【HVAC】许知洲等人|建环专业洁净空调人才培养改革路径探析 ——以桂林航天工业学院为例

许知洲¹ 陈洪杰¹ 刘 岩¹ 卢 苇² 王洪卫³

1.桂林航天工业学院；2.广西大学；3.世源科技工程有限公司

洁净室定义为：空气悬浮粒子浓度受控的房间，它的建造和使用应减少室内诱入、产生及滞留的粒子，室内其他有关参数如温度、湿度、压力等按要求进行控制。洁净空调系统作为建筑环境与能源应用工程（简称建环）专业主要研究内容之一，可实现对洁净室温度、湿度、洁净度、压力等参数的精确控制，以满足产品生产或科学实验要求。因此，洁净室建设的核心工作是洁净空调系统。

一些高新技术产业发展使得洁净室建设需求越来越大。芯片制造产业作为高端制造业的典型代表，其重要性早已是国际共识。中国本土芯片制造企业数量和规模在迅猛发展，高端芯片国产化的趋势愈加明显。芯片制造与封装过程需要在无尘车间内进行，高洁净度厂房是芯片正常生产的必要场所，因此，作为服务于芯片产业的工业洁净室建设数量也需相应增加。生物医药行业关系国计民生，新冠疫情在世界范围内暴发更凸显了其重要地位。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要发展壮大生物技术等战略性新兴产业，加快生物医药、生物育种、生物材料、生物能源等产业的发展。生物洁净室作为生物医药研发及生产的必要设施，因此也具备巨大的发展潜力。此外，洁净室在精密制造、宇航工业、精细化工等重点高新技术领域也有广泛应用。

现代洁净室建设是多个学科的交叉融合，其建设与运行过程涉及多个专业的密切配合及多个学科知识体系的交叉融合，对高校复合型人才培养提出了要求。从洁净室与洁净空调系统的关系角度来讲，洁净空调系统是洁净室的重要组成部分，洁净室的建设不仅需要暖通专业，还需要建筑、结构、电气、给排水等专业的深度参与，各个专业密切配合是洁净室达到使用要求的重要保障；从洁净空调使用角度来讲，洁净空调服务对象是多样的，比如芯片制造、医药生产、精密制造等工艺过程，对其服务对象的熟悉程度在很大程度上也会影响洁净空调的实际效果；从洁净空调自身角度来讲，洁净空调系统本身的设计、施工与运行维护也涉及多方面的知识体系，比如自动控制、机械、材料等。因此，高质量洁净室建设需要复合型洁净空调人才，其不仅需要扎实的理论功底和广泛的知识体系，而且还需要很强的工程实践能力与解决实际问题的能力。

高校与企业之间的壁垒会导致人才培养滞后于产业发展，这是造成毕业生“就业难”与企业“招工难”的重要因素。人才培养体系涉及人才培养的方方面面，本文从人才培养目标、课程体系、教师队伍等方面来分析当前桂林航天工业学院建环专业洁净空调人才培养体系存在的问题。

2.1 人才培养目标缺少前瞻性

人才培养目标是高校专业建设的出发点和归宿，决定了人才培养规格和课程体系，在人才培养体系中占据重要地位。但是目前建环专业人才培养目标缺少前瞻性，人才培养目标与地区经济发展、行业需求及专业建设等不相适应。

桂林航天工业学院位于广西桂林市，2023届建环专业毕业生合计90人，减去考研升学17人、未签订三方协议4人及未毕业3人，余下66人的就业地域情况见图1。毕业生就业主要集中在两广地区，其中广东省占比最大，这是因为广东省经济发达，高新产业在广州、深圳、佛山等地汇集，作为高端制造业的保障设施——洁净室自然也获得了良好发展条件，因此对相关配套人才的需求也同步增大。2023届建环专业毕业生就业行业分布情况见图2，与洁净空调相关公司签订三方协议的有21人，约占已就业毕业生总人数的32%，与进入舒适性空调行业的毕业生持平，可见洁净空调行业对人才需求比较旺盛。

另一方面，《中国制造2025》的发布开启了中国从制造大国迈向制造强国的征程，洁净空调与高端制造深度绑定，是建环专业实现良好发展的重要契机。专业发展过程中积极寻求与高新产业的契合点，是建环专业突破传统工科枷锁、主动布局未来战略必争领域人才培养的必然选择。但是目前建环专业人才培养目标在空调方面仍以舒适性空调为主要方向，对洁净空调人才培养缺乏足够重视，导致毕业生即使进入洁净空调行业，也不能较好地适应岗位需求。因此，优化人才培养目标、重新定位人才培养方向势在必行。
2.2 围绕洁净空调设置的课程体系比较落后

课程体系是高校本科教育的基础。课程体系应该以人才培养目标为导向，如果人才培养目标滞后，那么围绕其设置的课程体系也会相应落后。在洁净空调人才培养方面，课程体系的问题主要表现在实践教学环节缺失、工程教育新理念落实不到位。

注重科学（知识体系）教育、增加学术性和理论性教学内容，忽视工程教育、弱化实践性和综合性课程环节，这与“树立创新型、综合化、全周期工程教育理念，优化人才培养全过程、各环节，培养学生对产品和系统的创新设计、建造、运行和服务能力”的工程教育新理念不符合。表1列举了包含空调系统内容的课程设置情况，可以看出，建环专业虽然在洁净空调理论教学方面有专门的课程设置，但是缺少相应的集中实践环节，洁净空调理论教学与实践教学严重失衡。“空气洁净技术与工程应用”课程虽然包含4学时的课内实验，但是远远满足不了培养学生实践能力与工程应用能力的要求。没有进行综合性项目训练（如课程设计、毕业设计等），学生很难形成解决复杂工程问题的能力。

通过对进入洁净空调行业的2023届毕业生跟踪调查发现，他们在适应岗位之前要经历一段“艰难期”，甚至有些同学因不能适应岗位需求而离职。这是因为相比服务于“人”的舒适性空调，服务于“产品生产或者科学实验”的洁净空调系统有其鲜明特点，洁净空调不仅要控制室内洁净度，通常还要与精密空调结合起来，实现对室内温湿度参数的精确控制。与采用露点送风模式的舒适性空调系统相比，洁净空调系统整体设计更复杂，涉及的知识体系范围更广。换而言之，从舒适性空调知识体系向洁净空调知识体系转变较困难，反之较容易。如果学生在本科阶段没有经历系统的工程项目训练，仅采用以考试作为评价方式的理论教学，那么在学生进入工作岗位后，面对实际的工程问题，就很容易暴露自身能力的短板。
2.3 具有行业背景与工程实践能力的教师数量不足

从“校门进校门”的专业教师是难以应对“新工业”背景下的教学要求的，缺少本行业实际工程经历，导致他们欠缺解决工程实际问题的系统思路，同时也对本行业发展的前沿信息缺少敏感度。一般情况下，擅长理论教学的多数专业教师在硕博期间对本专业某个细小领域有较深入研究，甚至有时其研究内容和本专业有一定偏离。而对建环专业来讲，本科教育是整体工程能力教育，是培养学生系统解决实际工程问题的能力。作为授课主体的高校教师，若自身就缺乏行业经历，则很难承接培养工程型人才的任务。换而言之，较高的理论水平弥补不了在实践能力方面的不足。桂林航天工业学院作为地方应用型本科院校，既具有高学历、在理论教学及科研方面具有很高的水平，又具有工程行业背景、能够胜任实践教学的双师型教师确实是稀缺资源，建环专业目前有关洁净空调的双师型教师依然占比很小，这对洁净空调实践工程教学质量有很大影响。

洁净空调人才培养体系改革应考虑如何正确处理改革措施对整个人才培养体系产生的影响，以及如何恰当地将改革内容融入到整体人才培养体系中。因此，在制定改革措施时要综合考虑措施的有效性、可执行性及与整体人才培养体系的衔接性。
3.1 提升洁净空调地位，确立多元化人才培养目标

社会需求及毕业生去向多样化决定了人才培养目标的多元化。提升洁净空调在人才培养目标中的地位、确立多元化人才培养目标是满足区域经济发展与行业需要的必然选择，也是解决毕业生“就业难”与企业“招工难”的首要环节。人才培养目标改革阻力表面上是专业教师能否就关于人才培养目标调整达成一致的问题，实质上在于解决部分教师观念与行业认知问题。
3.1.1 推进教学与就业工作深度融合

辅导员是学生就业工作的直接管理人员，对学生就业情况具有一手信息，但辅导员并不是本专业教师，并不参与本专业教学工作，因此导致其对就业情况无法形成更深层次的认识。基于就业情况建立专业教师与辅导员的常态化沟通研讨机制是解决教学与就业工作分离的有效途径，比如定期召开就业情况研讨会，辅导员将就业情况最新数据与专业教师进行研讨；还可以根据每届毕业生就业整体情况，双方共同撰写毕业生就业质量分析报告。专业教师通过深度参与毕业生就业工作，形成教学与就业的互动机制，有利于专业教师根据学生就业情况分析行业需求变化，进而引发对专业人才培养方向的反思。
3.1.2 构建教师与企业长效互动机制

专业教师与企业代表、毕业生（已就业）等企业方建立长效沟通机制，是教师掌握行业发展方向及人才培养不足的重要方法。建立以专业教师为主导的访企拓岗制度，有针对性地开展对洁净空调相关企业的实地考察，通过与企业代表及毕业生深入交流，可以让专业教师更深入地了解行业最新动态和趋势，反思人才培养的缺陷，有助于专业教师更新固有的人才培养观念。另外，还可以通过调查问卷、邀请毕业生或用人单位来校访谈等方式，多途径构建教师与企业的互动机制。总而言之，人才培养切忌“闭门造车”，高新技术产业驱动的洁净空调行业发展是建环专业调整人才培养目标的外部动力，将其有效导入教师队伍，从而更新教师人才培养观念及行业认知，以期与基于现实需求调整的人才培养目标达成一致。
3.2 完善支撑洁净空调人才培养的课程体系

课程体系改革主要是从理论课程与实践课程两方面着手，正确处理舒适性空调与洁净空调理论教学的关系，以及增加洁净空调实践教学内容作为课程体系改革的主要发力点。
3.2.1 优化理论教学

构建合理课程体系，夯实纵向理论基础。建环专业课程应层层递进，通识教育课、学科基础课（如高等数学）、专业基础课（如流体力学）、专业核心课等应形成纵向理论深度。在空调课程教学方面，洁净空调与舒适性空调存在很多共性内容，将舒适性空调与洁净空调理论教学分开设置，会造成相似内容重复讲解，浪费教学资源，也不利于学生对2种空调系统对比分析。因此，尝试将两者融合教学，更有利于学生系统掌握学习内容。

注重学科交叉，延展横向知识广度。除了有关空调系统的理论课程外，应该设置建筑概论、建筑给排水、建筑电气及建筑设备自动化等选修课程，使学生对洁净室建设的合作专业形成一定的认识，有利于实际过程中专业间的相互配合；在洁净空调课程的实际教学中，任课教师应对洁净空调的服务对象及应用场景进行分析，比如生物洁净室、芯片生产厂房等场所的洁净空调运行原理，通过多场景分析，推动学生形成自主学习与探索的能力。

嵌入规范教学，建立理论与实践的联系。在理论教学中嵌入设计规范类教学内容，有意识地培养学生使用设计规范的习惯。根据以往经验，学生的设计成果之所以偏离实际工作，很多时候都是因为与设计规范不符，因此在理论教学中注重融入设计规范教学内容，建立理论与实践内容的衔接点，可为后续实践教学打下良好基础。
3.2.2 重视实践教学

提高洁净空调实践教学比重是课程改革的重点。在毕业设计等实践环节设置部分洁净空调系统设计题目，让一些感兴趣的学生或者有志于从事洁净空调工作的学生选择，既丰富了实践教学内容，也有利于培养多元化人才；指导教师应重视毕业设计等实践环节教学，加强对学生设计过程的指导及设计成果质量的把控，让学生在设计过程中能够锻炼工程应用能力及解决实际问题的能力。另外，还应丰富洁净空调实践教学形式，除了课程设计、毕业设计外，还可以在生产实习、毕业实习等实践教学环节设置更多洁净空调的教学内容，让学生对洁净空调的设计、施工及运行原理都建立深刻的认识。
3.3 建设能够承担洁净空调人才培养的教师队伍

高素质的教师队伍是提高高等教育质量的关键，教师队伍建设对人才培养至关重要。从洁净空调人才培养的角度看，目前教师队伍建设的问题主要在于提升授课教师的工程实践能力。
3.3.1 探索课程“双师”制

引进具有企业经历的兼职教师是很多高校解决专职教师队伍实践能力不足的常用措施。但是兼职教师队伍流动性大，兼职教师的真正育人能力经常无法有效发挥。应该认清兼职教师的主要工作在企业，加上课时费用不高，大部分企业人员到高校兼职主要是出于高校教师身份的荣誉感及教书育人的情怀；但是他们没有经过专业培训直接上岗，以及教学工作规章制度的烦琐性，造成他们对高校教学环境不适应。因此，针对核心专业课程，采用“双师”制，安排一位专职教师及一位工程实践能力较强的兼职教师共同负责。专职教师对高校教学制度比较熟悉，可以有效开展理论教学及完成教学材料归档等工作，兼职教师只需完成其擅长的实践教学部分。这样既可以有效减轻兼职教师的教学负担，又能充分发挥其实践能力优势，兼职教师与专职教师优势互补，对提高人才培养质量非常有利。
3.3.2 推进青年教师企业挂职

青年教师去企业挂职锻炼是提升专业教师工程实践能力的重要途径之一。在实施该措施时要重点考虑挂职企业、驱动机制、薪酬计算等方面的问题。首先，对于洁净空调系统来讲，提升工程实践能力最快的行业是设计公司，相比于施工与运维工作，设计占整个工作项目的主导地位，因为施工与运维工作都是以设计图纸为依据；而且大部分实践课程（课程设计、毕业设计）都是以系统设计为主，提高工程设计能力是提高教师专业实践能力的核心要素。因此，对于中短期挂职的教师而言，进入洁净空调工程设计类企业是首要选择。其次，让青年教师去企业挂职需要解决他们的内在驱动问题，高校教师“重科研”的趋势是由职称评价制度驱动的，因此，对挂职经历形成有效的评价机制，并将其与职称评审挂钩，尤其对于教学型及教学兼科研型教师，将企业经历作为职称评定的加分项，则会驱动他们真正去开展这项工作。最后，应解决好挂职教师的薪酬问题，挂职工作能否长期进行，需要平衡好各方利益；企业以经济效益为重，这是企业是否愿意接纳挂职教师的关键，考虑高校与设计企业薪资结构，由高校承担教师基本工资，企业根据工作量承担教师绩效工资，这样可以保证教师、高校及企业的共同利益

基于区域经济发展、产业需求及高校自身特点，适时地对人才培养体系进行自我反思与改革，是专业实现高质量发展的重要条件。基于产业需求与人才培养的现实矛盾，具体分析建环专业洁净空调人才培养体系存在的问题，从人才培养目标调整、课程体系设计、师资队伍建设及专业发展等角度提出了洁净空调人才培养改革的具体路径，以期在后续实施中获得良好效果，同时也为存在相似问题的高校提供启示与借鉴。

一个有温度、有能量的公众号

权威期刊、报告发布