建環(huán)專業(yè)空調(diào)課程群教學(xué)改革實踐

王 棟，錢付平，黃志甲

（安徽工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院，安徽 馬鞍山243002）

教育部于1998年將原有供熱、通風(fēng)與空調(diào)工程專業(yè)（簡稱暖通空調(diào)專業(yè)）與燃?xì)夤こ虒I(yè)合并后重新組建的一個新興專業(yè)——建筑環(huán)境與設(shè)備工程，其中還涵蓋了給排水工程專業(yè)中的建筑給排水的部分內(nèi)容。[1－2]2012年，教育部在印發(fā)《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄（2012年）》、《普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置管理規(guī)定》等文件的通知中，將建筑節(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)備工程合并為建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程。

建環(huán)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)該具備從事供熱、通風(fēng)、空調(diào)、冷熱源、凈化、燃?xì)獾确矫娴囊?guī)劃設(shè)計、研發(fā)制造、施工安裝、運行管理及系統(tǒng)保障等技術(shù)和管理工作的能力。這就要求學(xué)生在校期間能夠很好地掌握空調(diào)課程群內(nèi)所包含的知識，同時具備相應(yīng)的實踐能力。

空調(diào)課程群是指建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)與空調(diào)技術(shù)密切相關(guān)的部分主干專業(yè)課程，該系列課程以空調(diào)工程為主，大致由空調(diào)工程、空調(diào)用制冷技術(shù)、通風(fēng)工程3門課程組成。這3門課程以空調(diào)技術(shù)為主線，在內(nèi)容上密切相關(guān)，具有相互銜接、滲透和互補(bǔ)性。同時，在新形勢下，筆者認(rèn)為，冷熱源工程、建筑環(huán)境學(xué)、暖通空調(diào)等課程也應(yīng)該并入空調(diào)課程群。課程群內(nèi)的核心課程，一直是該專業(yè)教學(xué)改革的重點、熱點。開設(shè)該專業(yè)的各高等院校，都根據(jù)本校的教學(xué)特色，積極開展具有自身特色的空調(diào)及其相關(guān)課程的建設(shè)工作。[3－4]我校建環(huán)專業(yè)專業(yè)在1997年招收暖通空調(diào)方向本科生，1999年在省內(nèi)首次單獨以建環(huán)專業(yè)招收本科生。建環(huán)專業(yè)的教師也對多年教學(xué)過程中碰到的問題進(jìn)行著總結(jié)與改善，力爭做好新形勢下對學(xué)生的培養(yǎng)，完善課程體系，探討空調(diào)課程群的新型教學(xué)及實踐模式。筆者以我校建環(huán)專業(yè)空調(diào)課程群內(nèi)核心課程的教學(xué)改革為例，對建環(huán)專業(yè)空調(diào)課程群體系的構(gòu)建、改革以及課堂教學(xué)、實踐等各環(huán)節(jié)進(jìn)行回顧和探討。

一、對空調(diào)課程群體系進(jìn)行優(yōu)化

理論課程內(nèi)容重復(fù)在高等教育培養(yǎng)體系中長期以來一直存在，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置是否完善、是否合理，決定了學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，決定了對人才的培養(yǎng)質(zhì)量。這種重復(fù)性不僅浪費教學(xué)資源，更是浪費教學(xué)學(xué)時，是當(dāng)前亟待解決的問題。

我校建環(huán)專業(yè)各門課程在授課過程中也存在著類似的問題，對于重復(fù)部分的知識點，各任課教師間的配合存在著很大問題，要么都不講重復(fù)的部分，造成學(xué)生知識體系的盲點，要么都講，造成課時的浪費。例如：暖通空調(diào)教材中第二章主要闡述熱負(fù)荷、冷負(fù)荷與濕負(fù)荷的計算，主要講解內(nèi)容包括：室內(nèi)外空氣計算參數(shù)；冬季建筑的熱負(fù)荷；夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷；室內(nèi)熱源散熱引起的冷負(fù)荷；濕負(fù)荷；新風(fēng)負(fù)荷；空調(diào)室內(nèi)的冷負(fù)荷與制冷系統(tǒng)的冷負(fù)荷的計算等，而在專業(yè)基礎(chǔ)課建筑環(huán)境學(xué)教材第三章中講解了建筑環(huán)境中的熱濕環(huán)境，以及第四節(jié)中講解了冷負(fù)荷與熱負(fù)荷的計算；建筑環(huán)境學(xué)教材中的諸如太陽輻射對建筑物的熱作用、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱濕傳遞的機(jī)理、冷負(fù)荷與得熱量的關(guān)系、通風(fēng)稀釋方程、新風(fēng)量的確定、自然通風(fēng)與局部通風(fēng)等知識點是非常重要的內(nèi)容，而這些內(nèi)容又分別涵蓋在工業(yè)通風(fēng)、供熱工程以及空氣調(diào)節(jié)等專業(yè)課程中，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容如果不進(jìn)行有效的銜接，會明顯使學(xué)生感到教學(xué)內(nèi)容重復(fù)。

為了避免上述問題，必須對課程群體系進(jìn)行優(yōu)化。在教學(xué)過程中，我們整合教師集體備課，制定教學(xué)大綱，修訂培養(yǎng)方案，盡量避免教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的重復(fù)。在集體備課時，專業(yè)課不同的任課教師之間相互協(xié)調(diào)，在講授相同知識點的內(nèi)容時，有所側(cè)重并且相互銜接好，避免單調(diào)和啰嗦。通過對空調(diào)課程群體系進(jìn)行優(yōu)化，在授課過程中有效地避免了知識點的遺漏及重復(fù)，教學(xué)效果得到了提升。

二、平衡理論教學(xué)、課程時機(jī)、實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)的先后關(guān)系

高等教育的根本任務(wù)就是要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神與實踐能力的高級專門人才。[5]實踐能力的培養(yǎng)主要通過實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)來完成。對于建環(huán)專業(yè)的學(xué)生來說，課程設(shè)計是檢驗其是否真正掌握專業(yè)知識的一個重要依據(jù)。學(xué)生在系統(tǒng)的學(xué)習(xí)完理論知識后，通過實踐，可以理論聯(lián)系實際，加深對書本知識的了解，增強(qiáng)分析問題和解決問題的能力，保證他們走上工作崗位后能較快適應(yīng)社會，擁有較強(qiáng)競爭力。但課程設(shè)計往往安排在學(xué)期之末，且需要安排課程設(shè)計的專業(yè)課程較多，往往出現(xiàn)一個學(xué)期末要同時完成幾門課程設(shè)計，時間比較緊張，此時學(xué)生還要面臨幾門考試等情況，無法抽出足夠的精力來投入到課程設(shè)計中去，這就造成課程設(shè)計的整體質(zhì)量不高，并存在嚴(yán)重的抄襲現(xiàn)象。[6]

除此之外，我校目前面臨的情況還有：在空氣調(diào)節(jié)等主干專業(yè)課沒講之前就進(jìn)行工程實踐，這樣，學(xué)生由于沒有理論知識儲備，實踐效果大打折扣；在專業(yè)課程完全講授完以后才開始進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)，這樣就會造成在講授理論知識時，學(xué)生無法掌握這些理論知識所具有的實踐價值，而到進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)時，學(xué)生對這些理論知識已經(jīng)比較陌生，不知道如何利用理論知識來指導(dǎo)實踐，這就造成了實踐環(huán)節(jié)效果不好，沒能達(dá)到學(xué)生在大學(xué)期間接受良好實踐訓(xùn)練的目的。

為了解決上述各種問題，我們計劃在現(xiàn)有的課程體系中引入理論教學(xué)與課程設(shè)計同步的教學(xué)思想，[7]即將課程設(shè)計穿插在理論教學(xué)的過程中，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時開始著手進(jìn)行課程設(shè)計，這樣就能夠做到理論知識與實際應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，同時也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此外，依照學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)所必需的理論知識儲備，也將調(diào)整各課程的授課學(xué)期及課時，通過這些措施，能夠因地制宜，平衡理論教學(xué)、課程設(shè)計與實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)的主次關(guān)系，進(jìn)一步完善我校建環(huán)專業(yè)理論教學(xué)及實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使我校建環(huán)專業(yè)在強(qiáng)手如云的眾多高校中占有一席之地，保障人才培養(yǎng)質(zhì)量及其競爭力。

三、改革畢業(yè)設(shè)計的模式

建環(huán)專業(yè)的學(xué)生在最后一個學(xué)期要進(jìn)行為期16周的畢業(yè)設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容主要為空調(diào)設(shè)計、制冷裝置設(shè)計等設(shè)計性課題及部分研究性課題。以空調(diào)設(shè)計為例，每個教師每年會給不同的學(xué)生不同的課題，然而全部是大型建筑物的中央空調(diào)設(shè)計，學(xué)生由于畢業(yè)設(shè)計時間不充足，要在短時間內(nèi)完成全套設(shè)計，這就迫使學(xué)生只能按照空調(diào)設(shè)計手冊規(guī)定的步驟，匆忙地進(jìn)行“依葫蘆畫瓢”，每個學(xué)生設(shè)計的作品除了數(shù)據(jù)不一樣之外，幾乎完全“雷同”，甚至出現(xiàn)許多抄襲現(xiàn)象，整個設(shè)計沒有任何創(chuàng)新性。

為了給學(xué)生以個性化的設(shè)計思路，本專業(yè)教師在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計時根據(jù)辦公建筑、娛樂休閑建筑、賓館建筑設(shè)計題目分成多個設(shè)計小組，要求每組學(xué)生提出不同的設(shè)計方案，然后在小組內(nèi)進(jìn)行方案論證（指導(dǎo)教師參與）。通過優(yōu)劣比較，最終確定個性化、合理化的方案，這種方式既可以發(fā)揮學(xué)生的主觀創(chuàng)造性，又能有效杜絕抄襲舞弊。

由于畢業(yè)設(shè)計時間有限，對于那些具有一定研究價值的設(shè)計性課題，一名學(xué)生只能在規(guī)定時間內(nèi)完成設(shè)計部分，而沒有時間再對設(shè)計的裝置進(jìn)行研究。由于每屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計時間是相同的，這就導(dǎo)致了本屆學(xué)生沒有人去對設(shè)計好的裝置進(jìn)行研究，從而導(dǎo)致課題不能延續(xù)進(jìn)行。例如：指導(dǎo)教師依照自己的科研課題要求某個學(xué)生設(shè)計一套先進(jìn)的制冷裝置，此學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計規(guī)定的時間內(nèi)，通過所學(xué)的各種專業(yè)知識成功地完成了理論設(shè)計，之后就畢業(yè)了，這套理論設(shè)計作品到此為止。實際上，對于這套系統(tǒng)，完全可以進(jìn)行一系列的模擬研究，如果理論設(shè)計可行性很好，在條件允許的情況下，甚至可以搭出試驗臺，進(jìn)行實驗研究，只有這樣才能將整個大的課題延續(xù)下來。但是，目前的狀況卻是很多設(shè)計出的作品都浪費了。

為了避免這種浪費，筆者嘗試了“跨屆合作”的模式，即在本屆學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)時，從下屆學(xué)生中物色出一個對此項課題有興趣的學(xué)生全程參與此項課題，目的是對理論設(shè)計部分完全了解。等這個學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計時，可以接著前屆的工作繼續(xù)進(jìn)行，使得整個課題得以延續(xù)，直至最終完成。利用這種方式，筆者曾經(jīng)指導(dǎo)一個學(xué)生進(jìn)行一套制冷裝置設(shè)計，下屆的兩個學(xué)生全程參與設(shè)計，并且在自己畢業(yè)設(shè)計時對這套裝置進(jìn)行了改進(jìn)和研究，最后憑借研究成果獲得了全國制冷大賽的二等獎，且申請了一項專利。

四、結(jié)語

自啟動空調(diào)課程群教學(xué)模式改革與實踐以來，教學(xué)效果明顯提升，取得了一系列成果：建環(huán)專業(yè)獲批省級特色專業(yè)；獲得省級教學(xué)研究項目1項、校級教學(xué)研究課題2項；課程組青年教師培養(yǎng)取得成效，獲得院級講課比賽一等獎、校級青年教師講課比賽三等獎；連續(xù)兩屆學(xué)生進(jìn)入了“全國人工獎學(xué)金”總決賽；兩組學(xué)生參加了“第九屆MDV中央空調(diào)設(shè)計大賽”，均獲優(yōu)勝獎；一組學(xué)生參加“第六屆中國制冷與空調(diào)行業(yè)大學(xué)生科技競賽”，獲全國二等獎。

雖然已經(jīng)取得一些成果，但仍存在許多問題需要在今后的專業(yè)改革和教學(xué)改革中研究和探討。

[1]高等學(xué)校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)指導(dǎo)委員會.全國高等學(xué)校土建類專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及主干課程教學(xué)基本要求[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[2]肖勇全.深入進(jìn)行建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)教學(xué)改革[J].暖通空調(diào)，2003，33（3）：49－51.

[3]黃煒，張東海，張紅英.暖通空調(diào)教學(xué)體系建設(shè)與教學(xué)改革研究[J].暖通空調(diào)，2005，35（11）：47－50.

[4]鄭愛平，官燕玲.加強(qiáng)空調(diào)系列課程建設(shè)，努力提高教育質(zhì)量[J].高等建筑教育，2001，38（1）：14－15.

[5]寇廣孝，王漢青，王志勇，鄧速輝.地方性院校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)模式改革探索[J].高等建筑教育，2009（4）：136－138.

[6]王穎澤.建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)課程教學(xué)改革與實踐探討[J].中國電力教育，2011（35）：120－121.

[7]蘇華.建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)課程設(shè)計探討[J].高等教育研究，2010，27（1）：88－90.