建筑环境与设备工程范文

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建筑环境与设备工程

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[关键词]建筑环境设备工程;应用;设计

中图分类号:TU-024 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)12-0251-01

1.引言

长久以来,在我们居住的城市,绝大部分地区都可以享受到良好的水电暖服务。这些设备和条件为日常生活提供了很大方便,使我们能在一个舒适的环境中度过愉快的时光,人们都渴望有温暖舒适的环境供居住和工作。而这方面的工作正是建筑环境与设备工程专业人员所从事的。近年来人们对节能减排、绿色发展的呼声越来越高,建筑与人们的居住生活息息相关,建筑环境的营造好坏、设备工程的运行好坏,都必须达到或满足健康、绿色、节能的标准,建筑环境与设备专业和这三个方面有着密切的关系。在环保意识不断增强的时代,建筑环境与设备工程专业有着重要的研究领域和应用前景。

除原有的传热学、流体力学、热力学外,我们需要越来越多地掌握人与建筑、人与自然等方面的知识,包括生理学、心理学、气象学、生态学、城市规划、建筑设计等学以及声、光等知识,努力营造建筑物内适宜而健康的人工热湿环境,使之满足于需要。1998年高校扩招以来该专业获得了巨大的发展,培养了无数的专业人才,暖通行业也已成为建筑与房地产各界共同关注的焦点之一。

2.建筑环境与设备工程的专业优势分析

在我国,建筑环境与设备工程专业,是建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行等方面工作的专业。一般来讲,建筑环境与设备工程专业主要学习流体力学、工程热力学及传热学的基本理论,学习供热通风空调系统的设计原理与方法和施工安装与运行管理方面的基本知识,以掌握各种系统的设计及相关设备的选择,具有施工安装及运行管理和科学研究的初步能力。可见,建筑环境与设备工程的专业人员有很大的施展空间。

随着时代的社会发展与城市的不断扩大,现代建筑日新月异,已不再是过去的平房或低楼层、格局死板的建筑,出现了大量新型建筑体系,对内部的设备也提出了更多和更高要求。因此,迫切需要能适应现代建筑发展的建筑环境与设备工程的工程专业技术人才。

3.建筑环境与设备工程的具体设计分析

暖通空调系统是绿色建筑的主要耗能部位,在设计时要特别注意的就是采取节能设计、以降低能耗,下面主要从节能的角度分析一下绿色建筑的暖通空调设计。

3.1 利用结构设计,改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失

通常,对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅空气温度。显然是不全面的,势必带来许多问题。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,如采用PMV-PPD指标对空调系统进行调控,可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。

3.2 采取过程设计思路,减少热媒介输送各个环节中的能源消耗

在开展暖通空调系统的节能设计过程中,应在各环节上减少能源的消耗,从具体的设计和运环节出发 , 建立整体的节能空调体系。热媒介输送系统的节能设计应在材料的选择热能输送系统等方面的设计上实现。热媒介输送系统应选择新型的保温材料,如用热水预制保温的直埋管等措施,从而减少热能在运输过程中的损失。还应利用算机系统对空调供暖系统进行全面测试,并采用平衡阀以及智能管网,实现对管流量的科学分配和有效管理,通过提高传输效率实现节能。空调系统的节能设计应建立有效的动力传输系统,从而能实现对动力系统的优化设计和施工,为建立效的空调系统的施工和节能奠定良好的基础。动力系统可选择效率较高、负荷特好,具有大温差、低流速以及低摩阻的动力供应管道,运用输送效率较高的载能的动力设备,有效提高输送效率,建立节能的空调系统运行模式。

3.3 加强空调系统中热回收利用的再开发、再设计、再建设

多年的研究与实践表明,空调系统中热回收是空调节能的又一种新思路,即利用换热方法将空调系统中废弃的热量重新回收利用起来。具体方法是在风系统中使用新风换气机等热回收装置,使用排除的室内低温(高温)空气对引进的室外新风进行预加热,据目前国内此类厂家的检测,换热效率一般可达70%以上,大大减少了用于处理新风的冷热量损失。空调水的热回收利用是对制冷机的冷凝器稍作改动,就可以同时供应35℃-40℃的热水。不需要或用不完热水时,可以从冷却塔排出;大量供热水时,由于进水由自来水补充,水温较低,还会使制冷量适当增加,不会有负面影响,同时可以有效地减少排放的热量对大气的热污染,可以说是一举数得。对已有的制冷机而言,改造工作量很小,这种设备在国外已有大量的应用。例如:(1)新风系统变频变风量控制,包括主送风机、和楼层新风机。在夏季中央空调运行过程中,主机40%的能耗用于冷却新风,因此,对新风量进行合理的调节,可以使主机消耗功率降低。新风的作用是为楼宇提供清洁、卫生的新鲜空气,保障楼宇环境的健康舒适,但是楼宇外部气温高或湿度大时新风过多会将更多的外部热湿空气带入楼宇,增加主机制冷功率、运行时间和新风设备电能消耗。因此通过计算机对楼宇内外环境温度、湿度、焓值及空气品质的检测,在每年的不同季节、每天的不同时刻利用变频装置对新风机进行转速调节,可以便新风系统明显地节能。(2)空调机变频变风量控制,由于空调设备至少有10%设计余量,因此根据空调机制冷区环境温度,在50%-90%范围内对空调机进行交频调速,可使空调机动态节能25%-75%。另外由于变频调节时风机电流大幅降低,功率因数提高到1,风机发热率可降低70%以上,使用寿命延长3-5倍。并且可以使楼宇内“忽冷、忽热、过冷、过热”现象将不再出现。(3)排风机变频变风量控制(或定时开停控制)。排风机的作用和新风机相反,是将楼宇内的污浊空气排出,其运行条件是对空气品质的测量数据。因此,在楼宇内加装空气品质传感器,根据空气品质决定排风机的变频转速(即排风量)或起、停,至少可使排风机节能25%-75%,并同时减少冷量散失。

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关键词:建筑环境与设备工程;人才需求;暖通空调

早在1998年,教育部就已经将"建筑环境与设备工程"专业列入全国普通高等学校本科专业的学习课程中,这门课程是将"供热通风与空调工程"和"燃气工程"两大专业调整、合并及拓展而成立的一个新的专业。自此之后,全国普通高等学校把该专业作为重点建设专业,为了把专业更好的建设与推广,为社会提供更多优秀的人才,其专业的培养方案和培养途径更是学者们研究的焦点,因此,本文就该专业人才的需求及培养模式展开深入的讨论。

1 "暖通空调"专业人才的紧缺

随着人们生活水平的不断提高,人们对高性能的建筑设备的需求量也是逐渐增多,而在建筑设备生产销售安装企业迅速发展的今天,建筑环境与设备工程人才的需求也是愈演愈烈。经调查统计,在我市及其所属县市区现有的建筑施工企业中,其中与建筑环境与设备工程专业有关的大约60%左右,需要这方面的人才量也是呈现逐年上升的趋势,由此可知,对建筑环境与设备工程人才的培养势在必行。

2 "暖通空调"专业人才的培养

(一)专业人才培养体系的建立

"暖通空调"课程是建筑环境与设备工程专业的一门主要学科,学生可通过学习该门专业课,熟练的掌握暖通空调课程能系统,并运用到实践中去,能够达到卫生标准或特殊要求,其中所采用的供暖、通风与空气调节技术是学生们必须掌握的基本技能,同时培养学生的民有与工业建筑供暖、通风和空气调节等系统的设计能力,以及将设计完的系统运用调试到实践中的基本技能。"暖通空调"课程的主要教学内容包括:室内负荷计算、空气调节系统、洁净空调系统、供暖系统、工业与民用建筑的通风系统等。

在建筑环境与设备工程的专业培养体系建立中,其主要包括两大部分,即理论教学与实验教学,要想培养出该专业的优秀人才,学校必须将两者紧密的结合起来。其中理论教学是培养人才的基础,通过理论课的学习,让同学们熟练的掌握与该门学科相关的专业知识,为以后的工作做铺垫,再者,学校通过实验教学部分可使学生们更深刻的理解所学的理论知识,并将理论知识应用于实践中去,提高学生们的动手能力及创新能力。

(二)专业人才培养体系的实施

全国普通高等学校中开设的建筑环境与设备工程的专业中,其中大部分的"暖通空调"课程以试验课程较多,因为在培养人才的过程中,学校主要注重学生动手能力的培养,但在培养的过程中存在一些不足,因此,学校应从以下两方面进行改进:

(1)实验设备条件的限制

近年来,学校在建筑环境与设备工程专业培养的实施中,注重学生生产实践能力的培养,在学校内设立了实验室供学生们锻炼实践,但有的学校因为实验经费的有限,导致实验台的简单,没有完善的调节能力、缺乏真实的实际空调设备及供暖设备等,只在模拟的教学试验台上就完成了,使得同学们没有更深入的实践经验,导致学习、理解能力的不深入。

(2)原有课程体系的限制

该课程早在1998年教育部就已经建立了该门学科,在实验的设计上跟不上时代的需求,原有的实验条件比较简单,而且在实验课程的安排上也是较少的课时,学生们不能在短时间内理解课程所学内容,需要通过自己的课余时间来完成学习工作。因此,在以往的实验设计中我们应借鉴经验,在原有的基础上,加大实验课程的开设,增加实验课程的课时,及时向老师请教的教学模式。

(四)专业人才培养体系的监管

建筑环境与设备工程专业在培养人才方面有较宽的服务领域,如:全国各大设计研究院、安装公司以及与之相关的装修公司等等,学校在为怎样培养出优秀人才方案的同时,也应注重培养体系的监管工作,由于该门课程具有较强的实践能力,因此,学校应首先想到校企联合政策,将即将面临实习的学生,有组织的分批送到相关企业进行实践操作的训练,一方面,学校在实验教学部分中可以节省实验经费,减少实验器材的购买;另一方面,对于企业而言也是受益颇多,在安排实习生进企业实习的同时,企业可以节省开支,教会学生的实践基本技能,培养优秀人才,等待优秀学生毕业后可以直接留在企业工作,为企业创造更多的受益;最后,从学生的角度出发,学生本身也是受益匪浅的,实施校企联合政策可以使学生在真正的实验环境中得到成长,为以后步入社会工作提供了实践经验,也为成为优秀的、复合型人才奠定坚实的基础。

3 结语

本对建筑环境与设备工程人才需求的探讨,通过对专业人才培养体系的建立、实施及监管的阐述,为我国培养更多高素质、有能力、应用复合型人才奠定理论依据。

参考文献:

[1]高彬.建筑环境与设备工程人才需求探析[J].四川水泥,2014(08).

[2]张新桥,吴兴应.地方院校建筑环境与设备工程专业课程体系设置研究--以湖南城市学院为例[J].中国建设教育,2013(02).

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实习方式:认识实习期间,学生在指导老师的带领下,通过参观已建成的典型车间、建筑、节能建筑物等地点,采取实习指导老师讲解,工程人员指引等方式,完成人纲现定的实习内容。

实习地点:上海百富勤空调制造有限公司、上海博物馆、上海世博园、节能示范楼。

实习时间:2011年7月5日——2011年7月16日,共两周。

实习学生:龙盛梅

本专业培养具备室内环境设备系统及建筑公共设施系统的设计、安装调试、运行管理及国民经济各部门所需的特殊环境的研究开发的基础理论知识及能力,能在设计研究院、建筑工程公司、物业管理公司及相关的科研、生产、教学等单位从事工作的高级工程技术人才。

它主要包括:传热传质学、工程热力学、工程流体力学、机械原理、电工与电子技术、建筑环境工程、建筑设备工程等

2011年7月5日,怀着一颗期待已久的心情,我们终于迎来了大一的第一次认识实习,从中我们学习到许许多多课堂上无法接触到的东西,开拓了视野,巩固了专业知识,更重要的是,发现了我们自身存在的许多不足之处。

实习目的和要求:

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关键词:建筑环境与设备工程专业;创新能力;人才

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0092-03

能力即利用已获得的知识和经验,经过科学的思维加工和再造,产生新知识、新思想、新方法和新成果的能力。建环专业具有很强的实践性,要求该专业学生在基础理论、基本知识等专业知识方面均有一定掌握,并在此基础上进行各种实践环节教学,需要通过工程实践锻炼、进一步了解本专业的设计、生产和组织等技能,使理论、实践有机结合,从而增强学生的感性认识,培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生的实践工作能力和创新的能力。[1]而目前对各高校建环专业而言,通过培养大批具有创新精神和创新能力的优秀专业人才服务于社会的相关建筑行业,是专业本身发展的必然要求,也是高校教育中人才培养的发展方向。建筑环境与设备工程专业(原暖通空调专业)目标是培养具有室内环境系统与设备及建筑公共设施系统的设计、安装调试、运行管理的高素质工程技术人才,随着建筑节能的要求以及暖通空调行业的发展,出现了许多新技术、新工艺,需要相关的专业知识,也对学生的创新能力的培养提出了更高的要求。本文将针对目前高校建筑环境与设备工程专业教育中创新能力培养存在的问题进行分析,探讨培养学生创新能力以适应行业发展的方案及策略。

一、建筑建筑环境与设备工程专业培养学生创新能力存在的问题

1.高校课程设置不能适应专业的变化。自从1998年建筑环境与设备工程专业(以下简称建环专业)范围从之前的暖通空调设备扩展到建筑设备、燃气工程、建筑环境三个方面的内容之后,一般院校建环专业在课程设置体系中没有及时适应专业领域的变化,在专业基础课和专业课之间并没有按照新专业体系重新定位。专业基础课按照新专业体系的要求开设了工程热力学、传热学、流体力学、建筑环境学、流体输配管网和热质交换原理与设备等课程,而专业课却沿用老的专业课程体系,继续开设供热工程、空调工程、通风工程、空调用制冷技术和燃气输配等课程,这样使专业基础课程和专业课程之间内容有很多重复,教学方式没有及时更新,这在很大程度上影响到建环专业创新能力的培养,更影响教学组织和教学效果。[2]建环专业的核心基础课程是建筑环境学,建筑环境学属于工程技术学科,具有实践性、综合性和创造性。[3]因此,创新能力的培养是高校建环专业培养的关键所在。但是目前大部分高校的建环专业培养方式都达不到设置要求,没有及时更新专业基础课和专业课课程设置并突出建筑环境学基础学科的关键地位,不能对学生的创新能力的培养产生应有的促进作用。

2.专业课程教材内容更不上行业技术发展,教学模式单一。教材是老师授课的依据,也是学生接受大部分专业知识的主要途径。新的教学内容不仅对学生的素质教育、知识构成、创新能力等方面产生巨大的影响,使学生在本科学习阶段就能接触到当今世界相关领域研究和应用的前沿。然而就现状而言,高校采用的教材很多都是多年之前一直沿用的,甚至是上世纪出版的,这些远远不能跟上专业领域新知识迅速发展,与当前行业发展和技术应用现状存在很大的脱节。在课堂教学环节,专业课一般主要以课堂讲解方式传授专业知识,这种教学方式约束了学生的个性发展,培养出来的学生知识结构相近、思维模式比较呆板,缺乏对专业前沿和新技术的了解,更不会有很大创新。

3.课程设计和毕业设计环节内容更新慢。课程设计和毕业设计阶段是开展实践性教学的重要环节,是培养专业创新人才的有效手段,是理论过渡到实践的关键环节,应该引起师生足够的重视。然而大学建环专业在安排学生课程设计(如空调设计、制冷设计、供热工程课设等)时老师为方便指导,会连续好几届选用类似甚至相同的设计题目,他们自认为工程中遇到的问题都是“换汤不换药”,学生只需要掌握一般的设计思路就可以,殊不知这样做的后果会使学生的设计思路局限起来,只会按部就班地按着常规思路进行,甚至有些学生直接在之前师兄师姐设计的基础上直接将参数数据替换一下,自己根本不去思考为什么用这个标准或公式,这样会直接影响学生的责任感、独立分析解决问题的能力和勇于创新精神的培养和提升。

4.学校缺乏对培养学生创新能力的号召能力和激励机制。大学生朝气蓬勃,具有极大的可塑性和创造性。实现对其创新能力的塑造,学校方面若无法提供良好的发展沃土,若仅设置基本的奖学金制度,达不到对所有学生能力培养的要求,甚至让某些具有很强的创新能力但是文化课成绩却不是特别好的学生的创新能力受到压制,竞争意识也会因此下降,甚至会对学习失去兴趣,这完全违背了高校对人才的培养方案的要求。其原因与学校对学生创新等多种能力的发掘和鼓励力度欠缺有关。对我们建环专业也如此,高校专业负责人在制定新时期建环专业学生培养计划时,往往对学生基础知识过于重视,而忽视了对学生创新能力的培养,而这创新能力对其人生发展更为重要。也因此建环专业学生普遍创新能力不够强,这会对以后步入工作岗位独立承担一定的工作任务有很大挑战性。

二、建环专业培养学生创新能力建设性方案

目前不少高校都在努力建设研究型大学,而建设过程中一项紧迫而艰巨的任务就是尽快提高学生的创新能力。通过分析以上导致建环专业学生创新能力普遍较低的各方面的因素,各高校应该对症下药,针对自身专业发展现状和发展方向提出不同的解决方案,笔者经过分析不同原因总结出以下几点建环专业创新能力的培养途径。

1.及时调整建环专业各课程的设置。要提高建环专业的学生的创新能力,需改变传统的课程体系设置,加强基础并拓宽口径,优化本学科专业基础课程,构建综合能力培养体系,突出建筑环境学在学科建设的关键性地位和核心基础的专业特色,从而通过新的学科建设体制加强对学生创新意识和实践能力的培养,加强学生运用所学知识解决实际问题的能力。在实际教学过程中,老师应该将知识传授、创新能力培养和综合素质提高重视起来,并紧跟学科前沿及新技术,如:暖通空调热泵技术、高层建筑暖通设计、建筑节能技术以及可再生能源理论等新的领域,这样会加强学生对本行业的发展方向的了解和兴趣,激发学生的创新兴趣。

2.更新教材版本和教学模式,紧跟专业发展的步伐。教材是学生在校期间接触专业知识的媒介,各学校要充分分析目前专业的发展动态,选择教材要紧跟本领域的发展方向,这可以让学生能够更早地接触专业中较新的东西,不仅促进学生的创新能力培养,而且对以后更快适应工作岗位也有促进作用。教学模式要及时更新,加强学生在课堂教学的地位,增加师生之间的互动环节,活跃其思维方式。在实验教学中,淘汰过时的仪器,及时引进新的精度高的实验装置,这会使学生增加对实验结果的信任程度,从而有效验证一些基本规律的正确性。另外,要在实验过程中有意识地锻炼学生独立操作能力和独立分析问题的能力,要求学生独立设计实验方案,自拟测试方案和实验报告,自己设计并搭建实验台。这样在实施的过程中学生思考和解决实际问题的能力自然就得到了锻炼,从而有效地提高学生的创新能力。

3.对建环专业课程设计和毕业设计环节的模式加以改进。改革课程设计和毕业设计模式主要是改变设计选题,将课程设计进行深化和拓宽要求学生提出自己的设计思路和方法,使学生在设计过程中能主动寻找问题、发现问题、解决问题。这有效地提高了学生综合分析问题和运用所学知识解决实际问题的能力。[4]而且教师在设计选题时,可以提供一些比较新颖的设计项目,以发散学生创造思维,增强其创新能力。

4.采取鼓励措施或其他方式加强培养学生的创新能力。设置不同的鼓励奖项并颁发给具有不同素质能力的学生会激发学生的进取精神和创新意识,从而鼓励学生向多方向全面发展。学校可以组织学生参加一些实践、创新的活动,如给定一非常规的建筑,组织学生对此进行不同形式的空调系统、供暖系统、冷热源系统或防排烟系统的创新性设计,最后由相关老师对学生不同设计进行评价并对创新性强的设计同学给以嘉奖,这会有助于增强学生的创新意识。

建环专业必须重视学生的创新能力培养以适应未来专业发展方向和行业技术进步需求。高校在重视学生创新能力培养基础上要在教材建设、课程设置、实践环节以及课内和课外协调方面采去有效措施,促进高素质的创新型人才人才,为暖通空调领域的发展以及推行建筑节能国策做出应有的贡献。

参考文献:

[1]韩宇涛,胥海伦,邹国荣.建筑环境与设备工程专业生产实习的探讨[J].湖北教育学院学报,2005,22(5):80-81.

[2]杨吉民,李清清,张照辉.建筑环境与设备工程专业应用型人才培养体系构建[J].高等建筑教育,2009,18(6):18-21.

[3]陈劲,胡建雄.面向创新型国家的工程教育改革研究[M].北京:中国人民大学出版社,2006,12.

[4]王林,马爱华,谈莹莹.建筑环境与设备工程专业学生创新能力培养模式探索——以河南科技大学为例[J].中国电力教育,2011,(19):19-21.

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收稿日期:2012-1

>> 区域性高校建筑环境与设备工程专业课程体系研究 理工科院校“金融工程”专业课程体系设置研究 高职院校汽车制造与装配技术专业课程体系设置研究 地方院校通信工程专业课程体系改革与实践 关于地方院校生物科学(师范)专业课程体系设置的思考 自动化生产设备应用专业课程体系的重构与设置 高校金融专业课程体系设置研究 高校证券专业课程体系设置研究 高职院校酒店管理类专业课程体系设置与教学保障措施研究 建筑工程技术专业课程体系的建设与研究 适应“卓越计划”的地方院校建筑学专业课程体系改革 地方院校汽车服务工程专业课程体系探析 地方财经院校金融学专业课程体系整体优化改革研究 国内外工程造价专业课程体系设置的比较研究 应用型工程造价专业课程体系设置研究 应用型本科院校环境工程专业课程体系改革探索 高校建筑学专业课程设置与环境艺术专业课程设置研究 GIS专业课程体系设置研究与实践 武术表演与文化传播专业课程体系设置研究 建筑设备工程专业课程体系优化 常见问题解答 当前所在位置:l

Curriculum system setting of building environment and equipment engineering

in local colleges: taking Hunan City University as an example

ZHANG Xinqiao, WU Xingying

(Department of Municipal and Mapping Engineering, Hunan City University, Yiyang 413000, P. R. China)

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[关键词]概述;原理;现状及应用

中图分类号:TU83 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0354-01

1.概述

空调系统的普及速度越来越快,而且空调的类型也逐步的多样化,其正在悄然的改变着人们的生活习惯和居住方式。在现阶段的工作中,空调系统占有大量的能耗,并且其浪费程度非常严重。在我国,空调系统的能耗,占有总建筑能耗的一半左右,甚至还表现出了上升的趋势,这就充分证明,未来的空调系统,无论是在研究方面,还是在应用方面,都必须投入较强的节能措施,否则将会对国家造成很大的影响。经过调查分析,发现很多人群都患有跟空调有关的疾病,诸如“病态建筑综合症”、“大遣⒎⒅”、“多种化学物过敏症”等等,都在严重影响着居民的生活和工作,其很大一部分原因在于空调系统的不健全。今后,应积极研究和应用热回收节能技术。该技术在理论上已经获得了较大的成功,经过测试,利用热回收节能技术,可以节约空调新风能耗的70%左右,节约空调负荷20%左右。

2.热回收节能技术原理

相对于其他节能技术而言,热回收节能技术在运用的过程中,表现出了很多的特点及优势。例如,热回收节能技术在原理上,比较贴合当下的空调运作系统,能够广泛的应用,其在专业性、技术性、普遍性等方面,都达到了较高的水准。简单来讲,所谓的热回收节能技术,其主要是利用热回收的装置,以此来回收排风中的冷热能量,达到节能和循环利用的效果。根据空调系统的相关设计规范,建筑物内部,必须具有集中排风系统,同时在运用热回收节能技术到空调系统中的时候,需满足以下几项条件:首先,送风量≥3000m3/h的直流式空气调节系统,且新风与排风的温度差≥8℃。其次,设计新风量≥4000m3/h的空气调节系统,且新风与排风的温度差≥8℃。再有,热回收节能技术的实际应用,必须设置独立的新风系统或者是排风系统。由于热回收节能技术在运用过程中,主要是利用空气热交换器来完成排风中冷热能量的回收处理,所以独立的新风系统或者排风系统,其是非常重要的。

3.热回收的现状与应用探讨

水冷制冷机组所产生的冷凝热一般通过冷却塔释放到大气之中,对环境易造成热污染。因此,通过对冷凝热进行回收,使之用来加热生活用水,可在很大程度上提升能量的利用率。一般而言,冷凝热可以分为两部分:一部分是来自于温度较高的过热蒸汽的热量,另一部分为较低温度的来自制冷剂两相相变热量和过冷热量。通常过热蒸汽的温度在45-90℃之间,相变热量在40-45℃之间,但一般来说,热水的温度应在60℃左右。因此,需要根据这两种热量的不同性质,通过直接以及间接回收的方式对冷凝热加以利用。

3.1 双冷凝器热回收

双冷凝器热回收技术是在压缩机和冷凝器之间加一个热回收器回收冷凝热,从热交换器流出的汽--液状或气态的制冷剂,由后面的冷凝器吸收其余热量。此项技术可以根据要求对制冷机组的制冷剂蒸汽显热直接回收,或者是通过显热加上一部分潜热开一次性或循环加热,从而使水的温度到达制定温度。这种形式主要在中央空调冷水机组中广泛应用。而家用空调在我国的应用极为广泛,并且数量上较多,因此家用空调是热回收的重要方向之一。

当前,我国家用空调器热回收技术取得了一定的成绩。这项技术室通过将空调器中压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽注入到热水换热设备中进行热交换,加热生活热水。如果换热器的换热能力能够独立承担所有的冷凝热量,那么就不需要使用风冷冷凝器,反之就需要同时使用风冷和水冷冷凝器来承担所有的冷凝负荷。

3.2 热泵回收

空调制冷中冷却水温度一般为30-38℃,属低品位热能,要想充分回收冷凝热可以利用热泵技术,由制冷机组与热泵机组联合运行构成一套热回收装置。当冷水机组和热泵同时工作时,可以通过控制冷却塔风机的启停来控制冷却水回水温度。通过电动三通阀控制冷却塔的冷却水流量和热泵蒸发器的流量比例,使热泵的蒸发器出水温度低于32℃,从而确保冷水机组的正常运行。这种方式是通过与原系统并联一套热泵机组,将冷凝热作为热泵热源来制备热水。热泵回收冷凝热的技术在现有的空调系统改造中比较适合应用,但是该技术的投资相对来说比较大,运行的费用也相对较高。因为其控制比较复杂,因此在实际的应用中易导致问题的出现,热水的温度往往达不到设计的要求,从而影响利用效果。

3.3 相变材料回收空调冷凝热

利用相变材料回收空调冷凝热热回收形式是几年来出现的新的应用形式,该技术利用蓄热器代替了双冷凝器热回收技术中的压缩机出口的冷凝器,并通过采用与常规的风冷冷凝器或者冷却塔串联连接的方式,利用常规风冷冷凝器或冷却塔排除热回收系统不能储存的剩余热量。热回收用蓄热器中相变材料的温度是随冷凝温度的变化而变化的。开始时,常规风冷冷凝器(或冷却塔回路)关闭,利用过热段的制冷剂显热和冷凝潜热对蓄热器中的相变材料进行加热,此时冷凝压力随蓄热器中相变材料温度的升高而升高。在系统中冷凝压力达到限定值的时候,将风冷冷凝器开启,从而释放多余的制冷剂冷凝潜热,以降低系统冷凝压力。此时蓄热器仍能利用蓄热器管内流过的气态制冷剂过热段的显热放热加热相变材料,进一步提高相变材料的温度。当相变材料温度达到某一设定值后,系统恢复原冷凝器(冷却塔)冷凝运行模式。

4.结语

以上是对空调系统中热回收节能技术的应用实践展开讨论,从现有的工作来看,多数地区的空调系统都发生了较大的改变,固有的浪费情况减少,节能技术的应用也越来越贴近实际工作,告别了传统意义上的基础应用。今后,我们需要在空调系统和热回收节能技术两个方面,深入的探究,找出更多的配合应用方案,在多方面提高空调系统的性能,为用户提供更加舒适的生产生活环境。

参考文献

[1] 吴献忠,夏波,吕林泉等.冷凝热热回收机组的开发和应用[J].制冷与空调,2001,1(6):29~32.

[2] 张震,周光辉等.我国的空调冷凝热热回收的研究现状.中原工学院学报[J].2005,17(4)

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摘 要:本文提出加强实践教学建设应成为工科院校专业建设的基本原则和专业建设特色。在实践教学建设中要重视教学实习基地的建设,从提高学生综合能力出发合理安排实践课程体系,以期培养出高素质的建筑环境与设备工程专业人才。

关键词:建筑环境与设备工程专业 实践教学 实习基地 课程体系

实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台[1、2]。沈阳建筑大学为以工科、为主的综合性大学,建筑环境与设备工程专业于2007年通过全国专业委员会的专业教育评估。多年来我校在工程实践教学方面积累了一些经验,人才培养模式的构建、实践教学的安排突出地区专业特点,使建筑环境与设备工程专业的教学与本地区的城镇建设的实际工程紧密结合,突出建筑环境与设备工程专业的地域特点和为地方服务的办学思想。

1.加强实践教学建设必须重视教学实习基地的建设

实习基地建设直接关系到实践教学的质量,对于高素质人才的实践能力和创新能力培养有着十分重要的作用。由于建筑环境与设备工程专业为工科专业,所以实习基地建设尤为重要。近年来我校建筑环境与设备工程专业与企业联合共同建立实习教学基地。目前我校建筑环境与设备工程专业建立校内外实习基地23个,其中校外实习基地16个,校内实习基地7个,遍布沈阳及周边地区。实习基地性质也由原来单一的建筑安装公司,扩展为建筑设计研究院、环境科学研究所、实验中心、监理公司、运行管理单位、设备制造单位以及其他与专业相关的单位。

在实践教学中我校充分利用和开发校内的实习基地和技术平台,完成大量本科实践教学任务。同时也为研究生培养和开展各类科研活动创造便利条件,利用校内的实习基地开设一些将实验和实际生产紧密结合的创新实验项目。

2.加强实践教学建设必须完善实践教学课程体系

我校建筑环境与设备工程专业一贯重视实践环节,专门制定了一系列实践教学管理文件和大纲等指导性文件。加强实践教学环节,专业培养计划要体现出重视学生实践能力和创新能力的培养:

2.1认识实习。通过对建筑物供暖、供燃气、通风、空调、室内给水排水、建筑电气、锅炉房等系统的参观,了解控制建筑物内外环境的能源系统和设备概况,加强学生对建筑设备在建筑功能中所起的重要作用的认识。

2.2生产实习。目前我校本专业的生产实习内容已经从过去单一的施工现场实习,扩展到设计院的工程设计实习、供热燃气公司的运行管理实习以及科研院所的研究课题调研等内。通过生产实习使学生的实际动手能力得到训练,并具有一定的工程设计、施工安装调试、设备系统测试以及运行管理的能力。

2.3毕业实习。与毕业设计结合进行,在教师的指导下,根据将要进行的毕业设计内容,到相关部门进行调研,也可以到设计单位去收集有关设计资料。

2.4科技周。主要通过讲座的形式,介绍专业技术规范、标准、技术措施及相关法律,介绍本专业新技术、新设备,及未来发展情况,介绍本专业的学科前沿知识和工程实践,对学生进行职业道德教育,加强学生综合素质训练,以适应社会需要。

2.5专业岗位实训。在大四上学期设置,使学生有更多时间走向社会,寻找就业机会,了解产业状况,了解用人单位的要求,参加用人单位的实际工程,体验本专业相关企业工作的内容和方法。锻炼学生的沟通能力、适应社会和工作岗位能力,提高学生的就业能力,使学生毕业后能更快融入社会,逐步实现由学生到社会的转变,满足用人单位的要求。

2.6专业课程设计。为加深和巩固课程学习内容而进行的工程设计训练,学生可以运用所学理论知识初步掌握室内暖通空调系统和小区供热管网及相关设施的工程设计,加强学生综合设计能力的培养。

2.7毕业设计。要求学生综合运用所学课程知识、解决本专业有关的工程技术实际问题,使学生掌握建筑环境与设备工程的设计程序、具有建筑环境与设备工程专业方案制定与设计能力,提高分析和解决本专业实际问题的能力,培养学生科研与技术开发初步能力,进一步提高学生调查研究、检索和阅读中外文献资料、综合分析、设计和计算、实验研究、数据处理、计算机应用、拟定技术文件和口头表达等方面的能力。

我校建筑环境与设备工程专业毕业设计选题充分体现本地区的特色,如北方建筑供热、建筑节能、热泵技术应用等设计课题。在教学过程中,教师非常注重对学生确定设计方案的培养,尤其是专业教师在专业教学过程中注意各种系统设计方案的组合,以培养学生的综合运用所学知识。

近年来还尝试开展与设计院共同指导毕业设计的方法,教研室选派学生到沈阳建筑大学设计院做毕业设计,由设计院具有丰富工程设计经验、责任心强的高级工程师指导,取得了良好的效果。

2010年和2011年我校建筑环境与设备工程专业学生连续两年参加由全国高等学校建筑环境与设备工程专业指导委员会、ASHRAE(美国供热制冷空调工程师学会)、中国制冷学会(CAR)共同举办“CAR-ASHRAE学生设计竞赛”,并获得优异成绩。

3.结语

重视实践教学是我校建筑环境与设备工程专业建设特色之一,通过实践教学,使学生具有综合应用所学基础理论和专业知识,解决本专业有关工程技术问题的能力,具有创业、创新能力,实现了建筑环境与设备工程专业应用型高级专门技术人才的培养目标。

注:辽宁省教育科学“十一五”规划2010年度课题JG10DB200。

参考文献:

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关键词:建筑环境;能源应用;专业建设;措施

中图分类号: TU-023 文献标识码: A

一、对特色专业建设内涵的理解

高等学校的根本任务是培养人才。深化教育教学改革的根本目标是加强大学生的素质和能力培养。因此,本科特色专业是指能培养出有特色人才的专业,其最终体现是人才的特色。《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020)》指出:“人才是指具有一定的专业知识或专门技能,进行创造性劳动并对社会作出贡献的人,是人力资源中能力和素质较高的劳动者。”故而特色人才的基本内涵应该是人才的“能力”特色,特色专业建设的核心任务是形成培养特色人才的能力。

二、建筑环境与设备工程专业人才特色及其特征分析

建筑环境与设备工程专业人才应该具有哪些能力特色?经过对学校毕业生调研分析,结合学校的办学传统、师资特点、科研与工程实践优势与积累,以及学校所在的地理区位特点,笔者认为:工程实践能力是该专业毕业生的主要能力,主要包含以下4个层次:

第一,处理常规工程问题的基本能力。

第二,处理复杂工程问题的综合能力。

第三,应用先进的理念和技术,创造性地解决工程问题的创新能力。

第四,适应职业拓展与转型的通识能力。

学校培养的建筑环境与设备工程专业特色人才应具有以下3个基本特征:

第一,具有宽厚的理论基础,以建筑环境与设备工程学为主体,沟通土木建筑、热能动力、环境、机械、经济和管理相关学科。

第二,具有良好的工程师素质,融合贯通暖通、燃气、建筑电气、建筑给排水和建筑消防等专业的核心技术,满足建筑与交通工具内的环控工程、工农业生产环境控制工程、建筑与市政公用设施工程和城市与工厂热能动力供应等领域的要求,经过国家规定年限的工程实践锻炼,取得国家注册设备工程师资格。

第三,适应社会发展变化,能够自我学习提高、改造重构知识和能力,变换自己的角色,从事其他社会活动。

三、建筑环境与能源应用工程专业建设的指导思想与目标

武汉商业服务学院在2013年升格为本科,改名为武汉商学院。制冷与空调技术专业作为本校的拳头专业,将申办建筑环境与能源应用工程本科专业,前期申本调研工作小组通过文献、网络、走访交流及调查问卷等方式对该专业人才需求状况进行了调研,为申报建筑环境与能源应用工程本科专业做好充分准备。考虑到后期该专业该如何建设以及怎么样建设,本文提出了相应的建设思路及建设措施。

(一)建设思路

1、总体思路

按照“坚持差异发展,发挥比较优势,服务地方经济,满足社会需求”的专业建设思路,立足湖北省暖通行业,办出特色,办出水平。坚持以教学为中心,以科研促教学,全面提高学生综合素质。专业建设以提高人才培养质量为目标,以人才培养模式改革作为专业建设的切入点,加强师资队伍建设、课程建设和实践条件建设,深化教学改革。加大教学配套设施建设力度,加强管理,全面提高教学与科研水平。

2、师资队伍建设思路

加强师资队伍建设,优化教师队伍职称、学历、年龄结构。加强青年教师的培养,提高其思想政治素质与专业教学业务水平。

3、提高科研水平的思路

坚持以高层次科研成果为目标,以创建优质科研平台为基础,注重科研成果转化的应用性和可行性,努力培养一批科研水平高、视野开阔、搭配合理的科学研究团队。

4、学生培养的思路

专业将始终坚持以素质教育为核心,提高人才培养质量。注重培养学生良好的职业道德,培养具有过硬的业务素质和知识水平的建筑环境与能源工程领域内应用型高素质专门人才。继续加强与有关政府管理部门及设计研究院、工程公司、设备安装及制造等工业企业的联系和交流,为学生创造更多的实践机会,加强学生的实践能力和创新能力的培养。

5、教学配套设施建设思路

加强校内教学配套设施建设,不断完善教学条件。提高校内实验室、实验场所的使用率,加大对图书资料、科研设备、办公条件等方面的投入,为专业建设提供必要的条件保证。

(二)建设目标

本专业建设以服务区域经济发展为宗旨,以培养区域暖通空调产业需求人才为己任,着重加强建筑环境与能源应用工程专业课程体系和专业师资队伍建设,不断完善教学条件,改进教学方法和教学手段,优化教学内容,提高教学质量。力争在申本后5年内,将建筑环境与能源应用工程专业建设成为省内有影响、有特色的品牌专业。

五、建筑环境与能源应用工程专业建设的主要措施

(一)突出地域及行业背景、拓展课程体系

更名前,我国中西部地区高校的“建筑环境与设备工程”专业大部分有着鲜明的地域及行业特色,都较早地设置了“供热通风及空调工程”专业,为国家输送了大批暖通空调方面的专门人才。近十年间,本专业在专业指导委员会所构建的大框架下,大都保留了传统的集中供热、工业通风、空调制冷技术、锅炉及锅炉房设备等专业课及课程设计,方向比较单一,学生所接触的暖通空调系统也较为传统,没有和目前国家提倡的可再生能源、绿色建筑结合起来,学生缺乏节能、经济的宏观意识。所以,在新形势下,我们应在必修课中适当增加以“建筑能耗及经济分析、建筑可再生能源利用、建筑能源转化利用模式”为主要内容的“建筑节能技术与管理”课程模块以及“智能建筑控制、电气与自动控制”的控制课程模块。这样才能使“建筑环境与能源应用工程”专业的学生在从事工程设计及管理的过程中,具备“工程系统”的概念,能从全局优化的层面上去考虑节能或者工程可行性。

(二)建设方案

1、特色教学团队建设

一是,团队负责人的选拔。负责人要具有把握专业全局的能力,对特色专业内涵有深刻理解、组织能力,是特色教学团队的组织者和引导者。二是,一个了解专业全局,能相互沟通、理解和配合的教师群体。按照特色教学团队教师能力要求,通过学术学历培养,督促和帮助教师取得科学研究、技术研发和工程实践,创造机会到国内外一流高校进修等方式提高教师科研能力和教学水平。

2、人才培养方案修改与调整

探讨工程学科专业研究型本科教育的内涵与人才培养模式,针对中国当前的经济、社会发展的需要,研究和制定新的人才培养方案,积极推进研究型教学,培养和提高大学生的创新精神和科研能力,全面推进基于学生参与研究的教与学,对本科生进行工程技术研发与应用的素质教育,将能力训练作为教育教学体系的重要内容。

(三)加强教师专业素养,优化课堂教学内容

课程体系的范围宽了,增加了“能源应用技术与管理”以及“建筑节能控制”的内容。如何使专业教师提高素养,分清专业课的“课堂上该讲些什么”就成为我们应思考的问题。专业课的教学要起到承上启下的作用,应以工程应用为依托,介绍技术和设备的特点、原理、发展背景、应用条件、优缺点判断;应着重于技术方案分析,让学生不仅仅了解各种技术方案及设备的基本原理、系统结构特点,更重要的是让他知道一个系统设计为什么选这种方案而不是另一种。而对于一些非关键的技术细节和一些设计校核计算,则应该在实践环节和课程设计中解决。这也同时提高了对专业教师的要求,要求专业教师通过积极参加科学研究及工程实践,努力提高自己的专业素养,只有教师具备了完善的知识结构和广阔的科学视野,具备了创造和创新意识,跟踪技术进步的意识,才能培养出合格的工程人才。

(四)实践教学及条件建设

在实验实训室建设方面,完善建全专业实验实训室功能,拓展实验实训内容,突出实践教学特色,提高教学效果。着重培养学生岗位实践操作能力和创新精神、教学与科研兼容的专业实验实训中心,使之既具有综合型、开放型的特点,又能从事专门技能培养,力争将其建设成为省内同类高校一流的实验实训中心。

总之,新形势下“建筑环境与能源应用工程”专业课程体系改革以及“教与学”方式方法的探索是一项复杂的工作,需要我们专业负责人和一线专业教师经常思索和在教学实践中不断研究。

参考文献:

[1]吴兴应,陈文,张新桥,蒯大秋. 建筑环境与能源应用工程专业校内生产实习基地的建设研究――以湖南城市学院为例[J]. 科技信息,2013,14:38-39.

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关键词:建筑环境与能源应用工程;课程体系;教学内容;工程系统

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0110-02

随着社会经济的发展和科技的进步,人类居住、生产等对建筑环境的要求逐渐提高,建筑能耗快速增长。目前,人类所有生产生活能耗中,建筑能耗已占到40%以上。为满足建筑节能以及新能源在建筑环境中应用的人才需求,2012年,普通高等学校专业目录中把建筑智能设施、建筑节能技术与工程两个专业纳入建筑环境与设备工程专业,专业名称调整为“建筑环境与能源应用工程”,专业范围扩展为建筑环境控制、城市燃气应用、建筑节能、建筑设施智能技术等领域。新的“建筑环境与能源应用工程”专业规范(征求意见稿)中,明确了“多样化与规范性相统一”、“拓宽专业口径”等基本原则,“多样化与规范性相统一”的原则既是坚持统一的专业标准,又鼓励各院校根据本地区、本学校的实际情况,确定具体的课程体系、教学重点及培养方式,努力办出自己的特色。

一、更名前课程体系及教学现状

在过去的十年中,各学校在专业指导委员会的指导下,已基本形成了以“建筑环境学”、“流体输配管网”、“热质交换原理与应用”为专业理论平台课程;以“暖通空调”、“建筑冷热源”、“建筑自动化”为主干专业课程的课程体系框架[1,2],同时兼具各自的地方及行业特色。

对于我国北方地区,尤其是内蒙古、山西等以能源、钢铁为支柱产业地区的高校,过去的“建筑环境与设备工程”专业课程体系多是围绕着煤、电等传统化石能源的建筑环境应用技术来设置的,随着国际社会对建筑节能低碳技术要求的不断提高,要求到2050年,化石燃料在建筑空间供热和热水制备所占比例减小到现在的5%-20%,制冷系统的平均效率将提高两倍以上[3-5]。显然,我们目前的课程体系设置中在建筑能耗及经济分析、建筑可再生能源利用、建筑能源转化利用模式、区域能源规划、智能建筑控制等方面是不满足新形势的要求的。另一方面,随着我国城镇建设、工业建设的快速发展,公用设备人才需求锐增,仅十年,设有本专业的高等院校由1998年的68所猛增至2011年的180所。在教育教学环节,由于快速扩增,导致的突出问题是:(1)部分学校在条件不成熟的情况下,课程设置不成体系,忽视设计及实践环节;(2)大批新毕业生进入教师队伍,缺乏工程和学术实践基础,教学理念和个人的学术水平跟不上时代的要求;(3)专业实践被简化为参观、参观、再参观,学生动手能力不如高职高专,思维分析能力达不到本科要求;(4)学生缺乏“工程系统”概念,知识结构不完善,社会、经济、管理知识欠缺。

二、突出地域及行业背景、拓展课程体系

更名前,我国中西部地区高校的“建筑环境与设备工程”专业大部分有着鲜明的地域及行业特色,都较早地设置了“供热通风及空调工程”专业,为国家输送了大批暖通空调方面的专门人才。近十年间,本专业在专业指导委员会所构建的大框架下,大都保留了传统的集中供热、工业通风、空调制冷技术、锅炉及锅炉房设备等专业课及课程设计,方向比较单一,学生所接触的暖通空调系统也较为传统,没有和目前国家提倡的可再生能源、绿色建筑结合起来,学生缺乏节能、经济的宏观意识。所以,在新形势下,我们应在必修课中适当增加以“建筑能耗及经济分析、建筑可再生能源利用、建筑能源转化利用模式”为主要内容的“建筑节能技术与管理”课程模块以及“智能建筑控制、电气与自动控制”的控制课程模块。这样才能使“建筑环境与能源应用工程”专业的学生在从事工程设计及管理的过程中,具备“工程系统”的概念,能从全局优化的层面上去考虑节能或者工程可行性。

三、加强教师专业素养,优化课堂教学内容

课程体系的范围宽了,增加了“能源应用技术与管理”以及“建筑节能控制”的内容。如何使专业教师提高素养,分清专业课的“课堂上该讲些什么”就成为我们应思考的问题。专业课的教学要起到承上启下的作用,应以工程应用为依托,介绍技术和设备的特点、原理、发展背景、应用条件、优缺点判断;应着重于技术方案分析,让学生不仅仅了解各种技术方案及设备的基本原理、系统结构特点,更重要的是让他知道一个系统设计为什么选这种方案而不是另一种。而对于一些非关键的技术细节和一些设计校核计算,则应该在实践环节和课程设计中解决。这也同时提高了对专业教师的要求,要求专业教师通过积极参加科学研究及工程实践,努力提高自己的专业素养,只有教师具备了完善的知识结构和广阔的科学视野,具备了创造和创新意识,跟踪技术进步的意识,才能培养出合格的工程人才。

四、尝试多专业配合,建立“工程系统”概念,加强学生实践环节

培养高规格的实践性、应用性、实用性和工程系统性思维是工科大学毕业生的重要特色和核心竞争力。对于一个“工程项目”的设计成果是各专业相互配合形成的,而由于各高校有比较分明的专业分类,我们在实际“教与学”过程中,也忽视了与其它专业配合,导致学生在毕业后不会对其它专业提出相关的设计要求;同时,同一个专业的教学内容又是割裂的,例如“供冷与供暖教学”,空调课只管夏天,供热课仅管冬天,缺乏“工程系统”意识。所以我们需尝试多专业联合设计,如暖通专业、给水排水专业、建筑学专业等,共同设计一项“公用工程”,培养学生设计的“整体意识”;改进教学体系,教学内容不能有割裂和鸿沟;并通过以下方法加强设计实践环节的教学:(1)实践环节与工程实际相结合;(2)校内外指导教师相结合;(3)设计环节始于专业课的开始,指导教师根据课程进度,指导学生随时将刚学到的知识用到设计之中,以强化理论与工程实际的结合等。

新形势下“建筑环境与能源应用工程”专业课程体系改革以及“教与学”方式方法的探索是一项复杂的工作,需要我们专业负责人和一线专业教师经常思索和在教学实践中不断研究。通过明确新的专业发展方向,了解新形势下专业外延和内涵的发展变化,坚持和发展自己的专业特色,提高教师教学中理论联系实际的能力,加强学生设计实践环节训练,这样才能培养出高规格的实践性、实用性和工程系统性思维相结合的工程应用型人才。

参考文献:

[1]朱颖心,石文星.对工科专业课程教学方法的思考[J].重庆大学学报(高等建筑版),2011,(05).

[2]张国强,李志生,陈友明,李念平等.基于教育国际化的建筑环境与设备工程专业定位探讨[J].高等建筑教育,2006,(03).

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[关键词]建筑环境测试技术;教学改革;学研结合;实践教学

[DOI]1013939/jcnkizgsc201625224

2012年,教育部关于印发《普通高等学校本科专业目录(2012年)》《普通高等学校本科专业设置管理规定》等文件的通知中,将建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)、建筑环境与设备工程合并为建筑环境与能源应用工程,这进一步增加了该专业的工程学习重点。

建筑环境测试技术作为建筑环境与能源应用工程的专业必修课程,是工程应用的典型课程。专业更名后要求课程除了测试基本技能外,还应具备理论联系实际、测试的项目化、创新实验开发等技能,以应对新时代建筑的要求[1]。

1现状

建筑环境与能源应用工程专业主要培养:①能够从事暖通空调系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作;②能够对工业建筑及大型现代化楼宇中环境系统和供能设施的设计和管理;③具备建筑节能设计及运行管理的基本理论与专业技能及实际工作能力的复合型工程技术应用人才[2]。

河南科技大学建筑环境与能源应用工程专业近年发展迅速,2016年将承办第九届全国制冷及暖通空调学科教学研讨会及第九届全国制冷空调新技术研讨会。我校建筑环境测试技术作为学科平台选修课程,课程计划学时40学时,其中课程讲授部分36学时,实验4学时。笔者在连续几年建筑环境测试技术课程的教学工作中,不断听取前辈的课程讲解、吸收新教学方法。本文针对教学过程中遇到的问题进行归纳分析,提出一些建议。

2存在问题

21教学内容、方法未能与时俱进

在专业更名之后,专业学习对建筑系统的智能化控制、节能降耗等有了新的教学需求。在以往的课程教学过程中,教学内容相对于科技发展较为滞后,且课程内容多为原理性知识,抽象、枯燥是该课程学习一直难以突破的障碍[3]。一门工程技术的学习依赖于理论知识的掌握,但更需要实际操作。经调研,多数高校的本门课程讲授学时分配为30~36学时,实践学时约占计划学时的1/4以上。面对较少的讲授学时,如何合理地安排教学进度、配合不同的教学方法来让大学生获取测量的系统知识的同时还能了解先进的测试方法是教学的重难点。

22理论与实践联系性薄弱

实践教学是学习本门课程的重要环节。经调研,多数高校的实验项目为2~6个,受学校现有设备条件的制约,部分实验转化为课堂演示实验,这不利于学生学习兴趣的调动以及动手能力的培养,学生的创造性思维锻炼成为奢望。据已毕业的学生反馈信息,工作后对于仪器的操作熟练性不佳,同时缺乏设计实验能力,这些充分说明学生学习的理论知识与实践联系性是一个薄弱环节。

23实验室建设尚需完善

随着科学技术的发展,各种新思路测量系统、新型测量仪表、传感器的开发大量涌现。受到教学经费的制约,高校的实验室建设并不完善,且更新换代较慢,使得学生对于新知识、新方法的学习受限,这不仅不利于学生创造性思维的锻炼,更影响了学生在工作中技术更新的适应能力,缺乏竞争优势。

3教学改革方向

31教学方法和手段应灵活多变

建筑环境测试技术是多门课程的基础课程,作为一门工程技术课程,它涉及的原理和方法非常多,给学生的系统性学习带来困难。在有限的教学时间内,必须充分利用多种教学方法来建立系统知识。

讲授法要讲究语言艺术,教师只有在对各种仪器非常熟悉的前提下才能用相对准确和丰富的语言来讲述仪器的测量原理和方法[4]。讨论法也不失为一个获得知识的方法,例如在温度测量这一章节,测温方法、仪器有很多,可选取一个采暖建筑房间,引导学生讨论对该房间如何进行壁面温度测量、地暖管道内温度测量、室内温度分布等温度参数,从实际出发激发学生的学习兴趣,同时能系统地掌握多种温度测量方法,以提高学生实验设计能力。另外,对部分实验进行直观演示,以辅助讲授法、讨论法,能使学生更直观地获得感性认识。经调研,目前多数高校采用现代多媒体技术进行建筑环境测试技术的课程教学,它很好地从视觉、听觉等方面刺激学生的视听,计算机将会弥补实验学时的不足,帮助学生直观认识建筑节能新技术。利用计算机中的先进软件对课程进行深层次加工,如新型保温材料的传热特性、太阳能空调性能等可以利用CFD技术进行温度场模拟,让学生对建筑内场的分布有个感性认识,激发学生去验证模拟结果真实性的动力;Lab VIEW也是一种可选技术,利用该软件可充分发挥计算机的能力,实现各种仪器的虚拟功能。

32合理安排实践内容及学时

作为一门工程技术课程,实践一直是学习主线。据调研,高校的测试技术实验多为基础性实验,即验证性和演示实验,综合性实验较少,每个学校实验计划学时也不相同。合理的增加实验学时以及多样化的实验项目内容不失为一种好的教学改革方向。

河南科技大学该课程实验学时为4~6学时,后期将逐步增加到10个实验学时。目前实验项目增加思路为基础性实验过渡到设计性实验,最后再拔高到创新性实验。基础性实验如热电偶标定等,培养学生的基本动手能力。增加设计性实验,设计性实验增加了作为建筑节能技术的一个发展方向――已建建筑的节能改造,以实际工程案例出发,由学生分组讨论并设计实验。近年来,河南科技大学建筑环境与能源应用工程专业发展迅速,每年积极指导学生参与全国大学生制冷空调大赛、节能减排竞赛等,以科研促教学,以学生思考为主,教师辅导为辅,对学生的实践能力有很大的提高。在此过程中搭建了一批试验台,如太阳能空调试验台、喷射器模型试验台、风机盘管性能测试试验台等,参与比赛的同时锻炼学生的动手能力和创新性思维。

33加强实验室建设

实验室工作在学校整体教育教学工作中具有基础性、创新性等特点。标准化、规范化、信息化的现代实验室是实验室建设的重点。为了培养学生良好的实验素养和创新性思维,除了常规实验室建设以外,还可以以科研促教学,将科研成果转化为可供学生实习和完成的实验项目,并形成开放实验室,学生可自主利用业余时间来参观、学习。河南科技大学建筑环境与能源应用工程系教师承担多项国家级和省部级科研项目,这些项目既涉及传统测试仪表的使用,又涵盖了新型测试仪表、试验台的开发,逐年扩大实验室规模,同时对外开放,这些内容不仅仅是书本上的理论知识,更是培养学生实践创新能力的良好途径。

4结论

作为理论性和实践性都非常强的一门专业基础课程,建筑环境测试技术教学工作在专业更名后,遇到了新的挑战。面对以往教学过程中遇到的问题,新形势下的教学工作应更注重教学方法,合理安排实践课时,以科研促教学,多手段培养学生理论联系实践能力和创新性思维,同时,专业更名对本课程也是一个机遇,更多的节能与智能化内容要求建筑环境测试技术课程应培养综合性高素质人才,课程只有在不断完善的实验室建设中,才能提供更多的供学生实践的机会,全方位提高学生的工程实践能力,为社会输送高质量人才。

参考文献:

[1]李慧,王桂荣建筑环境测试技术研究性教学探索与实践[J].高等建筑教育,2013(1):126-129