基于工匠精神培養(yǎng)的冷熱源工程課程教學(xué)改革與實(shí)踐

劉猛　喻偉　蔣琰

摘要：冷熱源工程是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的核心專業(yè)課程之一，本文基于工匠精神培養(yǎng)為目標(biāo)，從基礎(chǔ)課與專業(yè)課知識(shí)銜接、課程內(nèi)容與實(shí)際相結(jié)合、課程內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)三個(gè)方面介紹了存在的問(wèn)題以及教學(xué)改革與實(shí)踐

關(guān)鍵詞：工匠精神；建筑環(huán)境；冷熱源工程

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）38-0132-02

一、引言

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)（簡(jiǎn)稱建環(huán)專業(yè)）是由建筑節(jié)能技術(shù)與工程、建筑設(shè)施智能技術(shù)（部分）、建筑環(huán)境與設(shè)備工程合并調(diào)整形成，其最早期名為供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程專業(yè)[1，2]，其主要任務(wù)是為人們或者工藝提供符合生活和工作需求的室內(nèi)環(huán)境。作為土木工程學(xué)科的下屬二級(jí)學(xué)科專業(yè)，已經(jīng)有上百年的歷史，是一個(gè)相當(dāng)成熟的專業(yè)。另一方面，近年來(lái)，隨著國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的逐步提高，同時(shí)，在可持續(xù)發(fā)展背景下，能源環(huán)境問(wèn)題成為全世界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，成為制約發(fā)展的重大問(wèn)題。節(jié)能減排以及人居環(huán)境改善作為國(guó)家發(fā)展的重大戰(zhàn)略對(duì)建環(huán)專業(yè)的發(fā)展提出了新的需求，需要培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、耐心、精益求精、具有工匠精神的建環(huán)工程師?！肮そ尘瘛钡暮诵膬?nèi)涵在于不僅僅是把工作當(dāng)作職業(yè)，而是當(dāng)作事業(yè)，樹(shù)立起了對(duì)職業(yè)敬畏、對(duì)工作執(zhí)著、對(duì)技術(shù)產(chǎn)品負(fù)責(zé)的態(tài)度，注重細(xì)節(jié)，不斷追求完美和極致。

冷熱源工程是建環(huán)專業(yè)的核心專業(yè)課程之一，主要介紹空調(diào)冷熱源設(shè)備的基本原理、選擇及冷熱源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法[3]。本文根據(jù)近年來(lái)國(guó)家科技與行業(yè)發(fā)展需求，分析目前課程講授中存在的主要問(wèn)題，介紹基于工匠精神培養(yǎng)的冷熱源課程教學(xué)改革與實(shí)踐。

二、銜接專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課學(xué)習(xí)

對(duì)于工科專業(yè)，基礎(chǔ)課與專業(yè)課學(xué)習(xí)容易脫節(jié)是一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象和問(wèn)題。按照知識(shí)循序漸進(jìn)的體系，通常，數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)課在大一學(xué)習(xí)，工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課在大二講授，冷熱源工程等專業(yè)課程安排在大三、大四。但在大三、大四進(jìn)行專業(yè)課學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生會(huì)對(duì)專業(yè)課的“顯性”知識(shí)感興趣，如，冷水機(jī)組的型式、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、冷熱源新技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀等，而忽視技術(shù)的內(nèi)在原理以及基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的重要性。在教學(xué)實(shí)踐中，采用了以下方法：

1.“說(shuō)課”環(huán)節(jié)，給學(xué)生建立課程結(jié)構(gòu)圖，如圖1，理清基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課的內(nèi)在關(guān)系，從思想上讓學(xué)生重視基礎(chǔ)課對(duì)專業(yè)課的作用，明白技術(shù)原理對(duì)專業(yè)實(shí)踐與發(fā)展的重要性。

2.加強(qiáng)對(duì)于制冷技術(shù)理論與原理部分的講解，增加對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課中相應(yīng)基本知識(shí)的回顧，強(qiáng)化理論分析中結(jié)合壓焓圖的應(yīng)用，使學(xué)生能夠針對(duì)性地了解和掌握與專業(yè)課程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)點(diǎn)。

3.在冷熱源部件與設(shè)備的講解中，廣泛運(yùn)用基礎(chǔ)課以及專業(yè)基礎(chǔ)課的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行推導(dǎo)分析。例如，運(yùn)用工程熱力學(xué)熵增原理推導(dǎo)制冷系數(shù)極值表達(dá)式；采用高等數(shù)學(xué)中偏導(dǎo)數(shù)的知識(shí)，推導(dǎo)與理解制冷制熱系數(shù)與相關(guān)溫度參數(shù)的關(guān)系；利用壓焓圖進(jìn)行制冷設(shè)備節(jié)能措施的原理；結(jié)合傳熱學(xué)知識(shí)講解蒸發(fā)器和冷凝器設(shè)計(jì)上的區(qū)別以及性能提升的方法；結(jié)合大學(xué)物理中的彈簧原理闡述節(jié)流機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)溫差問(wèn)題。做到“授之以魚(yú)”，更要做到“授之以漁”。

三、增強(qiáng)授課內(nèi)容的可接受性

冷熱源工程作為工科專業(yè)的專業(yè)課，在課程教學(xué)中會(huì)大量涉及實(shí)際工程應(yīng)用，然而，本科學(xué)生基本上沒(méi)有任何工程經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，由于目前本科培養(yǎng)強(qiáng)化對(duì)學(xué)生知識(shí)廣度方面的培養(yǎng)，促進(jìn)跨學(xué)科創(chuàng)新能力的孕育，培養(yǎng)方案中增加了適當(dāng)跨專業(yè)的通識(shí)課程學(xué)習(xí)，原有專業(yè)課程學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)以前精簡(jiǎn)很多，學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的難度增大。在教學(xué)實(shí)踐中，采用了以下措施：

1.針對(duì)授課內(nèi)容，合理選擇授課方式。冷熱源工程課程內(nèi)容中，有些內(nèi)容偏重基礎(chǔ)理論，需要結(jié)合實(shí)際推導(dǎo)，為提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和吸收，通過(guò)傳統(tǒng)板書(shū)講解；有些內(nèi)容偏重工程應(yīng)用，需要強(qiáng)化學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，采用多媒體課件進(jìn)行傳授；有些知識(shí)點(diǎn)涉及不同觀點(diǎn)，采用引導(dǎo)式或討論式的教學(xué)方式。

2.授課知識(shí)與案例與生活接軌。冷熱源工程課程內(nèi)容可服務(wù)于大型工程，也可服務(wù)于普通的家庭。學(xué)生沒(méi)有相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，通常對(duì)實(shí)際的大型工程的冷熱源機(jī)組設(shè)備感性認(rèn)識(shí)較弱，而對(duì)家庭使用的房間空調(diào)器接觸較多。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)以房間空調(diào)器的各個(gè)部件為切入口，闡述原理與性能，然后擴(kuò)展到大型冷熱源設(shè)備，通過(guò)類比方式，提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐知識(shí)的理解和掌握水平。

3.借助多種通訊交流平臺(tái)，如QQ群、微信群等，有機(jī)整合課上課下時(shí)間。課前通過(guò)交流平臺(tái)，以日常生活中的實(shí)際問(wèn)題為引導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生課前預(yù)習(xí)與思考，帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，家用空調(diào)安裝接管方式，引導(dǎo)學(xué)生思考制冷循環(huán)的節(jié)能措施；空調(diào)冬季運(yùn)行延遲問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生理解制冷系統(tǒng)輔助設(shè)備的工作原理；冬季房間空調(diào)器風(fēng)口調(diào)節(jié)以及噪音問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考冬季除霜工況工作原理以及對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響。課后通過(guò)交流平臺(tái)，提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息資源，豐富課程內(nèi)容，同時(shí)為學(xué)生提供獲取相關(guān)可靠專業(yè)知識(shí)的途徑。

四、 課程內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)

隨著國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境改善的需求日益提升，同時(shí)，節(jié)能減排與人的居住環(huán)境改善等國(guó)家重大戰(zhàn)略的實(shí)施，使行業(yè)發(fā)展日新月異，冷熱源課程的授課內(nèi)容也需要與時(shí)俱進(jìn)。

1.結(jié)合國(guó)家重大科研項(xiàng)目以及行業(yè)發(fā)展需求，每年更新相關(guān)課件內(nèi)容，將科研與實(shí)踐的相關(guān)成果，應(yīng)用到課堂教學(xué)中，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合。

2.采用相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題作為課件內(nèi)容，比如：南方供暖、家用變頻空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題、無(wú)氟空調(diào)等，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的興趣與理解。同時(shí)，通過(guò)課堂講授與討論，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題。

3.依托承擔(dān)的國(guó)家和企業(yè)重大課題，在學(xué)院多個(gè)國(guó)家級(jí)科研、教學(xué)等基地平臺(tái)，以及企業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地的支撐下，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與科研培訓(xùn)計(jì)劃（SRTP）項(xiàng)目以及相關(guān)專業(yè)競(jìng)賽項(xiàng)目，有機(jī)地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的融合，課上課下的融合。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳曉，李小華，張國(guó)強(qiáng)，李念平.注冊(cè)工程師制度和建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)教學(xué)改革[J].高等建筑教育，2013，（06）.

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