建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)創(chuàng)新型綜合實驗課程的設(shè)計

方武 程海峰 王晏平

摘 要 建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)的專業(yè)課程量多面廣，通過開設(shè)創(chuàng)新型綜合實驗課程，能夠?qū)⒘闼榈闹R點以實踐性教學(xué)的方式系統(tǒng)化，彌補(bǔ)畢業(yè)設(shè)計的不足，提高學(xué)生的工程能力。同時也是市場對應(yīng)用型人才的要求，分層次因材施教的需要（個性化教育）。介紹某區(qū)域性高校實施創(chuàng)新型綜合實驗課程教學(xué)的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞 建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)；創(chuàng)新型綜合實驗；創(chuàng)新型專業(yè)人才

中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）03-0144-02

Design of Innovative Comprehensive Experiment Course on Building Environment and Equipment Specialty//Fang Wu， Cheng Haifeng， Wang Yanping

Abstract The specialized course of building environment and equipment specialty is content much and area wide. Through setting up innovative comprehensive experiment course， the scattered knowledge would be systematized in practical teaching way， and the deficiency of the graduation design would be making up for， students engineering ability would be improved. Meanwhile， it is the requirement of the market to applied talents and stratified teaching students in accordance of their aptitude （individualized education）. In this paper， a regional college has implemented innovative comprehensive experiment course， its teaching experience will be introduced.

Key words building environment and equipment specialty； innovative comprehensive experiment； innovation talents

建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)是個學(xué)科交叉性較強(qiáng)的專業(yè)，專業(yè)知識涉及建筑、環(huán)境、能源、機(jī)械、電子等多個學(xué)科，專業(yè)知識的量多面廣是其鮮明的特點。同時正是由于專業(yè)知識的范圍廣，所以其深度較淺，更側(cè)重于各個學(xué)科知識的銜接和應(yīng)用。針對這種特點，在專業(yè)實驗課程的設(shè)置上就必須突出知識點的綜合性和應(yīng)用性。綜合性是要將各門課程相對零散的知識加以融合，讓學(xué)生能夠通過實驗將所學(xué)的知識聯(lián)系起來，達(dá)到知識的融會貫通。應(yīng)用性則是通過貼近工程實踐的實驗項目來加強(qiáng)學(xué)生實際工作能力的培養(yǎng)。這一點對于區(qū)域性高校尤為重要，因為區(qū)域性高校的畢業(yè)生多數(shù)是要到基層一線的崗位工作，沒有過硬的實踐能力，就無法迅速適應(yīng)工作的需求。下面結(jié)合安徽建筑工業(yè)學(xué)院建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)開展創(chuàng)新型綜合實驗課程教學(xué)的過程，談?wù)勊悸贰?/p>

1 創(chuàng)新型綜合實驗課程的設(shè)計思路

如前所述，為了培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力，開設(shè)創(chuàng)新型綜合實驗課程必須要著重考慮兩個方面，那就是實驗項目的綜合性和應(yīng)用性。

1.1 實驗項目在設(shè)計上必須考慮多個知識點的綜合

實驗的綜合性主要體現(xiàn)在它要用某一門課程或多門課程知識， 對學(xué)生的實驗技能和實驗方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練[1]。建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)是個應(yīng)用型的專業(yè)，這一特點注定了教師在教學(xué)中無需加強(qiáng)單個知識點的深度，而要注意多個知識點的銜接與應(yīng)用。換句話說，就是弱化其深度，強(qiáng)化其廣度。因此，在設(shè)計實驗時，多個知識點的綜合就非常重要了。

1.2 實驗要強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性，加強(qiáng)工程能力的培養(yǎng)

以往的實驗多數(shù)是與課程內(nèi)容相連接，也就是課內(nèi)實驗。這樣的實驗更側(cè)重于基礎(chǔ)知識的教學(xué)，而與實際工程是脫節(jié)的。當(dāng)前的人才市場是需要能夠解決實際工程問題的人才，單純的基礎(chǔ)性實驗教學(xué)顯然滿足不了用人單位的要求。教學(xué)中有課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計作為對學(xué)生工程能力培養(yǎng)的手段，卻沒有實際動手能力的訓(xùn)練。生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力，然而現(xiàn)在工程單位體制上的改革讓多數(shù)的實習(xí)已經(jīng)變成走馬觀花，沒有發(fā)揮它應(yīng)有的作用。因此，設(shè)置與工程實踐相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生實際工程能力為目的實驗課程，是對畢業(yè)設(shè)計和實習(xí)的補(bǔ)充，同時也是針對當(dāng)前社會需求對人才培養(yǎng)方式的改革與創(chuàng)新。

1.3 以設(shè)計性、綜合性實驗作為實驗的主要形式

綜合性實驗前面已有提及，這里著重談?wù)勗O(shè)計性實驗。設(shè)計性實驗是一種介于基礎(chǔ)教學(xué)實驗和科學(xué)實驗之間的，具有對于科學(xué)實驗全過程進(jìn)行初步訓(xùn)練的較高層次的教學(xué)實驗。設(shè)計性實驗的實驗題目由實驗教師提出，學(xué)生在實驗中要根據(jù)題目的要求自己查閱資料，設(shè)計實驗方案，選擇并操作實驗儀器，記錄整理數(shù)據(jù)，思考論證，最終完成實驗報告。應(yīng)該說設(shè)計性實驗的教學(xué)在執(zhí)行上要比基礎(chǔ)性實驗麻煩許多，然而它對于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力卻很有好處，特別是當(dāng)前提倡加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，此類實驗就是很好的教學(xué)手段。另外，設(shè)計性實驗也為開展開放性實驗、分層次實驗教學(xué)提供了有效的實施途徑。以往的實驗對每個學(xué)生都是一樣的教學(xué)方法，這就忽視了學(xué)生的個性化能力的培養(yǎng)。須知每個學(xué)生的知識水平、興趣愛好、將來的專業(yè)發(fā)展方向不盡相同，在教學(xué)中也應(yīng)考慮學(xué)生之間的差別，做到因材施教。設(shè)計性實驗在其教學(xué)形式上相對靈活，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好和將來的專業(yè)志向選擇不同的實驗項目進(jìn)行學(xué)習(xí)、探索和思考，開放性、分層次的教學(xué)理念在此也就得到落實。當(dāng)然，設(shè)計性實驗在學(xué)生組織上相對松散，所以實驗過程中對學(xué)生實驗的引導(dǎo)和監(jiān)督也是必要的。

2 創(chuàng)新型綜合實驗課程的內(nèi)容

建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)是以建筑環(huán)境科學(xué)為依托，運用科學(xué)理論方法和工程技術(shù)研究人們與建筑環(huán)境之間的關(guān)系，規(guī)劃并創(chuàng)造人工環(huán)境的一門綜合型應(yīng)用學(xué)科[2]。既然作為專業(yè)綜合實驗課程，那么其實驗內(nèi)容應(yīng)該對該專業(yè)的各個領(lǐng)域都有所涉及。這里從系統(tǒng)、設(shè)備、人工環(huán)境三個方面將實驗內(nèi)容列出。

2.1 系統(tǒng)

建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)主要任務(wù)就是在做系統(tǒng)，優(yōu)化系統(tǒng)的各個組成部分，以使其工作協(xié)調(diào)一致。這里有4個實驗項目。

1）空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)場認(rèn)識。此項目是要學(xué)生通過實驗對中央空調(diào)系統(tǒng)有個全面的認(rèn)識，認(rèn)識空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備，了解功能，根據(jù)現(xiàn)場布置畫出系統(tǒng)原理圖。

2）對暖通空調(diào)綜合冷熱源系統(tǒng)運行節(jié)能調(diào)試。這個實驗項目包括有土壤源、水源、空氣源等多種低品位熱能的綜合利用，學(xué)生在實驗中不僅可以對空調(diào)系統(tǒng)中的各種能源利用方式有更為直觀的理解，同時能通過實驗掌握這些新能源利用方式的具體實施手段。也就是說，學(xué)生不僅知道空調(diào)系統(tǒng)中哪些能源可以利用以利于建筑節(jié)能，同時也知道如何實施、如何操作來實現(xiàn)這些構(gòu)想。這也體現(xiàn)了實際工程能力培養(yǎng)的教學(xué)理念。

3）空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷與自動化運行管理。隨著智能建筑技術(shù)的發(fā)展和建筑節(jié)能要求的提高，空調(diào)系統(tǒng)的自動化程度要求也是越來越高。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)上，空調(diào)課程與自控原理課程是分開的，這個實驗項目將兩者綜合在一起正體現(xiàn)了實驗的綜合性這個特點。此項目可設(shè)置多種類型的實驗，可以按教學(xué)要求設(shè)置深淺不一、內(nèi)容多樣的實驗子項目供學(xué)生學(xué)習(xí)鍛煉。

4）空調(diào)水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)水力平衡實驗。系統(tǒng)的水力平衡是空調(diào)系統(tǒng)的老問題，然而管道網(wǎng)絡(luò)在流量和壓力分配的復(fù)雜性上也一直是設(shè)計者的難題。也正因為這樣，這個實驗項目是發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造力的良好平臺，或許將來學(xué)生就在實驗中找到解決問題的有效方法。

2.2 設(shè)備

設(shè)備是組成系統(tǒng)的主要單位，通過實驗對設(shè)備性能進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究也是非常必要的。設(shè)備方面設(shè)置4個實驗項目。

1）風(fēng)機(jī)盤管實際運行特性測試及控制。作為中央空調(diào)系統(tǒng)常用的末端裝置，學(xué)生必須對其結(jié)構(gòu)和工作原理非常熟悉，實驗中還應(yīng)了解測試和評價風(fēng)機(jī)盤管性能優(yōu)劣的方法。

2）組合式空氣處理機(jī)的性能檢定。組合式空氣處理機(jī)對空氣的處理方式較多，可以對表冷器、噴淋、除塵等分別設(shè)置實驗項目，同時也能對該設(shè)備進(jìn)行綜合測試，讓學(xué)生在實驗中有更多的選擇和更大的自由空間。

3）風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)運行控制。風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)及多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在工程中都有其應(yīng)用場所，學(xué)生也應(yīng)通過實驗了解此類設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作特點和測試評價設(shè)備性能的方法。

4）水泵運行調(diào)節(jié)特性分析。在流體輸配管網(wǎng)課程的課內(nèi)實驗里有關(guān)于水泵和風(fēng)機(jī)的性能測試實驗，這里提出的水泵運行調(diào)節(jié)特性分析是研究水泵接入管網(wǎng)后其性能特點的變化，學(xué)生能通過實驗了解水泵在管網(wǎng)中工作的情況，為其以后工作中水泵選型、水泵運行節(jié)能增加直觀的認(rèn)識，可以說更具綜合性，也更有實際意義。

2.3 人工環(huán)境

人工環(huán)境是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)工作的對象，系統(tǒng)工作的好壞首先要看它實現(xiàn)的人工環(huán)境是否滿足要求。學(xué)生要掌握測試評價環(huán)境優(yōu)劣的方法，控制調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)的方法。這里設(shè)置了兩個項目。

1）室內(nèi)環(huán)境的人工控制。要求學(xué)生首要掌握環(huán)境溫度的控制，然后再向濕度、潔凈度、氣流流速控制方面延伸。在控制技術(shù)上，學(xué)生要掌握PID控制的方法。

2）室內(nèi)氣流組織與分布。學(xué)會實驗測量室內(nèi)流速的方法，并會利用CFD技術(shù)分析各種氣流組織形式的特征。隨著CFD技術(shù)的應(yīng)用普及，讓學(xué)生在本科階段就接觸先進(jìn)的實驗分析方法，對其以后的專業(yè)發(fā)展意義深遠(yuǎn)。

3 創(chuàng)新型綜合實驗課程的實施

由于該實驗課程涉及整個專業(yè)相關(guān)課程的知識，所以需要在主要專業(yè)課程修完后才能開設(shè)本實驗課程，時間可以選擇在空調(diào)季節(jié)或供暖季節(jié)，集中2～3周時間來完成。由于實驗多是設(shè)計型實驗，需要前期給學(xué)生幾天時間對實驗進(jìn)行構(gòu)思和查閱資料。設(shè)計型實驗在人員組織上比較松散，不利于組織管理學(xué)生，所以要制定一套有效的學(xué)生管理和考評辦法。辦法制定上必須把成績的評定和實驗的各個環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，同時應(yīng)考慮辦法執(zhí)行的可行性和有效性。

4 結(jié)束語

創(chuàng)新型綜合性實驗課程是專業(yè)實踐性教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，這對培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)人才有著重要的作用。此處的創(chuàng)新有兩層含義：一是教學(xué)手段的創(chuàng)新，這是手段；二是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，這是目的。完全實現(xiàn)這兩個意圖并不容易，其中還有很多問題需要去探索和研究，因為這不光是單純的教學(xué)問題，還有管理體制的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]張旭濤.建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科生綜合性實驗教學(xué)實踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008（14）：170.

[2]張虎，等.建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)實驗教學(xué)體系探討[J].中國電力教育，2010（21）：120-121.