建筑环境与设备专业创新型综合实验课程的设计

摘 要 建筑环境与设备专业的专业课程量多面广，通过开设创新型综合实验课程，能够将零碎的知识点以实践性教学的方式系统化，弥补毕业设计的不足，提高学生的工程能力。同时也是市场对应用型人才的要求，分层次因材施教的需要（个性化教育）。介绍某区域性高校实施创新型综合实验课程教学的经验。

关键词 建筑环境与设备专业；创新型综合实验；创新型专业人才

中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）03-0144-02

Design of Innovative Comprehensive Experiment Course on Building Environment and Equipment Specialty//Fang Wu， Cheng Haifeng， Wang Yanping

Abstract The specialized course of building environment and equipment specialty is content much and area wide. Through setting up innovative comprehensive experiment course， the scattered knowledge would be systematized in practical teaching way， and the deficiency of the graduation design would be making up for， students’ engineering ability would be improved. Meanwhile， it is the requirement of the market to applied talents and stratified teaching students in accordance of their aptitude （individualized education）. In this paper， a regional college has implemented innovative comprehensive experiment course， its teaching experience will be introduced.

Key words building environment and equipment specialty； innovative comprehensive experiment； innovation talents

建筑环境与设备专业是个学科交叉性较强的专业，专业知识涉及建筑、环境、能源、机械、电子等多个学科，专业知识的量多面广是其鲜明的特点。同时正是由于专业知识的范围广，所以其深度较浅，更侧重于各个学科知识的衔接和应用。针对这种特点，在专业实验课程的设置上就必须突出知识点的综合性和应用性。综合性是要将各门课程相对零散的知识加以融合，让学生能够通过实验将所学的知识联系起来，达到知识的融会贯通。应用性则是通过贴近工程实践的实验项目来加强学生实际工作能力的培养。这一点对于区域性高校尤为重要，因为区域性高校的毕业生多数是要到基层一线的岗位工作，没有过硬的实践能力，就无法迅速适应工作的需求。下面结合安徽建筑工业学院建筑环境与设备专业开展创新型综合实验课程教学的过程，谈谈思路。

1 创新型综合实验课程的设计思路

如前所述，为了培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力，开设创新型综合实验课程必须要着重考虑两个方面，那就是实验项目的综合性和应用性。

1.1 实验项目在设计上必须考虑多个知识点的综合

实验的综合性主要体现在它要用某一门课程或多门课程知识， 对学生的实验技能和实验方法进行综合训练[1]。建筑环境与设备专业是个应用型的专业，这一特点注定了教师在教学中无需加强单个知识点的深度，而要注意多个知识点的衔接与应用。换句话说，就是弱化其深度，强化其广度。因此，在设计实验时，多个知识点的综合就非常重要了。

1.2 实验要强调应用性，加强工程能力的培养

以往的实验多数是与课程内容相连接，也就是课内实验。这样的实验更侧重于基础知识的教学，而与实际工程是脱节的。当前的人才市场是需要能够解决实际工程问题的人才，单纯的基础性实验教学显然满足不了用人单位的要求。教学中有课程设计和毕业设计作为对学生工程能力培养的手段，却没有实际动手能力的训练。生产实习和毕业实习可以培养学生实际动手能力，然而现在工程单位体制上的改革让多数的实习已经变成走马观花，没有发挥它应有的作用。因此，设置与工程实践相结合，以培养学生实际工程能力为目的实验课程，是对毕业设计和实习的补充，同时也是针对当前社会需求对人才培养方式的改革与创新。

1.3 以设计性、综合性实验作为实验的主要形式

综合性实验前面已有提及，这里着重谈谈设计性实验。设计性实验是一种介于基础教学实验和科学实验之间的，具有对于科学实验全过程进行初步训练的较高层次的教学实验。设计性实验的实验题目由实验教师提出，学生在实验中要根据题目的要求自己查阅资料，设计实验方案，选择并操作实验仪器，记录整理数据，思考论证，最终完成实验报告。应该说设计性实验的教学在执行上要比基础性实验麻烦许多，然而它对于培养学生解决实际问题的能力却很有好处，特别是当前提倡加强学生创新能力的培养，此类实验就是很好的教学手段。另外，设计性实验也为开展开放性实验、分层次实验教学提供了有效的实施途径。以往的实验对每个学生都是一样的教学方法，这就忽视了学生的个性化能力的培养。须知每个学生的知识水平、兴趣爱好、将来的专业发展方向不尽相同，在教学中也应考虑学生之间的差别，做到因材施教。设计性实验在其教学形式上相对灵活，学生可以根据自己的兴趣爱好和将来的专业志向选择不同的实验项目进行学习、探索和思考，开放性、分层次的教学理念在此也就得到落实。当然，设计性实验在学生组织上相对松散，所以实验过程中对学生实验的引导和监督也是必要的。

2 创新型综合实验课程的内容

建筑环境与设备工程专业是以建筑环境科学为依托，运用科学理论方法和工程技术研究人们与建筑环境之间的关系，规划并创造人工环境的一门综合型应用学科[2]。既然作为专业综合实验课程，那么其实验内容应该对该专业的各个领域都有所涉及。这里从系统、设备、人工环境三个方面将实验内容列出。

2.1 系统

建筑环境与设备工程专业主要任务就是在做系统，优化系统的各个组成部分，以使其工作协调一致。这里有4个实验项目。

1）空调系统的现场认识。此项目是要学生通过实验对中央空调系统有个全面的认识，认识空调系统设备，了解功能，根据现场布置画出系统原理图。

2）对暖通空调综合冷热源系统运行节能调试。这个实验项目包括有土壤源、水源、空气源等多种低品位热能的综合利用，学生在实验中不仅可以对空调系统中的各种能源利用方式有更为直观的理解，同时能通过实验掌握这些新能源利用方式的具体实施手段。也就是说，学生不仅知道空调系统中哪些能源可以利用以利于建筑节能，同时也知道如何实施、如何操作来实现这些构想。这也体现了实际工程能力培养的教学理念。

3）空调系统的故障诊断与自动化运行管理。随着智能建筑技术的发展和建筑节能要求的提高，空调系统的自动化程度要求也是越来越高。学生在课程学习上，空调课程与自控原理课程是分开的，这个实验项目将两者综合在一起正体现了实验的综合性这个特点。此项目可设置多种类型的实验，可以按教学要求设置深浅不一、内容多样的实验子项目供学生学习锻炼。

4）空调水系统和风系统水力平衡实验。系统的水力平衡是空调系统的老问题，然而管道网络在流量和压力分配的复杂性上也一直是设计者的难题。也正因为这样，这个实验项目是发挥学生创造力的良好平台，或许将来学生就在实验中找到解决问题的有效方法。

2.2 设备

设备是组成系统的主要单位，通过实验对设备性能进行学习和研究也是非常必要的。设备方面设置4个实验项目。

1）风机盘管实际运行特性测试及控制。作为中央空调系统常用的末端装置，学生必须对其结构和工作原理非常熟悉，实验中还应了解测试和评价风机盘管性能优劣的方法。

2）组合式空气处理机的性能检定。组合式空气处理机对空气的处理方式较多，可以对表冷器、喷淋、除尘等分别设置实验项目，同时也能对该设备进行综合测试，让学生在实验中有更多的选择和更大的自由空间。

3）风冷热泵系统运行控制。风冷热泵系统及多联机系统在工程中都有其应用场所，学生也应通过实验了解此类设备的结构、工作特点和测试评价设备性能的方法。

4）水泵运行调节特性分析。在流体输配管网课程的课内实验里有关于水泵和风机的性能测试实验，这里提出的水泵运行调节特性分析是研究水泵接入管网后其性能特点的变化，学生能通过实验了解水泵在管网中工作的情况，为其以后工作中水泵选型、水泵运行节能增加直观的认识，可以说更具综合性，也更有实际意义。

2.3 人工环境

人工环境是建筑环境与设备工程专业工作的对象，系统工作的好坏首先要看它实现的人工环境是否满足要求。学生要掌握测试评价环境优劣的方法，控制调节环境参数的方法。这里设置了两个项目。

1）室内环境的人工控制。要求学生首要掌握环境温度的控制，然后再向湿度、洁净度、气流流速控制方面延伸。在控制技术上，学生要掌握PID控制的方法。

2）室内气流组织与分布。学会实验测量室内流速的方法，并会利用CFD技术分析各种气流组织形式的特征。随着CFD技术的应用普及，让学生在本科阶段就接触先进的实验分析方法，对其以后的专业发展意义深远。

3 创新型综合实验课程的实施

由于该实验课程涉及整个专业相关课程的知识，所以需要在主要专业课程修完后才能开设本实验课程，时间可以选择在空调季节或供暖季节，集中2～3周时间来完成。由于实验多是设计型实验，需要前期给学生几天时间对实验进行构思和查阅资料。设计型实验在人员组织上比较松散，不利于组织管理学生，所以要制定一套有效的学生管理和考评办法。办法制定上必须把成绩的评定和实验的各个环节联系起来，同时应考虑办法执行的可行性和有效性。

4 结束语

创新型综合性实验课程是专业实践性教学的重要环节，这对培养创新型专业人才有着重要的作用。此处的创新有两层含义：一是教学手段的创新，这是手段；二是培养学生的创新能力，这是目的。完全实现这两个意图并不容易，其中还有很多问题需要去探索和研究，因为这不光是单纯的教学问题，还有管理体制的问题。

参考文献

[1]张旭涛.建筑环境与设备工程专业本科生综合性实验教学实践[J].中国科教创新导刊，2008（14）：170.

[2]张虎，等.建筑环境与设备工程专业实验教学体系探讨[J].中国电力教育，2010（21）：120-121.