业技术人才。2006年，我校获得供热、供燃气、通风及空调工程硕士学位授予权，并于2007年开始招收硕士研究生。2008年，我校建筑环境与设备工程专业成功申请为湖南省特色建设专业。

二、我校建筑环境与设备工程专业的特色建设成效

通过近五年的特色建设，我校建筑环境与设备工程专业的师资力量得到了加强。现在共有教师16人。职称结构：教授4人，副教授3人，讲师9人；学历结构：博士学位8人，硕士学位8人；学缘结构：分别毕业于10所高校，大部分有两个专业以上的学习经历和工作经验。在课程和教材建设方面，老师们整合了课程内容，制订了富有特色（矿业、新能源技术和应用型）的本科人才培养方案，先后主编或参编了全国性专业教材7部，正在主编建筑环境与设备工程特的色教材《地下空间环境控制技术》和《建筑节能技术及工程》。在实践教学方面，加大实验室建设力度，用“三平台双路径”实验室建设模式[3]新建成了较完整的专业实验室，结合特色，新建了地下空间环境控制实验室。2006年“实验室建设与科学研究互动培养创新人才的研究与实践”获湖南省教学成果三等奖。同时加强校外实习基地的建设，我校建筑环境与设备工程专业实习基地湖南凌天科技有限公司被评为湖南省优秀实验室；与湘潭平安电气集团有限公司共同成功地申报了“湖南省矿山通风除尘装备工程技术研究中心”。通过参与工程技术研究中心的建设和实验室建设，专业建设与科学研究互动相长，教师的实践能力和工程能力得到了加强，教师的科研项目质量和数量大幅提升，近年来教师获得了一批具有地下空间特色的纵、横向科研项目，继而提升了培养学生应用能力的平台，拓宽了学生的知识面和专业面，提高了学生就业率，专业发展态势良好。

三、特色专业思路与原则

3.1 用已所长，培育矿业特色

各高校中各专业办学的背景、条件、历史不尽相同，只有深刻领会各地区各行业该专业的内涵和外延，才能培育出行业特色。我校建筑环境与设备工程专业与许多高校不同，它隶属能源与安全工程学院，与矿业工程有着紧密的联系，这就为本专业形成行业特色打下了基础。

从办学历史看，我校建筑环境与设备工程专业的前身为矿山通风与安全工程专业，该专业完全是为煤矿开采服务的，其主要目的是为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境。我校建筑环境与设备工程专业服务对象从过去的单纯为矿业服务，转变为同时为矿业与建筑两大行业服务，拓宽了学生的知识面，增强了学生的就业能力。建环专业和原矿山通风与安全专业的基础非常相近，均以流体力学、工程热力学和传热学等为专业基础课，而建筑环境与设备工程专业侧重于为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境。随着矿山开采逐渐向深部深入，井下工作环境高温、高湿愈来愈突出，工作面温度超过35℃、相对湿度接近100%，工人中暑现象频有发生，井下高温已成为了矿山安全生产的灾害。在这种情况下，为矿山井下空间创造舒适的气候条件，将是建筑环境与设备工程专业拓展的一个重要方向。

从专业教学内容看，我校建环专业具有地下工程特色[4，5]。建环专业主要是针对地面建筑的，为地面建筑提供舒适的室内环境。我校建筑环境与设备工程专业在强调为地面建筑服务的同时，强调为地下工程服务，要求学生将所学的建筑环境控制理论，灵活地、创造性地应用于地下空间的环境控制与维护。然而由于地下空间的特殊性，地面建筑的室内环境控制与地下空间的环境控制不尽相同，地下建筑工程有着更大的特殊性和更高的安全性。因此，在教学中，在教授学生基本的室内环境控制理论的同时，突出强调普通的环境控制理论在应用于地下空间时的特殊性。在强调环境控制理论的地下应用时，要求学生不要将地下空间仅局限于矿山，城市地下空间和其它的地下空间利用（如地铁、隧道、地下仓库等）同样是室内环境控制研究对象的范畴。正是在教学与科研过程中，同时兼顾了地面与地下，强调了建筑环境控制理论在地下空间的应用，拓宽了学生的知识面，强化了学生对所学知识的灵活应用能力，使得学生的就业更有了发展的空间，同时也进一步增强了专业的地下空间环境控制特色。#p#分页标题#e#

3.2 体现前瞻性，发展再生能源技术

人才培养只有跟上时展的步伐，才会被社会接纳。能源与环境是当今社会发展的两大主题，如何安全、高效地开采和使用不可再生能源，以及合理开发和利用可再生能源，是实现我国能源环境可持续发展所必需解决的重要课题之一。我校建环专业与能源产业联系紧密。一方面是由于我校建环专业具有浓厚矿业特色（地下空间环境控制），主要体现在该专业与能源开发的关系，促进煤矿安全、高效生产，更好地服务煤矿企业，是该专业目标之一。另一方面，建筑能源在国家的总能耗中占有相当大的比例（约占30%左右），有效节约建筑能耗，创造安全、舒适、健康的工作环境，更是该专业追求的目标，这体现了该专业与能源节约的关系。然而，无论如何节约，不可再生能源资源也总有消耗殆尽的一天，开发和利用可再生能源，才是实现能源、环境可持续发展的最终途径。如何合理地开发和利用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源，是该专业下一步的追求目标。因此在课程设置中，开设了建筑节能方向选修课，在专业课程的教学中，向学生灌输能源的重要性，树立学生节约能源的思想，开阔学生开发和利用可再生能源的视野。在培养方案和课程设置中，加强了能源节约和可再生能源利用方面的教学，更好地为我国经济和社会朝着科学、可持续、协调的方向发展而服务。

3.3 科学定位，突显应用性

我国高校的建筑环境与设备工程专业，多数是为民用建筑服务，主要是从事民用建筑的通风、空调、采暖等相关工作。然而，从专业建设的开始，我校该专业就将其专业定位为“工业与民用相结合”的建筑环境与设备工程专业。一方面是由于我校具有浓厚的工科背景，与煤炭工业有着紧密的联系；另一方面，也是看到了工业发展的势头和工业对环境与安全人才的需求。特别是工矿一线企业需要大量的应用型人才，这就为我们这类高校毕业生提供了机会。因此，在制订培养方案和进行课程设置时，特别强调了专业的实际应用性、针对性、适应性。如加强了工业通风与除尘课程的教学，尤其是地下空间的通风与除尘。近年来，电子、医疗、食品、精密机械等一些特殊行业发展迅速，这些行业往往需要高度洁净的生产环境，急需要从事洁净空调的设计、安装与维护的专业人才。为了满足这一需要，我们在国内较早地开设了《空气洁净技术》专业选修课，并编写了我国第一部《空气洁净技术》部级规划教材。

四、特色专业建设实践

4.1 人才培养模式

我校建筑环境与设备工程专业的人才培养目标是：坚持全面体现“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”以及要全面推进素质教育的时代精神，培养能适应21世纪社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展具有基础扎实、知识面宽、素质高、能力强、有创新意识和一定创新能力，掌握建筑环境与设备工程管理的基本理论和方法，具备建筑环境与设备工程师的基本能力，能从事室内建筑环境设计和管理的应用型复合人才。

为了实现以上人才培养目标，我校建环专业本着“加强文化素质教育、基础教育、拓宽专业面为基础；以矿业为特色；以工程实践为根本；创造较好的工程实践环境”的思想，制订了富有特色的培养方案。为了大力加强实践环节和工程训练，我们先后在四家单位建立了实习基地。并将工程能力培养贯彻到教学大纲、实验大纲、设计大纲、实纲当中。

在体制模式上，努力为学生提供因材施教的环境和教育发展的空间，实行学年学分制，即按课程课时来计算学分，学分作为学籍处理和评优评奖的依据，保留按学年升留级和退学制度，采取主辅修制。在过程模式上，采取分段培养模式，即“2＋2”的培养模式，这种模式将教学全过程分为基础学习和专业学习两个阶段，前阶段注重基础和人文知识的培养，后阶段加强专业知识和工程能力的培养。

4.2 调整课程体系

从培养目标出发，按建筑环境与设备工程专业能力的要求，结合我国经济建设和社会发展对专业人才的需求，制定和调整建筑环境与设备工程专业课程体系。设立三个平台的课程体系：基础平台、专业基础平台和专业方向平台[6]。整个课程体系在基础课和专业基础课的设置上，贯彻了宽基础的原则。基础课和专业基础课涉及数学、物理、化学、机械、力学、电学、计算机应用、管理科学等学科，还包括了建筑环境与设备工程专业所必需掌握的专业基础知识如工程热力学、传热学、流体力学和建筑环境学等。

在专业课设置上，强调了专业知识的全面融合，对建筑环境与设备工程专业的原有课程进行了彻底的删、拆、并、增等处理，将供热工程、通风工程、空气调节课程知识有机地结合在一起，成为一门新的课程《暖通空调》。在充分研究学科知识的基础上，对原专业课程进行全面的精炼和整合，建立新课程体系的框架，设置《流体输配管网》、《热质交换原理与设备》等课程，将原来的《锅炉与锅炉房设备》调整为《空调冷热源工程》。率先开设专业选修课《空气洁净技术》，并编写国内第一部《空气洁净技术》本科教材。为了形成自己的特色，开设了《矿井通风与安全》、《地下空间环境控制》等相关专业课，将建筑室内环境延伸到“地下空间”，尤其是将地下空间降温、通风除尘、噪声治理等内容融入到课堂教学中，拓宽了学生的知识面，使我校建筑环境与设备工程专业的学生能成为各大中城市所迫切需要的人才[7,8]。

4.3 加强实验室建设

建筑环境与设备工程专业实验室建设卓有成效，创造性地提出了“三平台双路径”实验室建设模式。经过近20年的建设，现已逐步建立起通风、空调、制冷、供热、传热传质和热工等六个专业实验室，拥有粒子图像测速仪、高速摄像仪、空调机组性能综合实验系统、风洞、色谱仪等大型仪器设备，以及常规的温度、湿度、风速、流量、压力、有害气体浓度、粉尘粒径和浓度等参数的测试仪器和仪表，完全满足专业实验的要求。另外，专业还设有数值仿真实验室，拥有FLUENT、PHEONICS、ANSYS等数值仿真软件。实验教学用房面积达1000余平方米，设备总值800余万元。#p#分页标题#e#

4.4 改革实践教学模式

改变实验教学模式，培养学生主体意识。本专业在完善现有实验的基础上，开发设计型综合性实验，要求学生独立设计实验方案，自拟测试方案和实验报告，掌握大型暖通空调设备性能的测试方法，并分析各设备性能的影响因素，充分发挥学生的思维能力和学习能动性，为开展本专业的实践教学创造良好的实验环境。

改革课程设计模式。主要是改变设计选题，将课程设计进行深化和拓宽。改变过去由教师指定内容，由学生按一定要求、一定形式进行设计的模式，由教师提供基本设计条件，而具体设计方案由学生自由选择，要求学生提出自己的设计思路和方法，使学生在设计过程中能主动寻找问题、发现问题、解决问题。为了提高学生对本专业知识的综合运用能力，将制冷课程设计与空气调节课程设计结合起来，将空调设计对象作为制冷站的一个用户，制冷站将为其提供冷源[9]。将供热工程和流体输配管网课程设计结合起来，将热源、热用户、管网输配系统作为一个整体进行考虑，有效地提高了学生综合分析问题和运用所学知识解决实际问题的能力[10]。

改革实习模式。专业实习主要有认识实习、生产实习和毕业实习。过去认识实习安排在专业课授课之前，生产实习一般安排在第三学年末。这种实习安排存在两个不足，一方面，实习模式老化。现在的毕业生自主择业，有相当大比例的学生毕业后只是从事相关专业的工作，实习内容与学生今后的工作内容缺乏紧密联系；另一方面，实习经费短缺、实习场地有限。因此，我校建环专业积极进行校外实习基地建设，选择具有专业先进水平的企业作为校外实习基地，并于2009年我校建环专业的实习基地被列为湖南省优秀实习基地。校外优秀实习基地建设为学生提供了方便的工程现场和实习平台，使学生的实践能力与主体意识得到了进一步的提高。

4.5 强化科研，以科研促教学

在实验室建设与科学研究相结合的10年中，我们取得了较好的成绩。近年来承担了省级和校级教研教改课题10余项，制作了专业基础课和专业课的多媒体课件。在科研方面，承担了国家自然科学基金、国家发改委项目、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅重点项目和优秀青年基金、湖南省科技计划项目及横向课题等共计80余项；其中利用实验室完成了科研项目近20项，获得省市科技进步奖5项；在实验室实验的基础上发表的研究论文30多篇；科研为实验室开发研制了实验设备10台。共申报专利6项，其中发明专利2项，获实用新型专利授权4项。在国际刊物、国内重要刊物上近200篇，其中被三大检索收录40余篇。这些成果的获得不仅提高了老师的科研兴趣，同时也极大地鼓舞了学生参与科研活动的愿望；在科研中促进了教学，在教学活动中提高了科研水平，师生双方都获得到了不同程度的进步。

4.6 彰显办学特色，全面提高学生综合素质

随着我国改革开放的不断深入，国民经济的快速增长，人们物质生活水平不断提高，建筑环境与设备工程专业在近年来有了长足的发展。到目前为止，全国共有140所高校设有该专业，年招生人数1万余人，每年毕业生的就业压力很大。我校建筑环境与设备工程专业虽然办学历史不长，但在以下两方面有较强的优势，形成鲜明的行业特色：

其一，我校原是矿业类高校，主要为矿山服务，为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境是我校建环专业的任务之一。上世纪90年代初，随着改革开放的纵深发展，社会对人才需求发生了一定的变化，我校及时调整了专业服务对象，从单纯为矿业服务，转变为同时为矿业与建筑两大行业服务，拓宽了学生的知识面，增强了学生的就业能力。我校建环专业的专业基础没有发生根本转变，都是为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境，只是研究对象由原来的单纯地下空间转变为了同时研究地上、地下空间。因此，我校建筑环境与设备工程专业是在原矿山通风与安全专业基础上的拓宽，具有明显的矿业特色（地下空间环境控制）。

其二，我校原矿山通风与安全工程专业为建筑环境与设备工程专业具备矿业特色（地下空间环境控制）奠定了人才基础。大部分老师具有采矿工程及建筑环境与设备工程两个专业的学习经历，原矿山通风与安全专业的大部分仪器设备（如风洞、风网、粉尘、噪声及有害气体的检测装置、风压、风速、流量等测量仪表等）和图书资料都可为建筑环境与设备工程专业共享。此外，教师的许多科研项目涉及矿井瓦斯、粉尘等有毒有害物质的控制、矿井高温、高湿环境的调节、噪声的治理以及通风网络分析与调节等，均与矿业工程相关，煤矿企业是我校建环专业毕业生就业的途径之一，拓宽了学生的就业渠道。

五、结 语

高校间的竞争，很大程度上是办学特色的竞争，只有重视和加强专业特色的建设，才能增强学校的核心竞争力。我校建筑环境与设备工程专业经过十几年的建设与发展，在办学基本条件、师资队伍、课程体系与内容等方面进行了有益的探索和建设，形成了具有我校特色的建环专业人才培养模式与培养方案，培养出了一大批宽口径、强基础、有特色的综合性高素质人才，该专业的毕业生普遍受到用人单位的一致好评。

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