中加暖通空调人才培养的思考—以广州大学和渥太华大学为例

朱赤晖

(广州大学，广东 广州 510005 )

引言

面向绿色、节能、健康、环保的建筑发展需求，中加高校在暖通空调人才培养中如何适应社会对暖通空调人才的更高要求，使得人才培养密切结合社会经济发展及工程建设需要？在国家留学基金委的资助下我参加了高等教育教学法出国学习项目(工程类)，在加拿大渥太华大学进行了六个月的学习，通过主题报告、教学研讨、旁听课堂教学等环节，学习渥太华大学在工程教育方面的先进经验。本文总结本期研修的学习成果，以广州大学和渥太华大学为例，分析中加两国在暖通空调人才培养上的特点，为改进人才培养模式提出建设性意见。

1 培养方案总体情况

为培养暖通空调及建筑节能的设计、施工、调试、运行管理能力和建筑自动化系统方案的制定能力的高级工程技术人才和管理人才，中国教育部在《普通高等学校本科专业目录(2012年)》中设置了建筑环境与能源应用工程专业。广州大学建筑环境与能源应用工程专业，积极开展工程教育改革方面的探索，为国家综合改革试点专业、广东省重点专业、广东省“卓越工程师教育培养计划”试点专业，并已通过三轮专业教育评估，在暖通空调人才培养上具有代表性。

广州大学建筑环境与能源应用工程专业培养计划满足“卓越工程师教育培养计划”要求[1]，加强实践环节，企业深度参与人才培养，实施“3+1”人才培养模式(即3年在校培养，累计1年与企业联合培养)。专业课程体系设通识教育课程平台、学科基础课程平台、专业课程平台、实验教学及集中性实践教学环节，培养计划总体结构如表1所示。

表1 广州大学建筑环境与能源应用工程专业培养计划总体结构

课程类型 学分数%学时数%必修课通识类必修课程3520.166029.8学科基础课程2715.547421.4专业必修课程22.512.936816.6集中性实践教学环节4123.6选修课通识类选修课116.31767.9专业选修课程33.519.353624.2第二课堂 4总计 1742214

加拿大等国的工程教育以“工程化”为教育主线，走在世界的前列，在工程专业学生创新能力和实践能力培养方面有着丰富的经验。与中国相比较，更加注重“厚基础，宽口径”，高校没有设置专门的暖通空调专业，一般在机械工程或建筑学设置类似的专业方向。渥太华大学的机械工程涉及石油、天然气、航空航天、能源、汽车、生物医学工程等领域，设置有Fluid Mechanics - Heat Transfe(流体与传热)方向，培养暖通空调、动力方面的专业人才，其Program Requirements如下表2所示[2]：

表2 渥太华大学机械工程(Stream A：Fluid Mechanics - Heat Transfer)毕业要求

CourseUnitCompulsory First-Year Courses30Compulsory Second-Year Courses36Compulsory Third-Year Courses33Compulsory Fourth-Year Courses18technical electives (Stream A)12complementary studies electives3Total132

有志从事暖通空调、动力、节能方向的学生，可从Stream A：(Fluid Mechanics - Heat Transfer)课程组中选修Building Energy Systems，Fluid Machinery，Internal Combustion Engines，Energy Conversion，Basic Nuclear Engineering，Computational Methods in Fluid and Heat Transfer，Gas Dynamics，Aerodynamics等课程，深入学习暖通空调方面的专业知识。

广州大学的培养方案中，理论课1学分为16学时，集中性实践环节1周为1学时。渥太华大学在课程设置上，一般1门课程为3units，一般包括每周3小时的Lecture及每周1次1.5小时的辅导，有的课程还有每周1次3小时的实验。另外广州大学与渥太华大学在通识类必修课及选修课上的要求也差异较大，渥太华大学更注重对专业基础的学习，按“厚基础，宽口径”要求拓宽专业面，注重理论学习与实践能力培养相结合，基础知识学习注重对原理的掌握，专业知识注重培养应用能力。

2 综合能力培养

现代工程教育应以社会需求为导向，改革现有人才培养模式，强化学生创新能力、实践能力和协调适应能力培养，解决人才培养与社会需求的对接问题，为经济建设培养更多创新应用型人才。广州大学和渥太华大学在学生综合能力和创新能力培养上各有特色。

广州大学建筑环境与设备工程专业实施“卓越计划”人才培养方案，集中性实践教学环节共计41周，企业深度参与人才培养，实施“3+1”人才培养模式，强调学生对工程技术的现场学习和应用的能力，强调工程实验技术和测试技术的培养。将实验内容进行整合，独立开设实验课程(热工基础实验课程、建筑环境测量实验课程、暖通空调系统及控制实验课程)，构建模块化实验教学内容。实验课程强化了设计性、综合性实验内容，实验课程独立进行考核，独立计算学分。将“创新能力”培养和社会服务纳入人才培养方案，设置第二课堂设置4个学分，其中创新能力培养3学分，要求学生结合学科竞赛、挑战杯、设计大赛、参与教师科研课题、自主开放实验课题等形式，培养创新能力；国情教育与社会服务1学分，要求学生在读期间，必须完成72小时社会服务工作。在人才培养方案的各个环节，有意识地培养学生的创新能力、组织协调能力、团队协作精神和环境适应能力。

渥太华大学在学生综合能力、创新能力培养上也有很多值得借鉴的地方。渥太华大学在大学一年级开设Technical Report Writing，通过课堂讲授和小组讨论等方式，进行技术报告撰写的训练。通过大量的写作，学习观点阐述、论证、技术数据处理、学术规范等，为后续课程的学习打下坚实的基础。为了在更广泛的社会背景下更好地理解工程的作用，此外还需取得3units的补充性研究选修课complementary studies electives。工程专业的学生可以探索自己特别更感兴趣的领域，选修一门涉及人文，社会科学，艺术，管理，工程经济学等的补充性研究课，进行人文和社会科学中心思维的训练，满足加拿大工程认证委员会的要求。

渥太华大学设置有Co-operative education，通过选拨的学生可参与该计划，在原培养方案中加入4个 work terms，每工作学期为4个月，通过有薪工作学期，应用所学知识，获得宝贵的工作经验，发展专业技能。此外Entrepreneurship，Undergraduate Research Opportunity Program (UROP)，Makerspace等项目提供从学习到设计、制造、测试满足客户需要产品的机会，通过在工业界的体验式学习机会，发展学生的创业和工程设计技能。

总的来说，渥太华大学在学生综合能力培养上制度设置更合理，社会、行业实际参与度更高，效果更好。

3 课程建设及教学组织

近年来，国内在建筑环境与能源应用工程专业人才培养计划制定上总的趋势是进一步减少总学分，维持人文社科学分，增加实践课程学分。然而实际效果并不理想，人文社科学分对提高学生人文思维作用有限；实践环节由于缺少必要的政策支持，企业参与度不高，仅凭高校的力量难以取得实效。而由于学分和学时的缩减等多种原因，专业基础课的内容不断缩减、难度越来越低，在专业课程设置上也存在碎片化和流于科普性的趋势，对学生工程能力和综合能力的培养造成很大的冲击。

研修期间通过查阅教学计划、课程大纲，旁听相关课程，对渥太华大学在课程设置和教学方式、考核方式等方面的情况有较深入的了解。为培养必须的人文社科思维，渥大并不是通过设置较高的人文社科必修课和选修课学分达到要求，而是通过1门研究选修课complementary studies electives达到培养目的。渥大没有设置专门的课程设计、实习等实践教学环节，而是在相关课程中完成对知识的传授和技能的训练，在Co-operative education，Entrepreneurship，Undergraduate Research Opportunity Program (UROP)，Makerspace等项目中培养实际工作能力和创新能力。

研修期间，笔者旁听了Fluid Mechanics，Advanced Thermodynamics，Thermodynamics等课程。这几门课程都是从事暖通空调行业非常重要的课程，理论性较强，从课程要求和内容上看，总体比国内高校要求高。主讲教授在授课时主要采用板书的传统教学方法，鼓励学生随时提问，国内片面强调多媒体教学的做法值得反思。教授都比较重视例题讲解，通常会将有关理论的分析推导融入例题的讲解中，有意识地培养学生分析问题的能力，并且例题与工程实际结合紧密，有较强的实用性。课程每周安排一次分组讨论和实验，由助教组织实施。分组讨论一般会安排测验、答疑、例题讲解、讨论等教学活动，是对教授课堂讲授的有益补充。助教制度是一项值得国内高校学习借鉴的好制度。

同时渥大课程的考核方式更加注重平时的学习过程，例如Thermodynamics课程的考核标准如表3所示[3]：

表3 Thermodynamics课程的考核标准

Homeworks (two or three per month,a selection of the prob-lems will be corrected,but only if all problems are attempted.)10%Lab reports10%Test (closed book)20%Test (closed book) 20%Final Exam (closed book)40%

Evaluation：All components of the course must be completed to pass the course.

这种课程考核方式使得学生更注意平时的学习积累，学生学习状态普通比国内好，课堂上认真记笔记，积极回答问题，积极完成Quiz和Assignments。老师也能及时了解学生的学习情况，并且在教学中做出调整和改进。对笔者触动最深的是，渥大教授普遍认为当学生做得不够时，最有效的方法不是提出严厉批评，而是提出有建设性的建议，帮助学生做的更好。

此外，渥大在教学基础平台建设做的很好，在brightspace、edmodo等平台上教师可以发布课程大纲、讲义等，布置Assignment，组织分组讨论，接收学生作业，及时评阅反馈等教学活动，极大地方便了教学的组织、互动和管理。

4 结语

这次教学法出国研修项目使我们有机会学习借鉴渥太华大学在工程教育上的先进经验。本文以广州大学和渥太华大学为例，从培养方案总体情况、综合能力培养、课程建设与教学组织等方面分析了中加两国在暖通空调人才培养上的特点及引起的思考。渥大在助教制度、教学平台建设、学生综合能力培养等许多方面的先进经验值得我们学习借鉴。