胡玉秋，范 軍，劉福勝

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)改革探討

胡玉秋，范 軍，劉福勝

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利土木工程學(xué)院，山東 泰安 271018)

對(duì)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了研究，將分散的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程整合成一門分三學(xué)期開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程。編寫出版了新的實(shí)驗(yàn)教材，增加了設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，給學(xué)生以較寬闊的思維空間和選擇余地，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力；改革了考試和評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生的重視程度大大提高，從而促進(jìn)了該課程的教學(xué)效果。

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；綜合性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)課程是專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，也是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。高等學(xué)校工科教育的一個(gè)重要的目標(biāo)，就是培養(yǎng)學(xué)生的工程與科研能力，為下一步從事工程實(shí)踐或科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。工科學(xué)生不但要具備專業(yè)的理論知識(shí)和技能，還要能夠從解決工程問(wèn)題角度出發(fā)來(lái)思考、分析問(wèn)題[1-4]。實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，起著重要的作用。在建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，許多老師從各個(gè)方面探討了該專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革[5-9]。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)將專業(yè)的分散在各個(gè)課程里的實(shí)驗(yàn)整合成一門必修實(shí)驗(yàn)課程來(lái)開設(shè)，學(xué)分是2學(xué)分，共32學(xué)時(shí)。編寫了統(tǒng)一的教學(xué)大綱，將原來(lái)的實(shí)驗(yàn)講義優(yōu)化整理，出版了《建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[10]實(shí)驗(yàn)教材。

1 實(shí)驗(yàn)課程改革前的情況及存在問(wèn)題

課程整合之前，專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)是放在各門專業(yè)課程里的，一般是在該課程理論學(xué)習(xí)完成后進(jìn)行。這樣的設(shè)置，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中存在以下諸多問(wèn)題:

1)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間比較分散，學(xué)生不能得到有效的，系統(tǒng)的訓(xùn)練；

2)各門課程各自為政，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程存在交叉和重復(fù)現(xiàn)象；

3)沒(méi)有一本統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材，學(xué)生預(yù)習(xí)存在盲目性，教師上課備課也不方便；

4)實(shí)驗(yàn)課程沒(méi)有考核要求，不與學(xué)生綜合測(cè)評(píng)的成績(jī)掛鉤，許多學(xué)生不夠重視；

5)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)較少，滿足不了學(xué)有余力學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的要求。

以上問(wèn)題的存在，嚴(yán)重影響了專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)

課程改革的重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排和實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)。編寫統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材，并對(duì)里面的內(nèi)容進(jìn)行合理的安排。

教材共分為以下3個(gè)部分:

1)專業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)(包含流體力學(xué)的泵與風(fēng)機(jī)，工程熱力學(xué)和傳熱學(xué))；

2)專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)(包含供熱工程、工業(yè)通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)、空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)、鍋爐與鍋爐房設(shè)備、建筑環(huán)境測(cè)試技術(shù)、流體輸配管網(wǎng)和建筑環(huán)境學(xué)等)；

3)具體每個(gè)實(shí)驗(yàn)均包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蟆?shí)驗(yàn)內(nèi)容及注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法及步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與思考題等方面。

實(shí)驗(yàn)性質(zhì)分為驗(yàn)證性、操作性、綜合性和設(shè)計(jì)性4類。

教材的重新設(shè)置方便了學(xué)生的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)；增加的實(shí)驗(yàn)總結(jié)和思考題的內(nèi)容便于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有進(jìn)一步的思考；實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的不同分類滿足了學(xué)生學(xué)習(xí)的不同層次要求。具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表1所示。

表1 所有的實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容

表1 (續(xù)表)

3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)的特點(diǎn)

3.1 增加了綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力、數(shù)據(jù)處理能力及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)工作作風(fēng)和學(xué)風(fēng)；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、組織管理能力和科研能力。綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，給學(xué)生以較寬闊的思維空間和選擇余地，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

本次教材內(nèi)容增加了綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，選擇的題目難度適宜，內(nèi)容合理，學(xué)生能夠通過(guò)努力完成，激發(fā)了學(xué)生的參與和學(xué)習(xí)熱情。尤其是通過(guò)兩個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，同學(xué)們對(duì)本專業(yè)的自動(dòng)控制、采集儀、傳感器的使用有很深刻的理解，為下一步從事科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 改革了課程考試和評(píng)分方式

改革前的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，沒(méi)有針對(duì)實(shí)驗(yàn)的考試，而且在課程考試中也沒(méi)有體現(xiàn)。整合后設(shè)置了專門的實(shí)驗(yàn)課程，而且是2個(gè)學(xué)分必修課程。該課程的成績(jī)納入了學(xué)生的綜合成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)，直接與學(xué)生綜合排名及評(píng)定獎(jiǎng)學(xué)金掛鉤，學(xué)生的重視程度大大提高，從而促進(jìn)了該課程的教學(xué)效果。

在課程考試的方式上，總的成績(jī)分成平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和統(tǒng)一考試成績(jī)3個(gè)部分。各部分分?jǐn)?shù)比例分別為30，30，40。平時(shí)成績(jī)又包含了預(yù)習(xí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)、上課紀(jì)律幾部分。成績(jī)的分布較為合理，比較客觀地反映了學(xué)生的真實(shí)水平。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)屬于選做型題目，供學(xué)有余力的學(xué)生選做，學(xué)生實(shí)驗(yàn)不占用課堂時(shí)間，為課外活動(dòng)時(shí)間完成，其成績(jī)作為加分 (分為5分，4分，3分共3檔)體現(xiàn)在總成績(jī)當(dāng)中。

3.3 合理安排了實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施的時(shí)間

由于所有的專業(yè)理論課程的時(shí)間跨度大，若是在某個(gè)時(shí)間段集中開設(shè)所有的實(shí)驗(yàn)課程，則必須在所有專業(yè)理論課程都結(jié)束時(shí)才能開設(shè)，這不太符合專業(yè)課程教學(xué)的實(shí)際。在具體實(shí)踐中，水利土木工程學(xué)院將整個(gè)實(shí)驗(yàn)教材里面的實(shí)驗(yàn)課程分成3個(gè)部分，對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的教學(xué)大綱的內(nèi)容。第一部分為專業(yè)理論基礎(chǔ)課程，包括流體力學(xué)、工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)3門課程。這一部分的實(shí)驗(yàn)課程集中于二年級(jí)下學(xué)期開設(shè)，時(shí)間為一周。第二部分為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，包括供熱工程、工業(yè)通風(fēng)、空調(diào)調(diào)節(jié)、空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)4門課程。這些課程的實(shí)驗(yàn)課程集中于三年級(jí)上學(xué)期開設(shè)，時(shí)間為一周。第三部分為專業(yè)技術(shù)課程，包括建筑環(huán)境學(xué)、流體輸配管網(wǎng)、鍋爐與鍋爐房設(shè)備、建筑環(huán)境測(cè)試技術(shù)4門課程。這些課程的實(shí)驗(yàn)課程集中于三年級(jí)下學(xué)期開設(shè)，時(shí)間為一周。具體安排如表2所示。

表2 專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施時(shí)間安排

4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的效果

經(jīng)過(guò)對(duì)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查以及老師在教學(xué)過(guò)程中的評(píng)定，實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容和教材建設(shè)取得了很好的實(shí)際效果。與課程改革前的教學(xué)效果比較如表3所示。

表3 改革前后教學(xué)效果的對(duì)比

實(shí)驗(yàn)教材的編寫和使用，方便了實(shí)驗(yàn)教師上課前的準(zhǔn)備和學(xué)生的預(yù)習(xí)。新的實(shí)驗(yàn)教材刪除了以前重復(fù)和過(guò)時(shí)的內(nèi)容，提高了教學(xué)的質(zhì)量；綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的合理選擇，提高了學(xué)生的綜合能力和學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)了該課程的教學(xué)效果；新的考試方式和成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，比較客觀地反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)，對(duì)課程的效果也起到了很好的檢驗(yàn)作用。

學(xué)生普遍反映，通過(guò)整合后課程的學(xué)習(xí)，提高了熟練操作本專業(yè)常用儀器儀表進(jìn)行測(cè)試的能力以及熟練測(cè)試本專業(yè)常規(guī)參數(shù)的能力。獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備及環(huán)境進(jìn)行綜合測(cè)試、研究和數(shù)據(jù)處理的能力均有較大程度的提高。

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Discussion on Experimental Teaching Reform of Building Environment and Energy Engineering

HU Yuqiu， FAN Jun， LIU Fusheng
(College of Water Conservancy and Civil Engineering of Shandong Agricultural University， Taian 271018， China)

This paper studies the experimental teaching reform of the construction environment and energy application engineering，and integrates the scattered professional experiment courses into an experimental course in three semeters.Published a new experimental teaching materials， increased the comprehensive experimental contents， given full play to the students'initiative and creativities to the students with a broader sense of space and choice，which cultivate the students'innovative ability.Reformed the standards of examination and scoring，greatly improved the degree of attention of students.All these are helpful to enhance the experiment teaching effect.

building environment and energy engineering； experiment teaching reform； design experiment； comprehensive experiment

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.05.027

2016-03-16；

2016-04-07

山東省自然科學(xué)基金(ZR2013EEM002)。

胡玉秋(1974-)，女，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事建筑環(huán)境實(shí)驗(yàn)方面的研究。

范軍(1974-)，男，博士，講師，主要從事熱泵及建筑節(jié)能方面的研究，fanjuu＠163.com