張忠斌，鄧青青，蔡丹丹,張道明，曾建國

（1.南京師范大學(xué)能源與機械工程學(xué)院；2.南京冠福建設(shè)工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210000）

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及社會的不斷進(jìn)步，中國偌大的市場對人才的需求也越來越大。實驗室建設(shè)不斷加強，實驗裝置不斷更新，為培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)知識能力，實際操作能力，發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題能力，提供了平臺和條件。制冷空調(diào)設(shè)備焓差性能實驗室是暖通專業(yè)學(xué)生的重要實驗基地，在案例庫實踐教學(xué)中有著舉足輕重的作用，對于學(xué)生的全面發(fā)展也是必不可少的。以案例為基礎(chǔ)和先導(dǎo)，對于學(xué)生普遍關(guān)心的深層次理論問題進(jìn)行實驗，用先進(jìn)的實驗裝置模擬現(xiàn)實環(huán)境，用精確的儀表測量實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)果。通過實驗，學(xué)生可以驗證自己的猜想，可以對未知的問題進(jìn)行探索，可以發(fā)現(xiàn)問題中隱藏的實踐價值。從文獻(xiàn)的查閱、實驗方案的擬定與實施、儀器的使用、實驗操作、數(shù)據(jù)處理到論文的寫作，學(xué)生既滿足了自己的好奇心，又為科研盡了一份力。

1 案例庫教學(xué)及焓差實驗室介紹

1.1 案例庫教學(xué)

學(xué)生在已經(jīng)具有較扎實的理論基礎(chǔ)和較高的實踐操作能力的前提下，給出案例開展科研設(shè)計，并在已知的基礎(chǔ)上開拓創(chuàng)新，在此過程中，實驗性質(zhì)由驗證型向研究創(chuàng)新型過渡。具體地講，就是通過引入一個案例，讓學(xué)生對理論知識、已知案例的學(xué)習(xí)，并進(jìn)行相應(yīng)的實驗研究、創(chuàng)新研究。研究生案例庫和焓差實驗室的結(jié)合，是服務(wù)于專業(yè)教學(xué)，服務(wù)于發(fā)展需求，能夠解決未能解決的專業(yè)問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新思維。

1.2 焓差實驗室

制冷空調(diào)設(shè)備焓差實驗室給暖通專業(yè)的學(xué)生提供了一個很好的實踐平臺，是大學(xué)生的實踐基地、創(chuàng)業(yè)孵化基地，是學(xué)校校級重點實驗室、中國制冷學(xué)會科學(xué)普及教育基地。基于實驗室條件，本科生和研究生在老師的帶領(lǐng)下進(jìn)行實驗研究，學(xué)生在實驗室的條件支持和老師們的指導(dǎo)下參加了各類競賽并連續(xù)獲得標(biāo)志性成果。焓差實驗室常用于提供所需要的工況條件，如一定溫度、一定相對濕度等環(huán)境條件，來測量空調(diào)產(chǎn)品的水流量、風(fēng)量、耗電量、制冷（制熱）能力等，是現(xiàn)代空調(diào)檢測裝置和設(shè)計的重要檢測場所。具體原理圖如圖1、圖2。

圖1 室內(nèi)間被試機性能測試原理圖

圖2 室外間被試機性能測試原理圖

2 焓差實驗室在案例庫實踐教學(xué)中的應(yīng)用實踐

要完成案例庫實踐教學(xué)，首先要有一支專業(yè)的科研團(tuán)隊，能夠帶領(lǐng)剛踏入實驗室的學(xué)生完成一些實驗，以便他們以后能夠獨立地進(jìn)行實驗操作；其次，要有一個設(shè)備完善的實驗室，使學(xué)生能夠充分實施自己的想法，并且能夠使實驗室的安全得到保障；最后，要有一個開放的實驗室，使學(xué)生能夠靈活地支配自己的時間，可以在課余時間進(jìn)入實驗室進(jìn)行自己的實驗。

2.1 案例1#數(shù)據(jù)中心熱環(huán)境研究

焓差實驗室不僅為教學(xué)服務(wù)，也要為科研服務(wù)。數(shù)據(jù)中心機房具有高密度的電子設(shè)備，屬于高密度耗能電子設(shè)備集成區(qū)。為了保證設(shè)備安全穩(wěn)定的運行,創(chuàng)造良好的數(shù)據(jù)中心熱環(huán)境顯得尤為重要。數(shù)據(jù)中心內(nèi)氣流組織的運行效果是通過熱環(huán)境來呈現(xiàn)的，優(yōu)化出合適的氣流組織形式,不僅有利于減少數(shù)據(jù)中心局部熱點產(chǎn)生,改善熱環(huán)境,還能提高冷量的利用率。

學(xué)生結(jié)合案例內(nèi)容，通過數(shù)值模擬，得出幾種最優(yōu)的空調(diào)風(fēng)道結(jié)構(gòu)。通過焓差實驗室模擬數(shù)據(jù)中心的室內(nèi)條件，進(jìn)行不同風(fēng)道結(jié)構(gòu)下，測量室內(nèi)溫度場、速度場以及穩(wěn)定性，并在最優(yōu)模型基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度，進(jìn)一步優(yōu)化機房氣流組織。通過實驗將一組數(shù)據(jù)衍生到多組數(shù)據(jù)，從一方面發(fā)展到多方面考慮問題。針對本案例，讓學(xué)生充分發(fā)揮其自主學(xué)習(xí)和思考的能力，思考了除了優(yōu)化風(fēng)道的結(jié)構(gòu)外，還可以從哪些方面來優(yōu)化機房的氣流組織，并把自己的想法在焓差實驗室內(nèi)進(jìn)行實測檢驗。

3 結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，中國尤其注重在基礎(chǔ)教育中融入創(chuàng)業(yè)教育，這就對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新思維提出了新的較高要求。案例庫實踐教學(xué)方法符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律和實際水平，是實現(xiàn)以學(xué)生自我訓(xùn)練為主的實驗教學(xué)新模式。它能夠使學(xué)生脫離書本的禁錮，開拓思維，大膽提出質(zhì)疑，勇于挑戰(zhàn)權(quán)威，不放過任何存在疑慮的地方，用事實證明自己的觀點。學(xué)生通過對部分熱點研究問題進(jìn)行檢索以及查閱相關(guān)資料，并借助焓差實驗室中大型機械設(shè)備及測量儀器，對理論知識進(jìn)行實證，不僅可以在專業(yè)學(xué)習(xí)上取得巨大的進(jìn)步，甚至還可以在有國際影響的期刊上發(fā)表研究論文。焓差實驗室給了暖通專業(yè)學(xué)生很好的發(fā)展空間，在實驗過程中可以很好地拓展大學(xué)生的智力和思路，培育其創(chuàng)新潛意識，提高專業(yè)技能、實踐能力及科學(xué)精神。合理地利用實驗室的資源，不僅能夠使學(xué)生得到全面發(fā)展，使學(xué)校教學(xué)質(zhì)量得到提升，還能促進(jìn)國家科研水平的進(jìn)步、社會經(jīng)濟(jì)水平的提高。這是高等教學(xué)的需要，也是時代的需要。