建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實踐類教學(xué)探索

蔣婧，孫鐵柱，王麗娟，狄育慧

（西安工程大學(xué) 城市規(guī)劃與市政工程學(xué)院，陜西 西安）

一 引言

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程（簡稱“建環(huán)”）專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)之后大部分于科研院所、設(shè)計單位、施工企業(yè)、管理部門、城市公用事業(yè)單位、房地產(chǎn)公司和監(jiān)理公司等企事業(yè)單位就業(yè)，其專業(yè)涉及面廣，學(xué)科多，設(shè)備種類多，復(fù)雜，是一個實踐性很強的專業(yè)[1]。著力培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，架起理論研究與工程實踐的橋梁。加深和領(lǐng)悟?qū)I(yè)知識，使理論教育與工程實踐應(yīng)用相輔相成。因此，認(rèn)知實踐、生產(chǎn)實踐和畢業(yè)實踐等實踐性教育環(huán)節(jié)在本科的教育課程體系中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

實踐教學(xué)是工科類高等院校專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，對培養(yǎng)創(chuàng)新型工程應(yīng)用人才起著決定性作用[2-3]。但目前隨著大學(xué)生人數(shù)日趨增多，很多高校在培養(yǎng)學(xué)生的過程中，教學(xué)資源不均衡，呈現(xiàn)出實踐教學(xué)的比重相對減少或不夠深入的畫面。陳海飛等學(xué)者提出了一種改革生產(chǎn)實習(xí)模式的方法，并指出很多高校對實際實習(xí)過程不夠重視，沒有達到預(yù)期的實習(xí)效果[4]。楊輝等學(xué)者針對現(xiàn)有的動手教學(xué)方法指出了實踐領(lǐng)域的難點、學(xué)生人數(shù)過多、考核方式單一等問題，建議將BIM技術(shù)引入到實踐教學(xué)中，以提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量[5]。學(xué)校要面向區(qū)域經(jīng)濟社會，服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟，促進知識、能力、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展，培養(yǎng)具有較強社會適應(yīng)能力和競爭力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，為此，專業(yè)必須與區(qū)域特色緊密結(jié)合，注重學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)，以實踐教育為核心。

因此，針對當(dāng)前實際教學(xué)中存在的問題，以西安工程大學(xué)建環(huán)專業(yè)為例，對本科專業(yè)實踐教學(xué)的基本內(nèi)容和教學(xué)基本要求詳細(xì)介紹，分析了目前各類實踐教學(xué)方法存在的主要問題，提出探索改進教學(xué)發(fā)展時間、內(nèi)容和方法的途徑，更好地培養(yǎng)學(xué)生能夠全面發(fā)展。

二 實踐教學(xué)的任務(wù)

（一） 教學(xué)內(nèi)容

實踐教學(xué)的分類，以及具體安排的時間。每類實習(xí)的具體內(nèi)容：

建環(huán)專業(yè)的實踐教學(xué)主要包括了認(rèn)識實踐、生產(chǎn)實踐和畢業(yè)實踐。認(rèn)識實踐安排在學(xué)習(xí)專業(yè)課程之前，包括專業(yè)知識講座（校內(nèi)教師和校外專家講座）、參觀校內(nèi)實習(xí)基地及相關(guān)設(shè)備模型、實習(xí)課件學(xué)習(xí)、現(xiàn)場參觀實習(xí)等部分內(nèi)容。

認(rèn)識實習(xí)是教師帶領(lǐng)學(xué)生參觀并講解，初步了解：（1）空調(diào)系統(tǒng)，通過空氣調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)用專題講座、校內(nèi)暖通空調(diào)實驗室參觀、校外基地和空調(diào)系統(tǒng)參觀等。（2）供熱通風(fēng)系統(tǒng)，通過供熱工程技術(shù)、區(qū)域供熱發(fā)展前沿、工業(yè)通風(fēng)技術(shù)與應(yīng)用專題講座部分、參觀校內(nèi)燃?xì)夤峁芫W(wǎng)綜合實驗室及校內(nèi)建筑的通風(fēng)系統(tǒng)等。（3）制冷熱泵系統(tǒng)，通過制冷熱泵行業(yè)發(fā)展概況專題講座、參觀校內(nèi)焓差實驗室系統(tǒng)等。（4）燃?xì)庠O(shè)備及輸配系統(tǒng)，通過燃?xì)庑袠I(yè)發(fā)展概況專題講座、參觀校內(nèi)威能燃?xì)鈱嶒炇业?。?）蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，通過蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)專題講座、熱力系統(tǒng)及動力裝置多媒體課件學(xué)習(xí)與仿真機培訓(xùn)等。認(rèn)識實踐是緊密結(jié)合本專業(yè)空調(diào)、通風(fēng)、制冷等主干學(xué)科，是對本專業(yè)所用風(fēng)管、水管、閥門的原理，對暖氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)的初步認(rèn)知，是深入學(xué)習(xí)的第一步。

生產(chǎn)實習(xí)是建環(huán)專業(yè)重要的實訓(xùn)環(huán)節(jié)。學(xué)生進入相關(guān)公司從事工程建設(shè)工作需要掌握：（1）制作彎頭、安裝風(fēng)管等，包含放樣、下料、加工、掌握彎頭的制作及風(fēng)管的安裝等。（2）常用制冷系統(tǒng)及空調(diào)機組設(shè)備組成和安裝。（3）拆裝暖通常用的閥門和管件，掌握閥門基本參數(shù)代號、分類；了解閥門的構(gòu)造、工作原理和用途。（4）微型暖氣系統(tǒng)安裝，使用管鉗、壓力管鉗、管子割刀、管子絞板、板牙等工具；掌握散熱器的安裝程序、管道保溫；掌握管材選用、管件加工、閥門與支架的安裝要求及步驟。（5）現(xiàn)場參觀空調(diào)系統(tǒng)、冷凍站，掌握空調(diào)設(shè)備的工作方式、空調(diào)的各種形式等，冷凍站中冷機的形式、安裝、運行及機房中水系統(tǒng)的流程、常用通風(fēng)系統(tǒng)的形式及工作流程。此外，要掌握識圖能力。

畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計前進行專業(yè)工程設(shè)計或科研項目的專項實習(xí)。學(xué)生結(jié)合自己的興趣和職業(yè)道路，進入相應(yīng)大中型企業(yè)現(xiàn)場，對本專業(yè)所學(xué)內(nèi)容進行學(xué)習(xí)設(shè)計過程、收集資料及確定方案、設(shè)備系統(tǒng)施工安裝及管理運行、技術(shù)經(jīng)濟分析等，它增強了使用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識來分析和解決工程和科學(xué)研究中現(xiàn)實問題的能力，并為畢業(yè)設(shè)計和未來的工作提供堅實的基礎(chǔ)。

（二） 教學(xué)要求和知識技能點

認(rèn)識實踐使學(xué)生接觸實際生產(chǎn)和科研項目，使他們了解供暖、空調(diào)、通風(fēng)、冷熱源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和主要設(shè)備，燃?xì)獾幕A(chǔ)知識以及民用和商業(yè)燃?xì)馄骶?、天然氣輸配系統(tǒng)的基本組成部分。對建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程中的各種熱力系統(tǒng)和設(shè)備的作用和結(jié)構(gòu)有較明確的認(rèn)識；并對建筑環(huán)境與能源應(yīng)用領(lǐng)域中對設(shè)備生產(chǎn)、施工安裝、系統(tǒng)調(diào)試、運行管理等有一定的了解；了解專業(yè)建筑環(huán)境及其設(shè)備系統(tǒng)知識要點與整體教學(xué)布局。了解專業(yè)的研究對象和學(xué)習(xí)內(nèi)容；增加學(xué)生對建筑行業(yè)及專業(yè)系統(tǒng)、設(shè)備及主要應(yīng)用的感性認(rèn)識，提高對建筑環(huán)境控制、城市燃?xì)夤?yīng)、建筑節(jié)能和建筑設(shè)備智能化等工程領(lǐng)域的理解以及學(xué)生的工程意識和解決實際問題的初步能力，為學(xué)習(xí)專業(yè)課奠定了堅實的基礎(chǔ)，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的能動性。

因此，加強實習(xí)環(huán)節(jié)的培訓(xùn)對于畢業(yè)后順利通過注冊工程師考試具有重要作用[6]。根據(jù)建環(huán)專業(yè)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范，本科教育應(yīng)建立認(rèn)識實習(xí)的實踐模塊[7]。

畢業(yè)實踐通過校內(nèi)實踐與校外參觀相結(jié)合教學(xué)手段，使學(xué)生了解并掌握彎頭的制作步驟及展開圖繪制方法，使學(xué)生認(rèn)識、了解常用制冷系統(tǒng)、空調(diào)機組工作原理及常用設(shè)備，拆裝暖通常用閥門及管件，安裝微型暖氣系統(tǒng)及帶領(lǐng)學(xué)生現(xiàn)場參觀空調(diào)系統(tǒng)、冷凍站及通風(fēng)系統(tǒng)。

培育學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的基本能力，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力，加強學(xué)生的團隊協(xié)作精神。

畢業(yè)實習(xí)是為了加深學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的理解，拓寬專業(yè)視野，使學(xué)生在建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程項目規(guī)劃、設(shè)計、施工及管理工作等方面得到綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求實的工作作風(fēng)，提高學(xué)生綜合運用所學(xué)理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識來分析和解決工程和科學(xué)研究中實際問題的能力，完成畢業(yè)設(shè)計。

三 實踐教學(xué)現(xiàn)狀存在的問題

目前，建環(huán)專業(yè)實訓(xùn)環(huán)節(jié)的方法和具體內(nèi)容日趨完善，但還存在一些問題，主要是實習(xí)時間的合理安排、實習(xí)基地的建設(shè)和具體實習(xí)內(nèi)容的方法等，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1. 認(rèn)識實踐環(huán)節(jié)的合理設(shè)置。認(rèn)識實踐是本專業(yè)學(xué)生開啟專業(yè)知識大門的首要環(huán)節(jié)，目前在用的培養(yǎng)方案中將認(rèn)識實踐和生產(chǎn)實踐合并在一起，放在了第5學(xué)期，部分專業(yè)課已經(jīng)開設(shè)并學(xué)習(xí)完畢，再進行流水式的認(rèn)知參觀，意義不大，且不能較好地促進對專業(yè)設(shè)備、系統(tǒng)等想象聯(lián)想不到，對專業(yè)顯然無法達到認(rèn)識實踐的根本目標(biāo)。

2. 實踐基地的建立是實踐活動順利開展、實踐教育質(zhì)量保證的基礎(chǔ)。當(dāng)前的實習(xí)地點大多數(shù)是通過老師的個人關(guān)系，多為專業(yè)相關(guān)的企業(yè)單位，隨著公司工程規(guī)?；a(chǎn)和自動控制技術(shù)的提高，學(xué)生的動手實踐能力大大降低，即低參與度、低主動性和低積極性。實踐的內(nèi)容和時間無法保證，實踐以參觀、走馬觀花的方式進行。實踐效果大打折扣。

3. 實踐方式單一，學(xué)生興趣不高。建環(huán)專業(yè)涵蓋采暖、通風(fēng)、空調(diào)、燃?xì)?、鍋爐等諸多方面。但一般的實習(xí)主要集中在換熱站、制冷機房、鍋爐房空調(diào)末端等，實際通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的安裝過程、鍋爐房建設(shè)基本無法實現(xiàn)。因此，認(rèn)識實踐、生產(chǎn)實踐和畢業(yè)實踐在內(nèi)容和方式上沒有本質(zhì)區(qū)別，導(dǎo)致實踐內(nèi)容重復(fù)，未能在實踐大綱中體現(xiàn)各種實踐的目標(biāo)和要求。

4. 由于實踐的特殊性，實踐只能集中在工程的某一部分，且是已完成并投入運行的工程，工程管網(wǎng)的布置、管道敷設(shè)和系統(tǒng)施工等，無法全方位地了解整個流程等。

5. 未考慮學(xué)生就業(yè)方向的差異性，進行統(tǒng)一安排；實踐安排時間不盡合理，比如，畢業(yè)實習(xí)時間在考研復(fù)試準(zhǔn)備階段等，造成學(xué)生對實踐環(huán)節(jié)認(rèn)知不夠等。

四 實踐教學(xué)的改進方法

針對上述問題出現(xiàn)的實踐效果差等問題，可采取以下措施一一攻破。

調(diào)節(jié)認(rèn)識實踐的時間，將其安排在第4學(xué)期學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課之前。在老師的帶領(lǐng)下，認(rèn)識了解暖通空調(diào)的設(shè)備構(gòu)造、產(chǎn)品外形、系統(tǒng)組成；在認(rèn)知的過程中，引導(dǎo)學(xué)生探索，激發(fā)興趣愛好，以進行專業(yè)知識學(xué)習(xí)時有針對性的補充和掌握。

學(xué)校、學(xué)院應(yīng)加大對實際基地的建設(shè)。聯(lián)合企業(yè)建立校企合作模式，不要只停留在教師聯(lián)系公司和學(xué)生走馬觀花式的參觀。創(chuàng)建供熱、通風(fēng)、空調(diào)、燃?xì)狻㈠仩t、機房等施工安裝平臺，使學(xué)生能夠動手進行獨立的實踐體驗。根據(jù)現(xiàn)有實踐基地的性質(zhì)和特點，本專業(yè)近兩年開設(shè)了澳藍（福建）實業(yè)有限公司、昆山臺佳機電有限公司、西安唐華精工環(huán)境工程有限公司、西安秦華熱力集團等十余個包括專業(yè)不同課程內(nèi)容和體系的設(shè)計、施工和運營拓展的教學(xué)實踐基地，實踐基地建設(shè)有顯著效果。

在原有實踐參觀的基礎(chǔ)上，對采暖通風(fēng)空調(diào)專業(yè)設(shè)備工作原理圖、現(xiàn)場工作流程、設(shè)備節(jié)點做法、管道連接方式等保留圖片資料；錄制管道切割加工、散熱器組對、通風(fēng)管道加工等現(xiàn)場視頻資料。結(jié)合專業(yè)實踐需求，借助虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻資料庫建設(shè)等，結(jié)合專業(yè)教師、工程師的專業(yè)技術(shù)開發(fā)經(jīng)驗，參照本專業(yè)培養(yǎng)方向，分類建立圖片、視頻等多媒體實踐素材庫。基于實踐性質(zhì)、實踐內(nèi)容等情況，開發(fā)出實踐教學(xué)軟件，全面了解暖通空調(diào)系統(tǒng)。

合理安排畢業(yè)實踐教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的興趣愛好、就業(yè)去向、畢業(yè)設(shè)計方向進行選題。將不同需求的學(xué)生和老師分組，有針對性地選擇實踐企業(yè)，注重實踐操作，發(fā)揮學(xué)生發(fā)展的主體性和差異性，不僅可提高學(xué)生和老師的積極性，也是對學(xué)生發(fā)展切實有效的措施。

五 結(jié)語

實踐教學(xué)是工科類高等院校專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，是培育學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力、樹立工程意識和提高綜合素質(zhì)不可或缺的環(huán)節(jié)[8]。因此，實踐教學(xué)在未來教育教學(xué)發(fā)展中的重要性日益凸顯。通過聯(lián)合學(xué)校和學(xué)院對各類實踐教學(xué)時間進行進一步的研究和重新安排；采用專業(yè)圖片、視頻等多媒體資料庫開發(fā)實踐教學(xué)軟件來建立線上平臺，增強對實踐內(nèi)容的立體掌握，對部分難以參觀的內(nèi)容做到全方位展示，參觀或動手操作之前做到心中有數(shù)，增強對實踐內(nèi)容的全面了解和掌握，改革建環(huán)專業(yè)實踐教學(xué)體系，全面提升實踐效果。