暖通空調(diào)》教學(xué)改革和學(xué)生能力培養(yǎng)

李艷瓊++王永喬++趙炎

摘要： 針對(duì)云南建筑市場(chǎng)對(duì)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)（以下簡(jiǎn)稱建環(huán)）人才的需求，同時(shí)結(jié)合建環(huán)專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)，提出了對(duì)《暖通空調(diào)》這門(mén)課的課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方面的改革意見(jiàn)。以期通過(guò)《暖通空調(diào)》課程教學(xué)，有力保證建環(huán)專(zhuān)業(yè)課程體系的連貫性和教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。

【分類(lèi)號(hào)】TU83-4；G642

一、 建環(huán)專(zhuān)業(yè)設(shè)置背景和發(fā)展現(xiàn)狀

建環(huán)專(zhuān)業(yè)是1998年將原暖通專(zhuān)業(yè)經(jīng)調(diào)整拓展形成的新專(zhuān)業(yè)。2003年，建環(huán)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)重新修訂了專(zhuān)業(yè)本科教育目標(biāo)、人才培養(yǎng)方案及主干課程教學(xué)基本要求。教指委要求要求各院校根據(jù)本地區(qū)、本學(xué)校的實(shí)際情況，確定具體的課程體系，教學(xué)重點(diǎn)和人才培養(yǎng)方案。在各自的教學(xué)實(shí)踐中不斷探索和總結(jié)，使專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)體系與人才培養(yǎng)方案更加契合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，更加科學(xué)和完善。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)自2009年開(kāi)設(shè)建環(huán)專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在已有四屆畢業(yè)生，已在云南建筑市場(chǎng)占據(jù)一席之地。特別是第一屆畢業(yè)生（2009屆），立刻成為社會(huì)歡迎的人才。

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的飛快加速，人們對(duì)建筑的節(jié)能、環(huán)保、舒適、低碳的要求越來(lái)越高，這為建環(huán)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇?，F(xiàn)階段，全國(guó)高校開(kāi)設(shè)建環(huán)專(zhuān)業(yè)的數(shù)量已達(dá)100多家，云南省開(kāi)設(shè)建環(huán)專(zhuān)業(yè)的除了云南農(nóng)業(yè)大學(xué)外，還有昆明理工大學(xué)，兩所大學(xué)對(duì)建環(huán)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)定位均有不同的側(cè)重點(diǎn)，例如昆明理工大學(xué)側(cè)重于燃?xì)夥矫娴膶?zhuān)業(yè)發(fā)展，而我校則注重空氣潔凈技術(shù)的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)。兩所高校的相互補(bǔ)充，為云南的建筑市場(chǎng)做出了一定貢獻(xiàn)。

二、 云南建筑市場(chǎng)對(duì)建環(huán)專(zhuān)業(yè)人才需求的發(fā)展趨勢(shì)

云南省依托得天獨(dú)厚的自然資源，例如豐富多變的氣候資源和生物資源、礦產(chǎn)資源、水能資源的富集，使得生物制藥公司在云南發(fā)展迅猛，例如云南滇紅藥業(yè)有限公司、云南白藥股份有限公司；根據(jù)建設(shè)部、國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)批準(zhǔn)的《綜合醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，加上國(guó)家衛(wèi)生部加大對(duì)各省市醫(yī)院的投資力度，使云南省各地州醫(yī)院潔凈手術(shù)室的建設(shè)蓬勃發(fā)展；中國(guó)現(xiàn)階段正處于工業(yè)化發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)換代時(shí)期，很多工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有著很高的要求，例如地處昆明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的中國(guó)兵器工業(yè)部紅外夜視鏡生產(chǎn)車(chē)間、云南馳宏鋅鍺生產(chǎn)車(chē)間；中國(guó)電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，電子產(chǎn)品的日新月異，電子廠房的建設(shè)也是如火如荼。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平已從過(guò)去的溫飽型向健康型過(guò)渡，人們對(duì)環(huán)境的質(zhì)量要求越來(lái)越高?？照{(diào)、中央空調(diào)已成為當(dāng)今社會(huì)主要制冷或采暖設(shè)備，而凈化空調(diào)機(jī)組就成了不可或缺的通風(fēng)設(shè)備。

上述這些發(fā)展促進(jìn)了建環(huán)專(zhuān)業(yè)潔凈空氣技術(shù)的的發(fā)展，對(duì)建環(huán)專(zhuān)業(yè)的人才需求增大，也對(duì)人才質(zhì)量提出了新的要求。供暖、通風(fēng)和空調(diào)的能耗已占建筑能耗的30%左右，因此建筑節(jié)能的需求也在渴求本專(zhuān)業(yè)人才。

三、 《暖通空調(diào)》課程教學(xué)定位與特點(diǎn)

《暖通空調(diào)》是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)最重要的主干課程，也是專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向之一，我院有2/3的學(xué)生選擇這個(gè)專(zhuān)業(yè)方向。《暖通空調(diào)》由原來(lái)的《供熱工程》、《工業(yè)通風(fēng)》、《空氣調(diào)節(jié)》合并而來(lái)，將三門(mén)專(zhuān)業(yè)課進(jìn)行分析和整合，將共性進(jìn)行抽取，壓縮課時(shí)，形成了鮮明的課程特點(diǎn)：①教學(xué)內(nèi)容按“系統(tǒng)”進(jìn)行組合，強(qiáng)調(diào)“系統(tǒng)”概念，學(xué)生逐步掌握建筑環(huán)境控制系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)；②突出應(yīng)用性和針對(duì)性；③我院建環(huán)專(zhuān)業(yè)依托云南省制冷協(xié)會(huì)和云南省暖通空調(diào)協(xié)會(huì)，調(diào)查行業(yè)對(duì)本課程的內(nèi)容要求，在課程講授中融入當(dāng)前工程采用的新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的介紹，例如CO2高溫?zé)岜脽崴夹g(shù)、溫濕度獨(dú)立控制技術(shù)、置換通風(fēng)技術(shù)、磁懸浮離心機(jī)技術(shù)等等；④學(xué)生能力提高階段，即課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)有六個(gè)知識(shí)點(diǎn)，即負(fù)荷設(shè)計(jì)、空調(diào)冷熱源設(shè)計(jì)、空調(diào)末端選型設(shè)計(jì)、水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、氣流組織設(shè)計(jì)。這些知識(shí)點(diǎn)通過(guò)《暖通空調(diào)》課程設(shè)計(jì)聯(lián)接起來(lái)，從而達(dá)到正確進(jìn)行中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)這個(gè)能力目標(biāo)。

四、 課堂教學(xué)改革

課堂教學(xué)的主要方式采用PPT+板書(shū)的方式，輔以視頻、動(dòng)畫(huà)等影像加強(qiáng)學(xué)生對(duì)空調(diào)設(shè)備、管網(wǎng)、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。但由于《暖通空調(diào)》這門(mén)課程內(nèi)容多，涉及面廣，不但有理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)研究，還有大量的規(guī)范、公式和圖表；加上學(xué)生缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，因此在學(xué)習(xí)過(guò)程中，同學(xué)們普遍反映課程難度較大，光靠聽(tīng)課是不能學(xué)好這門(mén)課程的。為幫助同學(xué)們學(xué)好這門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，課堂教學(xué)改革的方法如下：

1）讓同學(xué)們參與課件制作

我院開(kāi)設(shè)建環(huán)專(zhuān)業(yè)以來(lái)，一直處于師資缺乏的狀態(tài)，所有任課老師均擔(dān)任多門(mén)課程，同時(shí)還承擔(dān)了“建環(huán)專(zhuān)業(yè)卓越工程師班”的大量工作，因此很難分出精力來(lái)完善以前的課件。如果讓同學(xué)們參與到課件制作與完善工作，就可以通過(guò)主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)獲得對(duì)新知識(shí)的理解與掌握。這種參與式教學(xué)模式已有兩屆學(xué)生參與，但這些工作是在學(xué)生們畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯后完成的，有一定效果，但不算理想。最初的目的是想通過(guò)課件制作，幫助他們梳理、歸納、整理專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，為進(jìn)入設(shè)計(jì)院工作打好基礎(chǔ)。但學(xué)生們面臨找工作的壓力，普遍興趣不大。因此，我們希望大三學(xué)生在學(xué)習(xí)《暖通空調(diào)》的同時(shí)就參與課件的制作，希望他們能進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)課件中存在的問(wèn)題，提出新的見(jiàn)解，對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整理與表述。老師給的課件刻意地簡(jiǎn)單，因此同學(xué)們發(fā)揮余地較大，因此興趣也較濃厚，要求這屆學(xué)生根據(jù)課程內(nèi)容綜合運(yùn)用現(xiàn)有的電腦技術(shù)，包括文字、圖形、照片、動(dòng)畫(huà)等；課件文字要求簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確，重點(diǎn)闡述思路和方法；要求課件具有啟發(fā)性和引導(dǎo)性。

2）增設(shè)興趣環(huán)節(jié)

為培養(yǎng)同學(xué)們對(duì)《暖通空調(diào)》 這門(mén)課的濃厚興趣，我們歷年來(lái)都在授課過(guò)程中邀請(qǐng)各大設(shè)計(jì)院的暖通總工、口碑較好的工程公司總經(jīng)理或者較著名生產(chǎn)廠家的工作人員來(lái)給同學(xué)們開(kāi)設(shè)暖通專(zhuān)業(yè)前沿講座；在授課同時(shí)向同學(xué)們介紹注冊(cè)共用設(shè)備暖通工程師的考試內(nèi)容，在期末的考卷中有意識(shí)地引入注冊(cè)設(shè)備師的考試方法；讓同學(xué)們參加“人環(huán)獎(jiǎng)”競(jìng)賽以及CAR-ASHRAE學(xué)生設(shè)計(jì)競(jìng)賽，同學(xué)們都表現(xiàn)出濃厚興趣。通過(guò)興趣環(huán)節(jié)，提高學(xué)生四素（基本素質(zhì)、基本知識(shí)、基本能力、基本技能），形成交叉型的教學(xué)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)和興趣型的學(xué)生學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)。

五、 利用思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)

在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，思維導(dǎo)圖是引導(dǎo)學(xué)生思考的有效工具。思維導(dǎo)圖應(yīng)用圖文并茂的層級(jí)圖來(lái)表現(xiàn)各主題的隸屬關(guān)系，簡(jiǎn)單有效。通過(guò)下圖的繪制，學(xué)生將先行課程進(jìn)行了有效梳理，也有利于學(xué)生針對(duì)性地復(fù)習(xí)先行課，為完成高質(zhì)量的課程設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。

課程設(shè)計(jì)課題一般選用真實(shí)工程，為防止抄襲，學(xué)生根據(jù)各自所在的不同城市計(jì)算冷熱負(fù)荷，再選擇適合的主機(jī)設(shè)備。系統(tǒng)選用由于氣象參數(shù)不同，因此空調(diào)方案迥然不同。由于課程設(shè)計(jì)課時(shí)一周時(shí)間，因此，在上完“全空氣系統(tǒng)和空氣-水系統(tǒng)”和“冷劑式空調(diào)系統(tǒng)”后就可以布置設(shè)計(jì)題目，同學(xué)們根據(jù)下述設(shè)計(jì)流程進(jìn)行計(jì)算，不用等到期末考試后再來(lái)準(zhǔn)備。這樣學(xué)生們復(fù)習(xí)先行課和思考方案的時(shí)間較多，可以進(jìn)行方案的從容比選。同學(xué)們得以順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，完全轉(zhuǎn)化為自己的學(xué)習(xí)應(yīng)用能力。

設(shè)計(jì)流程如下：

圖2 暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)過(guò)程圖

六、 對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)改革

生產(chǎn)實(shí)習(xí)旨在加強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。但是與建環(huán)專(zhuān)業(yè)對(duì)口的施工、制造企業(yè)，由于生產(chǎn)崗位的特殊性，安全管理責(zé)任大，很難大規(guī)模接收學(xué)生實(shí)習(xí)。我院由于場(chǎng)地和經(jīng)費(fèi)的原因，只能安排學(xué)生在學(xué)院的實(shí)訓(xùn)基地實(shí)習(xí)。我院建環(huán)專(zhuān)業(yè)暑期學(xué)生生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)歷來(lái)分為室內(nèi)給排水、建筑電氣和暖通空調(diào)三個(gè)部分。暖通空調(diào)實(shí)訓(xùn)主要是讓同學(xué)們進(jìn)行酚醛風(fēng)管的制作安裝，時(shí)間只有一天半，人數(shù)眾多，不可避免出現(xiàn)一些同學(xué)永遠(yuǎn)處于跟班“旁觀”感性階段，少部分同學(xué)動(dòng)手安裝制作的現(xiàn)象。脫離暖通領(lǐng)域的實(shí)際水平，無(wú)法體現(xiàn)教育本身的科技先導(dǎo)性，因此對(duì)生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)改革勢(shì)在必行。所以，我們需要一個(gè)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程的模擬的實(shí)訓(xùn)室，把未來(lái)的工作環(huán)境和工作內(nèi)容讓學(xué)生提前進(jìn)行培訓(xùn)和演練，基于BIM技術(shù)和云技術(shù)的虛擬仿真建造實(shí)訓(xùn)室成為首選，該模擬實(shí)訓(xùn)室可以完善實(shí)施過(guò)程中各類(lèi)建模標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)計(jì)劃，模擬真實(shí)的項(xiàng)目應(yīng)用，讓學(xué)生具備通用技能和實(shí)施本領(lǐng)，使其成為符合企事業(yè)單位的應(yīng)用型人才。目前虛擬實(shí)訓(xùn)室正在建設(shè)過(guò)程中，期望能獲得理想的實(shí)習(xí)效果。

七、 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)《暖通空調(diào)》課程特點(diǎn)的分析，對(duì)如何通過(guò)這門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，思考如何改革教學(xué)內(nèi)容，以使教學(xué)環(huán)節(jié)能適應(yīng)市場(chǎng)的需求，打造更多優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 陶求華，暖通空調(diào)課程改革與實(shí)踐，制冷空調(diào)學(xué)科教育教學(xué)研究

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