建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程實(shí)踐教學(xué)教材建設(shè)

高 興，袁 杰，高 元，張殿光，田興旺，張 琨

(1.大連海洋大學(xué)，遼寧 大連 116023；2.中國東北建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽 110006)

1 前言

近30多年以來，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的飛速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，決定了該專業(yè)本科生需求旺盛,特別是商業(yè)建筑和工業(yè)建筑設(shè)備系統(tǒng)的復(fù)雜性，高質(zhì)量的工程應(yīng)用型技術(shù)人才成為緊缺人才[1、2]。無論在商業(yè)建筑的設(shè)計(jì)階段、施工項(xiàng)目的管理階段和設(shè)備的運(yùn)行管理節(jié)能降耗階段，都要求該專業(yè)學(xué)生在掌握本專業(yè)理論基礎(chǔ)之上，還要了解設(shè)備構(gòu)造的先進(jìn)性、設(shè)備成本的性價(jià)比、設(shè)備選型的合理性、設(shè)備安裝調(diào)試技術(shù)的規(guī)范性、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)和能源應(yīng)用管理的科學(xué)性。如何才能培養(yǎng)高質(zhì)量的工程應(yīng)用型技術(shù)人才，大學(xué)期間的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量無疑成為關(guān)鍵性教學(xué)環(huán)節(jié)。目前許多大學(xué)增加實(shí)踐教學(xué)比例、搭建校企合作平臺帶領(lǐng)學(xué)生去現(xiàn)場參觀、請企業(yè)工程師講課等等都是提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的舉措。據(jù)調(diào)查用人單位和參加工作五年以內(nèi)的畢業(yè)生的體會了解到，在校學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)理論課的成績都不錯，但是進(jìn)入了工作崗位五年左右仍然對設(shè)備構(gòu)造的先進(jìn)性、設(shè)備成本的性價(jià)比、設(shè)備選型的合理性不能給出評價(jià)，對設(shè)備運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)和能源應(yīng)用管理的要點(diǎn)、難點(diǎn)還是不太明白。該問題反過來說明許多高校即使增加了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的數(shù)量比例和上述舉措，也還是圍繞著某些設(shè)備的基本構(gòu)造重復(fù)性地參觀學(xué)習(xí)而已，實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)性的知識點(diǎn)并沒有掌握，因此并沒有顯著提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。那么該專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的基本內(nèi)容、重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容這一系列的實(shí)踐教學(xué)知識點(diǎn)是什么呢？顯然該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)的教材建設(shè)成為教學(xué)改革的重點(diǎn)。

2 實(shí)踐教學(xué)教材大綱探討

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)是2012年教育部將建筑節(jié)能技術(shù)與工程、建筑設(shè)施智能技術(shù)、建筑環(huán)境與設(shè)備工程合并而成的。自1952年我國高校設(shè)立了第一批供熱供煤氣及通風(fēng)專業(yè)起，1956年是最早畢業(yè)的五年制本科生，1998年教育部將暖通空調(diào)專業(yè)和燃?xì)廨斉鋵I(yè)合并，重新命名為建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)；歸屬二級學(xué)科名稱為供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)空調(diào)工程。目前該專業(yè)高校共有約170所，其中普通本科院校110余所約占66%，每年培養(yǎng)的學(xué)生人數(shù)約占總招生人數(shù)的85%，約6000人左右。針對如此龐大的學(xué)生數(shù)量，目前都是各個(gè)高校自己編寫內(nèi)部用的實(shí)踐教學(xué)講義，實(shí)踐教學(xué)的目的與任務(wù)雖然字面上統(tǒng)一，但是講義內(nèi)容差異很大，知識點(diǎn)內(nèi)容也不系統(tǒng)，完善滿足社會企業(yè)需求的實(shí)踐教學(xué)知識體系是當(dāng)務(wù)之急。

2.1 實(shí)踐教學(xué)目的與目標(biāo)任務(wù)探討

過去一直將實(shí)踐教學(xué)目的與任務(wù)定為培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。具體做法就是安排學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里對某種設(shè)備拆裝，或者到工地參觀設(shè)備系統(tǒng)，或者利用簡單的測試儀器做些簡單的測試，或者請企業(yè)工程師講授一些工作經(jīng)驗(yàn)體會等等。這些的確是必要的，但是與培養(yǎng)出本專業(yè)高質(zhì)量的工程應(yīng)用型技術(shù)人才的社會需求顯然有很大差距，或者說高質(zhì)量的工程技術(shù)人才培養(yǎng)絕不是能夠拆裝設(shè)備、參觀現(xiàn)場就達(dá)到要求的。本科培養(yǎng)計(jì)劃的指導(dǎo)原則是“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力”，而實(shí)踐教學(xué)的目的就是培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)能力，實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)任務(wù)就是在實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中讓學(xué)生按照建筑項(xiàng)目的實(shí)施步驟掌握或了解建筑環(huán)境設(shè)備構(gòu)造的先進(jìn)性、設(shè)備的性價(jià)比、設(shè)備選型的合理性、設(shè)備安裝調(diào)試技術(shù)的規(guī)范性、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)和能源應(yīng)用管理的科學(xué)性，畢業(yè)后在工作崗位上才能夠勝任工作。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成上述任務(wù)才能鍛煉出學(xué)生的動手能力和學(xué)生的創(chuàng)新能力。以上是根據(jù)社會需求的要點(diǎn)，有針對性地制定出的實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)任務(wù)。

2.2 實(shí)踐教學(xué)知識體系

根據(jù)本專業(yè)新的實(shí)踐教學(xué)的目的和任務(wù)要求，實(shí)踐教學(xué)知識體系應(yīng)貫穿設(shè)計(jì)、施工管理和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)能源應(yīng)用管理全過程的核心知識，包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容三個(gè)層次。

2.2.1 基本內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)的基本內(nèi)容也就是最基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容。要求熟悉掌握主要的建筑環(huán)境設(shè)備的構(gòu)造、工作原理、實(shí)際運(yùn)行工作狀態(tài)和主要技術(shù)指標(biāo)性能。主要設(shè)備包括制冷系統(tǒng)及附屬設(shè)備(冷凍機(jī)、冷卻塔、組合式空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管、水泵、風(fēng)機(jī)、制冷壓縮機(jī)等)、供熱系統(tǒng)及附屬設(shè)備(鍋爐、熱交換器、散熱器等)、凈化除塵系統(tǒng)設(shè)備。

2.2.2 重點(diǎn)內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容是與建筑項(xiàng)目管理過程緊密相關(guān)的內(nèi)容。掌握不同品牌主要設(shè)備構(gòu)造的先進(jìn)性、設(shè)備的性價(jià)比，掌握不同品牌設(shè)備選型的依據(jù)；同時(shí)還要掌握主要設(shè)備安裝、調(diào)試技術(shù)的規(guī)范性。只要系統(tǒng)性地掌握了上述實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的知識點(diǎn)和專業(yè)課程的基礎(chǔ)理論知識就具備了高質(zhì)量工程應(yīng)用型技術(shù)人才的潛力。

2.2.3 難點(diǎn)內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)的難點(diǎn)內(nèi)容是與設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行、故障診斷、維護(hù)保養(yǎng)及能源應(yīng)用管理緊密相關(guān)的內(nèi)容。靈活運(yùn)用大學(xué)所學(xué)習(xí)的機(jī)械及電氣自動化控制課程的基本理論知識，掌握設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行工況、運(yùn)行規(guī)程、定期維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程以及常見故障診斷排除的要領(lǐng)；掌握能源應(yīng)用管理的方法。雖然該部分內(nèi)容實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)性極強(qiáng)、難度非常大，但是決不能回避。掌握了該部分知識，才能真正了解了設(shè)備的性能特點(diǎn)，比較出不同品牌設(shè)備的區(qū)別在哪里，性價(jià)比的區(qū)別。

2.3 實(shí)踐教學(xué)時(shí)數(shù)分配

為了完成上述實(shí)踐教學(xué)三個(gè)層次的系統(tǒng)性知識體系，結(jié)合校內(nèi)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程的進(jìn)展，將基本內(nèi)容定為認(rèn)識實(shí)習(xí)的內(nèi)容，將重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容定為生產(chǎn)實(shí)習(xí)的內(nèi)容。

2.3.1 認(rèn)識實(shí)習(xí)教學(xué)時(shí)數(shù)分配

本專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容詳解和時(shí)數(shù)分配，見表1。認(rèn)識實(shí)習(xí)總學(xué)時(shí)為122，可安排3～4周。

表1 認(rèn)識實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容和時(shí)數(shù)分配表

系統(tǒng)設(shè)備分類實(shí)踐教學(xué)基本內(nèi)容課時(shí)分配(學(xué)時(shí)122)校外校內(nèi)小計(jì)制冷系統(tǒng)設(shè)備冷凍機(jī)1離心式和吸收式冷凍機(jī)結(jié)構(gòu)組成及作用82離心式和吸收式冷凍機(jī)結(jié)構(gòu)材質(zhì)83離心式和吸收式冷凍機(jī)實(shí)際運(yùn)行工作狀態(tài)參數(shù)44離心式和吸收式冷凍機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)性能45離心式和吸收式冷凍機(jī)動力源區(qū)別46電氣控制功能4冷卻塔7逆流式和橫流式冷卻塔結(jié)構(gòu)組成及作用68逆流式和橫流式冷卻塔各結(jié)構(gòu)材質(zhì)69逆流式和橫流式冷卻塔實(shí)際運(yùn)行工作狀態(tài)參數(shù)310逆流式和橫流式冷卻塔主要技術(shù)指標(biāo)性能311電氣控制功能2組合式空調(diào)機(jī)組12組合式空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)組成及作用413組合式空調(diào)機(jī)組各結(jié)構(gòu)材質(zhì)414組合式空調(diào)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行工作狀態(tài)參數(shù)215組合式空調(diào)機(jī)組主要技術(shù)指標(biāo)性能216電氣控制功能2風(fēng)機(jī)盤管17風(fēng)機(jī)盤管結(jié)構(gòu)組成及作用218風(fēng)機(jī)盤管各結(jié)構(gòu)材質(zhì)119風(fēng)機(jī)盤管實(shí)際運(yùn)行工作狀態(tài)參數(shù)120風(fēng)機(jī)盤管主要技術(shù)指標(biāo)性能121風(fēng)機(jī)盤管分類122調(diào)控開關(guān)功能123電氣控制功能1壓縮機(jī)24壓縮機(jī)分類,壓縮機(jī)冷媒分類425壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)組成及作用226壓縮機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)性能227拆裝方法2空調(diào)蓄冷設(shè)備28蓄冷設(shè)備結(jié)構(gòu)及作用229蓄冷設(shè)備各結(jié)構(gòu)材質(zhì)230蓄冷設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)性能2制冷系統(tǒng)設(shè)備水泵31離心泵結(jié)構(gòu)及作用232離心泵結(jié)構(gòu)材質(zhì)233變頻器結(jié)構(gòu)及作用234水泵實(shí)際運(yùn)行工作狀態(tài)參數(shù)235水泵主要技術(shù)指標(biāo)性能2

2.3.2 生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)時(shí)數(shù)分配

本專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容詳解和時(shí)數(shù)分配，見表2。生產(chǎn)實(shí)習(xí)總學(xué)時(shí)為288，可安排8～10周。

表2 生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容時(shí)數(shù)分配表

系統(tǒng)設(shè)備分類實(shí)踐教學(xué)基本內(nèi)容課時(shí)分配(學(xué)時(shí)288)實(shí)地實(shí)習(xí)校內(nèi)講解小計(jì)制冷系統(tǒng)設(shè)備冷凍機(jī)1不同品牌離心式冷凍機(jī)構(gòu)造的先進(jìn)性3142不同品牌吸收式冷凍機(jī)構(gòu)造的先進(jìn)性3143不同品牌設(shè)備的性價(jià)比3144不同品牌設(shè)備選型的依據(jù)3145機(jī)組安裝新工藝、新技術(shù)、新規(guī)范3146機(jī)組調(diào)試技術(shù)的規(guī)范性314冷卻塔7逆流和橫流式冷卻淋水裝置對比3148不同品牌逆流式冷卻塔技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比3149不同品牌橫流式冷卻塔技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比31410不同品牌冷卻塔性價(jià)比比較方法31411冷卻塔選型依據(jù)314制冷系統(tǒng)設(shè)備冷卻塔12冷卻塔安裝新工藝、新技術(shù)、新規(guī)范31413開放式和封閉式冷卻塔調(diào)試技術(shù)規(guī)范性314組合式空調(diào)機(jī)組14臥式和立式機(jī)組結(jié)構(gòu)對比31415不同品牌機(jī)組構(gòu)造的先進(jìn)性對比31416不同品牌機(jī)組技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比31417不同品牌機(jī)組性價(jià)比比較方法2218機(jī)組選型依據(jù)11219機(jī)組安裝新工藝、新技術(shù)、新規(guī)范31420機(jī)組調(diào)試技術(shù)規(guī)范性314風(fēng)機(jī)盤管21不同品牌風(fēng)機(jī)盤管技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比2222不同品牌風(fēng)機(jī)盤管性價(jià)比比較方法11223風(fēng)機(jī)盤管選型依據(jù)11224風(fēng)機(jī)盤管安裝新工藝、新技術(shù)、新規(guī)范2225風(fēng)機(jī)盤管調(diào)試技術(shù)規(guī)范性22水泵、風(fēng)機(jī)26不同品牌水泵、風(fēng)機(jī)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比2227不同品牌水泵、風(fēng)機(jī)性價(jià)比比較方法2228水泵、風(fēng)機(jī)選型依據(jù)11229水泵、風(fēng)機(jī)安裝新工藝、新技術(shù)、新規(guī)范31430水泵、風(fēng)機(jī)調(diào)試技術(shù)規(guī)范性314制冷系統(tǒng)31整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)規(guī)范性88

3 實(shí)踐教學(xué)教材參考資料說明

前面討論了本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)教材大綱并給出了認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中要掌握的三個(gè)層次的知識體系。但是編寫這種實(shí)踐教學(xué)教材有一定難度，基本層次內(nèi)容的編寫可以參考很多教科書中的內(nèi)容，比較容易歸納；重點(diǎn)層次和難點(diǎn)層次內(nèi)容目前所有的教科書幾乎都沒有明確寫進(jìn)去，而且國內(nèi)正式出版的相關(guān)書籍極少，但是這些內(nèi)容恰恰是本專業(yè)的社會企業(yè)工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。我們只好日常積累生產(chǎn)廠家的技術(shù)資料，進(jìn)行對比，提煉出更準(zhǔn)確的內(nèi)容進(jìn)行編寫。

4 總結(jié)

根據(jù)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)社會需求的重點(diǎn)和難點(diǎn)，指出了目前本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不能滿足社會企業(yè)對高質(zhì)量工程應(yīng)用型技術(shù)人才的需求，提出了實(shí)踐教學(xué)應(yīng)滿足基本層次、重點(diǎn)層次和難點(diǎn)層次內(nèi)容對應(yīng)認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的全過程，給出了相對應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)教材編寫大綱，詳解了三個(gè)層次實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和時(shí)數(shù)分配方案，對實(shí)踐教學(xué)教材建設(shè)起到促進(jìn)作用。

[1] 謝東，劉澤華，陳剛，等.建環(huán)專業(yè)工程應(yīng)用能力培養(yǎng)體系改革與實(shí)踐[J].高等建筑教育，2010，19(6)：53-56

[2] 張愛寧，閆秋會，楊全，等.基于工程型人才培養(yǎng)的建環(huán)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].中國教育技術(shù)裝備，2011，15(5)：120-122