亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        雙碳目標下建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程 新工科專業(yè)教材體系研究

        2024-03-07 02:58:49于國清
        教書育人·高教論壇 2024年2期
        關(guān)鍵詞:教材體系雙碳目標新工科

        [摘 要]雙碳目標和新工科背景下,建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)作為建筑節(jié)能領(lǐng)域的關(guān)鍵專業(yè)之一,需要從人才培養(yǎng)目標出發(fā),調(diào)整和完善現(xiàn)有教材體系。建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)教材體系完善的基本思路是:裁減現(xiàn)有教材中的重復(fù)授課內(nèi)容和知識體系混亂的內(nèi)容;優(yōu)化教材體系,重視建筑能源系統(tǒng)能耗研究與分析;增加電子教材,保證授課內(nèi)容與授課形式與時俱進。通過完善現(xiàn)有教材體系,適應(yīng)雙碳目標和新工科對建筑能源系統(tǒng)的新要求。

        [關(guān)鍵詞]雙碳目標;新工科;建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程;教材體系

        [中圖分類號] G642? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549(2024) 02-0072-04

        2020年,中國在第七十五屆聯(lián)合國大會上做出重要承諾:中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。[1] 截至2020年,我國建筑能耗已經(jīng)約占全國能源消費總量的30%,建筑全過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量約占全國碳排放量的40%。[2]建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)(以下簡稱“建環(huán)”)作為新工科專業(yè)和建筑節(jié)能領(lǐng)域的關(guān)鍵專業(yè)之一,需要從人才培養(yǎng)體系出發(fā),調(diào)整和完善現(xiàn)有教材體系,以滿足雙碳目標對建筑能源系統(tǒng)的新要求和新挑戰(zhàn)。

        建環(huán)專業(yè)作為新工科專業(yè),在雙碳目標的大背景下,完善專業(yè)教材體系需要同時兼顧新工科建設(shè)的理念,即工程教育的新理念、學科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系等,圍繞建環(huán)專業(yè)工程教育改革的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系開展。[3]

        一、雙碳目標和新工科背景下建環(huán)專業(yè)發(fā)展的基本理念

        建環(huán)專業(yè)培養(yǎng)的是具有供暖、通風、空調(diào)、冷熱源、凈化、燃氣等知識背景的專業(yè)人才,建筑系統(tǒng)中的空調(diào)系統(tǒng)能耗通常占到建筑能耗的 50%以上,因此,建環(huán)專業(yè)作為建筑節(jié)能領(lǐng)域涉及的關(guān)鍵專業(yè)之一,如何在不影響人居環(huán)境品質(zhì)的前提下,降低空調(diào)系統(tǒng)能耗,快速實現(xiàn)建筑行業(yè)的碳排放達峰,是建筑領(lǐng)域應(yīng)對雙碳目標的重要措施。目前,“雙碳”目標下建筑系統(tǒng)中的碳減排關(guān)鍵路徑主要包括:提高建筑領(lǐng)域的電氣化水平;發(fā)展清潔低碳能源替代;發(fā)展儲能技術(shù)及柔性建筑用能系統(tǒng)。[4]

        新工科建設(shè)指南為我國本科專業(yè)教育未來明確了發(fā)展方向。根據(jù)新工科專業(yè)建設(shè)的需要,建環(huán)專業(yè)需要從人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)多元化、課程資源多樣化、產(chǎn)教融合深入化等方面進行創(chuàng)新和改革。

        因此,從建筑專業(yè)人才培養(yǎng)體系出發(fā),探索完善現(xiàn)有教材體系,這對建筑節(jié)能目標的實現(xiàn)具有至關(guān)重要的作用。結(jié)合國家雙碳目標規(guī)劃,考慮新工科背景下建環(huán)專業(yè)的新內(nèi)涵、新特征和新發(fā)展趨勢,提出建環(huán)專業(yè)教材出版的新思路。[5]建環(huán)專業(yè)教材體系的完善應(yīng)面向未來、面向世界,以滿足國家和地區(qū)新經(jīng)濟發(fā)展需要為目標,圍繞新興工科專業(yè)進行研究與探索,從而對傳統(tǒng)建環(huán)專業(yè)教材體系進行更新升級。

        二、高校建環(huán)專業(yè)現(xiàn)有教材體系分析

        為保證建環(huán)專業(yè)本科教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量,夯實學生的專業(yè)知識和專業(yè)技能,設(shè)定了現(xiàn)有的專業(yè)課程教材體系(見圖1),其中專業(yè)基礎(chǔ)課程主要涵蓋工程熱力學、傳熱學等7門課程,專業(yè)核心課程主要包括建筑環(huán)境學、空調(diào)工程等10門課程。根據(jù)課程內(nèi)容及其應(yīng)用場景又可分為“建筑環(huán)境營造”“能源應(yīng)用”“電氣控制”三個模塊。

        在雙碳目標下,作為新工科專業(yè)的建環(huán)專業(yè),為培養(yǎng)符合智能低碳建筑環(huán)境需要的新型專業(yè)技術(shù)人才,現(xiàn)有的教材出版仍有以下幾個方面需要完善:

        1.部分教材在授課內(nèi)容方面重復(fù)或與本科階段人才培養(yǎng)體系目標不符,如課程“流體輸配管網(wǎng)”的授課內(nèi)容大多出自“供熱工程”“通風工程”“給排水工程”等課程內(nèi)容,并未達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的要求;“熱質(zhì)交換原理與設(shè)備”課程難度較大,知識點零碎,與本科人才培養(yǎng)目標不匹配。

        2.在雙碳目標和新工科背景下,建筑能耗分析已成為培養(yǎng)本科人才的重點教學模塊,為順應(yīng)國家戰(zhàn)略需求和滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需要,使本科生具有建筑能源系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的知識儲備已成為必須,需要對現(xiàn)有教材出版進行完善。

        3.隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,很多建筑節(jié)能、智能設(shè)備制造、高品質(zhì)建筑環(huán)境等領(lǐng)域的新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,原有建環(huán)專業(yè)的培養(yǎng)體系面臨挑戰(zhàn),如原有傳統(tǒng)教材中的示范案例單一過時,為幫助學生更好地將專業(yè)理論知識與新工程應(yīng)用案例相結(jié)合,需要對傳統(tǒng)教學手段進行補充和更新。

        總之,現(xiàn)有建環(huán)專業(yè)的教材體系主要圍繞傳統(tǒng)的專業(yè)內(nèi)涵,以供熱、燃氣、通風及空調(diào)系統(tǒng)等相關(guān)課程為授課重點,偏重空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和理論學習,對可再生能源利用和高效儲能等技術(shù)不夠重視,導致建環(huán)專業(yè)與雙碳目標下新的建筑節(jié)能路徑脫節(jié),難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,滿足不了現(xiàn)階段的國家戰(zhàn)略需求。

        三、基于雙碳目標和新工科背景的建環(huán)專業(yè)教材體系完善分析

        (一)裁減現(xiàn)有教材體系中的重復(fù)或與本科階段人才培養(yǎng)體系目標不符的內(nèi)容

        現(xiàn)有建環(huán)專業(yè)的課程體系中,有部分課程教材內(nèi)容重復(fù),如“流體輸配管網(wǎng)”,“流體輸配管網(wǎng)”主要闡述的是通風空調(diào)、采暖供熱、城市燃氣、建筑給水排水、工廠動力和消防工程等所采用的各種流體輸配管網(wǎng)的基本原理和工程計算分析方法,在管網(wǎng)水力特征與水力計算等內(nèi)容方面,大量與“供熱工程”“通風工程”“給排水工程”等課程內(nèi)容重復(fù),不僅缺失了“泵與風機”等關(guān)鍵內(nèi)容,還增加了學生重復(fù)學習的任務(wù),建議刪減此教材,恢復(fù)原教材“流體力學泵與風機”。為滿足雙碳目標下建環(huán)專業(yè)人才培養(yǎng)需求,建議增加泵和風機在用電和能耗方面的學習內(nèi)容。

        除部分課程內(nèi)容重復(fù)外,還有部分課程的知識體系尚不成熟,如“熱質(zhì)交換原理與設(shè)備”課程,是學生在學習“工程熱力學”“傳熱學”“流體力學”等專業(yè)基礎(chǔ)課程后,才能進行深入學習的一門課程,該課程重點探討了發(fā)生在建環(huán)工程領(lǐng)域里的動量、熱量和質(zhì)量的傳遞現(xiàn)象和傳遞規(guī)律。該課程涉及內(nèi)容廣、綜合性高,與“供熱工程”“暖通空調(diào)”“制冷技術(shù)”“鍋爐與鍋爐房設(shè)備”等課程關(guān)聯(lián)度高,由于學生尚未熟悉本專業(yè)相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特性,且傳熱、傳質(zhì)理論推導繁多且復(fù)雜、知識點抽象,對本科培養(yǎng)階段的學生而言,理論性強、學習難度大、知識體系混亂、邏輯性較差。因此,建議對本教材的內(nèi)容進行大幅刪減,只保留比較成熟且與其他教材不重復(fù)的內(nèi)容。

        (二)增加建筑能源管理系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)容

        中國建筑能源系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展與未來中國戰(zhàn)略需求密切相關(guān),建環(huán)專業(yè)作為建筑節(jié)能領(lǐng)域的關(guān)鍵專業(yè),教材體系的設(shè)置尤為關(guān)鍵。傳統(tǒng)建環(huán)專業(yè)教材內(nèi)容主要偏向建筑環(huán)境領(lǐng)域的理論分析和工程設(shè)計。在雙碳目標和新工科背景下,已經(jīng)滿足不了國家戰(zhàn)略需求和經(jīng)濟社會發(fā)展需要,需從設(shè)備運行、調(diào)試和維護等方面進一步優(yōu)化教材內(nèi)容,重視設(shè)備運行能耗的研究與分析,增加建筑能源管理系統(tǒng)分析與研究,完善現(xiàn)有教材內(nèi)容,為全面培養(yǎng)國家需要的新建環(huán)人才而做出調(diào)整。

        建筑能源管理系統(tǒng)主要包括能源系統(tǒng)管理、能耗實時監(jiān)測、能耗統(tǒng)計及計費、設(shè)備遠程監(jiān)控以及系統(tǒng)運營管理等功能模塊,[6]以建筑能源系統(tǒng)為核心(見圖2),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算平臺和移動交互終端,建立從系統(tǒng)末端(儀表設(shè)備端)到用戶端應(yīng)用的橋梁,實現(xiàn)了物與人之間的信息快速傳達。通過智慧管控,讓數(shù)據(jù)更加準確、及時、生動,讓設(shè)備運行更加智能化,從而促進建筑綠色節(jié)能。

        通過建筑能源管理系統(tǒng)的分析可知,建筑智能設(shè)施和建筑節(jié)能領(lǐng)域涉及很多電氣控制相關(guān)的內(nèi)容,包括電工與電子技術(shù)、建筑環(huán)境測試技術(shù)、建筑環(huán)境學、自動控制原理、供配電系統(tǒng)、建筑自動化、建筑設(shè)備控制技術(shù)等專業(yè)課程,但現(xiàn)有教材體系并不完善,需要新增能源法律法規(guī)、能源管理概論、節(jié)能技術(shù)、節(jié)能評估方法、能源審計方法等相關(guān)課程。培養(yǎng)學生計算建筑設(shè)備損耗和有效使用各種能源的方式方法的能力,具備使用建筑節(jié)能減排的措施和手段的能力,提高建筑節(jié)能評估、建筑能源審計的合理性、準確性和有效性。讓學生了解國家對建筑用能單位能源消費的監(jiān)管、審核、節(jié)能量計算與評估,強化學生能源審計的知識儲備,使學生基本具備參與編寫建筑能源審計報告與建筑節(jié)能規(guī)劃報告的能力。

        (三)增加能源生產(chǎn)和儲存相關(guān)的內(nèi)容

        隨著煤改電的推進,供熱熱源越來越依靠熱泵,加之光伏發(fā)電與建筑一體化的大規(guī)模應(yīng)用,電力與建筑的聯(lián)系更加緊密。汽車用電與建筑用電融合在一起,汽車的充電和用電也成為建筑用電中重要的一部分。由于可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定,使得能源的儲存也越來越重要。能源的儲存有多種形式,主要包括冷、熱、電的蓄存,以前熱和電的生產(chǎn)、儲存和使用各自為政,而現(xiàn)在的趨勢是互相融合,因此應(yīng)該出版建筑能源生產(chǎn)、儲存與使用方面的教材,綜合這方面的最近應(yīng)用進展,形成新的知識系統(tǒng),使得學生能更好地適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展。

        (四)大力發(fā)展電子教材

        隨著科學技術(shù)發(fā)展,為解決傳統(tǒng)教學手段中難以實現(xiàn)的實驗和動態(tài)演示過程,如新的建筑節(jié)能技術(shù)方案、工程案例分析、專業(yè)實習場景再現(xiàn)等,很多教師以各種聲音、文字、圖片和影音文件為基礎(chǔ),[7]通過多媒體和三維動畫等技術(shù),將授課內(nèi)容的聲、像、形、色集于一體,整理成電子教材,形成立體、多元、真實的教學情境,打破了傳統(tǒng)授課的時間、空間局限,提供了形象、直觀、高質(zhì)量的課程教育,易于學生理解掌握,在建環(huán)專業(yè)教學過程中,電子教材可廣泛應(yīng)用于理論分析、專業(yè)實踐、見習實習等方面,減少學生學習過程的枯燥乏味,為教師的教學以及學生的學習提供有效的支持和幫助,彌補建環(huán)專業(yè)實踐教學中存在的不足,為進一步探索建環(huán)專業(yè)實踐教學改革打下基礎(chǔ)。

        1.出版專業(yè)課的配套電子教材

        以“工業(yè)通風”課程為例:在學習各種排風罩的結(jié)構(gòu)與工作原理,除塵器的類型、性能與除塵機理,氣態(tài)污染物的凈化方法時,如果能引入電子教材作為傳統(tǒng)授課方法的補充,按照授課(理論教材)→擴展(現(xiàn)場視頻)→演示(動態(tài)原理)→回溯的流程,提升學生對各種排風罩的結(jié)構(gòu)與工作原理、除塵器的類型等的理解,加強學生理論聯(lián)系實際的能力,拓寬學生的視野,為培養(yǎng)學生的實際應(yīng)用能力打下堅實的基礎(chǔ)。

        從圖3可以看出,電子教材并不獨立于傳統(tǒng)的紙質(zhì)理論教材,相反,它依附于傳統(tǒng)紙質(zhì)教材,是紙質(zhì)教材的從屬與配套材料。電子教材有助于呈現(xiàn)和梳理紙質(zhì)教材的重、難點內(nèi)容,提升線下課堂教學效率。除了與授課教材直接配套的電子教材,還可通過構(gòu)建多樣化的數(shù)字資源(如超星平臺)對已學內(nèi)容進行二次擴展,培養(yǎng)學生課余時間學習的習慣,進一步培養(yǎng)學生的專業(yè)性。

        2.出版施工安裝相關(guān)內(nèi)容的電子教材

        現(xiàn)有的施工技術(shù)教材受制于文字的限制,許多施工安裝技術(shù)難以講解清楚,相比之下,電子教材具有很大的優(yōu)勢。伴隨BIM技術(shù)的興起,引入了全新的概念——虛擬建造,虛擬建造技術(shù)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建一個虛擬建造環(huán)境,在虛擬環(huán)境中建立周圍場景、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及機械設(shè)備等的三維模型,對建筑構(gòu)件和設(shè)備管路進行虛擬裝配,真實展現(xiàn)建筑施工步驟?;贐IM的虛擬建造包括基于BIM的施工模擬、基于BIM的構(gòu)件虛擬拼裝、基于BIM的施工現(xiàn)場臨時設(shè)施規(guī)劃等方面。基于BIM技術(shù)和多媒體技術(shù),可以把施工安裝的過程清晰地展示出來,能幫助學生迅速了解和掌握這些技術(shù),比傳統(tǒng)紙質(zhì)教材具有極大的優(yōu)勢。

        3.出版專業(yè)英語電子教材

        現(xiàn)有的專業(yè)英語教材是紙質(zhì)教材,可以培養(yǎng)學生讀和寫的能力,但對于聽和說則無能為力??梢猿霭鎸I(yè)英語音像教材,挑選高水平的學術(shù)報告和包含專業(yè)知識點的英文音像資料,有圖景和聲音,全面培養(yǎng)學生的聽說讀寫能力。

        隨著智能手機的普及,諸多手機學習軟件應(yīng)運而生,這也是構(gòu)建全方位教材體系的一種方法。依循紙質(zhì)教材的標準,通過智能手機端,將教材的重難點內(nèi)容、學習思維、認知過程等同步進行更新與延伸,能夠在教學過程中有效彌補紙質(zhì)教材靈活性不強、擴展不充分的缺陷,極大地調(diào)動學生的學習熱情和師生互動性?;诂F(xiàn)階段電子教材的發(fā)展趨勢,高校師生將會更加容易接納電子教材、習慣數(shù)字教材,數(shù)字教材將成為高校教學中的一種常態(tài)化教材。

        四、結(jié)語

        本文基于“雙碳目標”及“新工科”建設(shè)的背景和要求,結(jié)合現(xiàn)階段建環(huán)專業(yè)本科人才培養(yǎng)目標,推動專業(yè)課程體系的優(yōu)化調(diào)整,完善教材體系。以服務(wù)國家戰(zhàn)略目標和經(jīng)濟社會需求為核心,通過刪減現(xiàn)有教材體系中的重復(fù)內(nèi)容、增加建筑能源系統(tǒng)相關(guān)的教材內(nèi)容、增加電子教材內(nèi)容等手段,優(yōu)化構(gòu)建較為完備的建環(huán)專業(yè)教材體系,為全面培養(yǎng)國家需要的新建環(huán)人才打好基礎(chǔ)。

        參考文獻:

        [1] 習近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上的講話(全文)[EB/OL].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1678546728556033497&wfr=spider&for=pc, 2021年12月10日.

        [2] 清華大學建筑節(jié)能研究中心. 中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2020[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2020.

        [3] 教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知-教高司函〔2017〕6號[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html,2021年12月10日.

        [4]呂石磊,王冉.“30·60”雙碳目標下建環(huán)專業(yè)的教學改革與思考[J].高教學刊,2021,7(30):62-65,69.

        [5]高蓬輝,張東海,黃建恩,等.專業(yè)認證背景下的新工科人才培養(yǎng)體系構(gòu)建[J].中阿科技論壇:中英文,2021(9):145-148.

        [6] http://www.ake.com.cn/index_21.aspx, 2021年12月17日.

        [7]齊慶瑩,凌榮根,孫福,等.視頻教學在工科專業(yè)實習中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2012(1):77.

        (責任編輯:劉潔)

        基金項目:2022年度上海理工大學本科教學研究與改革項目資助。

        作者簡介:于國清(1971—),男,博士,上海理工大學環(huán)境與建筑學院建筑環(huán)境與能源工程系副主任,教授,碩士研究生導師,研究方向:太陽能利用與建筑節(jié)能。

        猜你喜歡
        教材體系雙碳目標新工科
        “雙碳”目標下我國對外貿(mào)易的挑戰(zhàn)和應(yīng)對策略
        低碳約束下電力企業(yè)經(jīng)營結(jié)構(gòu)與績效變動趨勢探討
        會計之友(2021年17期)2021-09-07 18:20:16
        我國碳金融產(chǎn)品價格影響因素及定價機制研究
        時代金融(2021年18期)2021-08-04 04:26:45
        踐行“雙碳目標”,邁向“海爾時代”
        機電信息(2021年13期)2021-06-20 07:03:40
        面向新工科的Python程序設(shè)計交叉融合案例教學
        計算機教育(2017年8期)2017-09-01 15:00:02
        新工科形勢下高校二級學院畢業(yè)設(shè)計管理探索
        科技視界(2017年10期)2017-08-21 07:51:35
        新工科背景下大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育探索
        高職思政課教材體系向教學體系轉(zhuǎn)化的探討
        高中英語課程從教材體系向教學體系轉(zhuǎn)化路徑探究
        獨立學院大學物理課程體系調(diào)整的新思路
        科技視界(2016年17期)2016-07-15 00:45:57
        午夜精品久视频在线观看| 亚洲国产av精品一区二区蜜芽| 亚洲国产激情一区二区三区| 亚洲午夜无码久久yy6080 | 国产av丝袜熟女丰满一区二区 | 国产精品人人做人人爽人人添| 亚洲成a∨人片在无码2023| 无码国产精品第100页| 国产成人高清亚洲一区二区| 中文字日产幕码三区的做法大全| 天天躁日日躁狠狠很躁| 欧美国产日本精品一区二区三区| 91麻豆精品激情在线观最新| 白白白在线视频免费播放| 亚洲女初尝黑人巨高清| 99热这里只有精品4| 国内精品国产三级国产avx| 亚洲一区在线观看中文字幕| 成人网站免费看黄a站视频| 在线视频 亚洲精品| 国产av在线观看91| 亚洲av福利院在线观看 | 蜜臀av在线观看| 最近中文字幕在线mv视频在线 | 国产精品亚洲成在人线| 欧美丝袜秘书在线一区| 久久国产精品一区av瑜伽| 久久99国产精一区二区三区| 无码的精品免费不卡在线| 国产麻豆一区二区三区在线播放 | 精品奇米国产一区二区三区| www国产亚洲精品久久麻豆| 国产精品免费久久久久软件| 无码伊人66久久大杳蕉网站谷歌| 你懂的视频在线看播放| 娇妻在交换中哭喊着高潮| 日韩中文字幕中文有码| 久久精品国产白丝爆白浆| 久久久亚洲av波多野结衣| 免费做爰猛烈吃奶摸视频在线观看| 国产高清一区在线观看|