建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)空氣調(diào)節(jié)課程教學(xué)改革的研究與實踐

向立平

(湖南科技大學(xué)能源與安全工程學(xué)院，湖南湘潭411201)

建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)空氣調(diào)節(jié)課程教學(xué)改革的研究與實踐

向立平

(湖南科技大學(xué)能源與安全工程學(xué)院，湖南湘潭411201)

當(dāng)前，教學(xué)改革是高等教育不斷提高教學(xué)質(zhì)量和提高人才素質(zhì)的一個重要途徑。本文從《空氣調(diào)節(jié)》課程教學(xué)內(nèi)容出發(fā)，介紹了課程內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革。并結(jié)合我校礦業(yè)工程辦學(xué)特色，引入礦井空氣調(diào)節(jié)的內(nèi)容，使課程具有濃厚的行業(yè)特色和堅實的工業(yè)應(yīng)用背景。

空氣調(diào)節(jié);教學(xué)改革;辦學(xué)特色

《空氣調(diào)節(jié)》課程是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的一門主干課程，這門學(xué)科迄今已有近100年的發(fā)展歷程，形成了分別以工業(yè)和民用為服務(wù)對象的工藝性空調(diào)和舒適性空調(diào)。該課程的目的是使學(xué)生具備工程設(shè)計、施工管理、運行調(diào)試等綜合能力。

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對技術(shù)人才需求的不斷增大。我校為拓寬學(xué)生就業(yè)，1992年在原礦山通風(fēng)與安全專業(yè)中開辦暖通空調(diào)專業(yè)課程輔修班，1994年在礦山通風(fēng)與安全專業(yè)基礎(chǔ)上設(shè)置了暖通空調(diào)專業(yè)方向;1996年正式申辦供熱通風(fēng)及空調(diào)工程專業(yè)，并于1997年正式招生。1998年，根據(jù)教育部調(diào)整后的專業(yè)目錄，正式更名為建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)。我校的建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)是設(shè)置在能源與安全工程學(xué)院下的一個教研室，從辦學(xué)歷史淵源、辦學(xué)師資、辦學(xué)環(huán)境都與礦業(yè)工程有著緊密的聯(lián)系［1］。所以，結(jié)合我校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的辦學(xué)特色，研究和探討空氣調(diào)節(jié)課程教學(xué)改革，對提高教學(xué)質(zhì)量和拓寬學(xué)生的就業(yè)面尤為重要。

一 空氣調(diào)節(jié)教學(xué)現(xiàn)狀及其改進

《空氣調(diào)節(jié)》課程內(nèi)容體系由理論教學(xué)與實踐教學(xué)兩部分構(gòu)成，涉及工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)理論，而且與工程實踐結(jié)合非常緊密。理論教學(xué)內(nèi)容包括:濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖，空調(diào)負荷計算與送風(fēng)量，空氣的熱濕處理，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，空調(diào)房間的空氣分布，空調(diào)系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)，空氣的凈化與質(zhì)量控制，空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振與空調(diào)建筑的防火排煙。《空氣調(diào)節(jié)》最顯著的特點是實踐性極強，其實踐教學(xué)內(nèi)容由實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)三部分組成?，F(xiàn)有的實驗教學(xué)包括“室內(nèi)氣象參數(shù)測量”、“空調(diào)機組性能測試”和“噴水室熱工性能測試”［2］。

礦井氣候是指礦井空氣的溫度、濕度和流速這3個參數(shù)的綜合作用狀態(tài)，這3個參數(shù)的不同組合，便構(gòu)成了礦井氣候條件。礦井氣候條件對井下作業(yè)人員的身體健康和勞動安全有重要影響。礦井空氣調(diào)節(jié)是改善礦內(nèi)氣候條件的主要技術(shù)措施之一。其主要內(nèi)容包括兩方面:一是對冬季寒冷地區(qū)，當(dāng)井筒入風(fēng)溫度低于2℃時，對進口空氣進行預(yù)熱;二是對高溫礦井用風(fēng)地點進行風(fēng)溫調(diào)節(jié)［3］。建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)在原有的課程體系基礎(chǔ)上，將空氣調(diào)節(jié)等知識與礦井環(huán)境融合在一起，把空氣調(diào)節(jié)知識運用于礦井環(huán)境。

二 課程改革思路以及課程內(nèi)容的改革

(1)課程改革的思路

《空氣調(diào)節(jié)》課程教學(xué)改革的基本思路針對我校提出的“教學(xué)研究型綜合性大學(xué)”的建設(shè)目標(biāo)，本科生的培養(yǎng)主要定位為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，在學(xué)生掌握本專業(yè)的理論知識基礎(chǔ)上，通過實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和實踐能力。同時，結(jié)合特色學(xué)科培養(yǎng)復(fù)合型人才，拓寬學(xué)生的就業(yè)與社會適應(yīng)能力?；谶@一思路，確定《空氣調(diào)節(jié)》這門課程的建設(shè)和改革思路:在理論教學(xué)中加強對學(xué)生專業(yè)知識的培養(yǎng)，主要為地面建筑提供滿足舒適性和工藝性的室內(nèi)環(huán)境。同時，強調(diào)對地下環(huán)境的理論學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠把所學(xué)的理論知識應(yīng)用到地下空間環(huán)境的設(shè)計和控制。由于地下空間的特殊性和空氣環(huán)境的安全性，在講授建筑室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的同時，重點強調(diào)空氣調(diào)節(jié)理論在地下空間環(huán)境的應(yīng)用和應(yīng)注意的事項。結(jié)合我校礦業(yè)工程的特殊性，將建筑環(huán)境和礦業(yè)工程2個專業(yè)有機結(jié)合起來，形成具有行業(yè)特殊性的建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)，從而增強專業(yè)的特色性，拓寬學(xué)生的就業(yè)空間［1］。

(2)教學(xué)內(nèi)容改革

《空氣調(diào)節(jié)》課程中涉及重要的理論計算是建筑物冷熱負荷的計算，在教材中運用了冷負荷系數(shù)法和諧波反應(yīng)法，這2種計算方法涉及的公式太多，不利于教學(xué)，而且工程中涉及的冷負荷計算工具沒有介紹，不利于學(xué)生工程設(shè)計能力的培養(yǎng)?？諝獾臒釢裉幚磉^程，將加熱、冷卻、加濕、減濕分析對比，從技術(shù)經(jīng)濟角度分析最優(yōu)的空氣處理過程，以及實際工程中的適用性。

同時，結(jié)合我校礦業(yè)工程的專業(yè)特色，空氣調(diào)節(jié)課程融入礦井空氣調(diào)節(jié)內(nèi)容:井口空氣加熱設(shè)計，礦井高溫?zé)岷Φ闹饕蛩兀V井風(fēng)流熱濕計算。在空氣調(diào)節(jié)課程的理論基礎(chǔ)上，延伸礦井空氣調(diào)節(jié)的內(nèi)容，講授礦井降溫的一般技術(shù)措施。針對具體工程分析集中式空調(diào)系統(tǒng)和局部移動式空調(diào)系統(tǒng)的適用性，拓寬學(xué)生工程領(lǐng)域的適應(yīng)范圍。

三 教學(xué)方法的改革與研究

(1)多媒體技術(shù)教學(xué)

隨著高校教學(xué)條件的改善，現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)方法的大量應(yīng)用，多媒體授課形式被越來越多的教師采用，并得到了學(xué)生的認可?？諝庹{(diào)節(jié)是一門實踐性很強的課程，涉及的設(shè)備多。同時，學(xué)生沒有實際的工作經(jīng)驗，雖然參加了認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)，具有一些感性認識，但認識水平還比較淺。而傳統(tǒng)的黑板教學(xué)方式已經(jīng)不適合空氣調(diào)節(jié)的教學(xué)要求。必須結(jié)合教學(xué)內(nèi)容積極推進現(xiàn)代化教學(xué)手段和多媒體計算機輔助教學(xué)活動的開展。在授課過程中，應(yīng)該注意收集、制作大量的二維、三維圖片，錄制工程錄像，結(jié)合已畢業(yè)學(xué)生所設(shè)計的工程案例，通過多媒體的演示，加強學(xué)生的感性認識，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。利用網(wǎng)絡(luò)獲取大量圖片，從中精選生動、直觀的圖片;采用Flash和3DS MAX工具，制作噴水室熱濕處理過程、干蒸汽加濕器、調(diào)節(jié)閥等，為空氣調(diào)節(jié)課程提供良好的教學(xué)素材。采用CFD數(shù)值模擬技術(shù)，形象生動的模擬室內(nèi)空氣流動的特性、送風(fēng)口送風(fēng)和回風(fēng)口回風(fēng)狀態(tài)、以及室內(nèi)溫度和濕度的分布情況，讓學(xué)生對室內(nèi)環(huán)境有更直接的認識。

多媒體教學(xué)過程，需要對圖片、工程案例進行精心準(zhǔn)備，認真分析、提煉出重點、難點內(nèi)容，讓學(xué)生積極參與到教學(xué)中來。防止過度依賴多媒體設(shè)備和課件，在涉及基本原理推導(dǎo)時，應(yīng)該仔細對過程進行推導(dǎo)，避免學(xué)生養(yǎng)成依賴于課件、懶于思考的缺點［4］。

(2)教學(xué)方法的改革

“授人以魚”不如“授人以漁”，要注重啟發(fā)學(xué)生主動進行思考，注重教師和學(xué)生之間的雙邊交流。因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)該以學(xué)生為主體，精簡教學(xué)內(nèi)容，突出知識重點，留出大量時間讓學(xué)生思考、提出問題，并能獨立解決問題。如對空氣的熱濕處理過程，指導(dǎo)學(xué)生回顧工程熱力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)知識，能靈活運用已學(xué)知識，掌握空氣熱濕處理途徑與噴水室處理空氣的方式。設(shè)計適量的思考題和課后作業(yè)，拓展學(xué)生思考空間和達成思考目標(biāo)，提高學(xué)生對知識的理解能力。

空氣調(diào)節(jié)課程教學(xué)是要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能掌握空調(diào)工程的設(shè)計方法和技巧。因此，根據(jù)課程特點，選取信息量廣的簡單工程實例，介紹工程設(shè)計過程的方法，設(shè)計流程，深化學(xué)生的工程訓(xùn)練理念。根據(jù)空調(diào)負荷計算、設(shè)備的選擇、制冷系統(tǒng)、水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、空氣凈化、防排煙、消聲減震等，為學(xué)生建立系統(tǒng)的設(shè)計理念。同時，介紹一些工程中常用的設(shè)計方法與技巧，根據(jù)工程實例進行講解，加深學(xué)生的工程素養(yǎng)。

四 結(jié) 語

高校之間的競爭，很大程度上是辦學(xué)特色的競爭，我校是教學(xué)研究型大學(xué)，專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)高級應(yīng)用型工程技術(shù)人員。根據(jù)學(xué)校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的辦學(xué)特色，《空氣調(diào)節(jié)》作為一門重要的專業(yè)課程，應(yīng)著力改革教學(xué)方法，注重工程實際能力的培養(yǎng)，同時突出我校礦業(yè)工程的辦學(xué)特色，引入地下空間環(huán)境控制方面的知識。只有堅持特色辦學(xué)、以特色提高質(zhì)量，才能培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型工程技術(shù)人員，提高學(xué)校的人才競爭力，為國家培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀人才。

［1］郝小禮，王海橋，鄒聲華，等．論我校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的辦學(xué)特殊［J］．當(dāng)代教育理論與實踐，2010，2(5):27－29．

［2］趙榮義，范存養(yǎng)，薛殿華，等．空氣調(diào)節(jié)［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003．

［3］張國樞．通風(fēng)安全學(xué)［M］．中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000．

［4］梁陸臣，付桂彥．關(guān)于多媒體教學(xué)的思考［J］．石家莊理工職業(yè)學(xué)院學(xué)術(shù)研究，2010，5(1):41－43．

［5］湖州市教育科學(xué)研究所，湖州市教委教學(xué)研究室．課堂教學(xué)方法改革思路100條［J］．教育信息與情報，2003(10):10－12．

TU8－4

A

1674－5884(2012)02－0074－02

2011－11－28

湖南科技大學(xué)教育教改課題資助(G31019);湖南省特色專業(yè)建設(shè)項目資助

向立平(1977－)，男，湖南衡東人，博士，講師，主要從事建筑節(jié)能、建筑環(huán)境CFD仿真技術(shù)。

(責(zé)任編校 晏小敏)