新形势下建环专业实践教学的改革探索

2019-09-09 版权声明 举报文章

摘要:实践教学是工科高等教育中必不可少的环节,是巩固理解课本知识,增进学习兴趣,培养学生动手能力、创新意识和工程素质的关键。本文以本校建环专业实践教学改革为例,探讨了与工程实际紧密结合的实践教学方式是新形势下培养社会所需人才的最直接有效的途径。

关键词:建筑环境与设备工程;实践教学;教学改革;工程素质

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0045-03

建筑环境与设备工程专业是1998年在教育部颁布修订后新目录将原“供暖、通风与空调工程”和“城市燃气工程”专业合并、调整、拓宽组建而成的新专业,以培养从事工业与民用建筑室内环境及建筑设备、公共设施、建筑热能供应系统的设计和建筑自动化与能源管理工作的人才为目标[1]。具有理论与实际相结合的能力、动手能力、创新能力及高水平的工程素质是社会和行业对本专业人才的基本要求,而这些能力的培养在很大程度上取决于实践教学环节。实践教学不仅是对高校学生综合能力的一种检验,更是对高校学生综合素质的培养和锻炼。本文以北京工业大学建筑环境与设备工程专业实践教学为例,探讨如何改革实践教学以适应学生创新能力和工程素质的培养的要求。

一、实验教学环节:加大实验室建设投入,增大创新实验及综合性实验比例

实验教学工作是高等学校人才培养体系的重要组成部分,特别是在培养工科类学生实践能力和创新精神,提升学生的工程素质方面有着不可替代的作用。实验教学是理论课程的继续,与理论课课堂讲授相比,实验课程更接近学生和实际,更容易进行启发式教学和培养学生的创新思维及工程实践能力,是保证和提高整体教学质量的重要手段[2]。早期我校的建环专业的专业实验课程存在实验室建设投入不足,设施陈旧,教学体系不完善,自主设计、综合性实验开设少,实验课程不能很好地与科研和工程实际相结合、成绩考核方法单一等问题,使得学生对实验课程的热情不高,大部分实验课程没有达到预期的教学效果。为适应新形势对人才培养的要求,近年来,在新修订的教学计划中,对实验课程的设置进行了调整,打破了传统的实验课跟随理论课程的框架,实验课程独立设课,同时对实验教学内容进行了优化,形成基础平台课实验、测控学科实验及专业学科实验等三个层次的专业实验课程。为了培养学生分析和解决实际问题的能力,实验课还增加了空气状态参数及处理过程实验、多联机性能实验、供热系统性能测试综合实验、空气热回收器测试实验等创新实验课程。通过这些实验课程,学生对空调系统、供热系统的运行以及楼宇控制系统有一个综合性的认识,对系统运行中出现的不合理的现象能够运用所学过的理论知识进行分析,找出原因所在并提出改进建议,从而使其在系统设计、设备测试、安装调试以及运行管理等方面得到了一定的锻炼。

二、专业实习环节:依托地区及校园资源优势,加强实习环节,提升学生的工程素质

我校建环专业的专业实习是按认识实习、生产技术实践I(即生产实习)和生产技术实践II(即毕业实习)三个环节设置。认识实习一般安排在一年级期末,时间为1周;生产技术实践I安排在三年级期末,生产技术实践II(毕业实习)安排在四年级下学期毕业设计阶段开始的大约三周时间段内。由于现在校园内多数建筑都配备暖通空调系统,专业实验室内又有各种专业实验平台以及暖通空调综合实验平台,因此,认识实习完全可在学校内完成。通过参观学校的制冷机房、锅炉房、专业实验室以及专业任课老师的讲解,学生对暖通空调系统的构成、运行有了初步的认识,增加了学生对专业的学习热情。由于校内实习受到限制相对较少,可以分小班小组进行,实习效果远远好于校外走马观花式的实习方式。生产技术实践I是学生完成了全部基础课和大多数专业课学习后的实习环节。该环节一般包括教师带队集中参观讲解以及分散实习环节。集中参观讲解一般选择比较典型的大型商用、办公楼中央空调系统。通过教师和机房工作人员集中讲解,学生能够结合所学知识对空调系统的实际构成和运行有了进一步的认识。集中参观后学生进行分散实习,通过学院董事会单位、教师推荐单位、学生自己联系等途径,学生可以根据自己的兴趣到设计、施工、运行管理、销售等单位进行实习。为了对实习质量进行监控,除校内指导教师外,实习单位也有专门的技术人员对学生进行指导,校内指导教师不定期地对学生的实习情况进行检查。实习完成后每人需提交一份生产技术实践考核表,考核表中包含生产技术实践的内容和成果,实习单位鉴定评语,校内指导教师意见等。除此之外还需提交4000字以上的生产技术实践报告,指导教师根据其各方面的表现,给出最后的成绩。通过生产技术实践,使得课本上所学的知识在实际工程中得到了运用和巩固,学生对自己的专业有了更深入的了解和认识,其工程意识和工程素质得到了极大的提升。通过实习,学生也认识到自己理论知识和能力上的某些不足,回校后会自觉及时地补充、改进。在提交的生产技术实践报告中,大部分学生认为该环节无论在专业知识或是工作能力、人际交往等方面都使其受益匪浅,部分同学甚至建议应提早和延长生产实践时间,或者将生产技术实践分散到学期中,分时间分阶段地去实践学习。毕业实习,即生产技术实践II,其运行和管理模式与生产技术实践I基本相同,但实习单位选择上比生产技术实践I更有目的性和针对性,多与后面的毕业设计单位或学生将来的工作单位结合。此时,学生的理论专业知识学习已全部完成,又经过专业综合课程设计训练,学生在规范运用、系统方案合理性确定、专业资料的收集整理和运用等方面的能力会得到进一步的提高。

三、课程设计和毕业设计环节:强化综合课程设计,加强校企合作提高毕业设计质量

课程设计和毕业设计是最后一个重要的实践性教学环节,是毕业前对学生的学习能力、研究能力、理论知识应用能力的一次全面综合的总结,建环专业原有的课程设计主要由空调、制冷、供热、锅炉、通风、建筑智能化等各门专业课所带的小课程设计或大作业组成,一般时间为1~2周。这种形式的课程设计设计内容只片面地涉及某一门课程,相互之间衔接性差,部分设计内容在各门课程设计中重复出现,使得学时的利用率低,设计效果较差。鉴于该课设模式的局限性,从“97教学计划”开始,我校的课程设计全部采用综合课程设计。综合课程设计内容涵盖了采暖系统、通风与空调系统、消防与防排烟系统、冷热源及其节能、楼宇自控设计等基本内容。设计过程中鼓励学生多采用学科中的新技术、新手段,比如利用能耗模拟软件对建筑物的全年能耗及负荷特性进行分析,并提出相应的节能措施及节能技术;利用CFD计算软件辅助气流组织设计等。通过课程设计,学生对室内各设备、系统之间的相互联系有了更直接地了解,进一步消化巩固了所学的专业知识,认识到了标准、规范、法规等在设计中的重要性,识图、绘制工程图能力有了进一步地提高,为毕业设计高质量地完成打下了基础。毕业设计(论文)是本科教学计划中最后一个重要的综合性教学环节。我校的毕业设计除个别保研或出国的学生外,大部分学生的毕业设计都在专业设计院所进行。毕业设计指导教师由校内教师与校外设计院工程师共同承担。毕设题目来自实际工程,真题真做。进入设计单位后,由于所接触的工程都是实际工程,且所有设计方案都会在未来实施,这对初到设计院的学生而言是个挑战。经过专业工程师指导,学生逐渐摆脱了单纯依靠书本的理论设计模式,在设计思路、方案确定、管路布置等方面更贴近于工程实际,且经济可行。通过设计院的毕设锻炼,学生的工程素质有了进一步提高。同时学生也可将自己所学的能耗模拟、数值模拟等技术运用到毕业设计中去,丰富了设计手段和设计方法,使设计方案更经济合理。另一方面,校内教师在指导学生的过程中,通过与学生和设计院工程师的交流,教师的工程素质也得到了一定的提升,各种不同的设计方案以及新技术在实际工程中的应用也相应开阔了校内教师的视野,丰富了教师的教学内容。毕设质量的监督主要通过初期提交课题申报,开题报告,教师每周定期检查毕设内容进度,学校和系组织中期检查答辩,最后终期考核答辩的形式来完成。毕设的考核主要从课题的完成质量、文献资料的收集和利用能力,设计方案的合理性,相关计算是否准确可靠,图纸绘制是否符合国家标准,设计过程有无创新等方面对进行考核。学生对这样的毕业设计方式普遍反应良好,该种模式的毕业设计一方面可将所学知识与实际工程相结合,另一方面,也可与学生的就业挂钩,学生表现良好,单位又需要人,学生就可以留下工作。即使不能留下,专业设计院所的实习经历可以为其工作就业增添砝码,实现学习和就业的双赢。

实践教学是建筑环境与设备工程专业教学的重要组成部分,是树立学生工程意识,培养学生实践能力和创新能力,提高学生综合素质的重要过程。从我校的实践教学实施过程来看,将实践教学与工程实际紧密结合,利用地区资源及校园资源优势,加强校企联合的实践教学模式对学生的工程素质、团队意识、责任意识、创新意识的培养都具有极大的促进作用,我校毕业生的素质受到了众多用人单位的高度认可。

参考文献:

[1]全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程基本教学要求[M].北京;中国建筑工业出版社,2004.

[2]李俊梅,李炎锋,孙育英.结合建筑环境与设备工程专业实验教学浅谈实验教学的改革与创新[J].建筑教育改革理论与实践,2007,(9):272-275.

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