建筑環境與設備專業創新型綜合實驗課程的設計

方武 程海峰 王晏平

摘 要 建筑環境與設備專業的專業課程量多面廣，通過開設創新型綜合實驗課程，能夠將零碎的知識點以實踐性教學的方式系統化，彌補畢業設計的不足，提高學生的工程能力。同時也是市場對應用型人才的要求，分層次因材施教的需要（個性化教育）。介紹某區域性高校實施創新型綜合實驗課程教學的經驗。

關鍵詞 建筑環境與設備專業；創新型綜合實驗；創新型專業人才

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：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

建筑環境與設備專業是個學科交叉性較強的專業，專業知識涉及建筑、環境、能源、機械、電子等多個學科，專業知識的量多面廣是其鮮明的特點。同時正是由于專業知識的范圍廣，所以其深度較淺，更側重于各個學科知識的銜接和應用。針對這種特點，在專業實驗課程的設置上就必須突出知識點的綜合性和應用性。綜合性是要將各門課程相對零散的知識加以融合，讓學生能夠通過實驗將所學的知識聯系起來，達到知識的融會貫通。應用性則是通過貼近工程實踐的實驗項目來加強學生實際工作能力的培養。這一點對于區域性高校尤為重要，因為區域性高校的畢業生多數是要到基層一線的崗位工作，沒有過硬的實踐能力，就無法迅速適應工作的需求。下面結合安徽建筑工業學院建筑環境與設備專業開展創新型綜合實驗課程教學的過程，談談思路。

1 創新型綜合實驗課程的設計思路

如前所述，為了培養學生綜合應用所學知識解決實際問題的能力，開設創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用性。

1.1 實驗項目在設計上必須考慮多個知識點的綜合

實驗的綜合性主要體現在它要用某一門課程或多門課程知識， 對學生的實驗技能和實驗方法進行綜合訓練[1]。建筑環境與設備專業是個應用型的專業，這一特點注定了教師在教學中無需加強單個知識點的深度，而要注意多個知識點的銜接與應用。換句話說，就是弱化其深度，強化其廣度。因此，在設計實驗時，多個知識點的綜合就非常重要了。

1.2 實驗要強調應用性，加強工程能力的培養

以往的實驗多數是與課程內容相連接，也就是課內實驗。這樣的實驗更側重于基礎知識的教學，而與實際工程是脫節的。當前的人才市場是需要能夠解決實際工程問題的人才，單純的基礎性實驗教學顯然滿足不了用人單位的要求。教學中有課程設計和畢業設計作為對學生工程能力培養的手段，卻沒有實際動手能力的訓練。生產實習和畢業實習可以培養學生實際動手能力，然而現在工程單位體制上的改革讓多數的實習已經變成走馬觀花，沒有發揮它應有的作用。因此，設置與工程實踐相結合，以培養學生實際工程能力為目的實驗課程，是對畢業設計和實習的補充，同時也是針對當前社會需求對人才培養方式的改革與創新。

1.3 以設計性、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，這里著重談談設計性實驗。設計性實驗是一種介于基礎教學實驗和科學實驗之間的，具有對于科學實驗全過程進行初步訓練的較高層次的教學實驗。設計性實驗的實驗題目由實驗教師提出，學生在實驗中要根據題目的要求自己查閱資料，設計實驗方案，選擇并操作實驗儀器，記錄整理數據，思考論證，最終完成實驗報告。應該說設計性實驗的教學在執行上要比基礎性實驗麻煩許多，然而它對于培養學生解決實際問題的能力卻很有好處，特別是當前提倡加強學生創新能力的培養，此類實驗就是很好的教學手段。另外，設計性實驗也為開展開放性實驗、分層次實驗教學提供了有效的實施途徑。以往的實驗對每個學生都是一樣的教學方法，這就忽視了學生的個性化能力的培養。須知每個學生的知識水平、興趣愛好、將來的專業發展方向不盡相同，在教學中也應考慮學生之間的差別，做到因材施教。設計性實驗在其教學形式上相對靈活，學生可以根據自己的興趣愛好和將來的專業志向選擇不同的實驗項目進行學習、探索和思考，開放性、分層次的教學理念在此也就得到落實。當然，設計性實驗在學生組織上相對松散，所以實驗過程中對學生實驗的引導和監督也是必要的。

2 創新型綜合實驗課程的內容

建筑環境與設備工程專業是以建筑環境科學為依托，運用科學理論方法和工程技術研究人們與建筑環境之間的關系，規劃并創造人工環境的一門綜合型應用學科[2]。既然作為專業綜合實驗課程，那么其實驗內容應該對該專業的各個領域都有所涉及。這里從系統、設備、人工環境三個方面將實驗內容列出。

2.1 系統

建筑環境與設備工程專業主要任務就是在做系統，優化系統的各個組成部分，以使其工作協調一致。這里有4個實驗項目。

1）空調系統的現場認識。此項目是要學生通過實驗對中央空調系統有個全面的認識，認識空調系統設備，了解功能，根據現場布置畫出系統原理圖。

2）對暖通空調綜合冷熱源系統運行節能調試。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，學生在實驗中不僅可以對空調系統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，學生不僅知道空調系統中哪些能源可以利用以利于建筑節能，同時也知道如何實施、如何操作來實現這些構想。這也體現了實際工程能力培養的教學理念。

3）空調系統的故障診斷與自動化運行管理。隨著智能建筑技術的發展和建筑節能要求的提高，空調系統的自動化程度要求也是越來越高。學生在課程學習上，空調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了實驗的綜合性這個特點。此項目可設置多種類型的實驗，可以按教學要求設置深淺不一、內容多樣的實驗子項目供學生學習鍛煉。

4）空調水系統和風系統水力平衡實驗。系統的水力平衡是空調系統的老問題，然而管道網絡在流量和壓力分配的復雜性上也一直是設計者的難題。也正因為這樣，這個實驗項目是發揮學生創造力的良好平臺，或許將來學生就在實驗中找到解決問題的有效方法。

2.2 設備

設備是組成系統的主要單位，通過實驗對設備性能進行學習和研究也是非常必要的。設備方面設置4個實驗項目。

1）風機盤管實際運行特性測試及控制。作為中央空調系統常用的末端裝置，學生必須對其結構和工作原理非常熟悉，實驗中還應了解測試和評價風機盤管性能優劣的方法。

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

3）風冷熱泵系統運行控制。風冷熱泵系統及多聯機系統在工程中都有其應用場所，學生也應通過實驗了解此類設備的結構、工作特點和測試評價設備性能的方法。

4）水泵運行調節特性分析。在流體輸配管網課程的課內實驗里有關于水泵和風機的性能測試實驗，這里提出的水泵運行調節特性分析是研究水泵接入管網后其性能特點的變化，學生能通過實驗了解水泵在管網中工作的情況，為其以后工作中水泵選型、水泵運行節能增加直觀的認識，可以說更具綜合性，也更有實際意義。

2.3 人工環境

人工環境是建筑環境與設備工程專業工作的對象，系統工作的好壞首先要看它實現的人工環境是否滿足要求。學生要掌握測試評價環境優劣的方法，控制調節環境參數的方法。這里設置了兩個項目。

1）室內環境的人工控制。要求學生首要掌握環境溫度的控制，然后再向濕度、潔凈度、氣流流速控制方面延伸。在控制技術上，學生要掌握PID控制的方法。

2）室內氣流組織與分布。學會實驗測量室內流速的方法，并會利用CFD技術分析各種氣流組織形式的特征。隨著CFD技術的應用普及，讓學生在本科階段就接觸先進的實驗分析方法，對其以后的專業發展意義深遠。

3 創新型綜合實驗課程的實施

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

4 結束語

創新型綜合性實驗課程是專業實踐性教學的重要環節，這對培養創新型專業人才有著重要的作用。此處的創新有兩層含義：一是教學手段的創新，這是手段；二是培養學生的創新能力，這是目的。完全實現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問題，還有管理體制的問題。

參考文獻

[1]張旭濤.建筑環境與設備工程專業本科生綜合性實驗教學實踐[J].中國科教創新導刊，2008（14）：170.

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