《流體輸配管網》課程教學關鍵問題研究

陳偉嬌

摘要：《流體輸配管網》是建筑環境與能源應用工程專業的一門專業基礎課，本文指出了《流體輸配管網》課程的特點及教學過程中存在的問題，分析了如何更好地發揮課程實驗的作用，認識實習在該課程教學中的作用，并提出在教學過程中應輔以實際的工程案例，更好地做到理論與實踐相結合。

關鍵詞：《流體輸配管網》；課程實驗；認識實習；工程實例

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0175-02

一、引言

2012年，建筑節能技術與工程、建筑設施智能技術（部分）、建筑環境與設備工程合并為建筑環境與能源應用工程專業。本專業本科學生的培養目標為：培養具備從事本專業技術工作所需要的理論知識及專業技術能力的人才，學生畢業后可在房地產公司、設計院、工程建設公司、設備制造企業、物業管理等單位從事供熱、空調、通風凈化、冷熱源、建筑給排水等方面的設計、安裝、研發、運行管理等崗位的工作。據調查及我校畢業生的就業反饋，本科生的擴招導致了就業競爭的加劇，建筑行業對就業人員的要求也更為嚴格，要求畢業生一到崗就能很快投入重要的工作中。因此，對于高校的專業基礎課及專業課的教學工作，必須適應社會的需求，合理地調整教學方法。本文針對建筑環境與能源應用工程專業的專業基礎課——《流體輸配管網》課程進行探討，分析該課程在教學過程存在的關鍵問題及解決方案。

二、《流體輸配管網》課程特點

北方工業大學的建筑環境及能源應用工程專業自2007年第一屆招生以來已經經歷了9個年頭，本專業學生主修的專業基礎課包括：工程熱力學、傳熱學、流體力學、熱質交換理論及流體輸配管網。《流體輸配管網》屬于流體力學的后續課程，該課程系統地闡述了通風空調、采暖供熱、城市燃氣、建筑給水排水、工廠動力和消防工程等所采用的各種流體輸配管網的基本原理和工程計算分析方法。[1]覆蓋面廣，內容復雜，抽象且實踐性強[2]。因此，該課程在教學過程中存在的主要問題就是：由于課程中涉及到的管網系統種類繁多，內容抽象，不易理解，僅靠單純的課堂講解很難獲得良好的教學效果。所以，在教學過程中必須想辦法使理論與實際相結合，改變傳統教學中“重理論，輕實踐”的教學模式，提高學生的學習興趣，增強學生的動手及工程應用能力，鍛煉學生的實踐意識，提高學生綜合素質，進而增強學生對課程內容的理解和掌握效率。

三、課程實驗在《流體輸配管網》教學中的作用

《流體輸配管網》課程實驗教學的目的是通過課程實驗加深學生對管網系統及動力源設備——泵與風機的理論知識的理解和掌握，提高學生實際動手能力和分析、解決問題的能力。目前，《流體輸配管網》課程的教學課時為48學時，其中44學時為課堂講授，4個學時為實驗課。實驗課只開設了離心風機的性能測試實驗及管路串并聯實驗，實驗內容不足以滿足學生對管網系統及動力源的初步認識及理解。但過多地增加實驗學時又必然會導致課堂教學內容的壓縮。另外，目前實驗課的教學方法是首先在課堂上由任課教師進行相關知識的講授，然后實驗課時在實驗老師的帶領下進行相關的課程實驗，教學和實驗銜接不是很緊湊。因此，對于《流體輸配管網》的實驗教學改革要著重考慮兩方面的問題：一是教學內容的提煉和實驗課程的安排，在教學過程中，可以考慮使用相關的仿真教學軟件或建立相關的模擬實驗平臺，在授課過程中利用仿真軟件可使學生更容易理解抽象的工程問題，利用模擬實驗平臺可使學生更形象地認識系統的流程、環路的知識，提高學生對管網知識的學習興趣，增強學生對書本上較為枯燥理論的理解；二是合理地安排教學內容和實驗課內容，讓二者更好地銜接。可以考慮將與實驗課內容相關的教學內容安排在實驗室現場講授，或調整實驗課時間，理論教學完成后馬上進行課程實驗，這樣既可以鍛煉學生的動手能力又可以增進學生對課堂內容的理解。

四、認識實習在《流體輸配管網》教學中的作用

認識實習在建筑環境與能源應用工程專業的教學過程中是一項非常重要的環節。對于認識實習，北方工業大學有絕對的自身優勢，那就是本校所有的教學樓、實驗樓及宿舍的采暖系統、空調系統、建筑給排水系統均由本專業有豐富工程設計經驗的教師設計。并且，為了便于學生參觀實習，空調部分管路下未安裝吊頂，學生可以在實習教師的帶領下，對本專業典型的風機盤管加新風系統、全空氣系統、多聯機系統、宿舍樓的采暖系統、鍋爐房及外網系統、制冷機房，建筑給排水系統、中水處理系統、高層建筑防排煙系統等進行細致地參觀學習。在參觀過程中，實習教師會首先簡單介紹各系統的構成及特點，介紹完畢后，立即帶領同學到相關現場進行實習，增加了學生對專業知識的學習興趣。另外，本專業認識實習安排在大二下學期期末的暑假，新大綱修訂后《流體輸配管網》課程安排在大三的下學期，在專業課供熱工程、暖通空調之后開設，與鍋爐房設備、工業通風同時授課。這樣，學生在認識實習過程中首先對本專業各種管網系統有了初步的認識；在供熱工程的學習過程中對供熱系統的布置有了細致的了解；在暖通空調課程的學習過程中對空調的冷凍水管網、冷卻水管網、凝結水管網、全空氣系統有了系統的認識。之后，再進行《流體輸配管網》課程學習，學生在頭腦中已經有了管網的知識，能夠系統地理解各種管網系統的構成及附件的作用；能夠正確地判斷水力計算過程中環路的意義；進而能夠在學習了《流體輸配管網》課程后，正確地應用所學的知識進行各類管網系統的水力計算及設備選型計算，為將來的課程設計及畢業設計打下良好的基礎，使教學能夠達到事半功倍的效果。另外，這樣的教學安排還可以避免《流體輸配管網》教學過程與其他專業課程交叉部分的重復講解。《流體輸配管網》教材中存在部分與其他專業課交叉重復的內容，如采暖的重力循環系統，空氣調節的均勻送風系統等，如不加以提煉既造成了學時的浪費又降低了學生的學習興趣。因此，可以把交叉部分的教學內容作為課后作業，讓學生自己加以復習，這樣既精簡了教學內容，又使學生加深了對教學內容的理解和掌握程度。

五、工程實例在《流體輸配管網》教學中的作用

所有的工程實踐問題都是在理論指導下解決的，因此為了將學生培養成合格的工程技術人員，需要學生更多地將理論知識與實踐很好地結合，這就需要學生在學習階段就開始積累工程實踐經驗。[3]因此，可以考慮在《流體輸配管網》教學過程中展開適當穿插工程案例的講解，如在進行機械循環管網水力計算的講解過程中，可以給學生展示本校某5層教工宿舍采暖系統的設計圖紙，基于學生已經完成了供熱工程的學習，可以讓學生自己練習讀懂各層平面圖的布置，再結合平面圖的布置自己繪制出系統圖，找出最不利環路，然后再結合設計圖講解系統的構成、管路的布置、最不利環路的確定、水力計算的步驟、水力平衡的計算等。在進行泵、風機與管網系統匹配的講解過程中，可以輔以第二教學樓的風機盤管系統的系統圖和制冷機房設計圖紙。同樣的，結合各層平面圖，讓學生自己繪制系統圖和制冷站系統流程圖，然后再結合圖紙進行冷凍水、冷卻水管網水力計算的方法和步驟的講解，進行水泵選型的講解，這樣既能夠提高學生的學習興趣，又可以使學生在《流體輸配管網》課程基本理論的學習過程中，培養自己的識圖能力并掌握部分工程經驗，同時能夠提前接觸到本專業設計相關的標準及規范，有助于學生將來在畢業后進入工作崗位時，能夠更好地做到理論和實際相結合，更快地適應工作的要求。

六、結論

《流體輸配管網》是建筑環境與能源應用工程專業中一門重要的專業基礎課，基于該課程的特點及教學過程中存在的問題，在教學過程中，應合理地安排課程教學順序，提煉課程教學重點、難點，充分利用有限的學時；加快模擬實驗平臺的建設，利用模擬實驗平臺，激發學生的學習興趣，提高學習效率及教學效果；充分發揮認識實習和工程案例在教學中的作用，以工程實踐為導向，培養學生理論聯系實際的能力。

參考文獻：

[1]付祥釗，肖益民，等.流體輸配管網[M].第三版.中國建筑工業出版社，2010.

[2]周亞素.《流體輸配管網》課程的改革與教學實踐[J].中國科教創新導刊，2009，（34）：209.

[3]谷志攀，劉靜，陽季春，項毅，周湘江.基于“工程意識”培養的“流體輸配管網”課程教改探索[J].中國電力教育，2013，（23）：85-86.