在“CAR-ASHRAE学生设计竞赛”中落实思政教育的体会
2023-01-05王庚胡浩威李雪飞胡宁安徽建筑大学安徽合肥230601
王庚,胡浩威,李雪飞,胡宁 (安徽建筑大学,安徽 合肥 230601)
CAR-ASHRAE学生设计竞赛(以下简称“竞赛”)始于2009年,是由中国制冷学会(CAR)、美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)及教育部高等学校建筑环境与能源应用工程专业(以下简称“建环专业”)教学指导分委员会共同主办的赛事[1],是国内建环专业内级别最高的两项比赛之一。作为一项每年一次的学生比试活动,竞赛旨在促进我国建环专业教学、提高本专业学生运用所掌握的专业知识解决工程实际问题的能力、提升学生的综合设计水平,并促进国际交流。
具有选拔性质的竞赛,本身并不属于建环专业培养方案内的项目,但其对于参赛学生的锻炼意义重大且深远,安徽建筑大学多年来积极参与竞赛。在实际操作过程中,和很多兄弟院校一样[2],将竞赛题目作为毕业设计题目下达给参赛学生。
2019年3月18日,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上曾指出,“要挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源。”2020年6月,教育部发布《高等学校课程思政建设指导纲要》(教高〔2020〕3号)(以下简称《纲要》)强调,要“发挥好每门课程的育人作用。”工科专业的思政教育正如火如荼展开[3]。毕业设计作为本科生大学阶段最后一门必修科目,且为培养方案中学分最高的一项,思政教育应是必备内容。而且,指导老师带领学生参赛并完成比赛全过程,也符合2017年2月27日中共中央、国务院印发的《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》提出“要坚持全员、全过程、全方位育人”要求的精神。
安徽建筑大学指导老师从不自觉到有意识地在指导过程中引入思政教育,注重其与竞赛涉及专业知识的深度有机融合并不断加强,把单纯的竞赛指导过程升级为“立德树人”过程,春风化雨,润物无声,取得了不错的效果。近年有4届学生获得名次,其中荣获一等奖一次,并代表国内学生前往美国参加ASHRAE冬季年会。
1 思政教育落实经验
1.1 深挖竞赛题目,恰如其分导入思政
每年的竞赛题目都是经出题老师精心制定、组委会严谨评估后发布的。多年累积的竞赛题目,为思政教育准备了现成的素材。指导老师深入、精准发掘题目背后蕴含的思政教育元素,可以在竞赛之初、给学生解读竞赛题目的时候穿插进思政教育,为整个指导过程定下基调。
竞赛题目中的建筑,通常为2~3万m2大型公共建筑,体量大、空间形式多样、功能复杂,还有曾经因为体量过大而不适宜纳入本科生设计比赛题目范畴的建筑,如机场航站楼大部分都已建成,仅一例作为竞赛题目时还处于施工图阶段,后续建成。大型工程的建设涉及大到国家经济实力、社会发展阶段,小到设计理念、设计计算理论、建筑材料的研发生产、工程机械大型化智能化、施工方法创新等方面,各个方面实力都达到一定水平才会有这样的需求,才有能力建成这类工程。
就题目所涉及的地点而言,早期的竞赛题目中,有把实际工程地点更换后作为竞赛题目,例如2014年的题目就是“假题真做”,2015年以来的题目都是客观存在的项目,工程地点囊括淮南、西安、长沙、天津、上海、重庆、沈阳、常德等城市。大型公共建筑遍地开花,从北方的严寒地区、寒冷地区到中南的夏热冬冷地区;从东部沿海地区到内陆的中部、西部;从国家中心城市到省会城市、非省会的三、四线城市。在引导学生总结往年题目、翻看《中国建筑热工设计分区图》时,学生们也都能切切实实感受到祖国各地的发展。
就题目中建筑功能而言,体育馆、大学图书馆、商业综合体、社区文体中心、博物馆、大学综合楼、办公楼、医院都出现在竞赛题目里面,可谓“种类繁多”。国家批地、拨款建工程是为了给老百姓创造更优质更便利的健康、生活、文化、教育、工作、就医条件,安装暖通空调系统原本就是为了进一步满足人们对更好生活的需求。
回顾历年竞赛题目,经过对比可以发现对提交作品的要求也在与时俱进。除了一贯的“绿色环保应融汇在设计的全过程”,从“节能”到“节能减排”,从“运行的节能”到突出“建筑功能环控特点”“运行节能建筑能效提升策略”,要求更明确更具体。在此让学生意识到,改变的动因是各行各业包括暖通空调工程的设计与运行需响应国家宏观发展战略,所谓“国家战略,建环有责”。
在近些年竞赛历程中,竞赛依据的规范也有了更新。例如《公共建筑节能设计标准》(GB 50189)由2005版更新到了2015版、《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50243)由2002版更新到了2016版、《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378)由2014版更新到了2019版等。2017年发布了《建筑防烟排烟系统技术标准》(GB 51251),这是我国第一部专门针对防排烟系统设计的国家标准。2021年出台了《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(GB 55015),是建环行业为更好落实“双碳”战略制定的规范。借此让学生领会到,标准更新史是行业发展的镜子。标准的更新、增加,既是要求从业人员(包括但不限于设计人员)需要掌握更多的标准、条文,也说明国家对行业的监管越来越规范、严格,这是整个建筑行业向好向上发展的必然路径。
1.2 抓牢过程指导、不失时机融入思政
与课程设计和一般毕业设计题目相比,竞赛要求的学生和指导老师的工作量更大、耗时更长(从发布题目到提交作品约8~9个月,若通过复审还有答辩环节)。《纲要》强调,落实立德树人根本任务,必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。《纲要》为如何指导竞赛指明了方向,而竞赛具有的高阶性、创新性、挑战度在给指导老师提出挑战的同时,也为进行全面的思政教育提供了很好的抓手和发挥的空间。指导老师借助竞赛这个有效载体,将思政教育贯穿于比赛指导全过程,“如盐溶水”,提升育人效果。
①价值引领方面
指导老师着重于培养学生的爱国主义情感、注重激发科技报国的家国情怀和使命担当。就建环专业内国产设备的更新换代历程及在国际同行中的技术实力站位进行讲解,促使学生对国产品牌建立坚实的技术自信。同时,也及时提醒学生,了解国产冷、热负荷计算软件还需更新升级,BIM(建筑信息模型)软件与国外软件相比尚有差距的现实,对此应保持客观、积极的态度。
指导老师鼓励学生,作为安徽的参赛队员,要立志继承、发扬精益求精、吃苦耐劳的徽匠精神[4],全身心投入到比赛当中,要“敬业”。要坚持科学精神,勤于思考、乐于钻研,敢于和老师讨论技术问题。要求学生冷、热源方案要经过认真、全面比对后才能最终敲定。特殊房间的气流组织方案必须经过CFD软件模拟验证。
通过介绍一些失败的工程案例,强调要基于能源条件、建筑特点、政策精神进行设计,遵守工程伦理,绝对不能基于个人喜好、利益来确定技术方案。要务实,不要为了求新而采用不适用的新技术,也不能为了创新而采用一些还不够成熟的技术。
比赛要顺利进行,参赛队员的团队精神至关重要[5]。将“友善”的社会主义核心价值观融入指导过程,让学生思考“制冷循环四大件密切配合才能制出冷量、高效运转,若是分开为单个部件呢”?从哲学角度讲,整体之所以称为整体,是因为其具有组合之前,单个组件都不具备且更高级的功能,学生很容易就能得到结论,作为团队一员必须与其他组员携手共进,心往一处想、劲往一处使,团队精神至关重要。指导老师也会让往届的学生在必要时对当届参赛的学弟、学妹加以指导,薪火相传,这不但是为了经验和知识传承,也是为了团队精神建设。
②知识传授方面
在指导过程中,注意采取多种方式夯实学生对基础知识的理解。多引导,例如让学生研究冷热负荷构成及波动情况,以使学生对不同类型房间冷热负荷特性有深刻印象;多提问,例如抛出问题“该如何去选定冷热源并制定其运行策略?”引起学生思考,让学生更牢固地把握各种冷热源设备的运行及能耗特点;多提示,例如告诉学生不同功能、不同几何形状的房间要求,不同的室内温湿度状态、送风参数,让学生对不同的空气处理过程、空气处理设备性能、送风末端特性做到心中有数等。
为了拓宽学生知识面,特别详细介绍教材中较少涉及的冷、热源设备类型的知识,如地源热泵、双工况制冷机;气流组织方式,例如置换通风、地板辐射供暖;新的设计理念,如绿色建筑、国家“双碳”战略、高效机房等。
另外,引入美国采暖、制冷与空调工程师协会设计手册(ASHRAE Guides)、英国楼宇设备工程师协会设计手册(CIBSE Guides)中的的相关条文,目的是开阔学生的眼界。
③能力提升方面
竞赛题目考察学生对建筑环境相关问题的认识和处理的综合能力,竞赛作品的提交形式也提出了相应的能力要求。指导老师的指导思路是针对竞赛要求,既就事论事,帮助学生解决竞赛中的问题、完成当前任务,也为了学生长远发展考虑,加强训练、全面提升学生各方面的能力。
在比赛进行过程中,参赛学生与组委会老师、指导老师、同学的沟通是必不可少的,沟通能力贯穿始终,要求学生要多沟通、善沟通。另外,把比赛分为四个阶段,对参赛学生的能力要求各有侧重。准备阶段,能够合理安排整个比赛过程的进度,确定重要的时间节点;能够通过多种途径检索文献、总结文献,以便于确定计算依据和参考案例;制定现场调研方案并加以落实。推进阶段,学会用比赛选用的负荷计算软件、能耗计算软件、流场模拟软件的基础上,理解软件的编程思路、架构,能够举一反三,便于以后学习其他类似软件时更快上手;掌握不同冷、热源设备的特性,能够依据能源条件提出多种方案;根据不同功能房间的需求,制定出不同的空气处理方案;案例标准、规范的学习能力,学会比较各个标准、规范、技术措施中主题相近条文之间的异同,并探寻出原因;质疑能力,例如在“双碳”背景下,曾经被广泛接受的冰蓄冷和水蓄冷技术,是否仍然是可行的?成果整理阶段,科技文本写作能力,用词、图表、格式规范合理,能够厘清写作思路,把自己作品逻辑合理、完整、详略得当地介绍清楚;制图(三维、二维)能力,不仅仅掌握绘图软件的操作技巧,更重要的是提升制冷装置空间位置的表达思路和能力。答辩阶段,能够较为熟练使用演示软件制作答辩PPT,更重要的是把设计说明书中的文字转化为PPT页面中的内容的能力;口头表达能力,能够完整通顺、重点突出、吐字清晰地介绍作品,回答评委老师问题时思路清晰、对答如流。
2 需完善之处
指导老师体会到,有以下几方面还有改善的空间。
竞赛指导思想应转变为以学为中心、以学生为中心,以更加有利于学生的融会贯通,并激发学生的主观能动性及自我教育意识。
与竞赛相契合的思政教育素材和元素应更加精炼、思政教育切入点和切入时机应更加合理、竞赛指导方法艺术应更加纯熟。
3 结语
总之,思政教育永远在路上,指导教师将思政教育融入指导CAR-ASHRAE学生设计竞赛的全过程、全方位,将显性教育与隐性教育相结合,学生沉浸式的参与其中,思政教育入眼、入脑、入心。经历了竞赛,学生们有了更深的体悟,在价值、知识、能力三方面都有了显著的提高,素质得到初步升华,觉悟得到初步提高,在从建环专业从业者成长为中国特色社会主义建设者的道路上迈出了坚实的一步。