《流体输配管网》课程教学关键问题探讨

马立

（西南科技大学，四川　绵阳　621010）

《流体输配管网》课程教学关键问题探讨

马立

（西南科技大学，四川绵阳621010）

《流体输配管网》是建筑环境与设备工程专业的重要核心课程，为改进教学方法，总结归纳了作者多年的教学经验，形成了基本设计法，指出了教学的关键是构建系统的理论构架和知识的应用，提出了工程案例教学法。同时，教材和实验室建设也是该课程教学重要的内容。

《流体输配管网》；系统；知识应用；基本设计法；工程案例教学法

一、概述

在建筑安装工程行业中，管网问题是最为突出的。调查表明，大多数的工程质量问题都是存在于各种管网。同时，管网设计与调试不良也造成了巨大的能源浪费。因此，管网知识和技术方法成为建筑环境与设备工程专业的重要教学内容。1998年教育部颁布了新的高等教育专业目录，将原来的“供热通风与空气调节”专业与“城市燃气供应”专业合并，调整为“建筑设备与环境工程”专业。为了适应专业调整和新的教学思想以及教学改革的需要，全国高等学校建筑环境与设备工程专业指导委员会在认真总结多年教学实践的基础上，设立了反映本专业共性的《流体输配管网》课程。该课程于2002年3月正式为建筑环境与设备工程专业本科生开出。《流体输配管网》教材第一版、第二版以及第三版分别于2001年9月、2005年7月和2010年2月由中国建筑工业出版社出版。

建筑环境与设备工程本科教学改革的中心任务是拓宽专业口径，增强适应性。平台课程的设置是为了实现“拓宽专业面，增强适应性”的重要手段。《流体输配管网》课程是系统阐述建筑环境与设备工程专业各种工程中，普遍涉及的流体输配工程技术原理与方法的一门专业平台课程，是建筑环境与设备工程专业的一门核心课程。该课程是将各专业课程中的管网系统原理归纳提炼而形成的新的平台课程。通过教学和实践，使学生掌握各类工程中的流体输配管网原理，掌握进行管网系统设计分析、调试和调节的基本理论和方法，并形成初步的工程实践能力。

工程实践中与本专业有关的流体输配管网，种类很多，技术繁杂。同时，平台课的教学计划学时又非常有限。《流体输配管网》课程一般设置48学时教学，其中理论教学为44学时，实验4学时，从讲精讲细的要求来说略显不足。同时，《流体输配管网》课程要求主讲教师工程经验丰富，能用充足的工程案例引导和促进教学。若采用原来专业课的教学方法，面面俱到，讲授新构成的平台课程，难以获得好的教学效果。曾有年轻教师讲授该课时照本宣科，课堂教学味同嚼蜡。为此，全国相关高校的教师进行了不断地研究探讨与实践[1-9]，提出了许多有效和富有特色的教学方法。本文作者长期主讲该课程，并获得学院资助完成了《流体输配管网》精品课程建设。对几年来的教学经验进行了总结与提炼，在此抛砖引玉，期望和同行进行深入研究，共同搞好《流体输配管网》课程的教学，培养具有创新意识和能力的专业人才。

二、课程教学的关键问题探讨

《流体输配管网》课程教学的两个关键如下。

1.构建完整系统的理论知识。必须把本专业各类流体输配管网共同的技术原理和方法进行归纳整合并讲深、讲透、讲完整，即构造一个系统的共性体系。王文新等探讨了管网水力计算的相关问题[10]。以管网设计方法为例，分析枝状管网设计中的假定流速法、压损平均法和静压复得法等从实质上讲是相同的，只是在管径、流速、流量、比摩阻等四个参数中的已知条件有不同的区别，只要给出这四个量中任意的两个量即能算出另外两个量，因此笔者将上述涉及方法统一归纳成一个普遍适用的设计方法——基本设计法，使得学生能从本质上掌握管网设计原理，而不至于被各种方法的名称所困惑。基本设计法原理框图见图1。

图1　管网基本设计方法原理框图

2.培养应用理论解决工程问题的方法。多年的教学效果反馈调查表明，学生在学习过程中的最薄弱之处就在于如何应用知识解决实际工程问题。因此，要注意平台课沟通基础课与专业课的桥梁作用，不能脱离具体的工程实践，讲授纯粹的网络理论。共性原理要能解决个性（具体管网）的问题。

三、工程案例教学法应当成为工程类专业的主要教学方法

大学工程类专业教学根本在于培养学生应用专业知识解决实际工程问题的能力，而不仅是给予学生书本知识，是“渔”和“鱼”的问题。多少年来，总能听到学生工作后感叹把知识还给老师和学校，分析这个现象，问题归根结底还在教师教学方法的问题。目前，不少大学教师学历很高，但都没离开过学校，严重缺乏工程经历，解决工程问题能力更为薄弱。

案例教学法由来已久，得到了广泛运用，如哈佛大学的工商管理课程就主要采用案例教学。多年教学效果证明，《流体输配管网》课程非常适用工程案例教学法。工程案例教学法对主讲教师要求较高，不仅要求流体力学等理论功底扎实，更要具有丰富的工程实践经验和积累，能给予学生清晰的应用理论解决工程问题的技术路线，培养学生解决工程问题的思维模式和方法，这也就是要达到“双师型”（工程师+教师）教师的要求。

《流体输配管网》课程的工程案例主要包括：常见管网系统的形式，气体管网常见问题及分析，液体管网常见问题及分析，泵与风机选用问题和管网调节方法与实践。上述工程案例均应是教师亲历所为，在教学中可先给出案例问题，再分析和给出解决案例问题的理论知识，找出问题的实质，查阅资料文献，最后运用理论知识提出解决方法，给出案例的处理结果印证方法的可行性。如果再运用图片或录像等辅助手段则效果会更佳。例如，对热水采暖中同程式管网和异程式管网导致水力失调末端散热器不热的案例分析就可以生动地讲解同程式管网和异程式管网的异同、阻力平衡的原理以及采暖系统的调试方法。多年的教学实践证明，工程案例教学法的效果是良好的。

《流体输配管网》课程的教学还可以结合国家注册公用设备工程师考试安排适当的练习和考试内容。注册公用设备工程师考试是建筑环境与设备工程专业学生今后工作中的一件大事，该考试紧密联系了专业相关规范和工程实践，其中“流体输配管网”占了不少的内容，所以在教学中让学生提前接触可以提高学生的学习热情和能力。

四、教材与实验室建设

教材是学生自学的主要工具。分析目前出版的《流体输配管网》教材，由于建设周期短、编者工程实践不足等原因，前述二大关键主要问题还没有很好解决。在理论知识的组织上仍显得分割、凌乱，系统性不足，并没有形成《流体输配管网》课程独有的系统理论和技术方法，在工程应用方面则更为缺乏。同时，教材还应适当联系目前的专业技术规范，培养学生规范的工程习惯。建议以典型案例为引，进而学习相关概念和理论，最后归纳出管网共性。

《流体输配管网》课程需要实验验证，实验其实也是一种工程实践。对于目前常见的枝状管网而言，只需花少量的钱分别建设一个空气和水的枝状管网综合实验系统，把工程中常见的一些设计和安装错误设计在实验管网中，例如水力失调、管道中管径突变造成静压负值等，就可以生动、鲜明地让学生理解和掌握相关知识，还可以让学生动手完成管网测试和调试等多项内容。

五、结论

《流体输配管网》是建筑设备与环境工程专业一门非常重要的核心平台课程，不仅是联系其他专业课程的平台，而且应当是联系学生理论知识与工程应用能力的平台。其教学关键是构建完整、系统的理论知识和培养应用理论解决工程问题的方法，所以对教师和教材以及实验室建设有专门的要求。各种教学方法的最终目的是让学生学习并会应用知识解决工程问题，因此应用工程案例教学法证明是行之有效的。

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[2]肖勇全，李岱森.建筑环境与设备工程专业教学计划总体框架的制定与研讨[J].高等建筑教育，2002，（2）.

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[4]陈劲，胡建雄.面向创新型国家的工程教育改革研究[M].北京：中国人民大学出版社，2006.

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[8]付祥钊.建筑环境与设备工程专业本科教育设置平台课程的研究[J].高等建筑教育，2004，（3）.

[9]付祥钊，邓晓梅，孙婵娟.建筑环境与设备工程专业实践教学效果调查与分析[J].高等建筑教育，2009，（1）.

[10]王文新，王宏伟，杨晨光.流体输配管网水力计算几个变量关系分析[J].内蒙古工业大学学报，2011，（2）.

The Discussion on Key Teaching Methods of the Pipe Network for Fluid Distribution Course

ByMa Li
Southwest University of Science and Technology，59 Qinglong Road，Mianyang，Sichuan，P.R.China 621010

The pipe network for fluid distribution isa core course of building environment and equipmentengineering.In order to improve the teaching method，the author summarizes years of teaching experience.The key of teachingmethod are constructing a systematic theory framework and application ofknow ledge.The fundamentaldesign method and engineering case teachingmethodology are presented.The teachingmaterialand laboratory building are also importanteventsof the course teaching.

Fluidpipeline networkcourse teaching，System，Know ledge application，Fundamental design method，Engineering case teachingmethodology

G642.0

A

1674-9324（2014）45-0206-03

马立（1969-），男，博士（在读），西南科技大学土木工程与建筑学院副教授。