羅清海, 鄒祝英, 陳國杰, 劉源全, 顧煒莉

(1. 南華大學 土木工程學院, 湖南 衡陽 421001； 2. 南華大學 馬克思主義學院, 湖南 衡陽 421001)

實習是工程類專業(yè)擴展視野、重構認知、引導創(chuàng)新、強化實踐的重要環(huán)節(jié)[1-2]。地方院校實習經費普遍緊張,實踐教學安排的時空局限性較強,實習單位因為生產調度、安全保障、技術機密、企業(yè)效益等因素的制約或顧慮,實習安排的開放程度和協(xié)作意愿有所保留,結合專業(yè)人才培養(yǎng)的目標與要求、創(chuàng)新實習教學機制或模式、確保實習教學效果，是難以回避的課題[3-4]。目前全國180余所高校開設建筑環(huán)境與能源應用工程(建環(huán))專業(yè)。建環(huán)專業(yè)知識交叉性強,專業(yè)實習涉及面廣,工程依賴性強,階段性實習程式、內容容易“重復”[5],提高實習參與性和實習深度,值得深入探討。

模型制作應用于教學能較好培養(yǎng)感性認識,在原理、效果展示方面具備獨特優(yōu)勢[6-8]。模型制作采用卡紙做主要材料,表現(xiàn)力強、物美價廉。越來越多的專業(yè)教學引入卡紙模型,如建筑[8]、園林[9]、結構[10]、醫(yī)學[11]、藥學[12]、化學[13]等?？埬Ｐ椭谱髟诟黝惔髮W生實踐技能競賽中方興未艾,結構模型大賽已經成為一項頗有影響力的學科競賽[14]。設備類專業(yè)的實習注重系統(tǒng)原理、流程理解,探討卡紙模型法用于優(yōu)化設備類專業(yè)實習教學,4年來建環(huán)專業(yè)的實踐表明,效果良好。

1 建環(huán)專業(yè)實習教學的現(xiàn)實制約

建環(huán)專業(yè)的實習內容緊扣建筑設備系統(tǒng),涉及面廣、專業(yè)交叉性強,學生受知識結構、工程閱歷等的局限,對相關內容的深入理解往往較困難。另外,高校持續(xù)多年的規(guī)模擴張過程中,實習、實踐教學軟、硬件資源和師資力量建設普遍滯后或不足,難以滿足教學需要。本科建環(huán)專業(yè)的實習教學環(huán)節(jié)主要包括認識實習、生產實習及畢業(yè)實習等,實際教學過程中學生不想學、教師不想帶的問題具有普遍性,實習教學環(huán)節(jié)走馬觀花,難以深入,教學效果大打折扣,主要原因如下:

(1) 由于校內教學編排等因素制約,理論教學與實習內容往往存在先后時差或體系偏差,而設備系統(tǒng)往往復雜,容易出現(xiàn)“管中窺豹”現(xiàn)象,學生對大型系統(tǒng)很難完整認識,也難以定性掌握。

(2) 學校撥付實習經費普遍不足,合作單位生產任務、崗位協(xié)調、安全保障、經濟效益等方面存在顧慮,接納學生實習的主動性、包容性不強,多數(shù)情形下,需要依托校友、朋友等人脈資源維系合作關系。

(3) 建環(huán)專業(yè)實習以工地現(xiàn)場為主,學生對實習臟亂嘈雜環(huán)境和瑣碎體力工作有抵觸及應付心理,走馬觀花,袖手旁觀,實際體驗不足,認識難以深入,難以實現(xiàn)理論教學與工程實踐相輔相成的目標。

(4) 校外帶實習的不確定性因素較多,學生行為、安全管控困難,與合作單位、學校內部相關職能部門及講解、協(xié)作人員的協(xié)調、銜接工作往往很繁雜,帶隊和指導教師受到的約束太強,工作量的計算往往偏少,教師帶實習的積極性不高。

2 卡紙模型法認識實習教學探索

2.1 建環(huán)專業(yè)認識實習

建環(huán)專業(yè)的認識實習是為了對專業(yè)概貌和建筑環(huán)境設備系統(tǒng)建立初步感性認識,激發(fā)專業(yè)學習興趣,為后續(xù)專業(yè)課程的學習做好心理準備。認識實習的主要內容一般包括冷熱源系統(tǒng)、末端設備、輸配系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。參觀典型暖通空調運營工程或參與在建工程,以及組織聆聽工程設計專家、實習指導教師、施工技術人員現(xiàn)場講解,是主要實習形式。借助專業(yè)概論課程以及相關企業(yè)的產品資料和網站,了解相關工程技術應用現(xiàn)狀和發(fā)展前沿,是認識實習必要的知識準備；遵章守紀、謙恭好學、細聽詳記、勤于思考、理論聯(lián)系實際,了解實習內容的工作原理以及基本性能參數(shù)、特點、運行和維護要求,撰寫詳細實習報告,是認識實習的基本要求。認識實習時間一般安排在第4學期末或第5學期初,因學校的教學組織和合作單位的安排調度而不同。實習成績一般根據(jù)學生的現(xiàn)場表現(xiàn)和實習報告綜合考核,組織紀律、協(xié)作互助、認識深度等是主要考核內容。

2.2 認識實習卡紙模型法教學組織

(1) 學生分組。將教學班分為若干小組,注意學生性格、性別、成績的搭配互補,每組設組長1人,負責統(tǒng)籌、協(xié)調。

(2) 任務分配。每組分領不同的模型制作任務,如機房、管路、末端和控制等,可以將實習內容分為不同的實習單元,每小組制作一個單元模型。

(3) 材料準備。根據(jù)任務分配配備制作材料,如各種顏色重磅卡紙、各種顏色塑料吸管,以及鋼尺、剪刀、美工刀、訂書機、雙面膠、記號筆等。

(4) 模型制作。根據(jù)實習工程現(xiàn)場的認識和記錄制作比例模型,體現(xiàn)系統(tǒng)基本工作流程和空間布局,不同部件用不同顏色材料表達,閥門、儀表等小型控制部件可以用彩色記號筆繪制,模型制作鼓勵交流互動。

(5) 指導答疑。任務分配結合實習工程現(xiàn)場,并體現(xiàn)目前主流工程技術現(xiàn)狀,對設備選型、部件連接、流程控制等內容有針對性地進行講解。

(6) 成績考核。卡紙模型制作完畢后,采用答辯講解的形式進行考核,每組答辯時間5 min,作品的準確性、美觀性和相關原理的認識、表達是考核的主要內容。答辯是對相關知識內容的一次認知校正與升華,模型制作成績占整個生產實習成績的50%。

3 卡紙模型法認識實習教學效果評估

學生以小組為單位,根據(jù)教師分配的任務,用卡紙按大致比例制作各設備或部件外表模型,組成暖通空調模型系統(tǒng),并能基本表達系統(tǒng)工作流程,進而在考核環(huán)節(jié)進行解說和展示。通過這個過程,可以突破經費、時間、師資以及協(xié)作單位等實習教學資源不足的局限,提高趣味性和參與性,使學生對專業(yè)設備與系統(tǒng)的認識和掌握得到質的提升,還可以在生產制造工藝、工程技術前沿等方面拓展相關知識,達到開闊視野的目的,也培養(yǎng)了協(xié)作互助精神和文獻查閱、溝通表達能力。圖1為15級第4學期末認識實習一個小組學生歷時2周做出來的空調機房模型。

圖1 空調機房布置卡紙模型

制作卡紙模型的實習教學改革在建環(huán)專業(yè)已經連續(xù)施行4屆學生,分別是12、13、14級的生產實習,13、14、15級的認識實習。通過連續(xù)4屆學生改革實踐,組織程序日益規(guī)范,對學生綜合素質提升的效果也越來越強,學校教學評估中心組織了專門考核,評估這項改革的成效以及向相關或類似工程類專業(yè)實習推廣的可行性?？己斯ぷ鞯囊豁椫饕獌热菔菬o記名表格調查,督導、教師共19人,其中學校督導團3人、學院督導組4人、本專業(yè)教師3人、相近相關專業(yè)教師9人；參與改革實驗的4屆學生各40人,約占每屆參與學生總數(shù)的50%左右。評估調查時間是2017年6月底,其時,12級學生畢業(yè)已近1年,13級即將畢業(yè)離校,14級的生產實習及15級的認識實習剛剛結束。另外,考慮閱歷和認知的局限性,問題的10—16項,13、14、15級學生不要求選答,選答的也不做統(tǒng)計。調查結果統(tǒng)計見表1。

表1 對所提問題選擇肯定選項的比例統(tǒng)計

統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,盡管參與評估和調查的學生對所提問題答案選擇統(tǒng)計結果有所差異,但都大比例地給予了肯定性選擇。畢業(yè)生、教師在促進師生互動、提高積極性、內容覆蓋面和實習深度等選項上持肯定態(tài)度的比例比在讀學生更高,而在提高前沿了解、促進理論認識和關鍵知識點掌握等選項上持肯定態(tài)度的比例低于在讀學生。調查對象對教學規(guī)律的認識以及工程背景的差異影響了對選項的觀點,隨著閱歷的豐富以及對教育規(guī)律認識的提高,對選項的判斷必然更趨理性。參與式實習更有助于培養(yǎng)學生自主學習、自主創(chuàng)新,有利于實踐教學目標的實現(xiàn)[15]。卡紙模型制作趣味性強,有利于激發(fā)學生的創(chuàng)作欲望和個性展現(xiàn)。另外,卡紙模型制作在突破實習經費不足、合作單位協(xié)調困難,實習程式、內容雷同,以及認知淺層化等方面有特殊優(yōu)勢。總體而言,建環(huán)專業(yè)卡紙模型法實習教學改革探索是富有成效并有借鑒和推廣意義的。

4 結語

建環(huán)專業(yè)認識實習教學的一個基本要求是對專業(yè)概貌和建筑環(huán)境設備系統(tǒng)建立初步感性認識,了解相關設備的基本工作原理和工作流程?？埬Ｐ头ㄊ墙ōh(huán)專業(yè)實習教學的一種富有成效的改革探索,是建筑模型、結構模型教學的借鑒和推廣,對與建環(huán)專業(yè)相近、相關的能動設備類專業(yè)的實習教學也有進一步的借鑒和推廣意義。

卡紙模型制作用于實習教學,雖然是“紙上談兵”,但趣味性、參與性、系統(tǒng)性與協(xié)作性強,在突破實習資源不足、經費緊張和編排時空約束,避免實習程式、內容雷同和認知淺層化,以及激發(fā)學生的創(chuàng)作欲望和個性展現(xiàn)等方面有其特殊的優(yōu)勢。連續(xù)4屆學生改革探索和效果評估表明,卡紙模型法實習教學能與工程現(xiàn)場實習和崗位實踐教學相輔相成,促進教學互動和教學相長,同時降低對協(xié)作單位的資源依賴和調度協(xié)調。通過模型制作,伴隨對相關理論知識的系統(tǒng)性了解、復習,能有效提高實習內容覆蓋面和實習深度,強化設備與系統(tǒng)認知,鍛煉實踐技能與團隊協(xié)作能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和探索精神。