區域性高校建環專業綜合實驗室建設*

方武 程海峰 王晏平

安徽建筑工業學院 合肥 230601

區域性高校建筑環境與設備專業本科人才培養的基本任務應該是為區域或地方的經濟發展和建設服務，其畢業生就業方向多是面向基層一線的工作崗位，要實踐能力強，有解決實際工程問題的能力。如何培養出“專業基礎扎實，工程實踐能力強的應用型人才”[1]以適應人才市場的需求，是目前擺在區域性高校面前的問題。“工欲善其事，必先利其器”，要想培養學生的工程實踐能力，強化專業知識的教學，就先需要在教學硬件設施上創造良好的條件，這就需要建設一個以培養學生工程能力為目的的專業綜合實驗室來為教學和科研服務。出于這個原因，組建建筑環境與設備綜合實驗室，搭建綜合實驗平臺。以下就實驗室搭建的具體過程加以詳述。

1 綜合實驗室設計構想

盡管搭建綜合實驗室是在專業水平評估的促使下完成的，但還是從長遠考慮，將實驗室定位在教學、科研和社會服務一體化的綜合服務平臺上，教學時實驗臺就是教學工具，科研時實驗臺也是科研實驗儀器，做社會服務時實驗臺又是合作交流的工作平臺。之所以這樣考慮，其最終目的還是要強化學生實際工程能力的培養。這種將教學、科研和社會服務融為一體的實驗室建設方式能夠最大限度地讓學生接觸實際工程的生產建設環節，因為用于科研和社會服務的實驗方式必然是當前社會普遍采用甚至是最前沿的技術方式，學生在這樣的實驗條件下學習，其實際工程能力必然得到顯著提高。下面從這三個方面談談實驗室的設計構想。

1.1 以設計性、綜合性實驗作為實驗教學的主題

在此之前已有自己的專業實驗室，所開的實驗項目都是課內實驗，附屬于理論教學，形式上都是以演示性和驗證性為主，很少有綜合性實驗，沒有設計性實驗。這樣的實驗教學模式作為理論教學的輔助手段還可以，但要作為培養工程應用型人才的教學工具顯然是不夠的。為了加強學生工程實踐能力的培養，在實驗教學的方式上必須加以改革，要開設專門的實驗課程，實驗項目形式上要以設計性、綜合性實驗為主，內容上要突出專業知識在實際工程中的綜合應用。基于這樣的考慮，表1是主要教學實驗項目的內容。

表1

1.2 搭建綜合實驗基礎平臺服務于科研

綜合實驗基礎平臺不僅是教學儀器，也是專業師生的科研儀器，這個實驗平臺教學時可作為學生的實驗設備，教師科研時可根據工作任務的要求稍加改動就能成為科研用儀器設備。這里所說的綜合是指實驗臺包括的范圍觸及本專業的各個分支；基礎是指實驗臺做得并不細致到位，而是為改動留有空間。因為教師的科研任務會涉及專業的各個方面，所以實驗臺要包含專業相關的主要領域，像這個基礎實驗臺就有中央空調水冷機組、風冷熱泵系統、多聯機系統、地源熱泵系統、遠程自動控制系統等。另外，實驗臺在組裝時都預留了改進的余地，以方便教師根據自己科研任務的要求對其加以改造。

1.3 添置便攜式儀器以滿足社會服務

社會服務在整個專業發展規劃中一直予以高度重視，因為這和教學、科研也是密不可分的，條件允許的話，也可以讓學生直接參與社會服務工作，直接接觸生產實踐。由于搞社會服務的對象往往都在工程現場，這就需要帶著可隨身攜帶的便攜式儀器到現場做測試，因此添置一批此類的高精度檢測儀器以方便外出測試。這些儀器在社會服務時就拿出去做檢測儀器，教學和科研時也可以在基礎實驗臺上作為測量儀器使用。

2 綜合實驗室的搭建

在搭建專業綜合實驗室之前走訪上海、南京等地兄弟院校，學習他們在實驗室建設方面的成功經驗，這為后來搭建實驗室提供了不少幫助。以下對搭建工作分項加以說明。

2.1 綜合基礎實驗平臺的搭建

綜合基礎實驗平臺是整個綜合實驗室搭建的重點，完成了它的搭建等于完成整個實驗室搭建工作的大半。考慮到學生工程應用能力的培養，綜 合基礎實驗平臺沒有采用模型化的設計，而是采用真實系統的建設方式來完成。換句話說，實驗臺就是一個真正的中央空調系統，其中的各種設備、管道、閥門也都是實際工程中常用的組件。學生在這里做實驗，其實也是在實習，今后工作中經常見到的各種設備他們在學校學習階段已經接觸并熟悉了。整個基礎實驗平臺比較大，占有兩層樓的面積。圖1是實驗臺冷熱源部分和空氣品質測試房間的平面布置。由于這個實驗臺包括的內容比較多，把整個實驗臺分成以下幾塊分別完成。

圖1 綜合實驗室平面布置圖

圖2 綜合實驗平臺冷熱源系統圖

圖3 綜合實驗平臺組合式空調箱

圖4 綜合實驗平臺新風空調箱

1)中央空調綜合實驗系統。這塊為整個實驗平臺最大的一塊，其組成在冷熱源(圖2)上有水冷機組、電熱鍋爐和風冷熱泵機組，作為夏季空調、冬季采暖和過渡季節的冷熱源；空氣處理設備是一臺組合式空調器(圖3)，其內設有袋式除塵器、表冷器、噴淋系統，作為空氣的溫濕和凈化處理設備；加上連接水管、風管、風機、水泵和風機盤管(圖4)，構成系統的基本組成部件。水冷機組、電熱鍋爐和風冷熱泵機組3種冷熱源在水管系統上相對獨立，水冷機組除冷卻水系統為其獨有外，在冷凍水管路上和電熱鍋爐共用一個管路，夏冬兩季因需要而做相應切換；風冷熱泵機組有其獨立的水系統與組合式空調器連接。風管系統三者共用同一管路，管路上設有新風口，并帶有風量調節閥，實驗時根據要求來控制新風量(圖5)。為了能做空氣品質和氣流組織方面的實驗，專門搭建一個測試房，房中接有送、回風口與空調風管相連。

2)地源熱泵實驗系統。專門選一個實驗室作為地源熱泵實驗系統的測試房間，室內吊裝一臺整體式地能空調機組和兩臺分體式地能空調機組作為主要的空調設備(圖6)。在實驗室北面的空地上打有4口測試井，井深150米，其中有兩口井內放置U型盤管，其內裝有系統的工作用水用來實現系統與土壤之間的換熱，而有一口井未裝盤管，用作對比測試(圖7)。地源熱泵實驗系統現在是獨立的系統，需要的話還可對管路加以改造，與中央空調綜合實驗系統連成一體。

3)中央空調監控系統。該系統分為軟件和硬件兩個部分。軟件采用愛爾蘭西朗公司的控制軟件，在安裝設置上都留有編程的界面，以方便實現控制軟件的再次開發，這樣教師在做教學和研究時可以根據需要對控制程序做出相應更改。硬件部分包括中央監控主機、網絡伺服器、可編程控制器、各種傳感器和執行部件。圖2～圖6所示就是監控系統在計算機上的操作界面，實驗時可以在界面上對綜合平臺的實驗參數進行監控記錄，同時可以對實驗臺的各種執行器進行遠程控制以方便實驗的進行。

2.2 節能檢測儀器

為了方便社會服務，添置一批高精度的檢測儀器。這批儀器只要經過標定，就可以拿出去做測試，平時也可作為教師和學生的實驗儀器使用。儀器主要有TESTO435-4多功能測量儀、建筑熱工溫度與熱流自動測試系統、超聲波流量計、風口流量計等。

圖7 地埋管傳感器布置示意

2.3 企業研發基地

為了更好地開展社會服務，加強學校與企業之間的合作交流，安徽建筑工業學院建筑環境與設備專業綜合實驗室已成為揚子、美的等企業產品研發和人員培訓基地。風冷熱泵空調系統、地能空調機組用的就是揚子必威空調公司的贈品，多聯機空調系統、空氣能熱水器實驗裝置用的就是美的公司的贈品。采用這種合作交流方式，對教學、科研都大有好處。

3 綜合實驗室的應用與效果

實驗室建成后經專業教師驗收即投入使用。2009年春，建設部對學校建筑環境與設備專業進行專業水平評估，評估專家參觀完綜合實驗室后，對實驗室的建設給予好評。之后的3年里，實驗室在教學上已成為學生實驗、實習的重要場所，實驗室的各種儀器設備使學生大開眼界，極大地提高了他們的學習興趣。科研上綜合實驗室也成為教師完成科研任務的工作平臺，多個國家級、省部級的科研項目在此完成或正在進行。社會服務方面，許多企業都把綜合實驗室作為他們的產品研發和人員培訓基地，在此也完成許多學校與企業合作的產學研項目。

4 結束語

建筑環境與設備綜合實驗室的建成，標志著建筑環境與設備專業在教學與科研水平上又上升一個層次，這為該專業以后向更高層次發展奠定良好的基礎。有了這個支撐平臺，今后在教學、科研和社會服務方面將會有更大的拓展空間和發展前景。

[1]刀學龍,羅增勇.區域性高校工科應用型人才培養模式的探討[J].價值工程,2010(14):213-214.