建筑环境与能源应用工程
中国普通高等学校本科专业
建筑环境与能源应用工程(Built Environment and Energy Application Engineering)是一门普通高等学校本科专业,于2012年设立,属土木类,基本修业年限为四年,授予工学学士学位。
设置背景
当今智能建造、智慧运维及绿色发展已成为现代建筑业发展的趋势,特别是随着计算机技术的发展,以物联网、云计算和大数据为代表的现代技术应用深刻改变了现代建筑业的发展形态,对建筑内部设备也提出了更多、更高的要求,这就迫切需要培养适应现代建筑业发展的建环专业人才。
发展历程
1949年,由苏联专家指导,哈尔滨工业大学创建“供热、供煤气及通风”专业。
1958年,“供热、供煤气及通风”专业分为“供热通风与空调工程”及“城市煤气”两个专业。
1992年,世界“环境与发展”会议将人类居区纳入议题,人居环境科学成为“供热通风与空调工程”专业发展的大方向。
1998年,中华人民共和国教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》和《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表(1998)》,“供热通风与空调工程”专业和“城市煤气”专业合并为“建筑环境与设备工程”专业,属土建类,专业代码为080704。
2012年,“建筑环境与设备工程”专业再次更名为“建筑环境与能源应用工程”,并涵盖“建筑设施智能技术(部分)”和“建筑节能技术与工程”相关内容,属土木类,专业代码为081002。
培养目标
建筑环境与能源应用工程专业培养适应中国社会主义现代化建设需要,德智体美全面发展,具备较好的自然科学与人文社会科学基础,具备计算机和外语应用能力,掌握建筑环境与能源应用工程专业的基础理论和专业知识,获得工程师基本训练并具有一定创新能力的复合型工程技术人才。毕业生具有在设计研究院、工程建设公司、设备制造企业、运营公司、能源管理公司等单位从事采暖、通风、空调、净化、冷热源、供热、燃气等方面的规划设计、研发制造、施工安装、运行管理及系统保障等技术或管理岗位工作。
培养规格
专业学制
4年。
工学学士。
总学分为140~180学分。各高校可根据具体情况做适当调整。
能力要求
按照教育部统一要求执行。
(1)具有基本的哲学、政治学、经济学、社会学、法学等基本知识,了解文学、艺术等方面的基础知识。
(2)具有在该专业领域从事科学研究、工程开发和设计所需要的数学、物理、化学等自然科学的基础知识;了解现代物理学、信息科学、环境科学的基本知识,了解当代科学技术发展的主要方向和应用前景。
(3)掌握工程力学(理论力学和材料力学)、电工学、电子学、机械设计基础及自动控制等有关工程技术基础的基本知识和分析方法。
(4)系统掌握建筑环境学、流体力学、工程热力学、传热学等专业基础理论;系统掌握热质交换原理与设备、流体输配管网等专业基本理论和技术;系统掌握控制建筑环境的基本工程方法、建筑能源应用与城市能源供应的基本工程方法;了解该专业领域的现状和发展趋势。
(5)具有综合运用所学专业知识与技能,提出和合理选择工程应用的技术方案、进行工程设计以及解决该专业一般工程问题的能力;具有使用该专业常规测试仪器仪表,以及应用图表、计算机和网络技术等进行工程表达和交流的基本能力。
(6)熟悉该专业设计、施工安装、调试与试验的基本方法;熟悉工程经济、项目管理的基本原理与方法,了解与该专业有关的法规、规范和标准;具有参与施工、调试、运行和维护管理的能力,具有进行产品开发、设计、技术改造的初步能力。
(7)掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法,具备科技论文写作基本能力,以及拓展知识领域、继续学习的能力。
(8)掌握1门外语,能阅读该专业外文资料,具有一定的国际视野和跨文化交流与合作能力。
(9)具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及良好的团队协作精神,并具有应对该专业领域的危机与突发事件的初步能力。
按照教育部统一要求执行。
课程体系
总体框架
课程设置应能支持专业培养目标达成。课程体系应能支持人才培养各项要求的有效达成。
各类课程的占比应根据各高校工科专业的办学特点来确定。
人文社会科学类教育能够使学生在从事工程设计时考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素;数学和自然科学类教育能够使学生掌握基本理论与实验方法,将相应基本概念运用到实际工程中,并能进行分析推理;学科基础类课程应包括本学科的基础内容,能体现工程热力学、传热学、建筑环境学、流体力学和自然科学在该专业应用的能力培养;专业类课程、实践环节应能体现建筑环境与能源应用工程系统设计和实践能力的培养。
理论课程
(1)通识类知识
通识类知识包括人文社会科学类、自然科学类两部分。
人文社会科学类知识包括哲学、政治学、经济学、历史学、法学、心理学、社会学、体育、军事等;自然科学类知识类知识包括数学、物理学、普通化学;工具类知识包括外语、计算机技术与应用。
(2)学科基础知识
涉及热科学原理与方法、力学原理与方法、机械原理与方法、电学与智能化控制、建筑领域相关基础五大知识领域。课程包括传热学、工程热力学、热质交换原理与设备、理论力学、材料力学、流体力学、流体输配管网、建筑环境学、建筑概论、机械设计基础、电工与电子学等。
(3)专业知识
包括暖通空调系统、冷热源设备与系统、城市能源供应系统、燃气储存与输配、燃气燃烧与应用、建筑环境测试技术、建筑设备系统自动化等知识单元。
实践教学
实践教学内容由实验、实习、课程设计、毕业设计(论文)等实践环节组成。
(1)实验
主要包括公共基础实验、专业基础实验以及专业实验。
公共基础实验包括:大学物理实验、大学化学实验等。
专业基础实验包括:建筑环境学、工程热力学、传热学、流体力学、热质交换原理与设备、流体输配管网等课程实验。
专业实验包括:采暖、空调、通风系统相关的实验,冷热源设备相关的实验,燃气燃烧与输配储存系统相关实验,建筑设备自动化和测量技术相关的实验。
(2)实习
主要包括金工实习、认识实习、生产实习和毕业实习等。
(3)课程设计
暖通空调课程设计、城市建筑能源系统课程设计、燃气输配系统设计。
(4)毕业设计(论文)
暖通空调工程、城市建筑能源工程、燃气输配工程相关内容。
教学条件
教师队伍
专任教师数量和结构满足该专业教学需要。
新开办专业至少应有8名专业教师,在每年招收30名学生的基础上,每增加8名学生,须增加2名专业教师。
专任教师中具有硕士、博士学位的比例不低于50%。专任教师中具有高级职称的比例不低于30%。
每位教师指导课程设计的学生数一般不多于30人,每位教师指导毕业设计(论文)的学生数一般不多于8人。承担课程设计、毕业设计(论文)的指导教师须具有工程经验或工程背景。
从事该专业教学工作的教师,其本科和研究生学历中,至少有一个学历为建筑环境与能源工程专业或相关专业。专业课程教师应具有企业或相关工程实践经验,承担相对稳定的教学课程。
设有专业教学机构,为教师提供良好的工作环境和条件。有合理可行的师资队伍建设规划,为教师进修、从事学术交流活动提供支持,促进教师专业发展,包括对青年教师的指导和培养。
拥有良好的学科专业基础,能为教师从事教学、科学研究与工程实践提供基本的条件。鼓励和支持教师开展教学研究与改革、学术研究与交流、工程设计与开发、社会服务等。使教师明确其在教学质量提升过程中的责任,不断改进工作,满足专业教育不断发展的要求。
设备资源
(1)实验室
应有专门设置的专业实验室,以满足专业基础课和专业课的实验要求。实验内容各高校可根据具体情况有所侧重,提倡开设综合型实验。
实验室管理应有完备的实验教学大纲、教学计划、任务书、实验指导书等教学文件,以及管理条例、设备使用情况记录等管理文件。
实验设备拥有率应保证操作性实验每组不多于5人,演示性实验每组不多于20人。
实验经费落实到专业实验室,保证仪器设备完好率不低于95%,每年有一定的补充更新量。
(2)实习基地
相对稳定的校内外实习基地不少于3个,实习基地应符合专业认识实习、生产(运行)实习、毕业实习的要求,配备实习大纲和实习指导书等文件。
实习基地应有相应的规章制度、相对稳定的兼职指导教师和必要的实习资料档案。
(1)图书信息资源
学校图书馆应有与该专业学生数量成比例的专业图书、期刊、资料,应具有数字化资源和具有检索这些信息资源的工具。
专业所在学院可设置专业资料室,存放该专业主要参考书籍、规范、手册、期刊、图纸资料供该专业教师与学生使用,每年有一定的补充量。
(2)其他
有供学生进行课程设计和毕业设计(论文)的专用教室或计算机房。计算机房应配置一定数量的计算机,以满足学生进行科学计算和设计绘图的需求。
教学经费
教学经费主要指用于本科教学师资队伍的建设费用、实验室费用、图书资料费用、学生实习实践活动费用、教学基地建设费用等。
开办的建筑环境与能源应用工程专业的教学科研仪器设备总值应不低于100万元,且生均教学科研仪器设备值应不低于6000元。学校每年应提供专业实验室用于仪器设备维护、更新的经费。
教学经费投入能较好地满足人才培养需要,专业生均年教学日常运行支出不低于1200元。
质量保障
各高校应对主要教学环节(包括理论课程、实验课程等)建立质量监控机制,使主要教学环节的实施过程处于有效监控状态;各主要教学环节应有明确的质量要求;应建立对课程体系设置和主要教学环节教学质量的定期评价机制,评价时应重视学生与校内外专家的意见。
各高校应建立毕业生跟踪反馈机制,及时掌握毕业生就业去向和就业质量、毕业生职业满意度和工作成就感、用人单位对毕业生的满意度等;应采用科学的方法对毕业生跟踪反馈信息进行统计分析,并形成分析报告,作为质量改进的主要依据。
各高校应建立持续改进机制,针对教学质量存在的问题和薄弱环节,采取有效的纠正与预防措施,进行持续改进,不断提升教学质量。
培养模式
构建新的建环专业课程体系。为实现新工科背景下建环专业结构调整,确定新的培养目标、制定新的培养方案、优化现有课程结构最为重要。湖南科技大学建环专业的培养目标是:适应新经济和新产业需要,培养具备从事建筑环境控制、建筑能源供给、建筑设施智能化等相关工程的规划设计、施工安装、系统调试、运行维护、设备研发、产品营销、项目管理等工作,毕业五年左右能成为该领域具有较强领导意识、社会责任感和团队精神的高级工程技术和经营管理人才。
建立满足社会需求的教学团队。转变专业教学理念,结合人工智能、新型产业、行业需求和可持续竞争力,重视培养学生的创新思维,注重产学研结合,尽可能创造条件让学生在企业和设计院锻炼,形成学校与企业、设计院紧密结合的创新型人才培养教学团队。加强学校与设计院、企业的融合,让设计院和企业参与学生实践教学环节。 生产实习在企业完成,由工程技术人员对其进行现场指导和实训。毕业设计阶段,设计院设计人员全程参与设计指导和毕业答辩,形成校-企-院联合培养模式。
打造实践教学与创新创业育人平台。注重实践教学硬件建设,加速改善建筑自动化、暖通空调控制理论等相关基础实验设备及实验条件。完善创新型人才培养模式,主动与行业企业沟通,通过大学生创新创业训练培养学生的实践能力。每年的“大学生创新创业训练计划项目”申请、项目构思设计、申报实施和结题由学生独立完成,教师只负责指导,发挥辅助作用。这不仅能提高学生的创新意识,培养学生的团队协作精神,提高学生的钻研和实践能力,还能促进学生自主创业。对于符合市场需求的创新性项目,联系学校相关部门和相关企业为其提供技术支持和资金保障。湖南科技大学已建立了较为完善的“国家-省-校-院”四级大学生创新创业训练计划体系,为培养学生的创新精神和实践能力提供了良好的平台。通过建立大学生创新基地、学生兴趣小组和创客中心等实体,引导学生参加各级各类学科竞赛。通过以学校和企业相结合的教育主体,培养学生设计、生产、施工、运行管理的综合能力。
代表高校:湖南科技大学
加大专业宣传力度,增强学生的专业认同感。加大专业宣传力度,让学生了解建环专业,对建环专业产生浓厚兴趣,这是培养高素质建环专业人才的重要举措之一。在专业宣传上一是在关乎国家发展和人类命运的事件中找到关联点,突出专业建设的重要性。通过介绍建环专业对科技发展的支撑作用,使学生对建环专业有更多的了解,增强学生的专业认同感。
建立引导式教学理念。建环专业在人才培养方面应放眼学生的未来发展,以培养学生主动获取知识能力、实践操作能力、沟通协调与表达能力、创新创业能力和解决复杂工程问题能力为核心,使学生实现可持续发展。教师的教学理念要由知识传授转变为能力培养,要明确知识传授不是教育的最终目的,仅是人才能力培养的一种载体和方式,人才能力的培养才是最终目的。学生能力的培养,是学生可持续发展的前提,是学生潜能发挥的推进器。
建立凸显创新技术的建环专业高素质人才培养体系。建环专业教育需要以工程技术为依托,以建筑智能化系统为平台,对建筑环境系统和供能设施进行设计、安装、运行、维护以及技术经济分析和管理,这就需要借助大数据平台。大数据在建环专业的应用主要体现在:建筑负荷预测、末端设备优化、空调系统节能运行等方面,所以要将现代互联网+下的物联网、大数据、云计算等创新技术纳入建环专业高素质人才培养体系。
基于学情数据采用以学习成效为目标的教学新手段。利用教学数据做好课程之间的交叉衔接问题非常重要。课程之间的衔接可分两步走:第一步是收集、整理若干学生各门课程课前、课中、课后的学习动态;第二步是将学生各门课程学习动态数据有机地整合起来,提炼相关课程的交叉知识点,在之后的各专业课程教学中要相互顾及这类知识点,以培养学生综合运用专业知识解决复杂工程问题的能力,全面提升学生的专业整体素养。
构建完善的专业实训教学及创新创业训练体系。开展虚拟仿真实验教学能很好地解决传统实验教学中存在的诸多问题。南京工业大学建环专业近年积极推进虚拟仿真实验教学重点项目,完成了空调系统风量平衡虚拟仿真实验系统建设,实现了理论教学与实践教学的一体化。空调系统风量平衡实验内容、实验方法、实验设备和实验技术等紧密结合专业前沿知识,对提高学生素质,促进学生的学习能力、实践能力和创新能力具有重要的作用。南京工业大学建环专业正在建设虚实结合的楼宇自动控制系统实验平台。除了开展虚拟仿真实验教学,南京工业大学建环专业还通过大学生创新创业训练培养学生的实践能力。“大学生创新创业训练计划项目”是教育部在“十二五”期间实施的国家级大学生创新创业训练计划项目,“大创项目”为学生提供自主实践、自主学习的平台,引导学生独立自主完成实验。实验的构思、设计、申报、过程、结论等都由学生独立完成,教师只起辅助作用。这不仅能提高学生的创新意识,培养学生的团队协作精神,提高学生的钻研能力、实践能力,还能促进学生自主创业。
以毕业设计为抓手,培养学生解决复杂工程问题的能力。南京工业大学建环专业毕业设计方式分三类:第一类是专业成绩最优秀的学生参加CAR-ASHRA设计竞赛,以此为依托完成毕业设计。第二类是与建筑、土木、建筑电气、给排水专业学生共同模拟设计院场景进行多专业团队毕业设计。在多专业团队毕业设计中,学生的专业素养与协作意识有了明显提高,尤其对学生建立大工程理念具有积极的作用。第三类是学生根据教师提供的毕业设计题目进行选题设计。教师提供的题目要求综合性强、知识覆盖面较宽,具有复杂工程问题属性,能使学生受到比较全面的专业训练,以有利于提升学生解决复杂工程问题的能力。在毕业设计的不同阶段,南京工业大学邀请江苏省建筑设计院、南京市建筑设计院、江苏省城市规划设计院等机构专家讲授设计过程和设计方法,并邀请行业专家参与毕业设计答辩,按工程设计标准与规范要求对学生毕业设计成果进行评价,以达到强化学生工程实践能力的目的。
代表高校:南京工业大学
发展前景
深造路径
考研方向:动力工程及工程热物理、土木工程、供热、供燃气、通风及空调工程、能源动力。
就业方向
在国民经济各部门从事建筑室内环境控制、暖通空调、给排水、燃气供应、热力供应和楼宇自动化等公用设施系统的规划、设计、制造、安装、调试、运行和管理等方面的工作。
开设院校
最新修订时间:2025-12-23 17:35
目录
概述
设置背景
发展历程
参考资料