《流体输配管网》课程教学关键问题研究

陈伟娇

摘要：《流体输配管网》是建筑环境与能源应用工程专业的一门专业基础课，本文指出了《流体输配管网》课程的特点及教学过程中存在的问题，分析了如何更好地发挥课程实验的作用，认识实习在该课程教学中的作用，并提出在教学过程中应辅以实际的工程案例，更好地做到理论与实践相结合。

关键词：《流体输配管网》；课程实验；认识实习；工程实例

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）08-0175-02

一、引言

2012年，建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术（部分）、建筑环境与设备工程合并为建筑环境与能源应用工程专业。本专业本科学生的培养目标为：培养具备从事本专业技术工作所需要的理论知识及专业技术能力的人才，学生毕业后可在房地产公司、设计院、工程建设公司、设备制造企业、物业管理等单位从事供热、空调、通风净化、冷热源、建筑给排水等方面的设计、安装、研发、运行管理等岗位的工作。据调查及我校毕业生的就业反馈，本科生的扩招导致了就业竞争的加剧，建筑行业对就业人员的要求也更为严格，要求毕业生一到岗就能很快投入重要的工作中。因此，对于高校的专业基础课及专业课的教学工作，必须适应社会的需求，合理地调整教学方法。本文针对建筑环境与能源应用工程专业的专业基础课——《流体输配管网》课程进行探讨，分析该课程在教学过程存在的关键问题及解决方案。

二、《流体输配管网》课程特点

北方工业大学的建筑环境及能源应用工程专业自2007年第一届招生以来已经经历了9个年头，本专业学生主修的专业基础课包括：工程热力学、传热学、流体力学、热质交换理论及流体输配管网。《流体输配管网》属于流体力学的后续课程，该课程系统地阐述了通风空调、采暖供热、城市燃气、建筑给水排水、工厂动力和消防工程等所采用的各种流体输配管网的基本原理和工程计算分析方法。[1]覆盖面广，内容复杂，抽象且实践性强[2]。因此，该课程在教学过程中存在的主要问题就是：由于课程中涉及到的管网系统种类繁多，内容抽象，不易理解，仅靠单纯的课堂讲解很难获得良好的教学效果。所以，在教学过程中必须想办法使理论与实际相结合，改变传统教学中“重理论，轻实践”的教学模式，提高学生的学习兴趣，增强学生的动手及工程应用能力，锻炼学生的实践意识，提高学生综合素质，进而增强学生对课程内容的理解和掌握效率。

三、课程实验在《流体输配管网》教学中的作用

《流体输配管网》课程实验教学的目的是通过课程实验加深学生对管网系统及动力源设备——泵与风机的理论知识的理解和掌握，提高学生实际动手能力和分析、解决问题的能力。目前，《流体输配管网》课程的教学课时为48学时，其中44学时为课堂讲授，4个学时为实验课。实验课只开设了离心风机的性能测试实验及管路串并联实验，实验内容不足以满足学生对管网系统及动力源的初步认识及理解。但过多地增加实验学时又必然会导致课堂教学内容的压缩。另外，目前实验课的教学方法是首先在课堂上由任课教师进行相关知识的讲授，然后实验课时在实验老师的带领下进行相关的课程实验，教学和实验衔接不是很紧凑。因此，对于《流体输配管网》的实验教学改革要着重考虑两方面的问题：一是教学内容的提炼和实验课程的安排，在教学过程中，可以考虑使用相关的仿真教学软件或建立相关的模拟实验平台，在授课过程中利用仿真软件可使学生更容易理解抽象的工程问题，利用模拟实验平台可使学生更形象地认识系统的流程、环路的知识，提高学生对管网知识的学习兴趣，增强学生对书本上较为枯燥理论的理解；二是合理地安排教学内容和实验课内容，让二者更好地衔接。可以考虑将与实验课内容相关的教学内容安排在实验室现场讲授，或调整实验课时间，理论教学完成后马上进行课程实验，这样既可以锻炼学生的动手能力又可以增进学生对课堂内容的理解。

四、认识实习在《流体输配管网》教学中的作用

认识实习在建筑环境与能源应用工程专业的教学过程中是一项非常重要的环节。对于认识实习，北方工业大学有绝对的自身优势，那就是本校所有的教学楼、实验楼及宿舍的采暖系统、空调系统、建筑给排水系统均由本专业有丰富工程设计经验的教师设计。并且，为了便于学生参观实习，空调部分管路下未安装吊顶，学生可以在实习教师的带领下，对本专业典型的风机盘管加新风系统、全空气系统、多联机系统、宿舍楼的采暖系统、锅炉房及外网系统、制冷机房，建筑给排水系统、中水处理系统、高层建筑防排烟系统等进行细致地参观学习。在参观过程中，实习教师会首先简单介绍各系统的构成及特点，介绍完毕后，立即带领同学到相关现场进行实习，增加了学生对专业知识的学习兴趣。另外，本专业认识实习安排在大二下学期期末的暑假，新大纲修订后《流体输配管网》课程安排在大三的下学期，在专业课供热工程、暖通空调之后开设，与锅炉房设备、工业通风同时授课。这样，学生在认识实习过程中首先对本专业各种管网系统有了初步的认识；在供热工程的学习过程中对供热系统的布置有了细致的了解；在暖通空调课程的学习过程中对空调的冷冻水管网、冷却水管网、凝结水管网、全空气系统有了系统的认识。之后，再进行《流体输配管网》课程学习，学生在头脑中已经有了管网的知识，能够系统地理解各种管网系统的构成及附件的作用；能够正确地判断水力计算过程中环路的意义；进而能够在学习了《流体输配管网》课程后，正确地应用所学的知识进行各类管网系统的水力计算及设备选型计算，为将来的课程设计及毕业设计打下良好的基础，使教学能够达到事半功倍的效果。另外，这样的教学安排还可以避免《流体输配管网》教学过程与其他专业课程交叉部分的重复讲解。《流体输配管网》教材中存在部分与其他专业课交叉重复的内容，如采暖的重力循环系统，空气调节的均匀送风系统等，如不加以提炼既造成了学时的浪费又降低了学生的学习兴趣。因此，可以把交叉部分的教学内容作为课后作业，让学生自己加以复习，这样既精简了教学内容，又使学生加深了对教学内容的理解和掌握程度。

五、工程实例在《流体输配管网》教学中的作用

所有的工程实践问题都是在理论指导下解决的，因此为了将学生培养成合格的工程技术人员，需要学生更多地将理论知识与实践很好地结合，这就需要学生在学习阶段就开始积累工程实践经验。[3]因此，可以考虑在《流体输配管网》教学过程中展开适当穿插工程案例的讲解，如在进行机械循环管网水力计算的讲解过程中，可以给学生展示本校某5层教工宿舍采暖系统的设计图纸，基于学生已经完成了供热工程的学习，可以让学生自己练习读懂各层平面图的布置，再结合平面图的布置自己绘制出系统图，找出最不利环路，然后再结合设计图讲解系统的构成、管路的布置、最不利环路的确定、水力计算的步骤、水力平衡的计算等。在进行泵、风机与管网系统匹配的讲解过程中，可以辅以第二教学楼的风机盘管系统的系统图和制冷机房设计图纸。同样的，结合各层平面图，让学生自己绘制系统图和制冷站系统流程图，然后再结合图纸进行冷冻水、冷却水管网水力计算的方法和步骤的讲解，进行水泵选型的讲解，这样既能够提高学生的学习兴趣，又可以使学生在《流体输配管网》课程基本理论的学习过程中，培养自己的识图能力并掌握部分工程经验，同时能够提前接触到本专业设计相关的标准及规范，有助于学生将来在毕业后进入工作岗位时，能够更好地做到理论和实际相结合，更快地适应工作的要求。

六、结论

《流体输配管网》是建筑环境与能源应用工程专业中一门重要的专业基础课，基于该课程的特点及教学过程中存在的问题，在教学过程中，应合理地安排课程教学顺序，提炼课程教学重点、难点，充分利用有限的学时；加快模拟实验平台的建设，利用模拟实验平台，激发学生的学习兴趣，提高学习效率及教学效果；充分发挥认识实习和工程案例在教学中的作用，以工程实践为导向，培养学生理论联系实际的能力。

参考文献：

[1]付祥钊，肖益民，等.流体输配管网[M].第三版.中国建筑工业出版社，2010.

[2]周亚素.《流体输配管网》課程的改革与教学实践[J].中国科教创新导刊，2009，（34）：209.

[3]谷志攀，刘静，阳季春，项毅，周湘江.基于“工程意识”培养的“流体输配管网”课程教改探索[J].中国电力教育，2013，（23）：85-86.