建筑环境与设备专业空气调节课程教学改革的研究与实践

向立平

(湖南科技大学能源与安全工程学院，湖南湘潭411201)

建筑环境与设备专业空气调节课程教学改革的研究与实践

向立平

(湖南科技大学能源与安全工程学院，湖南湘潭411201)

当前，教学改革是高等教育不断提高教学质量和提高人才素质的一个重要途径。本文从《空气调节》课程教学内容出发，介绍了课程内容改革、教学方法改革。并结合我校矿业工程办学特色，引入矿井空气调节的内容，使课程具有浓厚的行业特色和坚实的工业应用背景。

空气调节;教学改革;办学特色

《空气调节》课程是建筑环境与设备工程专业的一门主干课程，这门学科迄今已有近100年的发展历程，形成了分别以工业和民用为服务对象的工艺性空调和舒适性空调。该课程的目的是使学生具备工程设计、施工管理、运行调试等综合能力。

随着我国经济的快速发展，对技术人才需求的不断增大。我校为拓宽学生就业，1992年在原矿山通风与安全专业中开办暖通空调专业课程辅修班，1994年在矿山通风与安全专业基础上设置了暖通空调专业方向;1996年正式申办供热通风及空调工程专业，并于1997年正式招生。1998年，根据教育部调整后的专业目录，正式更名为建筑环境与设备工程专业。我校的建筑环境与设备工程专业是设置在能源与安全工程学院下的一个教研室，从办学历史渊源、办学师资、办学环境都与矿业工程有着紧密的联系［1］。所以，结合我校建筑环境与设备工程专业的办学特色，研究和探讨空气调节课程教学改革，对提高教学质量和拓宽学生的就业面尤为重要。

一 空气调节教学现状及其改进

《空气调节》课程内容体系由理论教学与实践教学两部分构成，涉及工程热力学、传热学、流体力学等基础理论，而且与工程实践结合非常紧密。理论教学内容包括:湿空气的物理性质及其焓湿图，空调负荷计算与送风量，空气的热湿处理，空气调节系统，空调房间的空气分布，空调系统的运行调节，空气的净化与质量控制，空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟。《空气调节》最显著的特点是实践性极强，其实践教学内容由实验教学、课程设计、实习三部分组成。现有的实验教学包括“室内气象参数测量”、“空调机组性能测试”和“喷水室热工性能测试”［2］。

矿井气候是指矿井空气的温度、湿度和流速这3个参数的综合作用状态，这3个参数的不同组合，便构成了矿井气候条件。矿井气候条件对井下作业人员的身体健康和劳动安全有重要影响。矿井空气调节是改善矿内气候条件的主要技术措施之一。其主要内容包括两方面:一是对冬季寒冷地区，当井筒入风温度低于2℃时，对进口空气进行预热;二是对高温矿井用风地点进行风温调节［3］。建筑环境与设备工程专业在原有的课程体系基础上，将空气调节等知识与矿井环境融合在一起，把空气调节知识运用于矿井环境。

二 课程改革思路以及课程内容的改革

(1)课程改革的思路

《空气调节》课程教学改革的基本思路针对我校提出的“教学研究型综合性大学”的建设目标，本科生的培养主要定位为应用型人才的培养，在学生掌握本专业的理论知识基础上，通过实践性教学环节的训练，培养学生的工程意识和实践能力。同时，结合特色学科培养复合型人才，拓宽学生的就业与社会适应能力。基于这一思路，确定《空气调节》这门课程的建设和改革思路:在理论教学中加强对学生专业知识的培养，主要为地面建筑提供满足舒适性和工艺性的室内环境。同时，强调对地下环境的理论学习，让学生能够把所学的理论知识应用到地下空间环境的设计和控制。由于地下空间的特殊性和空气环境的安全性，在讲授建筑室内空气调节的同时，重点强调空气调节理论在地下空间环境的应用和应注意的事项。结合我校矿业工程的特殊性，将建筑环境和矿业工程2个专业有机结合起来，形成具有行业特殊性的建筑环境与设备工程专业，从而增强专业的特色性，拓宽学生的就业空间［1］。

(2)教学内容改革

《空气调节》课程中涉及重要的理论计算是建筑物冷热负荷的计算，在教材中运用了冷负荷系数法和谐波反应法，这2种计算方法涉及的公式太多，不利于教学，而且工程中涉及的冷负荷计算工具没有介绍，不利于学生工程设计能力的培养。空气的热湿处理过程，将加热、冷却、加湿、减湿分析对比，从技术经济角度分析最优的空气处理过程，以及实际工程中的适用性。

同时，结合我校矿业工程的专业特色，空气调节课程融入矿井空气调节内容:井口空气加热设计，矿井高温热害的主要因素，矿井风流热湿计算。在空气调节课程的理论基础上，延伸矿井空气调节的内容，讲授矿井降温的一般技术措施。针对具体工程分析集中式空调系统和局部移动式空调系统的适用性，拓宽学生工程领域的适应范围。

三 教学方法的改革与研究

(1)多媒体技术教学

随着高校教学条件的改善，现代化教学技术方法的大量应用，多媒体授课形式被越来越多的教师采用，并得到了学生的认可。空气调节是一门实践性很强的课程，涉及的设备多。同时，学生没有实际的工作经验，虽然参加了认识实习、生产实习，具有一些感性认识，但认识水平还比较浅。而传统的黑板教学方式已经不适合空气调节的教学要求。必须结合教学内容积极推进现代化教学手段和多媒体计算机辅助教学活动的开展。在授课过程中，应该注意收集、制作大量的二维、三维图片，录制工程录像，结合已毕业学生所设计的工程案例，通过多媒体的演示，加强学生的感性认识，增强学生的学习积极性。利用网络获取大量图片，从中精选生动、直观的图片;采用Flash和3DS MAX工具，制作喷水室热湿处理过程、干蒸汽加湿器、调节阀等，为空气调节课程提供良好的教学素材。采用CFD数值模拟技术，形象生动的模拟室内空气流动的特性、送风口送风和回风口回风状态、以及室内温度和湿度的分布情况，让学生对室内环境有更直接的认识。

多媒体教学过程，需要对图片、工程案例进行精心准备，认真分析、提炼出重点、难点内容，让学生积极参与到教学中来。防止过度依赖多媒体设备和课件，在涉及基本原理推导时，应该仔细对过程进行推导，避免学生养成依赖于课件、懒于思考的缺点［4］。

(2)教学方法的改革

“授人以鱼”不如“授人以渔”，要注重启发学生主动进行思考，注重教师和学生之间的双边交流。因此，在教学过程中，应该以学生为主体，精简教学内容，突出知识重点，留出大量时间让学生思考、提出问题，并能独立解决问题。如对空气的热湿处理过程，指导学生回顾工程热力学、传热传质学知识，能灵活运用已学知识，掌握空气热湿处理途径与喷水室处理空气的方式。设计适量的思考题和课后作业，拓展学生思考空间和达成思考目标，提高学生对知识的理解能力。

空气调节课程教学是要求学生学习后能掌握空调工程的设计方法和技巧。因此，根据课程特点，选取信息量广的简单工程实例，介绍工程设计过程的方法，设计流程，深化学生的工程训练理念。根据空调负荷计算、设备的选择、制冷系统、水系统、蒸汽系统、空气系统、通风系统、空气净化、防排烟、消声减震等，为学生建立系统的设计理念。同时，介绍一些工程中常用的设计方法与技巧，根据工程实例进行讲解，加深学生的工程素养。

四 结 语

高校之间的竞争，很大程度上是办学特色的竞争，我校是教学研究型大学，专业培养目标是培养高级应用型工程技术人员。根据学校建筑环境与设备工程专业的办学特色，《空气调节》作为一门重要的专业课程，应着力改革教学方法，注重工程实际能力的培养，同时突出我校矿业工程的办学特色，引入地下空间环境控制方面的知识。只有坚持特色办学、以特色提高质量，才能培养高素质的应用型工程技术人员，提高学校的人才竞争力，为国家培养出更多的优秀人才。

［1］郝小礼，王海桥，邹声华，等．论我校建筑环境与设备工程专业的办学特殊［J］．当代教育理论与实践，2010，2(5):27－29．

［2］赵荣义，范存养，薛殿华，等．空气调节［M］．北京:中国建筑工业出版社，2003．

［3］张国枢．通风安全学［M］．中国矿业大学出版社，2000．

［4］梁陆臣，付桂彦．关于多媒体教学的思考［J］．石家庄理工职业学院学术研究，2010，5(1):41－43．

［5］湖州市教育科学研究所，湖州市教委教学研究室．课堂教学方法改革思路100条［J］．教育信息与情报，2003(10):10－12．

TU8－4

A

1674－5884(2012)02－0074－02

2011－11－28

湖南科技大学教育教改课题资助(G31019);湖南省特色专业建设项目资助

向立平(1977－)，男，湖南衡东人，博士，讲师，主要从事建筑节能、建筑环境CFD仿真技术。

(责任编校 晏小敏)