談建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

　　論文摘要:為了適應(yīng)對與設(shè)備工程專業(yè)人才的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的要求,從實(shí)驗(yàn)教學(xué)角度出發(fā),文章提出對建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行重新構(gòu)建的思路, 并對實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了探討。

建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)是根據(jù)部1998年頒布的全國普通高校本科專業(yè)目錄將“供熱通風(fēng)空調(diào)工程”和“燃?xì)夤こ?rdquo;整合而成的新專業(yè)。根據(jù)資料顯示,本專業(yè)現(xiàn)在校學(xué)生3萬人。每年約6500名畢業(yè)生走向工作崗位。隨著我國大學(xué)本科招生規(guī)模的擴(kuò)大,畢業(yè)生就業(yè)壓力逐年增大,如何提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力以適應(yīng)社會需求的任務(wù)擺在了我們的面前。為了適應(yīng)人才的要求,筆者從實(shí)驗(yàn)教學(xué)角度出發(fā),指出實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系重新構(gòu)建的迫切性,并提出構(gòu)建新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的思路。
　　一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系重新構(gòu)建的迫切性
1.以適應(yīng)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的特點(diǎn)
建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)是以建筑環(huán)境科學(xué)為依托,運(yùn)用科學(xué)理論方法和工程技術(shù)研究人們與建筑環(huán)境之間的關(guān)系,規(guī)劃并進(jìn)行創(chuàng)造人工環(huán)境的一門綜合型應(yīng)用學(xué)科。是由通風(fēng)、傳熱、聲、光、、生理、學(xué)等多門學(xué)科內(nèi)容交叉而形成的一門學(xué)科,具有以下特點(diǎn):
(1) 建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)集理論、實(shí)踐和工程技術(shù)于一體,是多學(xué)科形成的交叉專業(yè),專業(yè)的發(fā)展在一定程度上依賴于相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步。
(2) 建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)更注重創(chuàng)新性、實(shí)踐性,高效節(jié)能是本專業(yè)技術(shù)的主要目標(biāo),新型技術(shù)的發(fā)展主要以該目標(biāo)為基礎(chǔ)。
(3) 社會對本專業(yè)人才的要求是以應(yīng)用型為基礎(chǔ),逐步發(fā)展為對創(chuàng)新和綜合能力的要求。
2.安徽建筑學(xué)院(以下簡稱“我校”)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的發(fā)展
我校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)相對全國同類專業(yè)起步較晚,從1992年由暖通空調(diào)專業(yè)專科發(fā)展到2000年建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科至今,經(jīng)過多年來的努力,該專業(yè)建設(shè)取得了跨越式的發(fā)展。我校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)現(xiàn)為安徽省具有特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),并于2009年通過了教育部的專業(yè)評估。學(xué)科的發(fā)展在取得成績的同時也暴露了一些問題,其中構(gòu)建新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系成為目前需要解決的主要問題。
3.強(qiáng)化“課外能力”,加強(qiáng)實(shí)踐的需要
建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的教育應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)踐,強(qiáng)化“課外能力”。目前實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)的教學(xué)理念落后,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊,教學(xué)方法和手段單一,實(shí)驗(yàn)教學(xué)薄弱,實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備不完善。理論重于實(shí)踐,課堂重于課外的狀況要有所改變。這些問題不僅制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展,而且也阻礙了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)和創(chuàng)造性潛能的發(fā)揮。學(xué)生一定程度上存在“知識”和“實(shí)踐”相分離,缺乏將所學(xué)的理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐、創(chuàng)新的能力。建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)是工程應(yīng)用型專業(yè),涉及應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,根據(jù)我校2008屆、2009屆本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)信息的反饋,大部分畢業(yè)生從事于本專業(yè)或與本專業(yè)相關(guān)的崗位,如在設(shè)計部門、設(shè)備安裝公司、熱力公司、燃?xì)夤�司、設(shè)備銷售部門從事本專業(yè)的具體工作。若缺乏實(shí)踐創(chuàng)新能力,學(xué)生將不能夠很好地融入社會,如何使學(xué)生將所學(xué)的知識更好地應(yīng)用于工作中,滿足用人單位對人才結(jié)構(gòu)的需求,是本專業(yè)教育需要面對的問題。構(gòu)建新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力,從而培養(yǎng)合格的現(xiàn)代工程師是解決這個問題的主要方法之一。
　　二、新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建
1.開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程,實(shí)驗(yàn)教學(xué)集中化
建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)是一個工程性很強(qiáng)的專業(yè),其專業(yè)課程的設(shè)置有著很強(qiáng)的工程背景,各主干專業(yè)課之間有很強(qiáng)的聯(lián)系性,適合開發(fā)綜合性、創(chuàng)新性、工程性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生能夠結(jié)合自己的專業(yè)方向,充分應(yīng)用所學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)知識,在實(shí)驗(yàn)課中發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性�；�礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程可集中在第四學(xué)期和第六學(xué)期。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)集中化強(qiáng)化課程之間的聯(lián)系,同時也有利于教學(xué)的連續(xù)性。
2.建立多級教學(xué)平臺的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力
我校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)在本科教學(xué)評估之前,實(shí)驗(yàn)室已有一定的規(guī)模,主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)有:傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)臺、工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺、燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)臺、空調(diào)系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)臺等,實(shí)驗(yàn)條件基本上滿足了理論教學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的要求,但專業(yè)的綜合、創(chuàng)新、工程實(shí)驗(yàn)缺乏。鑒于上述情況,我校以建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)評估為契機(jī),對建筑環(huán)境設(shè)備專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了擴(kuò)建。擴(kuò)建過程中盡量統(tǒng)籌兼顧,提高原有設(shè)備資源的利用率,并且盡可能與工程實(shí)際相結(jié)合,180萬元建立了風(fēng)冷熱泵中央空調(diào)系統(tǒng),制冷機(jī)鍋爐為冷熱源的中央空調(diào)系統(tǒng),地源熱泵中央空調(diào)工程系統(tǒng)。上述中央空調(diào)系統(tǒng)均采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控測量。根據(jù)建筑環(huán)境與設(shè)備工程實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容須進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系須重新構(gòu)建。
通過對與設(shè)備工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,為培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行重新構(gòu)架。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分級設(shè)置,構(gòu)建基礎(chǔ)—綜合—設(shè)計(創(chuàng)新)—工程四級教學(xué)平臺的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系:
(1)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺針對專業(yè)基本技能進(jìn)行訓(xùn)練,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)行是在教師講解實(shí)驗(yàn)原理、方法及注意事項后由學(xué)生在特定的時間里按步驟操作測量驗(yàn)證,使學(xué)生掌握本專業(yè)的基本實(shí)驗(yàn)理論知識和實(shí)驗(yàn)方法,多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)名稱:二氧化碳臨界狀態(tài)觀測及P-V-T關(guān)系、干空氣定壓比熱測試實(shí)驗(yàn)、空氣橫掠單圓管表面時的放熱實(shí)驗(yàn)、中溫輻射時物體黑度的測試、雷諾實(shí)驗(yàn)、伯努利方程儀實(shí)驗(yàn)、水泵風(fēng)機(jī)性能曲線實(shí)驗(yàn)、熱網(wǎng)水力工況實(shí)驗(yàn)、散熱器熱工性能實(shí)驗(yàn)、表冷器熱工性能實(shí)驗(yàn)、火焰速度測定實(shí)驗(yàn)、燃?xì)夤芫W(wǎng)的水力工況實(shí)驗(yàn)、燃?xì)鉄崴�器性能測試實(shí)驗(yàn)等。
(2)綜合實(shí)驗(yàn)平臺重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,針對選定的專業(yè)方向問題,運(yùn)用掌握的專業(yè)技能提出最終的解決方案。實(shí)驗(yàn)可給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、要求和�?shí)驗(yàn)條件,或指定實(shí)驗(yàn)儀器,由學(xué)生根據(jù)目的要求去獨(dú)立查閱資料、制定實(shí)驗(yàn)方案,包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計、實(shí)驗(yàn)步驟的擬訂等。這類實(shí)驗(yàn)也可以是實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)。主要實(shí)驗(yàn)名稱:流體力學(xué)組合試驗(yàn)、空調(diào)房間溫度濕度調(diào)節(jié)控制實(shí)驗(yàn)、室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測實(shí)驗(yàn)、燃?xì)獍l(fā)熱量測定實(shí)驗(yàn)、燃?xì)夤芫W(wǎng)安裝、調(diào)試、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、熱水采暖系統(tǒng)安裝、調(diào)試、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)等。
(3)設(shè)計(創(chuàng)新)實(shí)驗(yàn)平臺重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力,教師不給定任何實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求,由學(xué)生自行研究自己感興趣而在平時的實(shí)驗(yàn)時間內(nèi)無法完成的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生針對自己的實(shí)驗(yàn)命題,完全自主地運(yùn)用各種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,也可參與教師的科研。主要實(shí)驗(yàn)名稱:熱濕環(huán)境對人體的影響試驗(yàn)、中央空調(diào)系統(tǒng)多工況調(diào)試、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)多工況調(diào)試、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、中央空調(diào)自動控制系統(tǒng)的設(shè)計與組態(tài)實(shí)驗(yàn)等。
(4)工程平臺完全針對實(shí)際工程,全部由學(xué)生(組)自己去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,獨(dú)立提出可行的試驗(yàn)方案,并經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)優(yōu)化方案,最后解決問題,著重培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)際工程的應(yīng)用能力以及團(tuán)隊合作能力。充分利用校外教學(xué)基地、學(xué)院建筑設(shè)計研究院等資源,由學(xué)生自行組織參觀大型建筑中央空調(diào),同運(yùn)行人員交談,了解空調(diào)運(yùn)行狀況,發(fā)現(xiàn)問題后及時提出設(shè)計方案,全過程有專門的老師進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)。主要實(shí)驗(yàn)名稱:中央空調(diào)系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)等、地能空調(diào)巖土熱響應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

　　四級教學(xué)平臺的實(shí)驗(yàn)教學(xué)擬安排:基礎(chǔ)—綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要針對二、三年級;設(shè)計(創(chuàng)新)—工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要針對四年級。
3.建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)
科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)對引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),正確處理理論知識、實(shí)踐能力和素質(zhì)的關(guān)系有很重的導(dǎo)向作用。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的重視度不夠,參與性不強(qiáng),沒有真正在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中得到鍛煉。在實(shí)驗(yàn)成績評定時,忽視了實(shí)踐效果,且制定標(biāo)準(zhǔn)答案來評判實(shí)驗(yàn)成績限制了學(xué)生的發(fā)散思維。對學(xué)生綜合、創(chuàng)新、工程實(shí)驗(yàn)的考核應(yīng)分為四部分:第一部分,實(shí)驗(yàn)方案的考核。學(xué)生需要在查閱資料的基礎(chǔ)上首先給出實(shí)驗(yàn)方案。第二部分,實(shí)驗(yàn)過程的考核。實(shí)驗(yàn)過程教師在加強(qiáng)指導(dǎo)的同時,對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中獨(dú)立的分析問題、解決問題的能力進(jìn)行考核。第三部分,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的考核。第四部分,實(shí)驗(yàn)過程中團(tuán)隊協(xié)作精神的考核。確定四個部分得分權(quán)重,最終給出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績。同時要引進(jìn)激勵機(jī)制,允許全班三分之一左右的學(xué)生“優(yōu)秀”成績,對于該部分的學(xué)生再次進(jìn)行考核(如對實(shí)驗(yàn)項目按要求寫出;根據(jù)情況做一些實(shí)際操作;回答老師的問題等),通過者才能獲得優(yōu)秀,未完全通過者根據(jù)情況給予一定的成績以示鼓勵。
4.適用的實(shí)驗(yàn)室管理制度
新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系以及高水平的實(shí)驗(yàn)教師和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)結(jié)合完善的實(shí)驗(yàn)室管理制度,才能為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)創(chuàng)造有利條件。目前的實(shí)驗(yàn)室管理主要還是按計劃、按規(guī)定開放,平時學(xué)生不易進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,即使進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,老師也已經(jīng)把實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備好,學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟被動地做相關(guān)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),因此目前的實(shí)驗(yàn)室管理制度的修訂迫在眉睫。根據(jù)存在的問題和實(shí)際需要,實(shí)驗(yàn)室開放應(yīng)根據(jù)學(xué)校制定的實(shí)驗(yàn)室管理實(shí)驗(yàn)方法,制定各實(shí)驗(yàn)開放的實(shí)施細(xì)則和安全措施,建立開放實(shí)驗(yàn)審批制度,學(xué)生自選課程論證及實(shí)驗(yàn)室開放質(zhì)量管理辦法等制度,并由學(xué)校實(shí)驗(yàn)室主管部門負(fù)責(zé)組織實(shí)施,以保證實(shí)驗(yàn)室開放的順利進(jìn)行。建立實(shí)驗(yàn)室開放的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),適時提供開放實(shí)驗(yàn)室的使用情況查詢和實(shí)驗(yàn)儀器的使用情況,管理員可以在網(wǎng)上和學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)約等。
　　三、結(jié)論
通過對實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建,本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)將逐漸得到發(fā)展和完善,學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、工程能力將逐漸得到增強(qiáng)。當(dāng)然,實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建立和完善需要很長時間的努力,需要我們在實(shí)驗(yàn)中逐漸調(diào)整和完善。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的發(fā)展,會使我們培養(yǎng)出越來越多的具有實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)現(xiàn)代工程師。

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