成振松,辛艷萍,張銳,蔣志鵬
(1.山東石油化工學院建筑環境與能源應用工程專業,山東 東營 257061;2.吉林大學動力工程及工程熱物理專業,吉林 長春 130022)
山東石油化工學院是一所具有鮮明油氣特色的地方普通本科院校,建筑環境與能源應用工程專業依托油氣工程學院(二級學院)的強勢專業——油氣儲運工程專業創立,并于2017年面向全國招生。建筑環境與能源應用工程(簡稱“建環專業”)作為學校新上專業,師資配備、實驗設備等方面得到地方政府、學校大力支持,教育教學資源配備達到國家要求。
但作為新上專業僅僅達到高校辦學的及格水平,與省內其他地方普通本科院校、我校其他特色專業(石油工程、油氣儲運工程)相比還有很大差距,其中最大的差距在于實踐實訓教學部分。東營市作為我國重要石油基地,我校石油類專業具有先天優勢,實踐教學一方面依托勝利油田人才技能訓練中心、技能人才培訓基地、井下陪校等專業油田培訓基地,另一方面東辛采油廠、物探公司、輸氣站等公司作為實習基地,可以豐富實踐教學內容,達到應用技術型人才培養目標。顯然,建環專業不具備石油類專業的地區產業背景,在應用技術型人才培養目標下,如何結合本地區特色豐富實踐教學內容,將專業理論知識經實踐運用環節轉化為學習者的能力,是專業教師一直思考的命題。
建環專業是典型的工程實踐類專業,要求學生掌握理論知識的基礎上,具有良好的工程實踐技能。專業教育存在現有教材與工程發展不匹配,實踐條件受限等普遍問題。建設學校主導的實習實訓基地,可以有效解決以上發展問題。
①學校可以根據區域發展實際,專業發展定位,制定特色實習實訓項目,自編實習實訓指導書,解決教材與工程發展不匹配問題;
②學校主導的實習實訓基地在校內,可以解決校外企業和建筑工地生產安全、勞動效率等問題;
③學校可以根據工程發展,制定實訓項目更新迭代機制,以應對行業發展和人才培養需求。我校一直在進行校建實習實訓基地的嘗試,已經為建環專業配備60余萬元實訓軟件、設備。
山東石油化工學院建環專業2019年、2020年培養方案中將實踐教學分為專業技能實訓和生產實習。本文論述實訓室主要針對專業技能實訓項目,專業建立之初,規劃的專業技能實訓項目如下:
①暖通空調虛擬仿真實訓;
②燃氣輸配實訓;
③中央空調、分體式空調實訓;
④工程造價軟件實訓。
以上項目可以滿足基本專業技能實訓,但在項目運行過程中發現,存在以下問題:
①認識實訓、軟件操作類實訓各占據兩項,無實操類實訓項目;
②現有四項實訓項目僅占用2周時間,而培養計劃中規劃4周,時間不匹配;
③現有實習實訓設備不能滿足應用技術型人才培養目標。設備留給學生自主操作空間有限,實訓項目還是在給學生灌輸知識,學生很難在過程中發現問題,也不能利用專業工具解決具體問題;
④作為新上專業,實驗室數量明顯不足,目前油氣工程學院共56間各類實驗室,建環專業僅有3間,暖通空調虛擬仿真實驗室、建筑環境與空調制冷實驗室、供暖實驗室。
為解決以上問題,體現學生為主體的培養思路,達成應用技術型人才培養目標,將新引進一批實訓儀器設備,增開實訓項目,具體安排,如下圖所示。
項目實施后,專業技能實訓過程將分為三個階段:
①專業軟件類實訓,掌握常用軟件操作;

實訓項目具體安排圖
②專業設備認識實習,將課本知識與專業設備建立聯系;
③專業工具操作實訓,利用專業工具在專業設備上發現并解決問題。
新項目引入專業常用工具,先對學生進行工具(無紙記錄儀、超聲波流量計、紅外成像儀等)培訓,待學生掌握常用工具和分析軟件后,學生可以將常用工具應用到第二階段的專業設備中,測量設備運行情況,加深學生對設備、工具的理解。操作類實訓項目安排如下。
實習設備明細:性能實驗室。
項目情況:供暖、制冷、加濕設備部件認識實習,循環過程認識實習,溫濕度控制規則認識實習。
實習產出:繪制性能實驗室供暖、制冷循環原理圖。
預期目標:通過供暖、制冷設備部件和循環學習,學生將課本知識與設備建立聯系,掌握制冷循環和供暖循環切換規則。通過觀測性能試室溫濕度變化,了解暖通空調溫濕度設備控制規則。
實習設備明細:性能實驗室、數據采集系統、無紙記錄儀、溫濕度傳感器、卡尺、米尺。
項目情況:性能實驗室數據采集系統操作實習,保溫外墻參觀實習,保溫外墻測量實習,無紙記錄儀操作實習。
實習產出:繪制性能實驗室結構圖。
預期目標:通過數據采集系統學習,學生了解數據采集系統功能、操作,以及采集系統與暖通設備匹配,為制冷設備數據采集操作實習提供理論基礎;通過觀測性能試室溫濕度變化,了解暖通空調溫濕度設備控制規則;通過操作無紙記錄儀和傳感器,學生可以掌握設備操作方法。
實習設備明細:性能實驗室、數據采集系統、溫濕度傳感器、無紙記錄儀、風冷冰箱、直冷冰箱、性能實驗包、分體式空調試驗臺、紅外成像儀。
項目情況:制冷設備傳感器布置實習,暖通空調傳感器布置實習,紅外成像儀、分析軟件操作實習,制冷、空調設備數據采集操作實習。
實習產出:繪制分體式空調、制冷設備循環原理圖;制冷、散熱功率計算表。
預期目標:讓學生掌握布置溫濕度傳感器方法,數據采集系統、無紙記錄儀采集數據方法。
掌握依據采集數據繪制循環原理圖,計算制冷、散熱功率方法。
掌握紅外成像儀操作、圖像分析方法,熱點、冷點分析方法。
實習設備明細:導熱系數測量儀。
項目情況:導熱系數測量儀操縱實訓,保溫材料導熱系數測量實驗。
實習產出:繪制不同保溫材料導熱系數分布圖。
預期目標:掌握導熱系數測量儀操作方法,了解常用保溫材料導熱系數數據。
實習設備明細:換熱器性能綜合試驗臺、無紙記錄儀、超聲波流量計。
項目情況:超聲波流量計操作實訓,兩器性能測試實驗。
實習產出:繪制不同換熱器散熱性能曲線。
預期目標:掌握超聲波流量計操作方法,學會依據超聲波流量計和無紙記錄儀繪制不同換熱器散熱性能曲線方法。
性能實驗室為操作類實訓項目的核心設備,其作為獨立控溫、控濕的獨立空間,本身具有供暖、制冷、加濕、減濕功能,還兼具保溫外墻和控制設備。可以完成以下項目:供暖、制冷設備運行操作實習,加、減濕設備操作實習,性能實驗室數據采集系統操作實習,制冷設備數據采集操作實習,保溫外墻參觀實習,標準實驗室建設培訓等實訓項目。操作類實訓項目還需引進的設備:導熱系數測量儀、換熱器性能綜合試驗臺、紅外熱像儀、便攜式超聲波流量計、無紙記錄儀、風冷冰箱、性能試驗包等。
①從專業背景、區域產業特色分析建環專業與優勢學科的差距;
②分析從數量、人才培養、實訓時間角度論述新上建環專業實習實訓室面臨的問題;
③以圖表形式展示對實習實訓室的規劃及新增實訓項目,然后詳述新增操作類實訓項目的所需設備明細、項目情況、實習產出、預期目標。實習實訓室建設非一日之功,也需要根據產業發展做出調整,我們將努力將建環專業實訓基地搭建成為特點鮮明,優勢突出,可以解決區域產業問題、專業前沿問題的現代化實訓基地。