新工科背景下建筑电气与智能化专业人才培养模式探讨
2023-01-02陈军,郑瀚
陈 军,郑 瀚
(河池学院 人工智能与制造学院,广西 宜州 546300)
0 引言
2017年,吴爱华等发表文章《加快发展和建设新工科 主动适应和引领新经济》提出新经济快速发展迫切需要新型工科人才职称,需要高校面对未来布局新工科建设[1]。
新工科专业建设是我国高等工程教育改革发展的新起点,是主动应对新一轮科技与产业变革的教育战略行动,也是我国高等教育服务经济发展与转型升级的长远之策[2]。河池学院是一所具有特色的多科性地方本科院校。学校立足广西河池地方经济,采用产学研融合,走校企合作不断发展之路,不断深化教育改革,积极探索产教融合,坚持走应用型人才培养模式。
学院2012年申报电气工程及其自动化专业并进行招生,2016年申报建筑电气与智能化专业开始招生。其目标是为建筑行业培养建筑电气+建筑智能化的专型人才。
建筑电气与智能化专业主要培养学生可以综合运用建筑电气与智能化专业相关学科的基础理论、专业知识和工程技术标准,解决系统运行、设备安装与调试、技术改革和工程技术研究等方面的复杂工程问题,在工程实践中体现创新能力。学校培养学生可以运用与建筑电气及智能化专业相关的安全法律法规;培养学生可以使用专业知识解决本领域相关产品设计与制造、系统运行中出现的问题,能够评估工程活动的成果、社会环境影响以及工程方案的经济性和可持续性;培养学生具备人文科学素养,工程师职业道德和社会责任感,具备国际视野和可持续发展理念,能够具有终生学习获取知识的能力。
1 新工科教育理念
2017年2月教育部发布《关于开展新工科研究与实践的通知》,同年“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等系列文件相继推出,对各个高校在理解“新工科”方面起到了很好的指导意义,对如何正确理解“新工科”的内涵和实际意义也给出了一定的解读和引领。随之,各个高校都展开了一系列的关于如何开展“新工科”教学的研讨。
“新工科”是一种全新的工程教育理念,以新经济和新兴产业发展为基础。“新工科”的教育理念是一种追求教育实践和思维活动的新工科教育价值取向和追求,具有一定开放基础的工程教育新理念[3]。
“新工科”教育理念就是建立一个开放及包容的工程教育。开放指的是摆脱过去“旧工科”的束缚,但也不是完全抛弃传统工科的内涵。我国通过开放和包容传统工科,建立“传统工业+”的模式,将“新工科”更好地与“旧工科”相融合。我国是一个发展中国家,门类齐全的工业体系必然要求“新工科”内涵完整和包容。
为了应对我国重大创新驱动发展战略的需求,树立“新工科”下创新型工程教育理念就显得尤为重要。特别是地方本科院校,直接面对地方工业和经济的发展,势必要树立既能培养大国工匠,也能培养服务地方普通人才的工程教育理念。如何将学生培养成既具备创新意识也具备创新能力的人才就成为需要探讨的问题。
树立“新工科”教育理念也是树立良好的综合性工程教育理念。“新工科”培养的人才需要拥有扎实的工程知识及较强的工程实践能力,还应具有一定的人文科学知识。这对于专业教育和通识教育也要有新的要求。“新工科”教育理念不再拘泥于单纯的培养所谓的“工科男”或“工科女”,而是要将学生培养成既对工程有一定的掌握也对人文科学有一定了解的复合型高层次人才。
2 建筑电气与智能化专业人才培养目标分析
人才培养目标是在一定的教育理念指导下对于人才培养所设定的标准和施行方针。其本质是为了使教学过程更为稳定和全面。人才培养目标包含了教育理念、培养目标、课程设置、培养方式等多个基本要素。如何探索“新工科”背景下的人才培养模式,如何建立基于“新工科”教育理念为指导的建筑电气与智能化专业人才培养目标就变成了将“新工科”与该专业相融合的首要任务。只有明确了人才培养目标,才能对下一步的专业建设引领方向。
2018年1月30日教育部发布了《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,教育部高教司在《〈普通高等学校本科专业类教学质量国家标准〉有关情况介绍》中指出,各地、各相关行业部门要根据《国标》研究制定人才评价标准,各高校要根据《国标》修订人才培养方案,培养多样化、高质量人才[4]。
建筑电气与智能化专业是工学门类土木类专业,服务于智能建筑行业。其具有多学科、多技术专业特点[5],是随着20世纪80年代智能控制技术的兴起和世界范围的科技进步发展起来的,主要服务于智能建筑行业。智能建筑是现代科技成果在建筑方面的综合反映,是一个国家、地区科学技术和经济水平的一种综合体现[6]。
立足于广西、珠三角区域经济发展的需要,近年来,学校围绕《中国共产党广西壮族自治区委员会关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二O三五年远景目标的建议》规划发展,顺应国家宏观经济发展趋势,于2016年申报了建筑电气与智能化专业,并于同年招生。2020年,学校第一批本科毕业生步入社会。构建以电气工程及其自动化专业为基础,建筑电气与智能化专业为拓展的满足地方行业发展需要的智慧型建筑工程应用体系。自专业承办以来,该专业的目标定位:培养德、智、体、美全面发展,素质、能力、知识协调统一,掌握建筑电气与智能化行业领域的基础理论和专业知识与技术,具备到行业相关的各企、事业单位从事与本专业相关的工作能力;具备电气工程师、智能楼宇管理师等专业相关的执业注册工程师基础知识和基本能力,同时具备本专业技术应用研究和开发的初步能力,成为基础扎实、实践能力强、有创新意识的建筑电气与智能化专业工程技术人才。
3 建筑电气与智能化专业培养模式改革
建筑电气与智能化是一个强调学生需要具有多学科、多技术融合和工程实践能力的专业。因此对于其专业培养模式的改革就少不了对于课程体系,教师队伍改革以及工程实践能力的改革。主要包括了以下几点:
(1)课程体系改革,探索BIM引入课程新模式
在学分制的基础上,建电专业从建设初期的180个学分变成为现今的160个学分。在实行学分的弹性情况下,允许学生在3~6年修满学分。
在此基础上,参照新工科建设课程的要求将BIM概念导入课程,在各学年中按照课程安排进度邀请一些行业内著名的BIM专家以及一些大型设计院和建筑行业单位的专业技术人员开展相关专题讲座,让学生体会到BIM技术对于建筑行业的重要推动影响[9]。学校科学设置本科四年中BIM课程同其他课程之间的衔接,让学生在一边学习专业课的基础上,将BIM技术与课程进行匹配和融合。这使得专业课程的学习与BIM技术的学习相辅相成,达到融会贯通的目的。
(2)采用“走出去,引进来”策略构建“双师双能”型教师队伍
新工科人才培养需要高水平多元化教师教育体系,多学科多元化的教师,将高校与企业相融合,跨学校将专任和兼职教师相结合,建设好“学校教师+企业导师”结构优化的多元化专职和兼职教师体系,同时还需要搭配多学科相融合,校外名师和校内教师融合机制。
在新工科背景下,教师水平的高低直接影响学生获取知识的深浅,因此对于教师教学能力的不断提升也是非常重要的一项内容。采用“走出去,引进来”的培养策略就显得更加贴合“新工科”人才培养模式。学校根据教学内容有计划地安排年轻教师走出校门,走进跟专业相关的企业和设计院,使年轻教师有机会参与到各类项目中,通过项目的锻炼获得与在校园单一的教学环境下不一样的实践经验,再将这些内容传授给学生。这既提升了教师们的实践能力,也大大提升了整个专业建设的高度。引进来是指将实践教师的门槛放低,聘请一些实践经验丰富的技术工程师来校任教,构建一支素质过硬、技术水平够强的“双师双能”型师资队伍。
另一方面,“走出去,引进来”的方式还可以用于提高学生的综合素质。学校让大部分学生“走出去”参加各类大学生比赛,与相关高校进行技能比赛,如让学生参加全国大学生智能建筑工程实践技能竞赛,全国高等院校学生“斯维尔杯”建筑信息模型(BIM)应用技能大赛,广西大学生BIM应用技能大赛,“品茗杯”全国高校BIM应用毕业设计大赛等。近年来,我校学生在这类比赛中也获得了不菲的成绩。“引进来”是邀请业内专家,在第一学年对于学生的学习和实践能力进行拓展,对于学生的职业素养和目标,专业规划进行培养;在第二学年,对于专业知识,团队协作以及企业组织形式进行介绍;第三学年,对于学生的职场沟通能力,对于企业和行业的发展状况进行讲解;第四学年将可以带着学生进入企业进行专业实习,对于企业的需求,面试技巧等对学生进行相关的培训[11]。
(3)人才培养模式建设,强化“产学研”办学机制
建筑电气与智能化专业知识日新月异,按部就班的人才培养模式已经不适应日益激烈的市场竞争,应不断探索将“产学研”一体化的模式持续深化。学校设置学生在大学期间参加企业实习、实训和产品研发的培养模式,提升学生“自主”学习意识和科技创新创造的能力。在校期间,学校培养学生参与科技项目及科技竞赛,增强学生自主学习的兴趣。学校委派一部分能力突出的学生去合作校企实习,让学生设身处地参与企业项目的申请,研发和结项一系列完整流程,从而提升学生科技创新能力和稳定就业率。这在校企合作中,形成“产学研”一体化的人才培养模式和办学机制[12]。
同时,通过对建筑施工单位、监理单位、建材生产加工企业等用人单位以及科研院所的广泛调查,学校了解到在广西有相当数量的建筑相关企业需要大批的建筑电气与智能化专业的毕业生。因此如何更好地利用建设资金加强与行业企业合作、共建实验室建设[13]也是一个需要研究的内容。
学校以用人需求为导向,尽可能到企业外聘工程人员为外聘导师,更多地将企业优势模式引入课堂。在设置专业课程时,可以考虑增加部分实践课程,建立产教融合和校企协同育人的培养机制,同软件开发公司、设计公司、科研院校展开合作,共同建立校外实践基地。校内指导教师与校外工程师共同制定人才培养方案,完善理论与实践相结合的开放性评价体系,以企业人才需求为基础,进行相关专业知识和技能的培训。
4 结语
建筑电气与智能化专业作为一个新兴专业,由一个专业方法发展为一个独立专业再到整合建筑设施智能技术专业成为专业目录内专业,走过了一个漫长的过程。
目前,建筑电气与智能化专业存在的主要问题即培养人才数量与行业需求之间极大的不平衡。随着智能建筑的不断发展,对于建筑电气与智能化专业人才数量需求的多元化态势,对人才的专业能力和综合素质提出了更高的要求。近年来,在新工科建设的背景下,对于建筑电气与智能化专业人才培养模式的探索不断改进[14]。建筑电气与智能化专业自身的特点决定了只有顺应社会经济的不断发展,培养专业能力强、综合素质高的人才才能满足社会对于建筑电气人才的多元化需求。