空气调节课程群建设的研究

时间:2022-06-09 19:15:03 公文范文 浏览次数:

摘 要:本文以建筑环境与设备工程专业的主干课程“工程热力学”、“空气调节用制冷技术”和“空气调节”等课程为研究对象,根据专业课程的特点及学科的发展情况,从教材的选用、教学内容的优化、教学方法的改进、毕业设计和实习模式的多样化等方面进行了积极的探索,指出了空调课程群目前存在的问题,并就未来的改进方向提出了一些看法。

关键词:空气调节;理论教学;实践教学;课程群

空气调节课程群是指建筑环境和设备工程专业与空气调节技术密切相关的部分主干课程,该系列课程以空气调节为主,由“工程热力学”、“空气调节用制冷技术”、“空气调节”等课程组成。这些课程以空调技术为主线,在内容上密切相关,具有相互衔接、渗透和互补性。

工程热力学是研究热能有效利用以及热能与其他能量转换规律的科学;空气调节用制冷技术主要是研究用于空气调节的普通制冷技术的科学;空气调节则是为满足民用建筑室内人员的舒适度、改善相应的热湿环境而采用的技术和手段的科学。这几门课程的内容联系紧密、相互支撑、相互渗透,它们的目标都是培养一批满足21世纪市场经济需求的建筑环境与设备工程专业应用型高级人才,而人才培养的最终成果则主要体现在对本专业知识的综合应用上。工程热力学的第一、二定律以及湿空气的基本热力过程是学习空气调节用制冷技术的理论基础,空气调节则是对所学的基本理论的应用。

一、空气调节课程现有的理论和实践教学方面存在的不足

经实践研究发现,目前建筑环境与设备工程专业空气调节课程群存在如下问题。

1.理论教学方面

以往教材体系中,这几门课内容重复的现象很多。如“空气调节用制冷技术”课程中第一章制冷循环的内容在“工程热力学”中已经学过,完全可以删除或将内容缩减;“空气调节”课程中第一章湿空气的物理性质及其焓湿图的内容在“工程热力学”第八章也已经学过;还有“空气调节”冷、热源部分内容与“空气调节用制冷技术”课程也有重复,等等。这会给教学过程带来比较大的影响:一方面,学生在学习这些内容时,觉得前面已经学过,重复学习没有必要,于是不注意听讲,甚至做一些与学习无关的事隋而影响课堂纪律;另一方面,目前,不同的课程基本上安排了不同的任课教师,而不同的教师对同一内容的认识和体会也都会有所不同,在传授给学生时,学生的感受也会不一样。教材内容的重复,浪费了课堂学习的宝贵时间,使学生在有限的课时内不能学到更多、更全面的专业知识。

以往的教材内容明显滞后于技术的发展,不能反映近年来出现的一些空调新系统和空调新技术,不符合新时代培养新型人才的要求。通过对这几门课程的整合,缩减的学时可以用来补充一些新概念、新技术,如制冷机组性能评价、冰蓄冷技术、冷却吊顶空调系统、VRV空调系统等,或开展一系列的学术讲座,如空调节能与今后的发展方向、家用制冷设备的节能循环分析、高层建筑空调设计方案研究、室内空气品质的评价与控制等。这些做法既增加了教学的信息量,开阔了学生的视野,活跃了第二课堂教学,又提高了学生参加课外科研小组的活动兴趣。

2.实践教学方面

原有教学实验不能涵盖新专业目录的教学要求,重复要求的内容较多,且多为验证性实验。由于受实验设备、数量及实验室场地等条件的限制,很多实验不能让学生亲自动手操作,这对于培养学生的创新能力、动手能力、独立分析问题和解决问题的能力极为不利。

毕业设计是工科学生至关重要的实践环节之一。以前毕业设计的命题往往是模拟工程设计,即选择一个建筑物,根据其用途设计中央空调系统、供热系统或者通风工程系统等。由于工程设计有一定的国家规范、标准要求,往往限制了学生的多向思维,致使设计思路单一、形式雷同,不利于学生创新能力的发挥。

实习环节包括认识实习、生产实习及毕业实习。这一环节,使学生有机会把课本的理论知识应用到实践中去理解、深化、掌握,以增强学生的动手能力。但实习基地的开发往往受到很多因素的制约,目前很大一部分实习环节还停留在参观实习的层面,很难满足学生动手实习的要求。

二、空气调节课程群建设项目研究的主要内容

本项目突出课程群建设,其重点是:教学内容的优化及更新,教学方法和手段的改革等。

1.更新教学内容,优化课程群体系

结合建筑环境与设备工程专业的特点,分析空调课程群相关课程之间的衔接和联系,完善适应本专业需求的教学大纲,充分体现教改的思路,精选教学内容,将课程群进行融合、重组,避免内容重复或断档,节省宝贵的教学时数,为下次修订教学计划做好准备。

如在“空气调节”课程中增加新型空调系统、空调水系统、空调系统节能、空调工程应用实例等内容;去掉湿空气的物理性质及其焓湿图部分与“工程热力学”重复的内容;去掉空调冷热源部分与“空气调节用制冷技术”课程中的重复内容;“空气调节用制冷技术”在制冷系统章节中增加制冷机组性能评价内容;制冷机组冷冻水系统及冷却水系统部分调整到“空气调节”课程中,去掉制冷循环部分与“工程热力学”重复的内容。

实验课程可按要求学生达到层次的高低来设置:基础的共同的实验内容放在第一层,锻炼学生熟练操作本专业常用仪器、仪表进行测试,能熟练测试本专业常规参数的能力;专业课中必须单独进行实验的课程放在第二层;大型的综合性的设计划归第三层,使学生拥有能独立进行实验设计,对系统设备进行综合测试的能力并具有初步分析和基本数据的处理能力。

2.尝试多种教学方法和手段,提高课程群教学效率

结合本专业的特点,以学生有感性认识的事例、模型和实物为素材,制作多媒体课件,有声有色地引出理论,深入讲解,以增加学生对相关理论的理解。

在教学中采用渐进式和渗透式两种教学法有机结合的方式:对基本理论部分的教学,以基本理论、基本原理的讲解为主,适当补充实例来深化;对工程应用部分的教学,以1~2个工程为例,重点讲解该工程在设计、施工、运行、维护等方面可能遇到的问题,适当补充相关的基本理论知识。

在课堂上以讨论问答式为主,采用案例式教学,就一两个中心问题展开讨论,让学生在思考和讨论中吸收新知识,活跃学生的学术思想,为培养他们的独立思维和创新能力提供充足的时间和空间。同时,加强实物教学和教学实践环节的建设,帮助学生加深对概念、理论的理解;因材施教,为部分拔尖学生组织课外兴趣小组或较高层次的科学研究活动。

3.加快教材建设,培育课程群特色

对于教材的编选,目前有很多优秀的教材可供选择,结合桂林电子科技大学的实际情况,初步制定以“选”为主,以“编”为辅的教材建设指导思想。收集、整理和完善思考题集,给学生更多的创新思维空间。

进一步开发和完善与教材配套的多媒体课件,拟选用实景、动画等方式,将学生缺乏的背景知识形象地展现出来。制作图文结合、生动形象、工程实例充实、通俗易懂的多媒体课件,适应本专业的教学要求,激发学生的学习兴趣和培养其创新思维,提高教学效率。

4.加强实践教学环节,强化学生的工程意识,重视学生实践能力的培养

加强实验室建设。减少验证性、演示性实验,增开具有创新性、综合性和设计性的“三性”实验项目,以培养学生的实际操作和动手能力。不断改善实验教学条件。在现有条件基础上优化资源,充实设备,建成开放性的教学实验室,同时完成为配合开放式教学实验的开展所需要的实验指导材料的编制。

重视毕业设计。拓宽毕业设计思路,注重开发学生的主动性、创造性。除模拟工程设计外,还要注重毕业设计与科研课题的结合,将教师的研科研课题细化,部分或全部作为学生毕业设计题目。这样,可使毕业设计的成果形式多样化,既可为工程设计图,也可为毕业设计论文或实物,从而丰富了毕业设计的内容,同时增强了学生的创新能力,为他们走向社会,更陕、更好地适应社会创造条件。

实习模式多样化、分散化,加强校企沟通。目前,桂林电子科技大学已经与桂林市某空调企业形成了长期的校企联合培养的实习模式,实习期为3周。到了第8学期,学生还可以自己联系实习单位进行实习和做毕业设计。这样既有利于增加学生的就业机会,帮助学生提高就业的成功率,减轻学生在毕业期间急于找工作的心理焦虑,又减少了在毕业设计(论文)期间,找工作与做课题的时间冲突和精力分散,从而整体提高了毕业设计(论文)的质量。

三、结语

建筑环境与设备工程专业空气调节相关课程的改革研究是一项系统工程,需要不断地研究与完善。笔者在理论教学与实践教学方面做了一些尝试,希望在提高空调课程群的教学质量的基础上,使学生在能量分析、制冷原理、空调系统设计等方面综合分析和处理实际工程问题能力有所提高。

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