关于《流体输配管网》课程教学的探讨

摘要：对建筑环境与设备工程专业《流体输配管网》这门专业基础课的教学进行了探讨，从工程实例出发引导学生利用所学专业基础知识，解决工程实际问题。通过多媒体教学及时更新补充教学内容，提高教学效果，培养学生具有适应社会发展的基本素质。

关键词：流体输配管网；专业基础；课程；教学

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）11-0099-02

原供热通风与空调工程专业在国家专业目录调整后，成为建筑环境与设备工程专业。《流体输配管网》课程则是在新专业培养方案中构建的新课程，是调整后的建筑环境与设备工程专业的一门专业基础课程。该课程是将原有教学体系中的《空调工程》、《燃气输配》、《通风工程》、《供热工程》、《建筑给排水》、《锅炉及锅炉房设备》、《建筑消防工程》、《工厂动力工程》等课程中的管网系统水力计算抽出，经提炼后与“流体力学泵与风机”中的泵与风机部分进行整合、充实而成的一门课程。作为专业基础课，该门课程向来被认为是讲授的难点与重点。通过专业基础课程的设置，可加强并拓宽学生的专业基础知识，为学生向多个专业方向拓展打下基础。《流体输配管网》课程的教学效果直接关系到学生对专业基础课程重要性的认识，并将影响到后续的专业课学习。在课程教学实践中如何提高学生学习兴趣，合理组织教学是值得教师探讨的问题。

从身边的工程实例出发，增强学生的感性认识

《流体输配管网》讲述建筑设备工程中各种流体输配管网的水力特征、工作原理和水力计算方法，以及与管网配套的动力源——泵与风机的基础理论和选配方法。在学习过程中要联系具体的工程管网，要求学生对实际的管网有基本了解。但是《流体输配管网》的教学一般是安排在专业基础课之后进行，这时学生虽已进行认识实习，但对专业的了解仍很粗略，对实际管网的了解也很模糊。这使得学生在学习过程中，不能从系统的高度把握流体输配管网的功能、组成，并直接影响学习兴趣。

在教学中，教师应积极引导学生联系自己身边的建筑，从管网系统要完成的功能出发，分析需要解决的工程问题，由学生归纳出系统的组成和特征。例如，讲到热水供暖系统时，就从教室里的散热器开始，一步步揭开隐藏在建筑内各个系统的形式及组成，也可从居家住宅可能遇到冷热不均的情况出发，引出对管网热平衡和调节的思考。在讲到集中供热时，可让学生分析我校的情况，从中得到对水力工况相关的认识，并分析在集中供热供冷中要考虑的问题。在教学中，必须结合工程实际进行分析引导，使学生有饱满的学习热情。在教学中还可引出一些在本课程中仍无法解决，但对工程实际非常重要的问题，使学生对后续的专业课学习充满期待，培养对本专业的兴趣。

运用所学的基本知识，解决实际工程问题

有这样一个工程实例：某地下室有两处竖井通向地面，地下室中摆放着冷设备和热设备。现地下室中散热设备所产生的热量及室内的污浊气体不能较好地散出地下室。让学生以工程师的身份为甲方提供方案，使散发的热量及污浊气体得以消除。

学生接到问题后积极思考，运用刚刚学过的气体管流的水力特征及工作原理，提出了各种各样的解决方案：（1）移动冷、热设备，把冷设备全部移动至一竖井下，把热设备移动至另一竖井下。（2）还是移动冷、热物体，冷热物体间隔摆放。（3）冷、热设备不移动，在地下室中间再掘一通风竖井。（4）冷、热设备不移动，在一竖井中设置送风机，另一个竖井中设置排风机。（5）冷、热设备不移动，只在一竖井中设置排风机。如图1所示。上述方案中除了方案（2）无明显效果外，其他方案对排除地下室内多余热量及污浊气体都有一定的作用。且各方案都有自身的优缺点：有的方案只需移动设备就可产生效果；有的方案增加了造价，但是可以不移动大型设备；有的方案不用移动设备，需安装风机，增加了运转费用，但可控制通风效果。方案各有优劣，若要适合甲方的要求及工程实际需要，需通过技术经济分析来确定。通过解决这类灵活的问题，开阔了学生的视野，锻炼了学生综合运用知识的能力。

改革教学手段，提高教学效果

《流体输配管网》内容繁杂、知识点多、实践性强，并且有很多系统示意图，如果采用传统板书的方式，教师在黑板上画图会占用原本有限的课时，也很难用传统的方式讲清、讲透，效果不佳。采用多媒体教学，充分利用CAI课件的动画、声音等媒体文件去演示系统的流程，可调动学生的积极情绪，吸引学生的注意力，从而增强学生对抽象事物与过程的理解与感受，以提高教学效果。在多媒体教学中，应注意以下几点：（1）在介绍系统组成时，尽量采用现场拍摄的工程系统照片和厂家的设备实物图片。因为有些系统和设备学生有可能在生产实习中见过，并留下了印象，但对其功能并无太深的认识。采用实例和实物教学，能较好地吸引学生的注意力，使其重温实习时所遇到的困惑，从而使学生自觉地将课堂学习与生产实际联系起来。（2）在讲述系统功能和流程时，充分应用动画，并用颜色变化表示系统中流动工质的状态变化，这样可使学生形象地理解管网在流体输配、能量输配方面的重要作用。（3）在讲述强调分析过程和步骤的内容，如管网压力分布和水力工况分析时，可以在讲述分析原则的基础上，将分析过程动态显示出来，使复杂的分析过程一步步深入。配以公式及文字说明的动态分析过程将课程的难点逐步分解，学生理解起来就会容易许多。

另外，在教学时应发挥学生的主动性，活跃课堂气氛。在课堂教学中，首先应从工程实际中引出问题，其次让学生提出解决方案，教师适时引导，最后以学生总结的方式来激发学生的主动性和强烈的求知欲。在管网调节中泵的串联并联内容教学中笔者采取这种方法，获得了较好的教学效果。

改进教材的不足，补充部分内容

目前所用教材是在专业更名之后编写的教材。由于编写时间短，使用时间不长，教材内容难免存在各种问题。教材中缺乏需要用的各种数据表，例如，在管网水力计算中，需要用到各种管件的阻力系数表、各种设备的阻力表、热水采暖系统的水力计算表、供热管网水力计算表、重力循环附加作用压力表、水的密度表、泵与风机的性能参数表等，教材中都未见到。因此，教师只能自己归纳整理成册，分发给学生。教材中对调节阀的讲述，对阀本体构造介绍较多，而对现今使用的调节阀门又缺乏介绍。教师自己可以增加内容，加以介绍。现在分户热计量系统在民用住宅建筑中广泛使用，教材中却没有任何关于分户热计量采暖系统的水力计算内容；目前热水地板辐射采暖技术广泛应用于西部地区，其水力计算方法与之前散热器采暖有许多不同之处，本教材中没有任何提及，都需要补充相应内容。因此，在教学过程中必须适时补充新内容，紧跟时代步伐，才能使学生学有所用，适应社会发展。

《流体输配管网》是将原供热工程、通风工程、空气调节、燃气输配、建筑给排水等专业课中具有共性的部分提炼出来而形成的一门新的专业基础课程，其特点是专业基础知识覆盖面广，涉及管网种类多，内容繁杂、而学生又缺少具体的专业知识支持。共性的知识点多、方法复杂、思维抽象，学生不易理解，从身边实际工程出发，引导学生学习工程知识，再通过学到的专业基础知识，去解决工程实际问题，能够极大程度地激发学生的求知欲及自豪感。配合多媒体教学，可避免专业基础课的抽象性，使学生对复杂管网的理解变得更加容易。

参考文献：

[1]傅祥钊，肖益民.流体输配管网[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[2]张健，张金萍，李炎.建筑环境与设备工程专业系统性生产实习模式探索[J].职业教育研究，2008（9）.

[3]张健.情景模拟教学法应用于建环专业毕业设计环节的研究[J].甘肃科技，2013（9）.

作者简介：

张健（1972—），男，兰州交通大学环境学院副教授，研究方向为建筑环境与设备工程。