建筑環境與能源應用工程專業實踐類教學探索

蔣婧，孫鐵柱，王麗娟，狄育慧

（西安工程大學 城市規劃與市政工程學院，陜西 西安）

一 引言

建筑環境與能源應用工程（簡稱“建環”）專業的學生畢業之后大部分于科研院所、設計單位、施工企業、管理部門、城市公用事業單位、房地產公司和監理公司等企事業單位就業，其專業涉及面廣，學科多，設備種類多，復雜，是一個實踐性很強的專業[1]。著力培養學生理論與實踐相結合的能力，架起理論研究與工程實踐的橋梁。加深和領悟專業知識，使理論教育與工程實踐應用相輔相成。因此，認知實踐、生產實踐和畢業實踐等實踐性教育環節在本科的教育課程體系中發揮著舉足輕重的作用。

實踐教學是工科類高等院校專業教學的重要組成部分，對培養創新型工程應用人才起著決定性作用[2-3]。但目前隨著大學生人數日趨增多，很多高校在培養學生的過程中，教學資源不均衡，呈現出實踐教學的比重相對減少或不夠深入的畫面。陳海飛等學者提出了一種改革生產實習模式的方法，并指出很多高校對實際實習過程不夠重視，沒有達到預期的實習效果[4]。楊輝等學者針對現有的動手教學方法指出了實踐領域的難點、學生人數過多、考核方式單一等問題，建議將BIM技術引入到實踐教學中，以提高教學水平和教學質量[5]。學校要面向區域經濟社會，服務區域經濟，促進知識、能力、素質全面協調發展，培養具有較強社會適應能力和競爭力的高素質應用型人才，為此，專業必須與區域特色緊密結合，注重學生實踐技能的培養，以實踐教育為核心。

因此，針對當前實際教學中存在的問題，以西安工程大學建環專業為例，對本科專業實踐教學的基本內容和教學基本要求詳細介紹，分析了目前各類實踐教學方法存在的主要問題，提出探索改進教學發展時間、內容和方法的途徑，更好地培養學生能夠全面發展。

二 實踐教學的任務

（一） 教學內容

實踐教學的分類，以及具體安排的時間。每類實習的具體內容：

建環專業的實踐教學主要包括了認識實踐、生產實踐和畢業實踐。認識實踐安排在學習專業課程之前，包括專業知識講座（校內教師和校外專家講座）、參觀校內實習基地及相關設備模型、實習課件學習、現場參觀實習等部分內容。

認識實習是教師帶領學生參觀并講解，初步了解：（1）空調系統，通過空氣調節技術應用專題講座、校內暖通空調實驗室參觀、校外基地和空調系統參觀等。（2）供熱通風系統，通過供熱工程技術、區域供熱發展前沿、工業通風技術與應用專題講座部分、參觀校內燃氣供熱管網綜合實驗室及校內建筑的通風系統等。（3）制冷熱泵系統，通過制冷熱泵行業發展概況專題講座、參觀校內焓差實驗室系統等。（4）燃氣設備及輸配系統，通過燃氣行業發展概況專題講座、參觀校內威能燃氣實驗室等。（5）蒸發冷卻空調系統，通過蒸發冷卻空調技術專題講座、熱力系統及動力裝置多媒體課件學習與仿真機培訓等。認識實踐是緊密結合本專業空調、通風、制冷等主干學科，是對本專業所用風管、水管、閥門的原理，對暖氣系統、空調系統、制冷系統的初步認知，是深入學習的第一步。

生產實習是建環專業重要的實訓環節。學生進入相關公司從事工程建設工作需要掌握：（1）制作彎頭、安裝風管等，包含放樣、下料、加工、掌握彎頭的制作及風管的安裝等。（2）常用制冷系統及空調機組設備組成和安裝。（3）拆裝暖通常用的閥門和管件，掌握閥門基本參數代號、分類；了解閥門的構造、工作原理和用途。（4）微型暖氣系統安裝，使用管鉗、壓力管鉗、管子割刀、管子絞板、板牙等工具；掌握散熱器的安裝程序、管道保溫；掌握管材選用、管件加工、閥門與支架的安裝要求及步驟。（5）現場參觀空調系統、冷凍站，掌握空調設備的工作方式、空調的各種形式等，冷凍站中冷機的形式、安裝、運行及機房中水系統的流程、常用通風系統的形式及工作流程。此外，要掌握識圖能力。

畢業實習是學生在畢業設計前進行專業工程設計或科研項目的專項實習。學生結合自己的興趣和職業道路，進入相應大中型企業現場，對本專業所學內容進行學習設計過程、收集資料及確定方案、設備系統施工安裝及管理運行、技術經濟分析等，它增強了使用所學基礎理論和專業知識來分析和解決工程和科學研究中現實問題的能力，并為畢業設計和未來的工作提供堅實的基礎。

（二） 教學要求和知識技能點

認識實踐使學生接觸實際生產和科研項目，使他們了解供暖、空調、通風、冷熱源系統的結構和主要設備，燃氣的基礎知識以及民用和商業燃氣器具、天然氣輸配系統的基本組成部分。對建筑環境與能源應用工程中的各種熱力系統和設備的作用和結構有較明確的認識；并對建筑環境與能源應用領域中對設備生產、施工安裝、系統調試、運行管理等有一定的了解；了解專業建筑環境及其設備系統知識要點與整體教學布局。了解專業的研究對象和學習內容；增加學生對建筑行業及專業系統、設備及主要應用的感性認識，提高對建筑環境控制、城市燃氣供應、建筑節能和建筑設備智能化等工程領域的理解以及學生的工程意識和解決實際問題的初步能力，為學習專業課奠定了堅實的基礎，增強了學生學習專業知識的能動性。

因此，加強實習環節的培訓對于畢業后順利通過注冊工程師考試具有重要作用[6]。根據建環專業本科指導性專業規范，本科教育應建立認識實習的實踐模塊[7]。

畢業實踐通過校內實踐與校外參觀相結合教學手段，使學生了解并掌握彎頭的制作步驟及展開圖繪制方法，使學生認識、了解常用制冷系統、空調機組工作原理及常用設備，拆裝暖通常用閥門及管件，安裝微型暖氣系統及帶領學生現場參觀空調系統、冷凍站及通風系統。

培育學生理論與實踐相結合的基本能力，鍛煉學生的創新能力，加強學生的團隊協作精神。

畢業實習是為了加深學生對所學專業知識的理解，拓寬專業視野，使學生在建筑環境與能源應用工程項目規劃、設計、施工及管理工作等方面得到綜合訓練，培養學生嚴謹的科學態度和求實的工作作風，提高學生綜合運用所學理論基礎和專業知識來分析和解決工程和科學研究中實際問題的能力，完成畢業設計。

三 實踐教學現狀存在的問題

目前，建環專業實訓環節的方法和具體內容日趨完善，但還存在一些問題，主要是實習時間的合理安排、實習基地的建設和具體實習內容的方法等，主要體現在以下幾個方面。

1. 認識實踐環節的合理設置。認識實踐是本專業學生開啟專業知識大門的首要環節，目前在用的培養方案中將認識實踐和生產實踐合并在一起，放在了第5學期，部分專業課已經開設并學習完畢，再進行流水式的認知參觀，意義不大，且不能較好地促進對專業設備、系統等想象聯想不到，對專業顯然無法達到認識實踐的根本目標。

2. 實踐基地的建立是實踐活動順利開展、實踐教育質量保證的基礎。當前的實習地點大多數是通過老師的個人關系，多為專業相關的企業單位，隨著公司工程規?；a和自動控制技術的提高，學生的動手實踐能力大大降低，即低參與度、低主動性和低積極性。實踐的內容和時間無法保證，實踐以參觀、走馬觀花的方式進行。實踐效果大打折扣。

3. 實踐方式單一，學生興趣不高。建環專業涵蓋采暖、通風、空調、燃氣、鍋爐等諸多方面。但一般的實習主要集中在換熱站、制冷機房、鍋爐房空調末端等，實際通風、空調系統設備的安裝過程、鍋爐房建設基本無法實現。因此，認識實踐、生產實踐和畢業實踐在內容和方式上沒有本質區別，導致實踐內容重復，未能在實踐大綱中體現各種實踐的目標和要求。

4. 由于實踐的特殊性，實踐只能集中在工程的某一部分，且是已完成并投入運行的工程，工程管網的布置、管道敷設和系統施工等，無法全方位地了解整個流程等。

5. 未考慮學生就業方向的差異性，進行統一安排；實踐安排時間不盡合理，比如，畢業實習時間在考研復試準備階段等，造成學生對實踐環節認知不夠等。

四 實踐教學的改進方法

針對上述問題出現的實踐效果差等問題，可采取以下措施一一攻破。

調節認識實踐的時間，將其安排在第4學期學習專業基礎課之前。在老師的帶領下，認識了解暖通空調的設備構造、產品外形、系統組成；在認知的過程中，引導學生探索，激發興趣愛好，以進行專業知識學習時有針對性的補充和掌握。

學校、學院應加大對實際基地的建設。聯合企業建立校企合作模式，不要只停留在教師聯系公司和學生走馬觀花式的參觀。創建供熱、通風、空調、燃氣、鍋爐、機房等施工安裝平臺，使學生能夠動手進行獨立的實踐體驗。根據現有實踐基地的性質和特點，本專業近兩年開設了澳藍（福建）實業有限公司、昆山臺佳機電有限公司、西安唐華精工環境工程有限公司、西安秦華熱力集團等十余個包括專業不同課程內容和體系的設計、施工和運營拓展的教學實踐基地，實踐基地建設有顯著效果。

在原有實踐參觀的基礎上，對采暖通風空調專業設備工作原理圖、現場工作流程、設備節點做法、管道連接方式等保留圖片資料；錄制管道切割加工、散熱器組對、通風管道加工等現場視頻資料。結合專業實踐需求，借助虛擬仿真實驗教學中心建設、網絡教學視頻資料庫建設等，結合專業教師、工程師的專業技術開發經驗，參照本專業培養方向，分類建立圖片、視頻等多媒體實踐素材庫。基于實踐性質、實踐內容等情況，開發出實踐教學軟件，全面了解暖通空調系統。

合理安排畢業實踐教學內容，結合學生的興趣愛好、就業去向、畢業設計方向進行選題。將不同需求的學生和老師分組，有針對性地選擇實踐企業，注重實踐操作，發揮學生發展的主體性和差異性，不僅可提高學生和老師的積極性，也是對學生發展切實有效的措施。

五 結語

實踐教學是工科類高等院校專業教學的重要組成部分，是培育學生實踐能力、創新能力、樹立工程意識和提高綜合素質不可或缺的環節[8]。因此，實踐教學在未來教育教學發展中的重要性日益凸顯。通過聯合學校和學院對各類實踐教學時間進行進一步的研究和重新安排；采用專業圖片、視頻等多媒體資料庫開發實踐教學軟件來建立線上平臺，增強對實踐內容的立體掌握，對部分難以參觀的內容做到全方位展示，參觀或動手操作之前做到心中有數，增強對實踐內容的全面了解和掌握，改革建環專業實踐教學體系，全面提升實踐效果。