《流體輸配管網》課程教學關鍵問題探討

馬立

（西南科技大學，四川　綿陽　621010）

《流體輸配管網》課程教學關鍵問題探討

馬立

（西南科技大學，四川綿陽621010）

《流體輸配管網》是建筑環境與設備工程專業的重要核心課程，為改進教學方法，總結歸納了作者多年的教學經驗，形成了基本設計法，指出了教學的關鍵是構建系統的理論構架和知識的應用，提出了工程案例教學法。同時，教材和實驗室建設也是該課程教學重要的內容。

《流體輸配管網》；系統；知識應用；基本設計法；工程案例教學法

一、概述

在建筑安裝工程行業中，管網問題是最為突出的。調查表明，大多數的工程質量問題都是存在于各種管網。同時，管網設計與調試不良也造成了巨大的能源浪費。因此，管網知識和技術方法成為建筑環境與設備工程專業的重要教學內容。1998年教育部頒布了新的高等教育專業目錄，將原來的“供熱通風與空氣調節”專業與“城市燃氣供應”專業合并，調整為“建筑設備與環境工程”專業。為了適應專業調整和新的教學思想以及教學改革的需要，全國高等學校建筑環境與設備工程專業指導委員會在認真總結多年教學實踐的基礎上，設立了反映本專業共性的《流體輸配管網》課程。該課程于2002年3月正式為建筑環境與設備工程專業本科生開出。《流體輸配管網》教材第一版、第二版以及第三版分別于2001年9月、2005年7月和2010年2月由中國建筑工業出版社出版。

建筑環境與設備工程本科教學改革的中心任務是拓寬專業口徑，增強適應性。平臺課程的設置是為了實現“拓寬專業面，增強適應性”的重要手段。《流體輸配管網》課程是系統闡述建筑環境與設備工程專業各種工程中，普遍涉及的流體輸配工程技術原理與方法的一門專業平臺課程，是建筑環境與設備工程專業的一門核心課程。該課程是將各專業課程中的管網系統原理歸納提煉而形成的新的平臺課程。通過教學和實踐，使學生掌握各類工程中的流體輸配管網原理，掌握進行管網系統設計分析、調試和調節的基本理論和方法，并形成初步的工程實踐能力。

工程實踐中與本專業有關的流體輸配管網，種類很多，技術繁雜。同時，平臺課的教學計劃學時又非常有限。《流體輸配管網》課程一般設置48學時教學，其中理論教學為44學時，實驗4學時，從講精講細的要求來說略顯不足。同時，《流體輸配管網》課程要求主講教師工程經驗豐富，能用充足的工程案例引導和促進教學。若采用原來專業課的教學方法，面面俱到，講授新構成的平臺課程，難以獲得好的教學效果。曾有年輕教師講授該課時照本宣科，課堂教學味同嚼蠟。為此，全國相關高校的教師進行了不斷地研究探討與實踐[1-9]，提出了許多有效和富有特色的教學方法。本文作者長期主講該課程，并獲得學院資助完成了《流體輸配管網》精品課程建設。對幾年來的教學經驗進行了總結與提煉，在此拋磚引玉，期望和同行進行深入研究，共同搞好《流體輸配管網》課程的教學，培養具有創新意識和能力的專業人才。

二、課程教學的關鍵問題探討

《流體輸配管網》課程教學的兩個關鍵如下。

1.構建完整系統的理論知識。必須把本專業各類流體輸配管網共同的技術原理和方法進行歸納整合并講深、講透、講完整，即構造一個系統的共性體系。王文新等探討了管網水力計算的相關問題[10]。以管網設計方法為例，分析枝狀管網設計中的假定流速法、壓損平均法和靜壓復得法等從實質上講是相同的，只是在管徑、流速、流量、比摩阻等四個參數中的已知條件有不同的區別，只要給出這四個量中任意的兩個量即能算出另外兩個量，因此筆者將上述涉及方法統一歸納成一個普遍適用的設計方法——基本設計法，使得學生能從本質上掌握管網設計原理，而不至于被各種方法的名稱所困惑。基本設計法原理框圖見圖1。

圖1　管網基本設計方法原理框圖

2.培養應用理論解決工程問題的方法。多年的教學效果反饋調查表明，學生在學習過程中的最薄弱之處就在于如何應用知識解決實際工程問題。因此，要注意平臺課溝通基礎課與專業課的橋梁作用，不能脫離具體的工程實踐，講授純粹的網絡理論。共性原理要能解決個性（具體管網）的問題。

三、工程案例教學法應當成為工程類專業的主要教學方法

大學工程類專業教學根本在于培養學生應用專業知識解決實際工程問題的能力，而不僅是給予學生書本知識，是“漁”和“魚”的問題。多少年來，總能聽到學生工作后感嘆把知識還給老師和學校，分析這個現象，問題歸根結底還在教師教學方法的問題。目前，不少大學教師學歷很高，但都沒離開過學校，嚴重缺乏工程經歷，解決工程問題能力更為薄弱。

案例教學法由來已久，得到了廣泛運用，如哈佛大學的工商管理課程就主要采用案例教學。多年教學效果證明，《流體輸配管網》課程非常適用工程案例教學法。工程案例教學法對主講教師要求較高，不僅要求流體力學等理論功底扎實，更要具有豐富的工程實踐經驗和積累，能給予學生清晰的應用理論解決工程問題的技術路線，培養學生解決工程問題的思維模式和方法，這也就是要達到“雙師型”（工程師+教師）教師的要求。

《流體輸配管網》課程的工程案例主要包括：常見管網系統的形式，氣體管網常見問題及分析，液體管網常見問題及分析，泵與風機選用問題和管網調節方法與實踐。上述工程案例均應是教師親歷所為，在教學中可先給出案例問題，再分析和給出解決案例問題的理論知識，找出問題的實質，查閱資料文獻，最后運用理論知識提出解決方法，給出案例的處理結果印證方法的可行性。如果再運用圖片或錄像等輔助手段則效果會更佳。例如，對熱水采暖中同程式管網和異程式管網導致水力失調末端散熱器不熱的案例分析就可以生動地講解同程式管網和異程式管網的異同、阻力平衡的原理以及采暖系統的調試方法。多年的教學實踐證明，工程案例教學法的效果是良好的。

《流體輸配管網》課程的教學還可以結合國家注冊公用設備工程師考試安排適當的練習和考試內容。注冊公用設備工程師考試是建筑環境與設備工程專業學生今后工作中的一件大事，該考試緊密聯系了專業相關規范和工程實踐，其中“流體輸配管網”占了不少的內容，所以在教學中讓學生提前接觸可以提高學生的學習熱情和能力。

四、教材與實驗室建設

教材是學生自學的主要工具。分析目前出版的《流體輸配管網》教材，由于建設周期短、編者工程實踐不足等原因，前述二大關鍵主要問題還沒有很好解決。在理論知識的組織上仍顯得分割、凌亂，系統性不足，并沒有形成《流體輸配管網》課程獨有的系統理論和技術方法，在工程應用方面則更為缺乏。同時，教材還應適當聯系目前的專業技術規范，培養學生規范的工程習慣。建議以典型案例為引，進而學習相關概念和理論，最后歸納出管網共性。

《流體輸配管網》課程需要實驗驗證，實驗其實也是一種工程實踐。對于目前常見的枝狀管網而言，只需花少量的錢分別建設一個空氣和水的枝狀管網綜合實驗系統，把工程中常見的一些設計和安裝錯誤設計在實驗管網中，例如水力失調、管道中管徑突變造成靜壓負值等，就可以生動、鮮明地讓學生理解和掌握相關知識，還可以讓學生動手完成管網測試和調試等多項內容。

五、結論

《流體輸配管網》是建筑設備與環境工程專業一門非常重要的核心平臺課程，不僅是聯系其他專業課程的平臺，而且應當是聯系學生理論知識與工程應用能力的平臺。其教學關鍵是構建完整、系統的理論知識和培養應用理論解決工程問題的方法，所以對教師和教材以及實驗室建設有專門的要求。各種教學方法的最終目的是讓學生學習并會應用知識解決工程問題，因此應用工程案例教學法證明是行之有效的。

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The Discussion on Key Teaching Methods of the Pipe Network for Fluid Distribution Course

ByMa Li
Southwest University of Science and Technology，59 Qinglong Road，Mianyang，Sichuan，P.R.China 621010

The pipe network for fluid distribution isa core course of building environment and equipmentengineering.In order to improve the teaching method，the author summarizes years of teaching experience.The key of teachingmethod are constructing a systematic theory framework and application ofknow ledge.The fundamentaldesign method and engineering case teachingmethodology are presented.The teachingmaterialand laboratory building are also importanteventsof the course teaching.

Fluidpipeline networkcourse teaching，System，Know ledge application，Fundamental design method，Engineering case teachingmethodology

G642.0

A

1674-9324（2014）45-0206-03

馬立（1969-），男，博士（在讀），西南科技大學土木工程與建筑學院副教授。