建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革分析

何葉從

長(zhǎng)沙理工大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410114

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革分析

何葉從

長(zhǎng)沙理工大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410114

為了積極應(yīng)對(duì)高等教育改革的新要求，為社會(huì)培養(yǎng)出更加優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新型人才，本文總結(jié)了建筑環(huán)境和能源應(yīng)用工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足，并且對(duì)以學(xué)生為主體的對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用從而解決實(shí)際問(wèn)題的設(shè)計(jì)性課程實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)及實(shí)施方案進(jìn)行了深入探討。旨在充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造力與想象力，真正鍛煉學(xué)生動(dòng)手操作能力，從而為建筑環(huán)境和能源應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生建構(gòu)一個(gè)完備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，有效提升其綜合能力。建筑環(huán)境和能源應(yīng)用工程專業(yè)培養(yǎng)人才的重要環(huán)節(jié)之一就是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)角度來(lái)重新構(gòu)建建環(huán)專業(yè)的教學(xué)體系，能夠?yàn)樯鐣?huì)培養(yǎng)出具有更好的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新精神的專業(yè)人才。在1998年，教育部整合“供熱通風(fēng)空調(diào)工程”及“燃?xì)夤こ獭?，成立了新的建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)。隨著我國(guó)本科招生規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，畢業(yè)生面臨著越來(lái)越大的就業(yè)壓力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力成為了教育者亟待解決的問(wèn)題。本文緊密結(jié)合了人才市場(chǎng)的最新要求，點(diǎn)明了重新建構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的重要性，并給出了重新建構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的有效策略。

實(shí)驗(yàn)教學(xué);設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);教學(xué)方法;創(chuàng)新

理工科高等教育過(guò)程中，不僅需要關(guān)注到原理性、學(xué)術(shù)性、概念性的知識(shí)教育的重要性，同時(shí)，也不能忽視實(shí)踐性知識(shí)的意義。課程實(shí)驗(yàn)，是實(shí)踐性課程教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分之一，能夠有效地鍛煉理工科學(xué)生的綜合能力以及提升其綜合素養(yǎng)。以建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)為例，該專業(yè)的學(xué)生只有在進(jìn)行了高效的課程實(shí)驗(yàn)之后，才可能更加系統(tǒng)地接受實(shí)驗(yàn)方法方法，訓(xùn)練自身的專業(yè)技能以及正確地進(jìn)行科學(xué)研究。對(duì)該專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，課程實(shí)驗(yàn)是習(xí)得專業(yè)知識(shí)，提高專業(yè)設(shè)計(jì)技能，培養(yǎng)自身獨(dú)立工作能力的前提和基礎(chǔ)。為了更好地應(yīng)對(duì)高等教育改革進(jìn)程中的新要求，培養(yǎng)出創(chuàng)新性的建環(huán)專業(yè)人才，本文首先對(duì)傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了探討，指出了其中存在的不足之處，并指出了如何建立更加高效、合理的設(shè)計(jì)性課程實(shí)驗(yàn)組織，將學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力充分挖掘出來(lái)，并提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，構(gòu)建一個(gè)科學(xué)、合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

1 專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏足夠的重視

長(zhǎng)久以來(lái)，工科院校在培養(yǎng)學(xué)生能力時(shí)都把實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為主要途徑之一。但是，許多工科高等院校在實(shí)際開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，只把實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為課堂理論教學(xué)的附屬、補(bǔ)充和延伸，實(shí)驗(yàn)教學(xué)并沒(méi)有獲得獨(dú)立的地位。通常來(lái)說(shuō)，在總成績(jī)中都不會(huì)計(jì)入實(shí)驗(yàn)課成績(jī)，而只在考核理論課成績(jī)時(shí)將其作為一個(gè)備選參考，這種做法也使得許多學(xué)生缺失了對(duì)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)有的重視，在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常只注重學(xué)習(xí)理論課程，而忽視了實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)。更有甚者，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課程是可有可無(wú)的，上不上都行，對(duì)自身的成績(jī)及能力并不會(huì)產(chǎn)生太大影響。除此之外，對(duì)實(shí)驗(yàn)教師來(lái)說(shuō)，只有在專業(yè)課程結(jié)束之后才會(huì)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課程，這就造成實(shí)驗(yàn)課程在利用時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)室資源時(shí)并不具備太大的靈活性，這也在很大程度上挫傷到了實(shí)驗(yàn)教師的積極性以及創(chuàng)造能力。

通過(guò)對(duì)一些建環(huán)專業(yè)即將畢業(yè)的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生肯定率最低的課程，同時(shí)，只有運(yùn)行知識(shí)的肯定率達(dá)到了32%，其他方面的肯定率則只維持在20%左右，和畢業(yè)設(shè)計(jì)80%的肯定率相差甚遠(yuǎn)。

1.2 學(xué)生欠缺基本的實(shí)驗(yàn)理論及實(shí)驗(yàn)技能

實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)科特點(diǎn)決定了其具有極強(qiáng)的嚴(yán)謹(jǐn)性。只有在具備了較高的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)之后，才可以從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)，例如實(shí)驗(yàn)中對(duì)數(shù)據(jù)的處理和測(cè)量、分析誤差、規(guī)劃實(shí)驗(yàn)進(jìn)程以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等，只有在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)之后，才可以熟練地掌握這些知識(shí)及技能。但就目前的現(xiàn)狀而言，眾多高校的建筑環(huán)境和能源應(yīng)用工程專業(yè)都沒(méi)有開(kāi)設(shè)專門(mén)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程，學(xué)生無(wú)法得到系統(tǒng)、專業(yè)的學(xué)習(xí)。如果沒(méi)有一個(gè)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)際操作過(guò)程，學(xué)生就難以進(jìn)行規(guī)范的實(shí)驗(yàn)，各個(gè)學(xué)生在處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)用的方法也會(huì)有很大的區(qū)別，處理態(tài)度也不夠嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，而是比較隨便。這樣的狀況，非常不利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度以及踏實(shí)刻苦的科研素養(yǎng)。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊、人均臺(tái)套數(shù)嚴(yán)重不足

近年來(lái)，盡管各大高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)都或多或少地加大了投入力度，實(shí)驗(yàn)條件和以往相比也得到了非常大的改觀。但對(duì)于建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)而言，其要求的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和其他專業(yè)有一定的區(qū)別，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件依舊不能滿足其真正的實(shí)驗(yàn)要求，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

第一，通常來(lái)說(shuō)，專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的體型都比較大，要配置多臺(tái)相同型號(hào)的設(shè)備具有相當(dāng)大的難度而本專業(yè)需要用到的實(shí)驗(yàn)設(shè)備除了一些必須要用到的基礎(chǔ)測(cè)量?jī)x器之外，其他的儀器都具有非常龐大的體積，在實(shí)驗(yàn)室中會(huì)占據(jù)非常大的空間。而如果要大量配置這類(lèi)大型設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室的面積就會(huì)所剩無(wú)幾，這也就意味著在實(shí)際操作過(guò)程中存在比較大的難度。

第二，專業(yè)人數(shù)較多。盡管目前許多高校都已經(jīng)開(kāi)始著手改善實(shí)驗(yàn)室的硬件建設(shè)，但其中面臨著一個(gè)比較嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題就是，學(xué)習(xí)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的學(xué)生人數(shù)比較多，導(dǎo)致只有極少部分的學(xué)生能夠親自參與到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作過(guò)程中來(lái)，絕大多數(shù)的同學(xué)則沒(méi)有這樣的機(jī)會(huì)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只能充當(dāng)圍觀者。在這種情況下，就無(wú)法鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性就會(huì)受到極大挫傷，除此之外，教師在考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的時(shí)候也會(huì)面臨更加大的難度。

1.4 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的配置缺乏合理性

本專業(yè)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型大概可以分成演示性、綜合性、設(shè)計(jì)性、驗(yàn)證性等幾種。從目前的教學(xué)現(xiàn)狀看來(lái)，占據(jù)比例較大的是演示性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)校在實(shí)驗(yàn)教材的編制過(guò)程中，已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了需要的儀器設(shè)備、操作步驟、觀察內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生所能做的只是將實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和教材內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比，分析兩者是否相吻合，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析。這就意味著，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程趨于程序化，并沒(méi)有完全發(fā)揮主觀能動(dòng)性，更不要談培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力，實(shí)驗(yàn)課程已經(jīng)失去了原本應(yīng)有的意義。

2 構(gòu)建新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系

2.1 開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)集中化

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)具有非常強(qiáng)的工程性，在設(shè)置專業(yè)課程時(shí)涉及到了非常強(qiáng)的工程背景，并且需要和多個(gè)主干專業(yè)課之間進(jìn)行聯(lián)系，所以在開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該盡可能地選擇一些創(chuàng)新性、工程性、綜合性比較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。如此，學(xué)生才可以緊密結(jié)合自己的專業(yè)方向，對(duì)所學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行完全應(yīng)用，充分發(fā)揮自身的創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性，投入到實(shí)驗(yàn)課程之中。開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程的最佳時(shí)期為第四學(xué)期及第六學(xué)期，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程間的聯(lián)系，有利于促進(jìn)教學(xué)的連續(xù)性。

2.2 建立多級(jí)教學(xué)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力

目前，各個(gè)高校的建筑環(huán)境和能源應(yīng)用工程專業(yè)已經(jīng)具備了一定規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室，比較常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)有：傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)臺(tái)燈，實(shí)驗(yàn)條件和理論教學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的要求已經(jīng)基本相符，但缺乏專業(yè)的創(chuàng)新、綜合、工程實(shí)驗(yàn)。針對(duì)上述情況，各大高校應(yīng)該積極擴(kuò)建建筑環(huán)境設(shè)備的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，在擴(kuò)建過(guò)程中必須牢記統(tǒng)籌兼顧，使原有設(shè)備的資源利用率得到進(jìn)一步提升，并要和實(shí)際工程進(jìn)行緊密結(jié)合。應(yīng)該優(yōu)化建環(huán)實(shí)驗(yàn)室目前的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備，構(gòu)建起新的教學(xué)體系，重點(diǎn)應(yīng)該從以下幾方面著手進(jìn)行。

第一，訓(xùn)練專業(yè)基本技能，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的展開(kāi)需要指導(dǎo)教學(xué)先對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、方法以及注意事項(xiàng)進(jìn)行基本講解，之后再由學(xué)生在特定的時(shí)間里參照規(guī)定步驟完成實(shí)驗(yàn)，從而讓學(xué)生對(duì)本專業(yè)的基本實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)及方法有一定的掌握，大部分的實(shí)驗(yàn)都為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。所以，教師應(yīng)該積極安排學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，鍛煉其基本技能。

第二，創(chuàng)建綜合性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)學(xué)生分析及解決問(wèn)題的能力進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)。在具體的操作過(guò)程中，教師可以先給出實(shí)驗(yàn)的目的、要求以及條件，再安排學(xué)生參照特定的要求去查找相關(guān)資料，并完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。通過(guò)這樣的方式，學(xué)生自主思考問(wèn)題的能力可以得到極大提升。

第三，創(chuàng)建創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，鍛煉學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。教師在實(shí)驗(yàn)中可以嘗試不給出特定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，讓學(xué)生自主展開(kāi)自己感興趣或是未完成的實(shí)驗(yàn)，這種方式，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱情和積極性，有利于提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

2.3 建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)該建立科學(xué)、合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)，詞句可以讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加重視，在處理理論知識(shí)時(shí)運(yùn)用正確的方式，并且積極提升自身的實(shí)踐能力及素質(zhì)。據(jù)相關(guān)調(diào)查表明，目前，建環(huán)專業(yè)的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)缺少應(yīng)有的重視，也沒(méi)有積極地參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中來(lái)，所以并沒(méi)有得到真正的鍛煉。同時(shí)，教師在評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)時(shí)，并不重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果，并且評(píng)判實(shí)驗(yàn)成績(jī)時(shí)僅參照標(biāo)準(zhǔn)答案來(lái)評(píng)判，這樣的做法不利于學(xué)生形成發(fā)散性思維。應(yīng)該從四個(gè)部分來(lái)考核學(xué)生的綜合、創(chuàng)新、工程實(shí)驗(yàn)。第一部分，考核實(shí)驗(yàn)方案。第二部分，考核實(shí)驗(yàn)過(guò)程。第三部分，考核實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第四部分，考核實(shí)驗(yàn)中的團(tuán)隊(duì)精神。

3 結(jié)論

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)中最重要的組成部分就是專業(yè)實(shí)驗(yàn)，積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，有利于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力。為了迎合教育改革的需求，各個(gè)高校應(yīng)該重新構(gòu)建建環(huán)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，本文就此提出了一些改進(jìn)方案，旨在有效提升教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果。

[1]程向明,李翠敏.“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程”專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].教育教學(xué)論壇,2015(51):106-107

[2]牛永紅.建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討[J].科教文匯,2016(2):49-50

[3]趙 薇,姜國(guó)偉,崔 鵬,等.建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2016,18(5):129-131

Analysis of Reform for Experimental Teaching System of Building Environment and EnergyApplication Engineering

HE Ye-cong
Changsha University of Science and Technology,Changsha410114,China

In order to actively respond to the new requirements of the reform of higher education,cultivate more high-quality innovative talents for the society,this paper summarizes the problems of building environment and energy engineering application in experimental teaching,the design of experimental course characteristics and the implementation of the program and to take the student as the main body of knowledge to carry out comprehensive application to solve the actual problem is discussed.This paper probes into the experimental design features and implementation plan,which is taking the student as the main body of the comprehensive application of knowledge to solve practical problems.This can fully excavate students'creativity and imagination,really train students'hands-on ability,construct a complete experimental teaching platform for building environment and energy application students to effectively enhance their comprehensive ability.Experimental teaching is one of the most important links of fostering talents of building environment and energy application engineering.From the viewpoint of experimental teaching,we can rebuild the teaching system of the building environment and energy application engineering,and train the professional talents with better practical ability and innovative spirit for the society.In 1998,the Ministry of Education integrated“heating ventilation and air conditioning engineering"and"gas engineering",established building environment and equipment engineering department.With the further expansion of China's undergraduate enrollment,graduates are facing increasing employment pressure,enhancing the practical ability of students has become the urgent problem of education.This paper closely combines the latest requirements of the talent market,points out the importance of reconstructing the experimental teaching system,and gives an effective strategy for reconstructing the experimental teaching system.

Experimental teaching;designing experiment;teaching method;creative ability

G642.432

A

1000-2324(2017)04-0633-03

2016-10-03

2016-11-23

長(zhǎng)沙理工大學(xué)項(xiàng)目:基于參與式教學(xué)模式的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型教學(xué)設(shè)計(jì)的研究與實(shí)踐(CK1504)

何葉從(1980-),男,博士.主要從事建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程節(jié)能理論與技術(shù)研究.E-mail:heyecong@163.com