建環專業校企協同實驗教學探索與實踐

曾莉　劉麗瑩

摘要：文章基于建筑環境與能源應用工程專業實驗教學改革，結合學校與美的公司共建的空調實操室平臺，探索構建了專業實驗項目體系，并結合實驗教學對人才培養的基礎作用，探討了實踐項目開發與建設的教學內容和方法，突出了實驗教學對工程能力培養的重要意義，可為校企協同專業實驗平臺建設提供參考。

關鍵詞：校企協同；建筑環境與能源應用工程；空調實操室；實驗教學

中圖分類號：G642.423 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2015）03-0013-05

針對大學生的就業危機及所表現出的結構性失調，以及高等教育服務社會職能的弱化等問題，高等教育需要建立現代職業教育體系，以地方高校轉型發展為切入點，路徑是建立一批應用技術大學[1]。根據2012年教育部頒布的本科專業目錄，建筑環境與能源應用工程（以下簡稱建環專業）屬于工學土木類本科專業之一。建環專業教學規范要求，畢業生應具有綜合運用所學專業知識與技能，完成工程應用技術方案撰寫、工程設計以及解決一般工程問題的能力，具有參與施工、調試、運行和維護管理的能力，具有產品開發、設計、技術改造的初步能力等[2]。

隨著近年來城市開發與建設速度加快，整個建筑行業的空調市場迎來大發展。由于暖通空調系統的專業性和復雜性，專業理論教學必須與實踐教學充分融合才能滿足高級應用型人才工程能力培養的要求[3]。暖通空調工程是建環專業核心課程，理論教學內容包括供暖、通風和空氣調節三個技術領域，涉及不同種類的空調設備及系統形式。為了提升專業實踐教學人才培養質量，拓展實驗實訓途徑，學校與美的中央空調公司共同建立空調實操培訓中心。該中心目前已是企業培訓員工基地，但作為專業實驗實訓教學的價值還沒有充分發揮，需要通過研究、開發一系列實驗項目，建成適宜學生操作、測試的實驗系統平臺，有效發揮實操室在專業人才培養中的作用。

一、空調實操室概況

重慶科技學院美的實操室占地約200m2，由美的公司2011年投入價值約

80萬元的設備，包括空氣源熱泵空調機組、VRV多聯機、整體或分體式熱泵熱水機、全熱交換器和冷熱水輸配系統等，已安裝完成并投入使用，主要設備情況見表1，現場安裝效果如圖1所示。

美的公司不定期更新產品，使實操室的設備同步于市場最新產品的技術水平。2014年已更新3套設備，并且增加了設備運行的在線檢測和遠程控制網絡系統。這讓學生通過校內實操室就能了解行業發展的前沿技術和裝備。

建環實驗室已經具備專業實驗所需要的熱濕環境、冷熱輸配和設備電力系統參數檢測等主要測試儀器儀表，為空調實操室開發系列專業實驗項目創造條件。

二、實驗教學項目開發建設

實驗項目開發建設是課程建設的重要組成部分，其意義在于借助實操室廠家實際設備及系統和現代測試手段，指導學生通過實驗實訓掌握暖通空調系統的運行測試原理和規范操作方法，樹立暖通空調工程的系統觀念，培養學生系統設計、工程分析和動手操作能力。

實驗教學項目開發建設目的有兩個，一是作為暖通空調工程理論課程的課內演示實驗，通過現場教學增強學生對空調設備及系統的感性認識，熟悉操作程序與工藝流程；二是開發綜合性或設計性實驗項目作為專業綜合實驗的重要內容，同時也可對校內其他相關專業開放實驗，擴大項目建設的受益面，提高實驗設備利用率。綜合性、設計性實驗項目面向建環專業學生開設，在學生完成所有專業理論課程后按實驗專周執行。開放性實驗項目面向全校學有余力的學生開設，學生在開放實驗平臺上可以進行創新實驗，開展課外科技創新實踐活動，除建環專業學生外，如能源與動力工程等專業學生也能申請。

根據實際設備情況，實驗項目包括暖通系統運行效率測定、主要設備性能測試和運行環境調控及測試數據分析與評價等內容，覆蓋了空氣輸配管路、冷熱水管路、水泵、熱泵主機、全熱交換器等關鍵設備及其系統，目前所開發建設的實驗項目如表2所示。

表2實驗項目22個，屬于綜合或創新性實驗項目，以每個項目能同時容納3～5人進行小組實驗，按20個小組計算，每年可累計完成實驗教學2 200學時。在建環專業綜合實驗環節，為解決實驗設備臺套數少的問題，按照“少臺套、大循環”的方式組織學生開展實驗。以60人班級為例，分為15個小組，每組4人。專業綜合實驗3周，計劃完成15個綜合實驗項目，平均每天完成1個項目，內容包括項目實驗設計、現場操作與數據采集、小組數據分析與討論、實驗報告撰寫與提交等環節。

三、實驗項目教學實踐

（一） 實驗教學建設思路

以教育部高校實驗教學示范中心建設思想為指導，結合暖通空調與制冷行業發展規律，根據我校建環學科專業發展和人才培養定位，構建空調實操室的實驗教學理念，創新實驗教學體系，形成開放的實驗教學環境和高效的管理運行機制，造就一支具有開拓創新實干精神的實驗教學師資隊伍，著力培養學生的工程實踐能力和創新意識，努力提高應用型工程人才培養質量。

實驗教學打破按課程開設單一課內實驗或課程集中實驗的格局，全部按實驗內容模塊開設獨立系列實驗課程，突出實驗項目之間的相關性，培養學生基于項目和問題的工程系統觀念。

針對學生的不同知識結構層次和學習階段，設置學科基礎性探索實驗、專業方向設計性實驗和綜合創新性實驗。基礎性實驗為必修實驗，包括室內環境檢測實驗，目的在于掌握熱工參數的檢測方法和數據處理，培養學生對建筑環境調控的初步認識，促進學生對建筑設備與建筑環境調控關系的理解與掌握，并初步培養學生的動手能力和分析能力，形成初步的建筑環境系統理念，這類實驗可結合熱質交換原理與設備、建筑環境學、建筑環境測試技術等課程開設。專業方向設計性實驗為必修實驗，內容包括空氣處理過程實驗、空調設備與冷熱源機組性能試驗和輸配系統性能測定等，這類實驗屬于現場檢測難度較大、專業性較強的實驗，目的在于培養學生應用專業理論知識進行工程系統分析的能力，可結合流體輸配管網、暖通空調、冷熱源工程等課程開設。

基于以上專業實驗課程建設思路，專業實驗教學內容劃分為建筑環境測試、暖通空調設備及系統性能、建筑能源應用與自動化和管道加工實訓等四大模塊。其中，暖通空調設備及系統性能模塊由美的空調實操室承擔，對應暖通空調方向的理論課程群。利用企業搭建的實操室，實驗項目能緊跟暖通專業發展前沿，緊密結合學科發展要求，及時更新實驗檢測項目和內容。比如，表2中的第15項“空調循環水泵運行工況測定”，學生需要利用水泵性能參數、空調水系統組成及工作原理、空調水系統運行工況點、空調水系統工況調節及系統設備配置等知識點，涉及課程包括流體輸配管網、暖通空調工程和冷熱源工程。實驗項目的開發建設以設計性、綜合性為主，按實驗專周集中開設。這樣使學生能充分運用所學的專業知識，將多門課程或一門課程的多個知識點聯系起來，認識和分析工程實際問題[4]。

（二） 實驗教學項目的運行管理

開發實驗項目體現了暖通工程系統性和開放性。基于實際設備運行過程中的測試，將暖通空調的主機與末端設備有機結合，系統運行方案可以由學生設計后操作，實驗數據的采集點可根據測試對象不同調整，開放性好，學生測試內容與操作方式可根據需要選擇。

實驗項目融入了工程標準的規范性。將行業標準中關于暖通系統和設備的能效測定方法和指標與實驗測試和評價分析相結合，體現了工程運行環境的真實性和有效性。在學生的實驗實訓環節，充分利用企業提供的先進設備和技術，先進的工藝流程和科學的管理方法，將學生放在工程實景環境中進行訓練，有利于增加學生的工程認知能力和工程系統意識[5]。

實操室開放管理，全過程教學。實驗項目采取學習型實踐小組的開放實驗模式，以分工協作、分組實驗、集中討論的方式，形成了合作自主研究式的學習方式，教師與學生充分交流，就實驗實訓內容共同探討，既增強了學生動手操作能力，又培養了相互協作的團隊精神。綜合實驗教學過程中，美的空調公司的技術人員親臨現場指導操作，培訓教師，同時給學生介紹暖通空調設備應用現狀與技術發展趨勢。

實驗教學師資保障與能力提升。目前暖通空調實操室的實驗教學運行團隊，包括1名教授、2名副教授、2名講師和1名實驗人員，其中博士4人，2人具有注冊公用設備工程師資格，承擔了建環專業的主干專業基礎課程和專業理論課程，同時承擔專業實驗項目的開發與教學工作。在專業綜合實驗課程開設期間，實驗教學團隊的教師聯合指導，共同承擔了針對“少臺套、大循環”模式的實驗教學運行任務，確保每個項目運行期間有專業教師現場指導。這是因為學校要求理論課程教師兼任實驗指導工作，并鼓勵教授、副教授、博士參加實驗教學、實驗教材編寫、實驗儀器設備的開發、創新實驗的指導等工作。在空調實操室平臺上，通過與企業協同實踐，使校內的專業實驗及綜合訓練達到工程現場實訓的效果，讓師生不出校門也能受到相應的工程訓練，既有助于提升青年教師的工程教育能力，又提高了學生的工程應用能力。

四、結語

空調實操室設備以企業提供為主，自主開發或二次開發為補充。現有多數設備及配套實驗系統具有開放性和可拓展性。實驗工況條件的多樣性與復雜性，可使學生自主設計實驗內容，二次開發出不同的個性化實驗項目，并通過不同實驗工況測試結果的比較分析，培養學生的工程系統分析能力。尤其是通過企業共建的實驗室，可實現現場實測、計算機模擬分析等內容，讓學生得到良好的工程訓練，提升其工程應用技能，培養工程師品格[6]。

通過校企合作，依托先進企業的技術和設備搭建實驗實訓平臺，為學生創造更加真實的工程應用環境，突出工程應用能力在應用型工程人才培養中的核心地位。通過構建有利于培養學生實踐能力和創新意識的實驗教學項目體系，建設符合暖通行業發展要求的實驗教學環境，是切實落實“學生為本，校企共建，強化應用，提升能力”教學理念，全面提高教學質量的重要保障。美的空調實操室作為校企協同培養本科人才的途徑之一，通過實驗教學的改革實踐，提升建環專業人才培養質量，這種合作模式可供相近專業校企合作辦學參考。參考文獻：

[1] 孟慶國，曹曄. 地方高校轉型發展：路徑選擇與內涵建設[J].職業技術教育，2013（18）：68-71.

[2] 高等學校建筑環境與設備工程學科專業指導委員會. 高等學校建筑環境與能源應用工程本科指導性專業規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2013.

[3] 付祥釗，鄧曉梅，孫嬋娟. 建筑環境與設備工程專業實踐教學效果調查與分析[J]. 高等建筑教育，2009，18（1）：16-21.

[4] 李紅梅，江志斌，鄭益慧. 強化工程能力培養的高校課程體系改革[J].高等工程教育研究，2013（5）：140-144.

[5] 王建，劉勝吉.工科大學生工程素質和工程能力的培養與實踐[J].社科縱橫，2010， 25（5）：142-143.

[6] 許士群，張榮華.校企合作與工學結合三級平臺人才培養模式的探索與實踐[J].教育與職業，2011（2）：24-26.

（編輯 周 沫）