基于工匠精神培養的冷熱源工程課程教學改革與實踐

劉猛　喻偉　蔣琰

摘要：冷熱源工程是建筑環境與能源應用工程專業的核心專業課程之一，本文基于工匠精神培養為目標，從基礎課與專業課知識銜接、課程內容與實際相結合、課程內容與時俱進三個方面介紹了存在的問題以及教學改革與實踐

關鍵詞：工匠精神；建筑環境；冷熱源工程

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）38-0132-02

一、引言

建筑環境與能源應用工程專業（簡稱建環專業）是由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調整形成，其最早期名為供熱、供燃氣、通風及空調工程專業[1，2]，其主要任務是為人們或者工藝提供符合生活和工作需求的室內環境。作為土木工程學科的下屬二級學科專業，已經有上百年的歷史，是一個相當成熟的專業。另一方面，近年來，隨著國家社會經濟的發展，人們生活水平的逐步提高，同時，在可持續發展背景下，能源環境問題成為全世界普遍關注的焦點，成為制約發展的重大問題。節能減排以及人居環境改善作為國家發展的重大戰略對建環專業的發展提出了新的需求，需要培養嚴謹、耐心、精益求精、具有工匠精神的建環工程師。“工匠精神”的核心內涵在于不僅僅是把工作當作職業，而是當作事業，樹立起了對職業敬畏、對工作執著、對技術產品負責的態度，注重細節，不斷追求完美和極致。

冷熱源工程是建環專業的核心專業課程之一，主要介紹空調冷熱源設備的基本原理、選擇及冷熱源系統的設計方法[3]。本文根據近年來國家科技與行業發展需求，分析目前課程講授中存在的主要問題，介紹基于工匠精神培養的冷熱源課程教學改革與實踐。

二、銜接專業基礎課與專業課學習

對于工科專業，基礎課與專業課學習容易脫節是一個較為普遍的現象和問題。按照知識循序漸進的體系，通常，數學、物理等基礎課在大一學習，工程熱力學、傳熱學、流體力學等專業基礎課在大二講授，冷熱源工程等專業課程安排在大三、大四。但在大三、大四進行專業課學習時，學生會對專業課的“顯性”知識感興趣，如，冷水機組的型式、系統設計方法、冷熱源新技術的發展現狀等，而忽視技術的內在原理以及基礎課和專業基礎課的重要性。在教學實踐中，采用了以下方法：

1.“說課”環節，給學生建立課程結構圖，如圖1，理清基礎課、專業基礎課以及專業課的內在關系，從思想上讓學生重視基礎課對專業課的作用，明白技術原理對專業實踐與發展的重要性。

2.加強對于制冷技術理論與原理部分的講解，增加對專業基礎課中相應基本知識的回顧，強化理論分析中結合壓焓圖的應用，使學生能夠針對性地了解和掌握與專業課程相關的專業基礎課程理論知識點。

3.在冷熱源部件與設備的講解中，廣泛運用基礎課以及專業基礎課的知識點進行推導分析。例如，運用工程熱力學熵增原理推導制冷系數極值表達式；采用高等數學中偏導數的知識，推導與理解制冷制熱系數與相關溫度參數的關系；利用壓焓圖進行制冷設備節能措施的原理；結合傳熱學知識講解蒸發器和冷凝器設計上的區別以及性能提升的方法；結合大學物理中的彈簧原理闡述節流機構的設計溫差問題。做到“授之以魚”，更要做到“授之以漁”。

三、增強授課內容的可接受性

冷熱源工程作為工科專業的專業課，在課程教學中會大量涉及實際工程應用，然而，本科學生基本上沒有任何工程經驗，同時，由于目前本科培養強化對學生知識廣度方面的培養，促進跨學科創新能力的孕育，培養方案中增加了適當跨專業的通識課程學習，原有專業課程學時數相對以前精簡很多，學生掌握專業知識的難度增大。在教學實踐中，采用了以下措施：

1.針對授課內容，合理選擇授課方式。冷熱源工程課程內容中，有些內容偏重基礎理論，需要結合實際推導，為提高學生對知識的理解和吸收，通過傳統板書講解；有些內容偏重工程應用，需要強化學生的感性認識，采用多媒體課件進行傳授；有些知識點涉及不同觀點，采用引導式或討論式的教學方式。

2.授課知識與案例與生活接軌。冷熱源工程課程內容可服務于大型工程，也可服務于普通的家庭。學生沒有相關工程經驗，通常對實際的大型工程的冷熱源機組設備感性認識較弱，而對家庭使用的房間空調器接觸較多。在教學實施過程中，通過以房間空調器的各個部件為切入口，闡述原理與性能，然后擴展到大型冷熱源設備，通過類比方式，提高學生對實踐知識的理解和掌握水平。

3.借助多種通訊交流平臺，如QQ群、微信群等，有機整合課上課下時間。課前通過交流平臺，以日常生活中的實際問題為引導，促進學生課前預習與思考，帶著問題進行學習。例如，家用空調安裝接管方式，引導學生思考制冷循環的節能措施；空調冬季運行延遲問題，引導學生理解制冷系統輔助設備的工作原理；冬季房間空調器風口調節以及噪音問題，引導學生思考冬季除霜工況工作原理以及對室內環境的影響。課后通過交流平臺，提供相應的網絡信息資源，豐富課程內容，同時為學生提供獲取相關可靠專業知識的途徑。

四、 課程內容與時俱進

隨著國家社會經濟的發展，人們對室內熱環境改善的需求日益提升，同時，節能減排與人的居住環境改善等國家重大戰略的實施，使行業發展日新月異，冷熱源課程的授課內容也需要與時俱進。

1.結合國家重大科研項目以及行業發展需求，每年更新相關課件內容，將科研與實踐的相關成果，應用到課堂教學中，推動產學研的結合。

2.采用相關的社會熱點問題作為課件內容，比如：南方供暖、家用變頻空調的節能問題、無氟空調等，提高學生對專業知識的興趣與理解。同時，通過課堂講授與討論，引導學生運用專業的基礎知識分析實際問題。

3.依托承擔的國家和企業重大課題，在學院多個國家級科研、教學等基地平臺，以及企業實踐教學基地的支撐下，鼓勵學生積極參與科研培訓計劃（SRTP）項目以及相關專業競賽項目，有機地實現產學研的融合，課上課下的融合。

參考文獻：

[1]高等學校建筑環境與設備工程學科專業指導委員會.高等學校建筑環境與能源應用工程本科指導性專業規范[M].北京：中國建筑工業出版社，2013.

[2]陳曉，李小華，張國強，李念平.注冊工程師制度和建筑環境與能源應用工程專業教學改革[J].高等建筑教育，2013，（06）.

[3]丁勇，劉猛.冷熱源工程課程結構體系建設探討[J].高等建筑教育，2011，（02）.endprint