建筑環境與設備專業空氣調節課程教學改革的研究與實踐

向立平

(湖南科技大學能源與安全工程學院，湖南湘潭411201)

建筑環境與設備專業空氣調節課程教學改革的研究與實踐

向立平

(湖南科技大學能源與安全工程學院，湖南湘潭411201)

當前，教學改革是高等教育不斷提高教學質量和提高人才素質的一個重要途徑。本文從《空氣調節》課程教學內容出發，介紹了課程內容改革、教學方法改革。并結合我校礦業工程辦學特色，引入礦井空氣調節的內容，使課程具有濃厚的行業特色和堅實的工業應用背景。

空氣調節;教學改革;辦學特色

《空氣調節》課程是建筑環境與設備工程專業的一門主干課程，這門學科迄今已有近100年的發展歷程，形成了分別以工業和民用為服務對象的工藝性空調和舒適性空調。該課程的目的是使學生具備工程設計、施工管理、運行調試等綜合能力。

隨著我國經濟的快速發展，對技術人才需求的不斷增大。我校為拓寬學生就業，1992年在原礦山通風與安全專業中開辦暖通空調專業課程輔修班，1994年在礦山通風與安全專業基礎上設置了暖通空調專業方向;1996年正式申辦供熱通風及空調工程專業，并于1997年正式招生。1998年，根據教育部調整后的專業目錄，正式更名為建筑環境與設備工程專業。我校的建筑環境與設備工程專業是設置在能源與安全工程學院下的一個教研室，從辦學歷史淵源、辦學師資、辦學環境都與礦業工程有著緊密的聯系［1］。所以，結合我校建筑環境與設備工程專業的辦學特色，研究和探討空氣調節課程教學改革，對提高教學質量和拓寬學生的就業面尤為重要。

一 空氣調節教學現狀及其改進

《空氣調節》課程內容體系由理論教學與實踐教學兩部分構成，涉及工程熱力學、傳熱學、流體力學等基礎理論，而且與工程實踐結合非常緊密。理論教學內容包括:濕空氣的物理性質及其焓濕圖，空調負荷計算與送風量，空氣的熱濕處理，空氣調節系統，空調房間的空氣分布，空調系統的運行調節，空氣的凈化與質量控制，空調系統的消聲、防振與空調建筑的防火排煙。《空氣調節》最顯著的特點是實踐性極強，其實踐教學內容由實驗教學、課程設計、實習三部分組成。現有的實驗教學包括“室內氣象參數測量”、“空調機組性能測試”和“噴水室熱工性能測試”［2］。

礦井氣候是指礦井空氣的溫度、濕度和流速這3個參數的綜合作用狀態，這3個參數的不同組合，便構成了礦井氣候條件。礦井氣候條件對井下作業人員的身體健康和勞動安全有重要影響。礦井空氣調節是改善礦內氣候條件的主要技術措施之一。其主要內容包括兩方面:一是對冬季寒冷地區，當井筒入風溫度低于2℃時，對進口空氣進行預熱;二是對高溫礦井用風地點進行風溫調節［3］。建筑環境與設備工程專業在原有的課程體系基礎上，將空氣調節等知識與礦井環境融合在一起，把空氣調節知識運用于礦井環境。

二 課程改革思路以及課程內容的改革

(1)課程改革的思路

《空氣調節》課程教學改革的基本思路針對我校提出的“教學研究型綜合性大學”的建設目標，本科生的培養主要定位為應用型人才的培養，在學生掌握本專業的理論知識基礎上，通過實踐性教學環節的訓練，培養學生的工程意識和實踐能力。同時，結合特色學科培養復合型人才，拓寬學生的就業與社會適應能力。基于這一思路，確定《空氣調節》這門課程的建設和改革思路:在理論教學中加強對學生專業知識的培養，主要為地面建筑提供滿足舒適性和工藝性的室內環境。同時，強調對地下環境的理論學習，讓學生能夠把所學的理論知識應用到地下空間環境的設計和控制。由于地下空間的特殊性和空氣環境的安全性，在講授建筑室內空氣調節的同時，重點強調空氣調節理論在地下空間環境的應用和應注意的事項。結合我校礦業工程的特殊性，將建筑環境和礦業工程2個專業有機結合起來，形成具有行業特殊性的建筑環境與設備工程專業，從而增強專業的特色性，拓寬學生的就業空間［1］。

(2)教學內容改革

《空氣調節》課程中涉及重要的理論計算是建筑物冷熱負荷的計算，在教材中運用了冷負荷系數法和諧波反應法，這2種計算方法涉及的公式太多，不利于教學，而且工程中涉及的冷負荷計算工具沒有介紹，不利于學生工程設計能力的培養。空氣的熱濕處理過程，將加熱、冷卻、加濕、減濕分析對比，從技術經濟角度分析最優的空氣處理過程，以及實際工程中的適用性。

同時，結合我校礦業工程的專業特色，空氣調節課程融入礦井空氣調節內容:井口空氣加熱設計，礦井高溫熱害的主要因素，礦井風流熱濕計算。在空氣調節課程的理論基礎上，延伸礦井空氣調節的內容，講授礦井降溫的一般技術措施。針對具體工程分析集中式空調系統和局部移動式空調系統的適用性，拓寬學生工程領域的適應范圍。

三 教學方法的改革與研究

(1)多媒體技術教學

隨著高校教學條件的改善，現代化教學技術方法的大量應用，多媒體授課形式被越來越多的教師采用，并得到了學生的認可。空氣調節是一門實踐性很強的課程，涉及的設備多。同時，學生沒有實際的工作經驗，雖然參加了認識實習、生產實習，具有一些感性認識，但認識水平還比較淺。而傳統的黑板教學方式已經不適合空氣調節的教學要求。必須結合教學內容積極推進現代化教學手段和多媒體計算機輔助教學活動的開展。在授課過程中，應該注意收集、制作大量的二維、三維圖片，錄制工程錄像，結合已畢業學生所設計的工程案例，通過多媒體的演示，加強學生的感性認識，增強學生的學習積極性。利用網絡獲取大量圖片，從中精選生動、直觀的圖片;采用Flash和3DS MAX工具，制作噴水室熱濕處理過程、干蒸汽加濕器、調節閥等，為空氣調節課程提供良好的教學素材。采用CFD數值模擬技術，形象生動的模擬室內空氣流動的特性、送風口送風和回風口回風狀態、以及室內溫度和濕度的分布情況，讓學生對室內環境有更直接的認識。

多媒體教學過程，需要對圖片、工程案例進行精心準備，認真分析、提煉出重點、難點內容，讓學生積極參與到教學中來。防止過度依賴多媒體設備和課件，在涉及基本原理推導時，應該仔細對過程進行推導，避免學生養成依賴于課件、懶于思考的缺點［4］。

(2)教學方法的改革

“授人以魚”不如“授人以漁”，要注重啟發學生主動進行思考，注重教師和學生之間的雙邊交流。因此，在教學過程中，應該以學生為主體，精簡教學內容，突出知識重點，留出大量時間讓學生思考、提出問題，并能獨立解決問題。如對空氣的熱濕處理過程，指導學生回顧工程熱力學、傳熱傳質學知識，能靈活運用已學知識，掌握空氣熱濕處理途徑與噴水室處理空氣的方式。設計適量的思考題和課后作業，拓展學生思考空間和達成思考目標，提高學生對知識的理解能力。

空氣調節課程教學是要求學生學習后能掌握空調工程的設計方法和技巧。因此，根據課程特點，選取信息量廣的簡單工程實例，介紹工程設計過程的方法，設計流程，深化學生的工程訓練理念。根據空調負荷計算、設備的選擇、制冷系統、水系統、蒸汽系統、空氣系統、通風系統、空氣凈化、防排煙、消聲減震等，為學生建立系統的設計理念。同時，介紹一些工程中常用的設計方法與技巧，根據工程實例進行講解，加深學生的工程素養。

四 結 語

高校之間的競爭，很大程度上是辦學特色的競爭，我校是教學研究型大學，專業培養目標是培養高級應用型工程技術人員。根據學校建筑環境與設備工程專業的辦學特色，《空氣調節》作為一門重要的專業課程，應著力改革教學方法，注重工程實際能力的培養，同時突出我校礦業工程的辦學特色，引入地下空間環境控制方面的知識。只有堅持特色辦學、以特色提高質量，才能培養高素質的應用型工程技術人員，提高學校的人才競爭力，為國家培養出更多的優秀人才。

［1］郝小禮，王海橋，鄒聲華，等．論我校建筑環境與設備工程專業的辦學特殊［J］．當代教育理論與實踐，2010，2(5):27－29．

［2］趙榮義，范存養，薛殿華，等．空氣調節［M］．北京:中國建筑工業出版社，2003．

［3］張國樞．通風安全學［M］．中國礦業大學出版社，2000．

［4］梁陸臣，付桂彥．關于多媒體教學的思考［J］．石家莊理工職業學院學術研究，2010，5(1):41－43．

［5］湖州市教育科學研究所，湖州市教委教學研究室．課堂教學方法改革思路100條［J］．教育信息與情報，2003(10):10－12．

TU8－4

A

1674－5884(2012)02－0074－02

2011－11－28

湖南科技大學教育教改課題資助(G31019);湖南省特色專業建設項目資助

向立平(1977－)，男，湖南衡東人，博士，講師，主要從事建筑節能、建筑環境CFD仿真技術。

(責任編校 晏小敏)