張虎

摘要：高校要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力、觀察力和團(tuán)隊(duì)配合協(xié)調(diào)能力，必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。通過(guò)區(qū)域性高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用現(xiàn)狀調(diào)研分析，指出高校實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的重視程度不及理論課教學(xué)，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備數(shù)量不足，教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的選址不合理等問(wèn)題，提出以培養(yǎng)創(chuàng)新精神、工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，構(gòu)建并完善“一四四”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，在確保本專(zhuān)業(yè)總課時(shí)量不變的情況下，探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的有效路徑。實(shí)踐證明，通過(guò)改革能有效地培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：建筑環(huán)境與能源應(yīng)用；實(shí)驗(yàn)建設(shè)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2016）02-0150-04

“實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃，是現(xiàn)代化大學(xué)的心臟。”[1]實(shí)驗(yàn)室在學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)中發(fā)揮了不可估量的作用。區(qū)域性高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要向?qū)W生傳授知識(shí)和技術(shù)，更要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力[2]。建立區(qū)域性高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在完善教學(xué)內(nèi)容體系方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

文章對(duì)安徽省某高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。通過(guò)調(diào)研得出目前存在的問(wèn)題和改進(jìn)措施，在一定程度上豐富和發(fā)展了區(qū)域性高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論，提高了教學(xué)實(shí)踐效果，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的需要。

一、區(qū)域性高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用現(xiàn)狀調(diào)研分析

筆者將安徽省某高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)類(lèi)型分為兩類(lèi)：一類(lèi)為被動(dòng)實(shí)踐類(lèi)，即按照《高等學(xué)校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程本科指導(dǎo)性專(zhuān)業(yè)規(guī)范》（2012）要求必須開(kāi)設(shè)課程實(shí)驗(yàn)需要使用的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。另一類(lèi)為主動(dòng)實(shí)踐類(lèi)，即教學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行時(shí)空開(kāi)放、設(shè)備開(kāi)放、管理開(kāi)放和校企共建平臺(tái)開(kāi)放為一體的工程實(shí)踐平臺(tái)。

（一）教學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的現(xiàn)狀

1.被動(dòng)實(shí)踐的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用現(xiàn)狀

根據(jù)安徽省某高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程2010級(jí)（四年制本科）教學(xué)培養(yǎng)方案，與各年級(jí)相應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)課程見(jiàn)表1。

該高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)（表1）時(shí)數(shù)為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)的7.4﹪。學(xué)生利用專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課接觸實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)遠(yuǎn)不及接觸理論知識(shí)的機(jī)會(huì)多，從而形成教學(xué)實(shí)驗(yàn)室利用率低的現(xiàn)象。

2. 主動(dòng)實(shí)踐的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用現(xiàn)狀

被調(diào)查的某高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室因經(jīng)費(fèi)缺乏，課外時(shí)間很少對(duì)本科生開(kāi)放。如該校暖通空調(diào)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高，實(shí)驗(yàn)室想要對(duì)全部學(xué)生“開(kāi)放“，需要大量經(jīng)費(fèi)支持，目前，實(shí)驗(yàn)室主要提供給研究生作科研之用。

（二）問(wèn)卷調(diào)查

問(wèn)卷調(diào)查對(duì)象：安徽省某高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)二年級(jí)至四年級(jí)的學(xué)生。隨機(jī)發(fā)放調(diào)研問(wèn)卷89份，收回有效問(wèn)卷83份。有效問(wèn)卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。

（三）現(xiàn)狀分析與結(jié)論

1.現(xiàn)狀分析

該校學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室了解程度不足，主要有以下原因：

（1）課程實(shí)驗(yàn)成績(jī)僅占該門(mén)課程總成績(jī)的10%，學(xué)生不夠重視。

（2）實(shí)驗(yàn)室地址距離學(xué)生活動(dòng)最多的專(zhuān)業(yè)教室較遠(yuǎn)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)不夠方便。

（3）從上述的學(xué)時(shí)數(shù)之比、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度以及學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室了解程度上來(lái)看，區(qū)域性高校對(duì)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的重視程度不及對(duì)理論課程教學(xué)的重視。

學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課缺乏興趣，有以下原因：

（1）實(shí)驗(yàn)課中教師與學(xué)生互動(dòng)不足，從而反映現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要采用傳統(tǒng)教學(xué)法即教師教授理論，學(xué)生接受理論。而不是學(xué)生對(duì)知識(shí)的意義建構(gòu)，現(xiàn)階段高校這種幾乎沒(méi)有互動(dòng)的教學(xué)形式很難達(dá)到意義建構(gòu)的效果。

（2）教學(xué)模式對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的忽視，實(shí)驗(yàn)室選址存在與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)。

2.調(diào)研結(jié)論

通過(guò)對(duì)某高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)研分析，得到以下結(jié)論：

（1）高校對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)重視程度不及理論課教學(xué)。

（2）現(xiàn)狀反映實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生一定的動(dòng)手能力，但沒(méi)有充分挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛力。

（3）實(shí)驗(yàn)室設(shè)備數(shù)量不足，教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的選址不合理等因素進(jìn)一步導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)求知欲的降低。

二、 以培養(yǎng)創(chuàng)新精神工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革

實(shí)驗(yàn)室以培養(yǎng)能將理論與實(shí)際統(tǒng)一，應(yīng)用知識(shí)和技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題，具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力和一定創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才為目標(biāo)。針對(duì)區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中存在的問(wèn)題，我院對(duì)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。

（一） 構(gòu)建并完善“一四四”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

“一四四”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系：以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐動(dòng)手能力為主線(xiàn)，建立專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)、專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)、綜合實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)、校企共建學(xué)科實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系平臺(tái)，完成基本技能、綜合應(yīng)用能力、研究與創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力等遞進(jìn)式的四層次能力培養(yǎng)[3]。

1. 專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)

由于課程實(shí)驗(yàn)建立在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容依附于理論課程，層次單一，相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)率高，學(xué)生自主性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少，課程交叉度低，內(nèi)容應(yīng)用性不強(qiáng)，影響了學(xué)生自主探索的興趣，不利于學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)等[4] 。將本專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)整合優(yōu)化成流體實(shí)驗(yàn)?zāi)K、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，組建專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源全院共享。

2.專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)

將專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)整合優(yōu)化為空調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、熱質(zhì)交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K、環(huán)境測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)K、流體輸配實(shí)驗(yàn)?zāi)K，組建專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)。每個(gè)模塊增加一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備以滿(mǎn)足臺(tái)（套）數(shù)的要求。

3.綜合實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)

實(shí)踐教學(xué)以人為本，以學(xué)生自主訓(xùn)練為主，注重學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。依托2008年建立的建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，2014年建立的建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境校級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，組建綜合實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)。在建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境實(shí)現(xiàn)技術(shù)、建筑能源系統(tǒng)集成技術(shù)、建筑HVAC系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)三個(gè)方向上進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。增設(shè)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課程，單獨(dú)給學(xué)分。學(xué)生利用該平臺(tái)組建中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，針對(duì)不同的熱濕環(huán)境及人們的不同感受尋求簡(jiǎn)便且綜合評(píng)價(jià)室內(nèi)熱濕環(huán)境的指標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已有的多種冷熱源（風(fēng)冷熱泵、制冷機(jī)+鍋爐、土壤源熱泵系統(tǒng)等）組成復(fù)合能源系統(tǒng)，根據(jù)建筑物的不同冷負(fù)荷分析確定不同工況時(shí)的運(yùn)行模式。自主完成研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)踐了自主式、合作式、研究式的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中享受了成功的快樂(lè)和喜悅，在失敗中也能體驗(yàn)到科學(xué)的嚴(yán)肅性并提高了自己的心理承受力，對(duì)以后的科學(xué)探索將起到積極的作用。

4.校企共建學(xué)科實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系平臺(tái)

以工程應(yīng)用為背景，由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，并獨(dú)立提出可行的工程實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)過(guò)多次方案優(yōu)化，最后解決問(wèn)題，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)合作能力。2010年我校與美的集團(tuán)旗下機(jī)構(gòu)美的制冷家電集團(tuán)聯(lián)合共建“美的中央空調(diào)變制冷流量多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)、空氣能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)培訓(xùn)基地”，該基地工程方案根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)要求由美的制冷家電集團(tuán)全資建設(shè)。在培訓(xùn)基地，學(xué)生可對(duì)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)、空氣能熱水系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行故障判斷、故障分析、故障消除，設(shè)計(jì)空調(diào)工程實(shí)驗(yàn)方案，在冬、夏季節(jié)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)并能效分析，提出提高系統(tǒng)能效比的切實(shí)可行工程方法與措施。與榮事達(dá)集團(tuán)屬下機(jī)構(gòu)合肥榮事達(dá)太陽(yáng)能科技有限公司聯(lián)合共建太陽(yáng)能研發(fā)培訓(xùn)基地，學(xué)生在冬夏季對(duì)太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和能效分析，并對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。校企共建平臺(tái)完全以學(xué)生為本，學(xué)生從大學(xué)三年級(jí)到四年級(jí)，分層次進(jìn)行科技創(chuàng)新、工程實(shí)踐活動(dòng)，最大限度地激發(fā)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的求知欲望。

（二）增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)

在確保本專(zhuān)業(yè)總課時(shí)不變的情況下，根據(jù)教學(xué)大綱在調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)課與理論課的學(xué)時(shí)比，理論課學(xué)時(shí)適當(dāng)壓縮，實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)相對(duì)增加，以便更好地培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

（三） 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

在理論課學(xué)時(shí)被縮減的情況下，為使學(xué)生仍能全面掌握相關(guān)知識(shí)，教學(xué)方法應(yīng)多樣化，除了采用傳統(tǒng)教學(xué)法外，還將研討式教學(xué)法引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。研討式教學(xué)是將教師研究性講授和學(xué)生研究性學(xué)習(xí)、課內(nèi)與課外、規(guī)定教材與廣泛查閱、教師指導(dǎo)與學(xué)生自學(xué)討論有機(jī)結(jié)合的教學(xué)。這種教學(xué)方法重方法傳授，重能力培養(yǎng)，重學(xué)生主體作用和學(xué)習(xí)主動(dòng)性的發(fā)揮，通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生研究和討論問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)[5]。實(shí)踐證明：實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲，啟發(fā)學(xué)生思維，提高學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，學(xué)生的創(chuàng)新能力得到了很好的培養(yǎng)。

三、人才培養(yǎng)效果顯著

我院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)室面向兩個(gè)系的3個(gè)本科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)、1個(gè)本科專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。實(shí)驗(yàn)建設(shè)教學(xué)改革以來(lái)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)技能、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、科技創(chuàng)新、工程實(shí)踐、溝通能力等方面得到極大的提升。在實(shí)驗(yàn)建設(shè)教學(xué)改革的強(qiáng)力推動(dòng)下，建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在科技活動(dòng)中獲實(shí)用新型專(zhuān)利4項(xiàng)，獲CAR-ASHRAE學(xué)生設(shè)計(jì)競(jìng)賽、中國(guó)制冷空調(diào)行業(yè)大學(xué)生科技競(jìng)賽、“全國(guó)高等學(xué)校人工環(huán)境學(xué)科獎(jiǎng)”專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)競(jìng)賽等各種競(jìng)賽獎(jiǎng)11項(xiàng)，安徽省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目立項(xiàng)13項(xiàng)，1名學(xué)生獲安徽省首屆（2015）“雙創(chuàng)之星” 榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，參與完成安徽省的暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目30余個(gè)。由于學(xué)生的綜合應(yīng)用能力顯著提高，近年來(lái)，建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率穩(wěn)定在98%以上。通過(guò)對(duì)畢業(yè)生跟蹤調(diào)查，用人單位反饋信息，學(xué)校該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生基礎(chǔ)扎實(shí)，有良好的創(chuàng)新精神，有較強(qiáng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，在工程設(shè)計(jì)、工程施工中表現(xiàn)出良好的協(xié)調(diào)能力和動(dòng)手能力。安徽省建筑設(shè)計(jì)院、安徽盛世新興格力空調(diào)有限公司、安徽省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司、安徽省建設(shè)工程監(jiān)理總公司、合肥市熱電集團(tuán)有限公司等單位對(duì)學(xué)生的綜合技能和團(tuán)隊(duì)精神給予了較高評(píng)價(jià)。

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（編輯 周 沫）