前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的给排水课程设计总结主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:建筑给水排水工程;教学实践;教学模式;教学改革
给排水科学与工程专业主要有给水工程、排水工程和建筑给水排水工程三大方向。其中,建筑给水排水工程主要介绍建筑室内给水、室内排水、消防及热水供应的设计原理及方法。随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,对房屋建筑的功能、质量有了更高要求,加之室内卫生设备比较完善的高层建筑的增多,对从事本工程的专门技术人员需求逐年增加。近几年,从人才市场招聘情况和本科毕业生就业的反馈信息来看,建筑给排水工程已成为给水排水专业就业的主要方向。因此本课程的教学质量的好坏对整个给水排水工程专业的人才培养具有非常重要的影响。面对当前形势,针对本科学生的就业特征,本课题组在《建筑给水排水工程》的教学中进行了一些新的尝试着重对学生的专业技能加以培养,使学生毕业后能很快胜任自己的工作,现总结如下:
1教学与实践相结合,确保教学内容先进实用
在当今高速发展的社会中,各种新技术、新工艺、新产品不断涌现,相对来说教材中的内容就存在明显的滞后性。因此本课题组在讲授《建筑给水排水工程》相关知识时,紧跟专业发展的步伐,采取按需教学的方法,在为学生讲授相关原理的同时,扩充学生的知识结构,采用传统板书、多媒体课件、实验演示、以及flas等多种形式相结合的教学方式,为学生补充一些新理论、新技术、新设备发展的状况。例如在讲课时,穿插讲授建筑信息模型(BIM)项目在建筑给排水设计中的应用;在讲授浮球阀的同时引入现在比较实用的导阀控制型浮球阀的flas等;并且针对实际用水器具常出现的“跑、冒、滴、漏”等现象,我们在教学过程中引入新型的卫生设备如密封性能好的陶瓷芯水龙头的工作原理,节水性能好的手拉延时自闭淋浴器等的节能原理等。为了使学生学以致用,我们将建筑给水排水工程课堂教学、课程设计、毕业设计、科研训练与创新实验4个环节进行有机结合,形成一个完整的建筑给水排水工程课程综合教学体系,充分利用课堂内和课堂外的时间,用现代教学手段,激发学生学习积极性,使学生在学习与应用过程中,不断提高建筑给水排水工程方面的知识水平。课题组在授课的过程中,把《建筑给水排水设计规范GB50015-20032009年版》、《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水-2009》、《建设工程施工现场消防规范》、《高层民用建筑设计消防规范》、《建筑设计防火规范》等揉入教学环节的各相关章节之中,让学生在建筑给水排水工程课程的学习中建立起规范标准以及工程的概念,学会查阅和使用规范。
2丰富教学内容,提高学生的兴趣
对于初学者来说,建筑给排水系统各种阀门、卫生器具、加热设备、管道材料都比较抽象,收集和整理更多这些产品最新的图片以及实际工程中的照片等,可以使学生感知和接触到实体,有助于将相关内容具体化。同时结合校内的实际情况,利用校内和学校附近的在建设施,让学生身临其境,亲手安装管道中的相关配件,加深学生对课堂知识的认知。对于课程中一些难以理解的设备运行、操作等,利用flas、录像等使学生获得丰富的感性知识,加深课堂印象,使课堂中相关内容“活”起来,提高学生的学习兴趣,使原本可能枯燥的内容生动有趣,增强教学效果。对于教学过程中遇到的一些工艺流程和消防设备以及相关应用规范,单独课堂讲解可能比较枯燥而且比较抽象,难以理解,对于这个问题,我们在教学过程中会针对性的找一些相关典型施工过程的视频在课堂上放映,以此增强学生对相关建筑给排水系统的认识。
3加深实践教学
实践环节是建筑给排水工程整个教学环节中很重要的一个环节。通过相关的实践教学,能够使学生所掌握的理论知识与实践进行结合,以实践来加深和检验学生对理论知识的理解和认知。同时我们将相关的建筑给排水的理论知识应用到课程设计和相关的实验操作当中,检验学生对相关理论的掌握和应用程度。通过让学生做一些基础实验以及给学生提供到达施工现场实习交流的机会,可以使学生更加深入了解建筑给排水系统的结构组成、安装方法以及设计运行方式等。课程设计和毕业设计可以培养学生综合应用所学基础理论和专业知识,解决一般工程技术问题的能力,进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、方案设计、解决实际问题的能力。我们通过与相关施工单位或设计院合作,找一些真实的工程案例,保证学生毕业设计一人一真题,课程设计三人一真题,让学生通过自己设计并与指导老师沟通等方式,把所学的理论知识转化为实际设计方案,并通过施工图的形式表现出来。同时要求学生将自己设计的施工图,与实际工程的施工图做对比,并通过与指导老师交流和查找规范等方式找出自己的不足和自己设计的图纸与施工图的差距,通过反复实践来加深学生对所学知识的理解,从而培养学生独立分析和解决实际问题的能力,使学生养成自觉遵守和运用规范和工具书的习惯,以便能够更好的适应未来的工作需要。
4结语
建筑给水排水工程作为给水排水科学与工程专业的一门主干课程,具有综合性强、实践性强、与时俱进等特点。因此教师在授课中应不断探索和创新教学模式,充分利用各种教学资源,采用多种教学手段,调动学生的学习积极性。使学生在具有理论知识和专业知识的基础上,不断学习新规范、新设备、新技术、新方法,使学生能够成为设计、施工、运行管理、科研和教学等方面工作的高级工程技术人才。
参考文献:
[1]蒋蒙宾.建筑给水排水工程_课程教学改革探讨[J].技术与市场,2010(07).
[关键词]毕业设计 题目选择 进度 课程
一、前言
给水排水工程专业是高等工科院校普遍设置的一个专业,实用性较强,社会对该专业人才需求较大。该专业主要分三个研究方向:给水工程、排水工程、建筑给水排水工程(以下简称“建水”)。学生的毕业设计一般选其中一个方向进行研究,如其中的“建水”方向主要是培养学生独立完成建筑给水、排水和消防给水工程设计能力。
毕业设计是高等工科院校学生培养计划的最后一个实践性教学环节,是对学生大学期间所学基础知识、专业知识的全面总结与提升,旨在培养学生的独立分析、解决问题的能力,是对之前各个教学环节及其内容的深化和运用。通过毕业设计教学环节,使学生得到成为一名工程师所必需的基础训练,培养其查阅中外资料、撰写说明书、绘制施工图等能力,为学生走向社会、参加工作打下扎实的基础。
基于给水排水工程专业教学大纲,结合笔者在设计院从事民用建筑给排水工程设计工作的经验、“建水”课程教学和“建水”方向毕业设计指导实践,并针对专业特色、设计要求、就业需求、本校培养目标等,笔者对高等学校给排水工程毕业设计(“建水”方向)的教学方法进行了探讨,主要包括题目选择、方案制定、进度控制与指导方式、课程设置、实践环节等方面,并对如何提高毕业设计质量提出了几点建议,以期更好的发挥毕业设计教学环节作用、使学生更好地掌握知识并得到全面的提升。
二、教学方法的探讨
(一)题目选择
毕业设计题目选择既要以专业教学大纲为基础、完成相应的设计内容,又要兼顾学校的办学特色、与学生的基础水平相适应,还要满足社会对专业人才的需求、融合本专业最新的技术与工艺,同时应让学生有实践的机会、弱化毕业设计“纸上谈兵”的缺点。
因此,“建水”毕业设计的题目选择一般考虑几个方面。首先,应选择综合性的高层民用建筑,以便尽可能覆盖“建水”知识(即涵盖建筑内部各种给排水系统),让学生得到全面、系统的训练。其次,该建筑应实际存在,且已基本完工或进入管道安装阶段,以便学生在设计的过程中前往参观、学习,让学生有直观的认识、提高对毕业设计的兴趣。最后,应有该建筑的实际“建水”施工图,方便导师指导学生设计,也可在毕业设计结束后,让学生进行对照、找出自己设计和绘图等方面的差距,进一步深化对实际工程的理解。
为满足上述条件,笔者一般选取一类高层综合楼、宾馆、商住楼等作为毕业设计题目,并且都是曾经的设计院同事或自己以前的作品,且均已完工或处于施工状态。从实际教学效果看,此类题目比较合适。这样笔者清楚该建筑的设计理念与内容,了解设计与施工的衔接过程,能结合当前最新、最实用的材料、技术指导学生设计;在设计过程中带领学生现场参观、使学生获得良好的立体印象并提高了对设计的兴趣;在完成设计后让学生与实际施工图进行对比,找出差距,加深学生对理论与实际的认识,强化对本专业的理解。
(二)设计准备
一般高校都把毕业设计安排在大四的最后一个学期(共16周左右),扣除开学初期学生的散漫心态和最后的答辩阶段,以及中途的找工作、实习等干扰,学生真正安心做毕业设计的时间仅2个多月。而即使一名工程师,完成一个一类高层建筑的给排水设计,也需要一个月左右。因此,若想学生顺利完成毕业设计,除了适当降低设计难度(如省略空调凝结水系统设计、少画卫生间详图等),还应充分调动学生的积极性、保持学习的连贯性,让其合理利用寒假时间,完成一些毕业设计的准备工作。
笔者的做法是在大四第一学期结束后寒假前,就整理好下学期的毕业设计材料(设计题目的图纸、任务书、指导书等)并发给学生,要求学生在家熟悉图纸并思考设计方案、复习前一学期“建水”课程内容、提高CAD操作水平等。这样,在来年的学期开始后,学生对设计题目已有初步了解,对“建水”知识也比较熟悉,可以较快进入设计状态。而且此时的学生已初步明确工作的方向,拟从事“建水”方向工作的学生,迫切希望多学点知识,也愿意在寒假做些准备工作。
(三)进度控制与指导方式
学生精力充足、思维活跃,但自我控制能力较差,容易产生惰性、忽视毕业设计;同时部分学生忙于实习、找工作等而分散了精力,容易完不成设计。因此进度控制是毕业设计成功的前提,需要根据学生的特点和实际情况,安排设计进度与指导方式。
笔者在制定毕业设计进度表时,会充分考虑学生进入状态快慢、设计内容难易、学生新鲜度高低等方面,以便充分调动学生积极性、克服客观困难、细分设计进度、保证及时高质量的完成设计。如早期阶段要求完成开题报告、外文翻译等简单内容;待学生进入设计状态后,开始图纸绘制阶段,并按各给排水子系统(如消火栓系统、给水系统等)进行细分时间、规定时间内完成相应设计内容,而且考虑学生的新鲜感、疲倦度和实际工程的设计进度,按先难后易、模拟工种配合等因素安排设计内容;后期则是写计算说明书、整理图纸、准备答辩材料,最终参加答辩。如笔者自定的某次毕业设计进度表见表1(具体设计内容的细分时间略)。在设计过程中,严格执行该进度表,关注每位学生的设计进度,确保其顺利完成设计内容。
表1:毕业设计进度表
由于学生设计进度快慢不一,部分学生实习、找工作忙,现代通信手段发达等特点,毕业设计的指导方式也可以多样化,而不必采取传统的单一教室集中讲课方式。如笔者一般规定每周一次集中在教室辅导半天(学生自带电脑),教师可随时掌握学生设计进度,同时对学生共性的疑问进行统一解答,学生也可感受集体努力设计的氛围。其余时间则以QQ、邮箱、电话、少数同学到办公室内答疑等方式进行指导,以解决学生随时的疑问,也方便外出实习学生提问。
(四)实践环节
毕业设计是学生走向社会的最后一个实践性教学环节,也是理论与实践相衔接的一个模拟战场。给排水工程专业毕业设计尤其着重对学生进行工程师目标培养,使学生进入社会后能从事设计、施工、管理、研究等岗位,因此对学生的实践能力培养是不可忽视的。因此在进行毕业设计时,除了理论提升外,还需增加学生的实践环节,如参观工地、参加设备展览会、参观设计院、听取相关讲座等。
笔者在毕业设计中间阶段,一般会带学生去工地(一般为毕业设计的工程项目)参观,使学生对管道安装、管材、设备、系统形式等有了直观的印象,再结合自己的设计方案,对各系统的组成和理论有了深刻的认识,也极大地提升了对毕业设计的兴趣和动力。
(五)成果要求与工作态度
毕业设计是学生出师的最后一关,是接受社会检验前的最后一个提升机会,因此应按正规的设计文件标准要求学生,图纸规范、说明书格式准确、排版美观、语法正确、层次分明。
同时毕业设计也是对学生进入社会的工作态度、学习精神、作业习惯、为人处世等最后一次调整、培育的机会,因此除了完成专业设计,对学生的全面素质提升也是毕业设计应重视的部分。严谨的工作态度、强烈的求知欲望、标准的作业习惯、团队合作精神等是成为一名合格的工程师需要满足的基本素质。
(六)相关课程教学
在“建水”课程、CAD课程、“建水”课程设计等教学中,应紧密结合“建水”教学大纲,与“建水”毕业设计一起,形成连贯的教学体系,让学生具备完整的“建水”知识,能适应社会对“建水”人才的需求。
在上述“建水”相关课程(给排水专业的其它2个方向也一样)教学中,教师应始终坚持理论与实践(设计)相结合的理念,把抽象的书本知识与实际工程联系起来,让学生更直观、更有兴趣学好专业知识。为此,除了制作一份科学合理、适合学生特点的课件,还应进行一些教学创新,让学生充满兴趣学习、让课堂生动有趣、提高教学质量。
笔者就尝试了一些创新。如适当调整教学大纲,把“建水”课程和“建水”课程设计穿行教学。成立“学生设计小组”,让学有余力或有兴趣从事设计工作的学生提前进入设计状态,进而带动其他学生学习。布置一些让学生动手操作、能激发创新能力、提高学习兴趣的作业,并在每次作业后进行点评,让学生觉得自己的劳动成果得到尊重,也能知道欠缺在哪。CAD课程则以实际工程图纸为目标进行教学,学生学习目的更明确。实践证明,这些改进起到了较好的效果,受到学生的欢迎。
三、结论与建议
(一)结论
总之,毕业设计对工科类专业是最重要的一个教学与实践环节,是学生在校全面总结专业知识、提升自身实力的最后一次机会,毕业设计阶段的培养直接影响学生能否尽快着手工作、适应社会。因此,在指导学生毕业设计时,尤其需要重视设计题目选择、设计准备、进度控制与指导方式、实践环节等方面,并应对相关课程教学进行创新,以期达到科学合理地指导学生毕业设计、培养学生全面的分析与设计能力。
(二)建议
随着经济、社会不断发展,建筑市场潜力巨大,社会对“建水”方向的人才需求也越来越大、对人才的要求也越来越高。因此给水排水工程专业的毕业设计(“建水”方向),也应得到学校、老师的充分重视。
首先,需要关注社会对专业人才的最新需求,毕业设计中应吸收本专业的最新技术和内容,培养出适应社会需要的合格人才。其次,按实际工程的要求进行设计,学生的毕业设计成果(图纸、计算书等)应符合相应国家规范、图集要求,尽量贴近实战,以便学生毕业后能迅速进入工作状态。再次,学校应对相关课程教学进行创新、改革,如保持“建水”课程、CAD课程、“建水”课程设计、“建水”毕业设计等教学体系的连贯性、紧凑性,探索建筑工程多专业(包括建筑、结构、水、暖、电)联合毕业设计指导新模式等。最后,除了提供设计任务书,教师还应提供设计指导书,即针对本设计提供参考设计思路、方案选择要点、绘图技巧、制图标准等,以便学生能快速进入设计状态;最好能提供一套类似的工程施工图纸,方便学生学习、参考。
[参考文献]
[1]丘秀萍.高等院校建筑给水排水工程课程的整合与教改探讨[J].给水排水,2003,29(8):68~69。
[2]左梅梅,丁昭霞,吴恬,姚吉伦.建筑给水排水工程课程教学改革与实践[J].高等建筑教育,2011,20(6):64~67。
厦门大学嘉庚学院 郭一旗
当你看到鸟巢、水立方承载2008奥运盛典迎接世人的时候,当你看到迪拜塔代表着人类向往苍穹,无限追求梦想的时候,当你面对CCTV新址怪诞的形态“违背力学”的拔地而起而被折服的时候,你有没有想过这一座座建筑背后的设计者——建筑师。
选择建筑学之前你要知道,全世界几乎所有的建筑学专业都会进行美术测试,当然我国的大学也不例外。有的学校会比较严格,如果未通过加试直接无条件转入别的专业,但是大部分学校只是摸底而已。对于没有一点美术基础的同学也不用担心,高考之后有三个月的时间去学习素描速写,因为大一的时候会有这些基础课程,有基础的同学自然学得轻松。
建筑学,从广义上来说,是研究建筑及其环境的学科,但是大学最重要的学习内容就是建筑设计。由于建筑的特殊属性,例如造价高、建造使用周期长等特点使得建筑设计的难度远远高过了其他有关设计,因此,建筑设计是对环境、用途和经济上的条件和要求加以运筹调整和具体化的过程。这种过程不但有其实用价值,而且有其精神价值,因为为任何一种社会活动所创造的空间布置将影响到人们在其中活动的方式。近代的建筑师常常引用一句话来表达建筑设计的目的——“埏埴以为器,当其无,有器之用。凿户牖以为室,当其无,有室之用。故有之以为利,无之以为用。”意思就是建筑师是在创造一个空间,以满足便用者的物质需求以及精神追求。
当你步入建筑学专业时,大一的你一定会被绘图作业压得难以翻身,加上手绘是建筑学的基本功,很多老师非常重视,所以赶图就是你生活的主旋律。通宵熬夜是家常便饭,“很忙”已经成为建筑学专业学生的口头禅。在建筑学贴吧以及各种论坛中,如此的吐槽和心得并不少。有人开玩笑地说,晚上为飞机导航的除了灯塔,就是建筑学的系楼,彻夜的灯火通明已经成为一道特别的风景线。选择了建筑学,就像选择了一条苦行僧修行的道路,所以只有爱它的人才能一直坚持下去。当然交图前夜,同学们聚集在专业教室赶图的场景也是别的专业同学不可能体会的。
当你进入大二开始接触各种类型建筑设计时,你一定会为方案被老师毙掉无数次而痛心疾首。“天下没有不要改的图”已经成为建筑学子默认的“行规”,看到被老师改得面目全非的图的时候,心里的滋味恐怕只有准建筑师自己才知道吧。看到一张张成图挂在墙上等待老师评图打分时,面对老师有一种面对甲方的感觉;和大家一起设计参加比赛,则有了建筑师在设计院策划方案的体会。
随着大三大四各类型建筑的深入积累,以及对规范法规的学习,大家已经掌握了初步的建筑设计能力,对于建筑学子来说,就需要进一步累积实践经验,所以去设计院实习对于建筑生迈向社会是很重要的一步。到了大四,就是大家选择自己人生道路的时候了。有的人选择了考研继续深造,有的人选择了出国,有的人选择了就业……由于中国当今的发展速度,市场对于建筑生的需求供不应求,找到工作还是比较容易的。
对于高三的你们,如果对建筑学心向往之,现在还是好好复习以提高自己的成绩吧!因为建筑学强势的院校,特别是建筑行业公认的的老八校(包括东南大学、清华大学、同济大学、天津大学、哈尔滨建筑大学《现并入哈尔滨工业大学》、华南理工大学、重庆建筑大学、西安建筑科技大学)和新四校(浙江大学、大连理工大学、湖南大学、华中科技大学)的录取分数都很高。如果你如我一样只能进入一所普通院校实现自己的建筑梦,也不用担心,因为这是一个重视能力的专业,一切靠实力说话。
面对较好的就业环境和累并快乐着的建筑学生活,你是否愿意与我们一起去追随前辈大师的脚步?依稀还记得孩童时海边沙滩上的一个个沙堡,还记起家中满地堆积的积木,或许那时的你已经对设计建筑有了一点懵懂的向往,渴望着去建造一个人类历史永恒的载体,凝固的音乐——建筑。
给排水科学与工程:让水循环起来
长安大学 石娇娇
所谓给排水,是城市给水系统、排水系统和建筑给排水的简称。也许你脑海里会呈现出下水道、排水管等画面,其实,这只是给排水的一部分,给水处理、污水处理、给水厂设计、污水厂设计、市内给水排水管网设计、室内给水排水管道安装、消防、环保等方面也属于给排水的范围。可以说,给排水无处不在。
给排水科学与工程专业的学生除了学习高等数学、英语、计算机、政治课、体育等公共课外,还要学工程测量、工程制图、工程力学、工程流体力学、水分析化学、微生物学、物理化学、电工学、工程土力学等专业基础课,专业核心课方面会学到水泵与水泵站、建筑给水排水工程、水质工程学(给水处理、污水处理)、给水排水管网系统、给水排水仪器仪表、给水排水工程施工、有机化学、给水排水计算机程序等。根据不同大学的特色不同,所学的课程会有相应的改变。就排水工程来说,这一课程通过学习怎么算设计流量,来选择管道直径;水泵及水泵站课程通过学习水泵的工作原理、结构特点、运行方式、维护管理及课程设计的基本知识引导学生将基础理论应用于工程实践、提高学生的独立工作能力、查阅资料获取信息的能力和使用绘图工具的能力等;建筑给水排水则学习将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内,选用适用、经济、合理的最佳供水方式,经配水管送至室内各种卫生器具、用水嘴、生产装置和消防设备,并满足用水点对水量、水压和水质的要求。本专业还会进行课程设计,也就是运用所学内容,做泵站、给水管网、排
木材科学与工程:化“木”为“材”
南京林业大学 许洋
当拿到房子的钥匙,接下来顺理成章的画面不是搬新家,而是对房子进行大改造:刷墙、铺砖、接线,当水管网的初步设计,锻炼专业技能以更好地适应未来的工作。
给排水科学与工程专业的学生在学习过程中会去水厂和污水处理厂等相关工厂,由工作人员带领进行参观实习,把学过的课程和实际与水厂、污水厂的运行过程结合起来,使学子对本专业有一个更感性的认识。
目前国内给排水科学与工程专业比较有实力的院校有:清华大学、同济大学、哈尔滨工业大学、西安建筑科技大学、长安大学、重庆大学等。清华大学的给排水科学与工程专业属于环境工程学院,但对于本科生来说只有环境学院这个大类,不分具体的专业,所以说清华人的给排水除了要学给排水科学与工程专业的课程之外,还要学环境工程、环境科学、环境规划与管理等专业的课程;同济大学给排水科学与工程(给水排水工程)专业是全国高等院校中最早创建的给水排水工程学科之一,国家重点学科,是教育部国家级特色专业建设点,首批“卓越工程师教育培养计划”试点专业;哈尔滨工业大学的给排水科学与工程专业一直是全国专业指导委员会主任单位,是国家发改委《城市水资源开发利用国家工程研究中心》的依托单位,还拥有“城市水资源和水环境”国家重点实验室,是国家城市给水排水工程中心的副主任单位,与美国、英国、日本、德国、法国、澳大利亚、荷兰、瑞士、挪威等多个国家12所著名大学或研究单位建立了广泛合作与学术交流关系。
给排水科学与工程专业的学生毕业后主要在城建部门、规划部门、设计单位、工矿企业、建筑行业、科研与教学等单位从事给水排水工程的设计、规划施工管理、教学和研究开发等工作,具有多种岗位的适应能力。原本的毛坯经过一系列加工而焕然一新后,还要挑选家具为新装修好的房子锦上添花。这时候,如果有一名懂室内设计与家具设计的专业人士指点的话,效果将大不相同。CCTV有一个非常受欢迎的节目——《交换空间》,原本装饰普通、无甚亮点的房子经过专业人士的改造之后,立即化“普通”为“惊艳”。这样专业的人士到哪里寻找呢?木材科学与工程专业的学子来也!
木材+科学+工程,到底会碰撞出怎样的火花呢?木材科学,即对木材的认识与了解,如木材微观结构、木材种类的识别、木材材料的基本性质;木材工程则探讨木材的加工与运用,包括制材、木材干燥、木材防腐、木材改性、木制品加工、家具制造、人造板制造、人造板表面装饰、人造板功能性加工、室内装饰、软禁制造、竹藤加工等。因此在大学期间,首先就要学习木材学、木材干燥学等理论课程,了解木材的特性;再学习热工学、机械设计制造基础、电工与电子技术等技术课程,认识利用木材的方法与技术;最后再加上家具与室内装饰材料学、家具设计、室内设计等应用课程,将木材的运用与室内装修结合起来。
目前,开设木材科学与工程专业的院校大多为农林类院校,如中国农业大学、北京林业大学、南京林业大学、四川农业大学,此外还有天津科技大学、北华大学和广西大学等非农林类院校。不同的高校可能会设置不同的专业方向,如中国农业大学、华南农业大学该专业更侧重于家具设计与制造方向,所以家具与装饰工程概论、维修工程学、家具设计、家具装饰学、家具与室内设计CAD等课程必不可少;天津科技大学、东北林业大学等则将家具设计与室内设计结合起来,因此也就开设了与其相关室内设计、室内装饰工程等课程;南京林业大学则设置了材料工程、木结构建筑工程和木材工业装备与过程自动化方向。
不管是哪个方向,大一学的基础课基本都是一样的,也就是都得学数理化,而且难度不小。大一下学期开始,要学无机化学的和有机化学,而且都要做实验,有些学校大一还要学素描等课程。大二大三开始专业课的学习,根据专业方向不同,专业课有所侧重。虽然该专业毕业后授予的是工学学士学位,因其与设计有关,因此美术功底和美学认识也必不可少,所以有些高校还开设了美术与美学的相关课程。
如今,人们的生活水平逐渐提升,对居住环境的要求也就越来越高。室内环境不仅要达到舒适的生活需求,同时还要具有美观的视效。因此,木材科学与工程的学子就业前景还是不错的。如果是去工厂,本科生一般做生产管理(这个要下车间)、产品检测(或者说质量管理,也在车间)、市场销售(跑市场)等工作。有的企业招产品研发,但这基本上需要研究生以上学历。
物业管理:专业的“生活管家”
北京林业大学 刘维
告别了福利分房的时代,我国房地产业迎来了发展的春天,而伴随房地产业的发展,物业管理这一新型管理开始出现、发展,并与人们的生活息息相关。物业管理是指受物业所有人的委托,对物业的房屋建筑及其设备,市政公用设施、绿化、卫生、交通、治安和环境容貌等管理项目进行维护、修缮和整治,并向物业所有人和使用人提供综合性的有偿服务。
物业管理在我国出现、发展不过20年,在我的理解中。物业管理专业的特点可用“博”“精”“厚”“薄”等几个关键字来总结。
作为国民经济支柱——房地产业的后沿,物业管理由多学科交叉集合,涵盖了包括房地产、建筑、法律、财会、环境绿化、管理学等在内。的多方面的内容。这是该专业“博”的体现。另一个方面则是指物业管理的客体即对象范围极广,从小区物业管理到商用楼宇,从公用建筑到工厂仓库,都可以纳入在内,外延极广。与之相对的是“精”,看似矛盾实则不然。“精”是对学习物业管理者的要求,在求职期间,我深深感到“人无一技之长,不若一无是处”。物业管理行业发展非常迅速,业内的竞争也很激烈,所以在知识复合全面提高素质的前提下,必须各自有所“精”,为自我职业规划、学习、择业、发展准确定位。
论文摘要:根据我校建筑环境与设备工程专业的特点,对本专业课程体系的改革以及课堂教学和实践教学方法进行探讨。指出原有专业课程设计体系中存在的问题以及围绕该问题采取的一系列改革措施,并在此基础上提出了多种教学手段相融合的教学方法,以供热、通风类课程为例,对该教学方法进行了设计和探讨,同时指出具体实施过程中需要解决的问题。
论文关键词:建筑环境与设备工程;课程体系;教学改革
建筑环境与设备工程专业是教育部于1998年将原有供热、通风与空调工程专业(简称暖通空调专业)与燃气工程专业合并后重新组建的一个新兴专业,其中还涵盖了给排水工程专业中的建筑给排水的部分内容。作为一个重组后的专业,其所涵盖的内容并不是原有专业内容的简单合并,而是从学科的系统性和科学性角度对现有内容进行融合。从教育部公布的调整后的本科专业目录可知,建筑环境与设备工程专业是土建类一级学科下属的二级学科,但由于其涉及的专业基础课程多数是隶属于动力工程及工程热物理一级学科,为此当前开设该专业的大专院校均是在结合自身的具体情况和办学特点的基础上对其专业的从属进行归类。我校于1999年依托能源与动力工程学院开始着手组建建筑环境与设备工程系,并于2001年开始招收建环专业的本科生。由于办学历史较短,办学经验与老牌暖通类院校相比略显不足,在制定专业人才培养方案、课程体系等方面均存在某些不足。但是经过系室老师们不断的探索、改革,经过长期的实践,取得了较好的教学效果,同时也积累了一些宝贵的教学经验。本文以供热、通风类课程的教学改革为例,对建环专业课程体系改革以及课堂教学各环节进行回顾和探讨。
一、原有专业课程体系设置中存在的问题
办学之初,本专业以主要培养具有室内环境系统与设备及建筑公共设施系统的设计、安装调试、运行管理及国民经济各部门所需的特殊建筑环境研究开发的基础理论知识及能力,能在建筑环境与设备的设计研究、制造安装、物业管理等部门及相关的科研、生产、教学等单位从事工作的高级工程技术人才作为培养目标制定培养方案,提出以工程热应力、流体力学和传热学作为专业基础课,以建筑环境学、供热、通风、空气调节、燃气工程作为专业必修课,以建筑冷、热源,制冷等作为专业选修课并结合工程力学、机械、电子类课程以及相关的课程设计为整体的课程体系,通过几年的教学实践,发现原有课程设计体系存在如下的问题。
1.专业课程总学时过长,教学计划分布不均
相对于其他专业,由于建环专业是将原有的暖通专业与燃气工程专业进行了合并,其涵盖的内容有所增加。同时,由于专业课的教学主要集中在大三的下半学期以及大四的上半学期,而这一阶段正是学生考研复习和找工作的黄金时期,在考研和找工作的双重干扰下,学生不能集中精力进行专业课程的学习,进而导致课堂教学效果差,学生听课不认真的现象时有发生。
2.理论教学与课程设计脱节,课程设计时间不充裕
对于建环专业的学生来说,课程设计是检验其是否真正掌握专业知识的一个重要依据。但在课时安排上,为了避免与主干课程冲突,课程设计往往安排在学期之末,即在专业课程完全讲授完以后开始进行课程设计。这样就会造成在讲授理论知识时,学生无法掌握这些理论知识所具有的实践价值,而到进行课程设计时,学生对这些理论知识已经比较陌生,不知道如何利用理论知识来指导实践。同时,由于需要安排课程设计的专业课程较多,往往出现一个学期末要同时完成几门课程设计,时间比较紧张,此时学生还要面临考试、考研以及找工作等事情,无法抽出足够的精力来投入到课程设计中去,这就造成了课程设计的整体质量不高,并存在严重的抄袭现象。
3.实验课程涵盖内容不够全面,学生动手能力锻炼不足
在课程体系制定之初,相关实验环节部分也进行了考虑,但是在具体的实施过程中并没有将实验环节单独作为一个整体,而是将其融入到理论教学内,将实验环节所需的课时数纳入到理论教学之中,由于缺乏专业的实验任课教师,具体的教学安排则取决于专业任课老师的教学计划,这样一来,就导致实验课程不能充分受到重视,学生实验能力无法得到充分锻炼。
二、专业课程体系的改革与实践
针对原有专业课程体系存在的问题,我们在着手修订新的培养方案的同时,根据“基础厚、口径宽、能力强、素质高”的原则对专业课程体系的制定也进行了相关的调整。
1.强调学科基础,突出专业特色
建环专业的突出特色是人工热湿环境。随着当前人民生活水平的提高,人们对人居环境的要求日益提高,这就迫切需要有更宽厚的学科基础。因此,在修订培养方案时将工程热力学、流体力学、传热学、建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网六门课程作为专业主干课程。 转贴于
2.减少专业重复内容,优化教学质量
建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网三门主干课程是将原有专业课程中的共性部分经提炼而形成的具有特色的专业理论课。为了避免与原有专业课程体系中的相关内容重复,就必须对原有专业必修课进行适当的调整和重组。以建筑环境学为例,该课程主要由建筑外环境、室内空气品质、室内热湿环境、建筑声环境、建筑光环境以及人对热湿环境的反应等知识模块组成。其中热湿环境与空气品质知识模块主要涉及的是太阳辐射对建筑物的热作用、围护结构热湿传递的机理、冷负荷与得热量的关系、典型冷(热)负荷计算方法的原理、通风稀释方程、新风量的确定、自然通风与局部通风等知识点,而这些内容又分别涵盖在工业通风、供热工程以及空气调节等专业课程中,为了避免重复教学,就需对这些专业课程的知识体系进行适当的删减和合并,在不打乱教学系统性的同时减少教学的课时数。
3.注重课程设计与理论教学同步性,加强实践教学环节
原有课程体系调整的一个重点就是如何解决课程设计与理论教学存在的严重脱节问题。为了有效地解决这一问题,在现有的课程体系中引入理论教学与课程设计同步的教学思想,即将课程设计穿插在理论教学的过程中,要求学生在学习理论知识的同时开始着手进行课程设计,这样就能够做到理论知识与实际应用的有机结合,同时也提高了学生的学习积极性。此外,应在原有课程体系中增加实践教学环节,加大实验课程以及生产实习课程所占的比例,锻炼学生的动手能力,激发学生运用自己所学的专业知识解决实际问题的热情。
三、多种教学手段相融合的教学构想与实施
通过对原有课程体系存在的问题进行相关改革,已经初步取得了较好的教学效果。但从具体的实施过程来看,还是暴露出了一些问题,导致调整后的课程体系无法充分发挥出预期的效果。究其原因主要是在具体的教学实践过程中,课堂教学、课程设计、实践教学等环节不能很好地融合。为此,笔者总结最近几年在供热、通风类课程教学过程中所积累的一些经验,结合本专业课程体系的调整提出了多种教学手段相融合的教学构想。其具体的思路如下。
1.深入分析理论教学、课程设计与实践教学各环节的内在联系,实现三者之间的有机融合
以工业通风和供热工程课程为例,两者的研究重点在通风管路以及室内供暖管路和供热管路的设计与运行的相关知识上,目的是培养学生具备一般民用建筑以及工业产房通风系统和供暖以及供热系统的设计能力。为此,在进行理论教学之前,可以先展开生产认知实习,即先带领学生走出校园,亲身接触一些已投入运行的系统设备,并结合其具体的运行过程简要地阐述这些设备的运行原理以及设计过程中需要掌握的基本内容。在认知实习结束后开始理论教学,同时将课程设计融入到其中,即理论教学一开始,就向学生布置课程设计任务,明确设计内容,并结合教学进度合理安排设计进度。当教学环节结束后,课程设计基本完成,此时再带领学生进行生产实习,在实习过程中让学生对课程设计进行自我总结,指出其中存在的问题,并在现场给学生进行指导。这样一来,一方面加深了学生运用理论知识解决实际问题的能力,同时也激发了学生深入研究专业理论知识的热情和积极性,为后面的毕业设计打下良好的基础。
2.因地制宜,平衡理论教学、课程设计与实践教学各环节的主次关系
仍以工业通风和供热工程课程为例,由于二者侧重解决具体的工程实际问题,所包含的理论基础较为薄弱。考虑到本专业学生的毕业去向问题(一部分选择就业,一部分选择考研),在理论教学、课程设计以及实践教学环节三者课时的分配上要结合学生的自身特点,因地制宜,灵活地调整三者之间的课时分配比例。即一方面重视理论教学、课程设计以及实践教学三者并行、有序进行,另一方面要依据学生自身的原则有所侧重。对于直接就业的学生要锻炼其动手实践的能力,而对于考研的学生,则要锻炼其理论功底。
关键词:卓越工程师;给水排水工程;复合应用型人才;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)06-0096-02
一、引言
近些年,随着国家经济的发展和改革,工程类复合应用型技术人才的需求大大增加,高校教育面临着新的发展机遇和挑战。教育部率先启动的“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)正是针对我国工科类教育存在的问题而提出的,其主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来[1,2],培养造就一大批适应经济社会发展需要的高质量各类型应用型技术人才,成为具有工程师基本能力的后备工程师[3]。
创办于1952年的武汉理工大学给水排水工程专业有着长达60余年的办学历史和丰富的培养经验,于2010年被列为教育部第一批“卓越工程师教育培养计划”高校。为了贯彻落实纲要精神,配合教育部开展的高等学校“卓越计划”,我们以培养造就复合应用型给水排水工程技术人才为教育目标。
二、培养标准
我校给水排水工程专业的卓越工程师培养是围绕国家经济社会发展的重大需求,紧密追踪给水排水工程相关前沿理论与技术,重在提升学生的工程素养,培养学生的工程实践应用能力和工程创新能力[4]。针对卓越工程师复合应用型技术人才的培养要求和给水排水工程专业的特点,制定了学生的培养标准及具体要求。
1.培养学生的工程思维模式。首先,通过专业知识的学习,了解水质工程学、给水排水管道系统、泵与泵站、水资源保护等课程的基础知识,同时,在教学过程中,理论联系实际,讲授老师实际参与的工程项目以及体会,建立起学生水系统的整体知识框架和工程概念,了解水工程中招标投标、施工管理、法规、经济等知识,从而构建起学生的整体工程规划、设计、施工、运营思维模式,提高了学生解决水工程领域实际问题的能力。
2.培养学生的多元化知识体系。给水排水工程学生所要掌握的相关学术标准,除了要有广泛的通识性知识(如人文社科类知识、自然科学基础知识)、专业性知识(水质工程学、给排水管道设计、建筑给水排水等),还要对土建类的专业基础知识有一定的认识,如结构力学、工程材料等,对环境领域中各种水污染处理原理(物理、化学、生物等)要深谙于心,对管理学中项目管理运营、项目盈亏分析等要熟练掌握。因此,要培养学生的多元化知识和应用能力,以水工程知识和复合型多元化应用能力为核心,将上述知识点有机结合,构建给水排水工程完善的学术标准体系,具体学时安排见表1。
3.培养学生具备高尚的职业道德。职业道德是本行业人员在职业活动中的行为规范。在学生学习过程中,引导学生参加各种学术交流活动、职业知识竞赛活动,开阔学生的视野,了解行业发展的动向。同时,创造机会让学生在企业实践中,感受多样的企业文化,体会企业与社会的多样联系。学校以水处理专业技术为核心,就业单位对毕业生要求的反馈信息为补充,通过校企合作、实习,切实提高学生的职业道德。
三、培养方案
1.给水排水工程课堂教学计划。(1)目前课堂教学环节存在的问题。给水排水课堂教学主要分为理论基础课和实验教学课时,主干课给水工程和排水工程等都相应的开设其相关实验,主要有:混凝、吸附、沉淀、过滤以及相关的水质分析实验,然而,教学和实验都是侧重单个构筑物的实验和研究,缺乏整个水处理系统的实验分析和研究,此外,管道作为给水和排水传输的载体和构筑物间的连接,其管道间关于水的运动状态、相关设计参数的研究实验开设较少,给水排水学生无法明确自己的专业特点。因此,教学中如何突出给水排水专业的特点,突出其系统性,对培养“卓越工程师”具有十分重要的现实意义。(2)给水排水工程教学模式改革。传统排水工程实验,一般是选取污水处理构筑物中单独的5~6个构筑物,进行单独实验,如沉淀池中的“自由沉淀”,仅需通过一个柱子倒入一定浓度的泥水混合物,通过观察相应时间内泥水界面,来分析沉淀的情况和种类。实验中仅需记录时间和泥水界面高度,考察整体沉淀柱子的情况,而无须考虑其他构筑物有无影响,缺乏水厂整体工艺流程的系统认识。因此,我校在实验教学中,引入了水厂布置和全套流程工艺模型,建立起以实际水厂工艺流程为核心的实验教学新模式,提高学生的专业认识。主要有以下两点:①提高学生的工程感官性。实验室模型都是按照实际运行的水处理构筑物的比例缩小所做的中试模型,其装置部件和运行都跟实际构筑物类似,且通过全套流程装置模型展示水厂从进水到出水的整体工艺流程布置,通过这种展示,可以使学生更全面地了解水系统运行时的状况,也可以观察到各个单元构筑物中的连接方式和高程关系等设计问题。②增进学生的模型设计创新能力。学生通过对专业知识的学习,掌握各个构筑物的运行原理,结合对模型的感官认识和学习,激发学生更多的创新能力和改造能力。学生从理论联系到实际中的构件,一方面,进一步加深各构筑物原理的认识,另一方面,也为学生提供了“创新”的模拟平台。
2.给水排水工程实践教学计划。
(1)目前实践教学环节的问题。在“卓越计划”通用标准稿中[5],对本科层次工程师的知识与能力要求包括“具有综合运用所学科学理论、分析和解决工程实际问题的能力,能够参与生产及运作系统的设计,并具有运行和维护能力”。除去专业课课程设计外,本科教育环节中的主要实践教学见表2。
目前,实践性教学环节的学时数占本科培养总学时约15%,单就现有的实践教学体系而言,完全符合“高等学校给水排水专业指导委员会”对实践教学的指导意见[6]。但随着“卓越工程师”计划的培养框架的植入,发现原有实践教学环节存在一些需要改进的地方。(2)给水排水工程新型实践模式改革。在教育部“卓越工程师”计划的指导意见下[5],明确要求工科学校采取高校和企业联合培养的模式,据此对给水排水工程实践体系调整的几点思路如下:①建立固定的长期合作实践基地。实践教学基地是保证实践教学的必要前提,学校加强校企合作,通过与企业合作,让学生更多地参与项目的设计、调试、运行,项目正常运行后,老师可以带领学生参与项目实习,此外,也可以结合该项目的运行情况,进行水厂的长期运行研究。通过建立固定的实践基地,不仅可以使学生更多更方便地参与项目,也可以使学生进行长期地科研观察和研究,达到真正的工程教育的“产学研结合”的本质。②强化实践教学内容。目前,大多数学校的实践教学内容单薄,如测量实习仅仅与工程测量基础知识相关,与水工程施工测量技术完全脱钩,同样,电工实习也很难与真正实际水工程相关。所以,学校在开展实践教学时,需结合自身专业特点,注重实际工程的运用。③多方面客观评估学生实践成绩。实践教学结束后,学生总结的实践报告和设计是反馈和检验学生实践后的心得,因此客观评估学生实践成绩,对提高实践教学质量是有利的。表3为给水排水工程实践成绩评价指标体系[7]。
四、结语
本文对武汉理工大学给水排水工程专业培养复合应用型技术人才进行了探讨,结合“卓越工程师”计划,推出了新的本科培养标准和教学计划,探讨了学校进行课堂教学和实践教学改革的思路,以期不断夯实我校给水排水工程专业的发展基础,为社会输送更多的符合新时代要求的复合应用型技术人才。
参考文献:
[1]张建锋,黄廷林.基于“卓越工程师”目标下的给水排水工程专业实践教学改革[J].西安建筑科技大学学报:社会科学版,2011,(5):93-96.
[2]杨文焕,李卫平,于玲红,殷震育.基于给水排水卓越工程师培养的课程设计实践教学方法和改革[J].教育教学论坛,2014,(24):52-53.
[3]陈希.着力培养卓越工程师后辈人才[N].人民日报,2010-07-09(A8).
[4]聂丽君,钟华文,李霞,黄军左.面向“卓越工程师”培养,优化给水排水工程实验过程管理[J].中国建设教育,2012,3(3):24-27.
[5]高等学校土建学科教学指导委员会给水排水工程专业指导委员会.全国高等学校土建类本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求―给水排水工程专业[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
文章以建筑环境与能源应用工程专业更名,以及南昌大学制定新版本科培养方案为背景,探讨制定大土木类建筑环境与能源应用工程专业人才培养方案。新版培养方案以培养具有土木建筑基本知识,能在建筑环境与建筑能源领域从事设计、施工、制造、运行、咨询及节能改造工作的复合型工程技术人员为目标,探索开设大土木类专业平台课、第三学期实践课程及特色课程等。
关键词:土木类;专业平台课;第三学期;特色课程
中图分类号:G6420;TV文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01003605
1998年教育部将原土建类的供热通风与空调工程专业和城市燃气工程专业合并调整为建筑环境与设备工程专业。2012年教育部又将建筑环境与设备工程专业、建筑节能技术与工程专业、建筑设施智能技术专业合并为建筑环境与能源应用工程专业(以下简称建环专业)。建环专业两次合并更名过程中,国内各相关高校对其课程体系和人才培养模式进行了积极探索。 张昌等[1]全面研究了建筑环境与设备工程专业的课程体系, 系统总结了专业人才培养中各个教学环节的教学经验。杨吉民等[2]介绍了建筑环境与设备工程专业应用型人才培养体系的构建。王晏平等[3]介绍了建筑环境与设备工程专业培养计划制定的原则及课程体系的主要内容, 阐述了课程体系及课程设置的主要特点。李锐等[4]对专业人才培养模式进行了研究,阐述了建筑环境与设备工程特色专业人才培养模式。符永正等[5]对专业指导委员会提出的最新专业指导性培养方案的课程体系、培养目标定位、课程名称等提出一些建议。张腾飞等[6]将国内该专业培养计划与课程设置与发达国家与地区高校相应专业进行了比较,发现国内的建环专业尚需增加涉及建筑学、结构、给排水等方面的专业平台课,以打通目前存在的专业壁垒。李志生等[7]介绍了国内外建筑环境与设备工程专业最新的发展趋势, 分析了高校进行建筑环境与设备工程专业人才培养和专业建设时所应采取的对策。张国强等[8]研究并学习发达国家的思维方法,对建环专业进行准确的专业定位。倪龙等[9]认为建环专业创新型工程技术人才的培养需要强化实践性教学环节,注重学生工程实践能力的培养,加强学生动手能力的训练。徐荣进等[10-11]提出了学校、教师、企业和学生等各群体在实践教学环节中存在的问题,论述了专业实践教学环节的重要性及其改革的必要性。李永存等[12]认为在建筑环境与能源应用工程专业课程体系中应新增能源供给系统方面的内容,以满足行业对该专业人才的培养要求,同时也促进该专业的健康发展。金光[13]针对新更名的建筑环境与能源应用工程专业课程体系和“教与学”存在的问题,提出在必修环节适当增加建筑节能技术与管理课程模块。南昌大学建筑环境与能源应用工程专业根据学校本科招生制度和培养模式的新变化,制定了2016版大土木类建环专业人才培养方案。
一、南昌大学制定建环专业新版培养方案的背景
南昌大学建筑环境与能源应用工程专业的前身是2010年申蟮慕ㄖ节能技术与工程专业,当时是应教育部关于
高等学校设置战略性新兴产业相关本科新专业的要求而申报的,于2011年开始正式招生。学校建筑节能技术与工程专业设置在建筑工程学院。学院有土木工程系、建筑学系、水利工程系及工程力学实验中心,拥有8个建筑、土木及力学类专业。学校第一版建筑节能技术与工程专业人才培养方案,以传统建环专业培养课程为主,兼具部分建筑土木和节能课程。
为将南昌大学建设成区域特色鲜明的高水平综合性大学,全面提高学校本科人才培养质量,在“人为本、德为先、学为上”的育人理念引领下,根据教育部《普通高等学校本科专业目录(2012年)》《普通高等学校本科专业设置管理规定》等文件要求,在总结学校2012年以来人才培养模式改革实践取得的经验和成绩的基础上,南昌大学制定2016版本科专业培养方案。此次培养方案的修订,以提高人才培养质量为核心,以通专融合为途径,以创新创业教育为突破口,以人才培养模式改革为驱动力,以构建知识、能力、素质为核心的人才培养目标体系为抓手,以大类培养、学分选课制、三学期制、学业评价等改革为手段,着力构建适应学生个性化发展,更加科学和灵活多样的人才培养体系。
二、培养目标
根据专业指导委员会要求及学校具体情况,修定后的建环专业人才培养方案的培养目标为:适应国家社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备较好的自然科学与人文科学基础,具备计算机和外语应用能力,具有土木建筑基本知识,掌握建筑环境与能源应用工程专业的基础理论和专业知识,获得工程师基本训练,并具有一定创新能力的复合型工程技术人才。毕业生具有在政府部门、设计研究院、工程建设公司、设备制造企业、运营公司、能源管理公司、绿建咨询公司等单位和机构,从事采暖、通风、空调、净化、冷热源、供热、燃气、节能改造等方面的规划设计、研发制造、施工安装、运行管理及系统保障等技术或管理岗位工作的能力。
三、 建环专业大土木类人才培养课程体系
南昌大学2016版本科专业培养方案课程体系由通识教育课程、学科基础课程、专业课程和创新创业类课程构成。专业通识教育课程约占30%,学科基础课程约占30%,专业课程约占36%,创新创业类课程约占4%。通识教育课程分为Ⅰ类公共必修课程和Ⅱ类文化素质教育选修课程。Ⅰ类公共必修课由思想政治理论课、英语、体育、计算机类课程等组成。Ⅱ类文化素质课主要包括
培养学生人文素养、认知能力、实践能力、批判能力、国际视野,帮助学生掌握不同学科的科学思维方法,对学生进行完善人格教育与心理健康教育的优质通识教育课程。学科基础课程由
最核心、最基础的专业主干课程(16门左右)组成。专业课程则根据学生就业、考研、出国或者联合培养等要求灵活设置课程模块,允许学生根据自己的兴趣爱好、个性需求,在学院教师指导下选择适合自己的课程,从而形成个性化的专业或者专业方向。专业课程分为专业主干课程和专业选修课程。基于学校2016版人才培养方案要求,建筑环境与能源应用工程专业培养课程体系学分比例见表1。
(一) 构建土木类专业课程平台
南昌大学自2016年开始不分专业按院系大类招生,一、二年级按大类进行培养,同一大类的学生修读共同学科平台课程,三、四年级根据学生个人兴趣和发展需求进行专业分流,分类培养。共同修读两个学年的专业大类平台课程应不低于16门,共同修读一年半的专业大类平台课程应不低于12门,共同修读一年的专业大类平台课程应不低于8门。学生专业分流时间原则上在第二个学年结束后。但是由于建筑工程学院土木系有土木工程、建筑环境与能源应用工程、给排水科学与工程、工程管理4个本科专业,专业种类繁杂,因此,选择共同修读一年8门专业大类平台课程(具体课程见表2)。表2中工程制图类课程包括画法几何、土木CAD及部分建筑信息模型(BIM)课程,还安排了BIM相关课程设计。工程测量系列课程是此次培养方案新增的课程,一是学院具有完备的工程测量课程理论和实践教学条件;二是有很多毕业生从事工程施工工作,需要学习该课程知识。工程经济学及管理基础课程由工程管理教研室承担教学,为学生将来从事项目管理及工程造价工作提供理论基础。
(二) 第三学期实践课程设计
南昌大学现在实行的是传统两学期制教学模式,即秋季学期(约20周)+寒假(约5周)+春季学期(约20周)+暑假(约7周)。改革后,根据《南昌大学“三学期制”实施方案》,
实行“三学期制”,以实现课程结构的整体优化。学期制模式改为两长一短三个学期,即:秋季学期(18周)+寒假(约5周)+春季学期(18周)+夏季学期(4周)+暑假(约7周),总教学周数为40周,寒暑假的放假时间基本不变。实施“三学期制”后,秋季学期和春季学期主要安排理论教学,夏季学期主要安排实习、实训、课程设计、综合试验等实践教学环节。根据学校要求,此次建环专业新版培养方案中,将原先在春秋学期进行的课程设计、实验、认识实习安排在夏季学期即第三学期(见表3)。
根据学校学制学分规定,学分计算最小单位为0.5学分,理论学时须为8学时的整数倍,实验学时须为16学时的整数倍,实验学时超过32学时的实验课,可以单独设为一门课程,不到32学时的实验课,应在同一课程群内整合成实验课;鼓励多开设设计性、综合性实验项目。因此,将原本分散在传热学、工程热力学和流体力学课程中的验证性试验合并为热工及流体实验,并在三年级夏季学期开设,之前工程热力学理论课在二年级上学期开设,传热学课程和流体力学课程在二年级下学期开设。另外,将供热工程、空气调节、空调用制冷技术三门课程的实验合并成暖通空调综合实验,在四年级夏季学期开设,之前空调用制冷技术课程在三年级上学期开设,供热工程课程和空气调节课程在三年级下学期开设。
将课程设计和实验安排在夏季学期,这样不会影响学生春秋学期期末备考理论课,同时又能使学生专心完成实践任务,也便于教师集中指导。
(三)特色课程设计
1.土木特色课程
由于学院特色课程主要是传统土木和建筑类相结合的课程,因此,建环专业侧重土建类理论知识体系,这不同于偏重机械类课程体系的传统建环专业。除了上文介绍的土木类平台课程外,建环专业培养方案还设置有房屋建筑学(含课程设计)、绿色建筑材料(含实验)课程,分别在二年级的上学期和下学期开设。土木类特色课程的设置,旨在使学生掌握一定的房屋建筑结构设计原理,具有一定建筑识图能力,同时对保温节能建筑材料的结构原理、力学及热工性能也有了解。
2.建筑节能类特色课程
由于建环专业的前身是建筑节能技术与工程专业,因此修订培养方案时保留了第一版培养方案中有关建筑节能类课程,包括建筑节能原理及技术、建筑能效评估(含课程设计)、建筑能效管理与节能、太阳能建筑一体化(含课程设计)等课程。与第一版培养方案的区别在于,这次修订将这些课程分别设在大三下学期及大四上学期。目的是为了让学生将来能在能源管理公司、绿建咨询公司,从事建筑节能改造及项目咨询工作,扩大学生的专业适应范围。
3.开放研究生课程共享
按学校要求,“学院在修订培养方案时,可以考虑开放研究生课程共享,鼓励有志于继续深造的同学提前修读研究生课程,如果进入我校学习,其在本科期间修读的研究生课程将给予认定并免修。”此次培养方案中设有数值传热学、能量系统火用分析等研究生选修课,一方面是为了响应学校要求,另一方是为了拓宽学生的知识面,为学生毕业论文选题提供理论基础。
四、结语
建筑环境与能源应用工程专业经过两次专业名称的变更,使其专业应用范围得到扩大和调整,极具时代特色。根据南昌大学2016年起不分专业,按院系大类招生,一、二年级按大类进行培养教学的要求,土木工程系建环专业进行了大土木类人才培养的创新探索和实践。主要举措有开设8门大土木类专业平台课程、构建第三学期实践课程及开设特色课程(土木类特色课程、节能类特色课程和
研究生共享课程)等三方面,取得了较好的实践效果。参考文献:
[1]张昌, 郑万兵, 汤文华, 汪秀清. 建筑环境与设备工程专业课程体系的研究与实践[J]. 高等教育, 2008,17(3):35-40.
[2]杨吉民, 李清清, 张照辉. 建筑环境与设备工程专业应用型人才培养体系构建[J]. 高等教育, 2009,18(6):18-21.
[3]王晏平, 黄镭, 王造奇, 宣玲娟. 建筑环境与设备工程专业课程新体系框架探讨[J]. 高等教育, 2005,14(3):45-48.
[4]李锐, 郝学军, 詹淑慧, 邵宗义. 建筑环境与设备工程特色专业研究与建设[J]. 高等教育, 2011, 20(6):35-39.
[5]符永正, 刘冬华, 焦良珍. 关于建筑环境与设备工程专业若干问题的探讨[J]. 中国大学教学, 2012(4):40-42.
[6]张腾飞, 耿阳, 王树刚, 端木琳. 建筑环境与设备工程专业宽口径大类培养探索――中外大学培养模式对比分析[J]. 高等教育, 2011,20(1):22-26.
[7]李志生, 张国强, 李念平, 陈友明, 欧阳浪琴. 建筑环境与设备工程专业国内外发展趋势[J]. 高等教育, 2008,17(1):1-5.
[8] 张国强, 李志生, 陈友明, 李念平, 欧阳浪琴. 基于教育国H化的建筑环境与设备工程专业定位探讨[J]. 高等教育, 2006,15(3):4-9.
[9]倪龙,姚杨. 建筑环境与设备工程专业人才需求及培养探讨[J]. 高等教育, 2010,19(4):46-50.
[10]徐荣进, 王贞涛, 宋新南, 徐惠斌. 建筑环境与能源应用工程专业实践教学创新探索[J]. 中国电力教育, 2014(5):188-190.
[11]徐荣进,宋新南,王贞涛,王颖泽. 建筑环境与能源应用工程专业实践教学体系构建与改革[J]. 教育教学论坛, 2015 (1):107-108.
[12]李永存, 王海桥, 邹声华, 李轶群. 建筑环境与能源应用工程专业课程体系建设与探索[J]. 当代教育理论与实践, 2014, 6(10):28-29.
[13]金光. 新形势下“ 建筑环境与能源应用工程”专业课程体系及“教与学”的思考[J]. 教育教学论坛, 2013(46):110-111.
Abstract:
关键词:地方高校;建环专业;实践性教学;改革与实践
Practice teaching reform of engineering major in local universities based on engineering application cultivation model
Xie Dong, Liu Zehua, Chen Gang, Xiong Jun, Li Huimin
University of south China, Hengyang, 421001, China
Abstract: This paper studied current status of practice education for engineering major in local universities, then built a set of practice education teaching system for building environment and equipment engineering major from practice curriculum setting, practice base construction and arrangement, curriculum design and thesis arrangement, etc. around engineering practice ability. The reform results show practical abilities and the engineering quality of the students have significantly improved, and this also can provide new concepts for reforming of engineering application talents training in local universities.
Key words: local universities; building environment and equipment engineering major; practice teaching; reform and practice
1 地方高校工程类专业实践性教学的现状
当前,高等教育已进入大众化教育,应用型人才培养与社会需求的矛盾尤为突出。一方面,在激烈的市场竞争压力下,用人单位对高校工科毕业生的实践能力和操作水平要求越来越高,另一方面,随着高校的扩招,地方高校受地域和教育资源的限制,相当一部分毕业生不能找到合适的岗位。因此,地方高校如何扬长避短,发挥自身办学优势促进就业,便成为解决其生存与发展问题的关键。受教学经费和资源的限制,地方院校工程类专业实践性教学质量和教学效果大打折扣,甚至出现专业实习是参观性的,专业实验是验证性的,专业设计是模版性的等问题,如此造成实践教学失去了综合应用和工程实践的本质功能,扼杀了学生的积极性和创造性,无法培养出社会需要的高素质、具有一定创新能力的工程应用型人才[1]。
2 实践性教学体系的构建与改革内容
针对当代社会对于建环专业人才素质的新要求[2],结合建筑环境与设备工程专业(以下简称建环专业)生源结构特点和在相关学科改革和实践中积累的经验,本课题组建立了使现代工程素质培养贯穿于实践教学全过程的新型教学模式,培养学生的工程素质和实践能力,提高学生在就业和科研中的竞争能力。按照教学的总体要求和学生的知识、能力水平,对目前分散于教学中的“专业实验”“专业实习”和“设计(课程设计和毕业设计)”等实践性教学的子环节进行整合重组,制定新的实践教学计划与大纲,建立一体化的实践教学培养体系,采用模块化设置(实验、实习及设计3个模块)的模式构建教学内容,通过各模块环节的落实来保证实践教学整体目标的实现。
2.1 优化配置实验内容,单独开设实验课程
课题组针对原有实验课程中验证性实验较多,内容单一等缺点,建立以综合性和设计性实验为主,以验证性和演示性实验为辅的突出工程应用能力培养的实验教学体系。将原来依附于理论课程的实验内容进行分类,整合为专业基础性实验和专业实验,设置基础实验课程和专业实验课程,并分别单独设置学分,同时将暖通空调、建筑环境学、建筑环境测试等课程中内容重复的部分实验项目进行整合,增加了综合性和设计性实验,减少了验证性实验,如将建筑环境测试技术和暖通空调中关于温湿度测试部分及建筑环境学和暖通空调中关于室内环境参数测试部分,一并放到室内环境与空气品质测试中。专业实验室面向学生全面开放,结合教师承担的科研课题,通过毕业设计和创新型实验的方式开展各种创新能力训练和实践活动,锻炼学生的工程应用能力和创新实践能力。
2.2 强化校内外实习基地建设,创新实习内容和实习管理
建环专业实习一般包括认识实习、生产实习和毕业实习3个部分,独立开设,各有侧重点。认识实习的特点是实习单位较多、实习时间较少。针对这种情况,我们在与友好实习单位建立长期实习合作的同时,积极寻找一些节能型和环境友好型的企业。除了重点把握通风空调系统和冷源热系统外,还引入一些新的节能型或环保型工程项目,从系统到设备,从中央机房到末端系统,让学生从设备的生产到系统的安装、调试、运行管理都有一个初步认识,建立专业系统轮廓,为专业基础课程的学习做好准备。
生产实习强调“生产过程”和“以动手为主”。2008年建环专业与南华大学三力高科技公司合作建立了“工艺风力与湿能技术”湖南省产、学、研示范基地,并建立了建环专业校内生产实习基地。实习的一半时间安排在校内生产实习基地完成,主要实习内容包括:风管(圆形、方形)制作与连接、水管套丝与连接等,涉及下料、剪切、折方、焊接、铆接、咬口连接、法兰制作等工艺流程。此外,我们与南华大学附二新医院、晶珠广场、电力宾馆、江东冷库等合作建立了5个校外生产实习单位,学生可以去现场进行系统和设备的操作实习,学习系统的运行和管理过程,进一步加深对专业课程的理解。
毕业实习是实习的重头戏。我校建环专业已经与广州凌云置业有限公司、广州鼎泰净化工程有限公司、广州市华德工业有限公司、广东西屋康达空调有限公司等合作5个企业单位签订了长期实习基地合同,每年安排学生到1~2个新开工的建设工地进行实习,既带来了新建项目“新”的效果,同时能达到一定“量”的要求,能够保证毕业实习顺利完成。经过长期实践,我们探索了集中与分散相结合的毕业实习形式,在保障毕业实习教学要求的前提下,一方面采用集中实习,由带队教师集中指导,集中答疑,方便学生集中学习;一方面提倡部分学生分散实习,针对学生个性化的需求,有针对性地扩展学生的兴趣,为这部分学生“学习-就业-创业”的发展之路创造条件。作为对分散实习的补充和延伸,我们还实行了开放性实习,以实习单位负责指导为主,定期向带队教师汇报实习状况,甚至可以与毕业设计融为一体,在毕业实习中进行毕业设计,如此实现了毕业实习、毕业设计和就业的一体化教学,在弹性教学与弹性就业方面不失为一种有益的尝试。
2.3 面向工程设计,注重实践,突出应用能力培养
2.3.1 课程设计
课程设计是工科学生从理论学习向工程应用能力过渡的一个重要综合性实践环节,是培养学生工程素养的重要部分,是毕业设计的预演,要求学生能够综合运用基础理论知识和专业技能解决具体工程实际问题。为了加强对工程应用能力的培养,我们结合专业实际,整合课程设计内容,优化开设方案,紧密结合工程应用型人才培养的需求,体现综合性、系统性和应用性的原则。
针对建环专业水、电、暖紧密结合的特点,课题组提出了水电一体化、冷暖不分家和风系统、水系统并重的课程设计总思路,将相关课程中涉及冷暖、水电、风和水系统等分别综合设置课程设计内容,即提出了空调冷热源课程设计、建筑水电课程设计和暖通空调设计(包括风系统设计和水系统设计)。三大课程设计内容涵盖了冷热源工程、暖通空调、建筑电气、通风工程、建筑消防设备、建筑给排水等多门专业课程,体现了综合性和系统性;同时课程设计内容上紧密结合节能减排和低碳设计的思路,体现了时代性和应用性。
2.3.2毕业设计
毕业设计是本科教育阶段最后也是最重要的一个实践教学环节,是学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的训练及工程能力和工程素养培养的过程,是架起学生从学校走向社会的桥梁,是学生从应试能力走向工程素养的分水岭,是学生从学校步入工作岗位进行的“总决赛”,是4年大学教育的总阅兵。
除了继承课程设计遵循的综合性、系统性和应用性的指导原则外,我们更注重学生工程素养的锻炼。工程素养是对工程概念、范围及应用等所具备的常识和技能。课程设计注重工程应用能力的培养,注重技能的学习。而毕业设计是学生从工程能力向工程素养过渡的过程,是应用型人才培养的升华。
毕业设计的重点是工程方案优化设计、系统的经济性分析和社会效益分析、方案可行性分析、方案的实现方法和手段等,针对当前“系统设计可能节能,但施工和管理都不节能”,一味追求“空调系统就是要冷”的现状,结合自身实践教学特点和实践经验,课题组确定了“节能贯穿系统设计、安装及运行管理全过程”的总方针,提出了“地位突出化、设计综合化、题目多样化、方案个性化、过程立体化”的改革总目标[3],结合教师的科研课题和大学生创新课题,总结出“一题多方案、一方案一人,多方案比较”毕业设计新的指导方法,既体现了“一人一题”总思路,又体现了毕业设计的个性,同时还利用各方案之间的相互比较,确定优化系统方案,以上过程大大提升了工程能力和工程素养。
计算机和网络技术迅速发展的今天,使得毕业设计中融入信息技术和网络技术成为可能。CFD(Computational Fluid Dynamics)技术就是在计算机上做模拟预试验,是计算机技术飞速发展的产物。目前已经应用到我校建环专业通风空调系统方案设计中,通过对风系统的数值模拟,确定最优的气流组织方式、风速、温湿度等参数,为系统方案设计提供参考依据。网络技术为毕业设计指导提供了一个很好的交流平台,目前,我校建环专业的毕业设计部分内容可以在网络上完成(如负荷计算、设备选型等),通过QQ、微博等方式完全实现了毕业设计小组在线答疑,此平台的建设有利于学生和教师、学生和学生之间进行有效的交流。
3 实践教学改革实施效果
经过近三年建环专业(建环2005级、建环2006级、建环2007级)共计6个班210人的实践教学环节改革试验,学生普遍反映实践学习兴趣提高,工程能力和工程素养显著增强。其中有3人次参与导师的科研项目取得了成果,分别发表科研论文并获得国家专利;2010年有2名学生到清华大学进行毕业论文的研究;近三年本科毕业生考取研究生的比例均在20%以上;建环专业毕业生以扎实的理论基础、良好的工程素质和较强的工程实践能力备受用人单位和企业的青睐。从最新的2007级就业信息了解到,98%以上学生已签订就业意向,通过实践教学效果的改善促进了学生就业和考研。与此同时,以工程应用为目标的实践教学改革模式对师资队伍提出了更高的要求,在很大程度上促进了教师的科研能力和教学水平的提高。
参考文献
[1] 汪筱兰.加强实践教学环节,为工科学生提供施展才能的平台[J].中国现代教育装备,2007,11:121-123.
摘要:建筑冷热源是建筑环境与能源应用专业的一门主要专业课程,本文分析了现有建筑冷热源课程体系现状,总结了存在的不足,并从授课内容和课程结构方面提出完善本课程的建议。
关键词:建筑冷热源;课程体系
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)21-0100-02
在地方应用型本科的定位下,唐山学院建筑环境与能源应用专业的培养目标是培养德、智、体、美全面发展的,掌握建筑环境与能源应用工程方面的基本知识,主要在暖通空调、建筑热能供应、建筑给排水等公共设施系统方面从事设计、施工、监理、安装工程造价等技术工作的应用型高级专门人才。建筑冷热源作为建筑环境与能源应用专业的一门主要专业课程,从专业培养方案和课程体系的设置来看,该课程的设置目的很明确,就是培养学生具备冷热源设计、控制和运行管理的能力。但现有的课程体系在满足学生培养目标方面存在不足,本文对此进行讨论。
一、现有课程体系现状
筑冷热源课程的教学内容主要分为两大部分:第一部分是制冷、热泵、锅炉等制冷制热设备及基本原理;第二部分是以制冷、制热设备为核心组成的各种系统。具体讲授内容为蒸汽压缩式制冷与热泵的热力学原理、主要设备,制冷剂、冷媒和热媒的热力性质,蒸汽压缩式制冷机组和热泵机组原理与性能调节,溴化锂吸收式冷热水机组的工作原理、性能和系统调节、燃料、燃烧计算及锅炉的热平衡、燃煤、燃油、燃气锅炉的结构特点、冷热源的燃料系统、烟风系统和水、蒸汽系统,冷热源的监测、控制与运行管理,冷热源的机房设计。其中重点讲解了蒸汽压缩式制冷与热泵的热力学原理、冷热源设备的工作原理、功能和特性,蒸汽压缩式制冷机组和热泵机组的性能调节,溴化锂吸收式冷热水机组的工作原理、性能调节、燃料、燃烧计算及锅炉的热平衡等内容、冷热源水系统的系统形式等内容。
从课程的设计思路看,学生学完建筑冷热源课程,应能达到如下的要求:(1)掌握蒸汽压缩式制冷与热泵的热力学原理,饱和循环及改进措施,掌握冷热源设备的工作原理、功能和特性,蒸汽压缩式制冷机组和热泵机组的性能调节,了解制冷技术的最新发展;(2)掌握燃料、燃烧计算及锅炉的热平衡计算,了解各种锅炉的结构和燃烧方式,了解锅炉技术的最新发展;(3)掌握冷热源系统的燃料系统、烟风系统的组成,了解各种设备的原理,掌握冷热源系统的水系统的类型及特点;(4)了解冷热源的监测、控制原理与方案,掌握冷热源系统的故障分析,了解冷热源的选择原则,熟悉冷热源机房的设计[1]。
二、课程体系存在的不足
从课程讲授内容和结构看,建筑冷热源课程的设置重点是蒸汽压缩式制冷与热泵的热力学原理,冷热源设备的工作原理和结构、机组的性能调节等,而在以下几个方面存在着不足:(1)简单介绍了冷热源的选择原则,但对冷热源的方案的确定没有提及,对冷热源设备的选型介绍得少之又少,相关的设计规范引入较少,不利于培养学生合理规划冷热源系统的初步能力。(2)单纯地讲授了冷热源的原理、结构和特性调节,没有突出建筑冷热源课程在建筑环境与能源应用专业中的地位和作用,它与其他课程如供热工程、空调工程之间的关系、与末端系统的连接,如热源与供热系统、冷源与空调系统等的连接,没有介绍,不利于学生构建暖通空调系统的整体概念。(3)无论是蒸汽压缩式热泵还是吸收式热泵,均是既可以制冷又可以制热,但在课程中对于制冷和制热的转换介绍很模糊,切换时设备的连接方案演示不清楚,不利于学生理解热泵和制冷机组的工作情况。(4)对可再生能源在暖通空调系统中的作用及原理介绍不详细,对冷热源系统的节能特性以及与环境的关联阐述偏弱,无法凸显对学生在工程实践中针对空调系统控制、运行管理等问题进行更高层次的指导作用。
三、课程体系建设
建筑环境与能源应用工程专业是由传统建筑环境与设备工程专业、建筑节能技术与部分建筑设施智能技术的合并而成的,更名的实质就是要求本专业学生不仅能具备系统设计、施工和运行管理的能力,还要具备节能环保意识,具体到冷热源课程上就体现在冷热源系统设计、施工及运行过程中的节能特性,并且考虑新能源方式的利用。
鉴于现有建筑冷热源课程体系存在的不足和新专业对培养目标的要求,在授课过程中,注意从以下几方面进行建设。(1)突出建筑冷热源在建筑环境与能源应用专业的“源”作用和地位,在课程授n开始,给出大作业的题目,根据给出的建筑物的空调系统和供热系统,设计其冷热源,让学生在学习课程过程中始终围绕这个题目,理解每一部分知识在冷热源中的作用,增强学生对知识点的理解,构建学生对暖通空调系统的整体概念。(2)引入相关规范,补充冷热源设计选型及冷热水系统设计。为学生后期的课程设计和毕业设计奠定基础。同时,讲解实际工程的冷热源系统设计实例,利用多媒体播放冷热源的动画图,增强学生的工程意识和实践能力。由于课时有限,对蒸汽压缩式制冷与热泵的热力学原理的介绍课时缩短,这部分内容与前基础课工程热力学的制冷循环部分内容有重复,故加强工程热力学对这部分的内容的讲解。(3)始终贯穿节能的观点,向学生渗透节能的观点和思想,做到在开发能源的同时注意环保,在利用能源的同时注意节能。重点介绍冷热源系统的节能特性,并补充可再生能源在暖通空调系统中的作用及原理,对近几年投入工程中的新冷源,如地源热泵、水源热泵及污水源热泵进行介绍,增强学生对制冷、热泵的理解,同时也提高学生的学习兴趣。(4)加强实践教学环节,强化学生的工程意识,重视学生实践能力的培养,在课程设计方面,改变过去单门专业课单门课程设计的狭窄思维模式,强调建筑物内的综合课程设计,其目的在于培养学生的整体设计观念,了解室内设备系统的相互联系,深化本专业工程的设计方法,增强学生的创新能力[2]。课程设计和毕业设计的选题选择工程实际的真实案例,并应注意培养学生收集与使用专业规范的能力,指导学生正确理解规范条文,并能进行准确的应用。
另外,为完善与丰富冷热源课程结构体系,结合实际教学需求,对热工测量及自动化课程所讲内容扩展,讲解冷热源系统的控制原理及控制方案,热泵机组的制冷与制热工况的转换,弥补建筑冷热源在这方面的不足。
四、结论
针对目前建筑环境与能源应用专业建筑冷热源课程体系存在的问题,从授课内容和专业课程体系两方面探讨建筑冷热源的课程体系建设,要求学生通过本课程的学习具备冷热源设计、控制和运行管理的能力。
参考文献:
[1]陆亚俊.建筑冷热源[M].北京:建筑工业出版社,2013.
[2]王晏平,黄镭,王造奇,宣玲娟.建筑环境与设备工程专业课程新体系框架探讨[J].高等建筑教育,2005,14(3):45-47.
收稿日期:2016-11-28
关键词:环境科学;工程制图;教学模式
工程制图是高等理工学校本科专业的一门重要的技术基础课,是表达和交流技术思想的重要工具。目前,各类理工科专业课程体系中基本都设有工程制图课,各专业均结合本专业的需求和特点,在教学内容设置、教学方法上突出了不同的侧重点,比较传统的有机械制图、土木工程制图、建筑制图等。
随着环境问题的日益突出,与环境污染治理相关的工程项目越来越多,这就要求环境类专业的学生不仅能够掌握污染治理的基本原理、工艺和技术,还要能够将各种污染治理技术用工艺图纸表达出来。学会绘制环境工程图样,读懂复杂的施工图,对环境科学专业的学生将来在管理、科研等岗位更好地工作具有重要意义。同时,也是学生增加就业竞争力的重要条件之一。目前我国的环境工程制图课程还没有形成很好的课程结构体系,很多高校还在沿用机械制图或土木工程制图的教材及教学模式,这些课程在专业知识方面没有很好地与环境专业相结合,课程中所选用的一些图例也没有突出环境工程的特点,这就给学生识读、了解环境专业图样带来了很大的障碍,进而对学生以后进行相关课程设计以及就业造成了麻烦,因此,研究如何改进环境工程制图课程体系、改进教学模式是环境类专业课程中亟待解决的重要问题。
目前,我国高等学校的教学改革正在全面深入进行中。《中国教育改革和发展纲要》指出:“在高等教育的改革和发展中,体制改革是关键,教学改革是核心,培养人才是根本。”我们针对环境科学教学的特点,结合当代科技的动态及市场经济建设的需要,在多年环境科学专业工程制图教学的基础上,参考其他专业工程制图的教学情况,探索出了一套新型的教学模式。
一、当前环境科学专业工程制图教学中存在的问题
工程制图教学的主要任务是培养学生较强的读图能力、图示能力、空间想象能力和绘图技能。针对目前学生在学习制图课时空间想象能力、识图表达能力和完成作业时出现的种种问题,探讨有针对性的教学方法并采取有效的教改措施,是提高工程制图教学效果的当务之急。
纵观近年来的教学实践,工程制图教学过程中存在不少问题,主要表现为:
(一)课时少与教学内容多的矛盾
目前,环境科学等理科类专业开设的工程制图课时数都比较少,一般是40学时左右,有的甚至更少,而教学内容几乎与工科专业的工程制图一样多,不仅包括画法几何、制图基础,还需要介绍环境工程、给水排水工程等相关专业图的识读与表达以及计算机绘图的基本知识,这就造成教学课时不够、学生学习困难两个方面的矛盾。
(二)教学内容与环境专业相关性差
目前大部分学校为环境专业学生选择的教材为《工程制图》、《建筑制图》或《土木工程制图》,教学内容从总体上讲与机械制图相差不多,但环境科学专业与机械专业、建筑专业的要求不同,除适当讲授画法几何学、制图基础和计算机绘图等基本知识外,还应当增加适于环境科学专业的教学内容。
(三)学生的空间想象能力差
在制图教学过程中,经常需要从物体到图形又从图形回到物体的空间思维活动,学生往往想象不出已知视图表达的空间形体,不能顺利地补画视图;想象不出截交线、相贯线的形状,不能准确地判断截交线和相贯线的弯曲趋向,想当然地盲目画线;想象不出较复杂的组合形体的内部结构和形状,错误或不完整地表达形状结构。这些问题给学生识读和绘制环境工艺图纸带来一定的困难。
二、环境科学专业工程制图教学新模式探索
(一)多媒体与直观教学相结合
近年来,随着教学改革的不断深入,制图课的教学内容和教学要求都有了新的调整。为此,传统黑板加粉笔的教学手段已经不能适应当前的教学需要。而以计算机技术为主要特征的多媒体教学方式为制图教学带来了新的生机。
传统教学中所采用的教学媒体只能生成静态图,缺乏生动性和直观性。如果采用多媒体教学,则教学方式可以多样化,对于教学中的重点和难点,配合三维模型和视图,必要时演示动画,可以大大减少学生的理解难度,使得索然无味的理论教学变得生动、直观和可视化。多媒体教学不仅能够极大地提高学生学习的积极性,有效改善教学效果,而且可以大大节省课堂教学中手工绘图的时间,减轻教师讲课的强度,提高教学效率,最终达到提高教学质量的目的。
此外,教师在应用课件时,应针对教学内容和学生的具体情况,结合多媒体教学课件来备课和组织教学内容。课前,教师应提出一些问题,让学生带着问题听课,在讲解概念和开始举例时,应用三维动画将问题讲解透彻,重点和难点内容可适当放慢速度,反复播放。学完一段内容后,让学生回答问题,提出疑问。进一步举例时,应将动画关闭,让学生根据投影图,分析空间情况,培养学生的空间想象力。通过这些交流,刺激学生上课时集中精力听课,同时,教师也能更好地掌握学生的学习情况,安排好下一步教学内容。此外,计算机辅助教学不只限于教学课件的应用,还可以在学生自学过程以及测试、作业答疑等各环节使用多媒体课件,提供每道题的分析与答案,从而使教学效果与学习效率快速提高。
对于不适合多媒体教学的内容,可以采用直观教学(即黑板教学、模型教学)的方式解决。例如对那些需要实物参照,需要教师指导和某些实践的环节,则放到直观教学方式中解决。如截交线、相贯线的作图及分析,采用直观教学,可加强教师与学生的交流,使学生学习中的问题能及时得到解决,达到良好的学习效果。
(二)根据环境科学专业的特点进行教学
众所周知,各专业的工程制图的教材都来自机械专业的机械制图,但是,环境专业与机械专业存在很大的区别,零部件的绘制也远没有机械工程领域复杂,根据这个特点,应该对教学内容进行精心安排。
传统的工程制图课一般包括两大部分:画法几何及机械制图,有的增加一章计算机绘图简介,有的还会增加一些建筑工程或土木工程图样。如:建筑平面图、建筑立面图、剖面图、详图、管道图、给排水工程图等。然而,这些内容,既未体现环境科学专业的特点,也难以反映学科当前发展状况。因此,在注重实效、讲求实用、以培养学生能力为主的原则下,我们在2007年修订新的本科生培养方案时,对《环境工程制图》的教学大纲做了调整,把课程内容改为“制图基础、画法几何、环境专业制图、计算机绘图”四个板块。这样的安排既可以让学生掌握工程制图的基本原理和方法,又可以让学生熟悉环境科学专业的制图规律和专业知识。在“制图基础”部分,介 绍《机械制图》国家标准及本专业有关的技术法规,使学生从一开始就养成遵守国家标准的习惯,培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。在“画法几何”部分,应合理取舍有关内容。在介绍投影原理时,要遵循人类“从三维到二维”的认知规律,讲授投影方法及空间立体的投影规律,重点在于培养学生的空间想象能力及徒手绘制草图的能力。在“环境专业制图”部分,根据本专业及学科的发展动态,密切联系工程实际,引入新技术、新内容,使学生对工程制图与学科的结合和发展有一个综合的思考。以各种污水处理工艺图和施工图为例,重点提高学生的工程意识和专业工程图的阅读、绘制能力。制图课教师不能只讲授制图理论知识,相关的专业知识和实践经验也非常重要,专业制图无论是绘图、读图还是尺寸标注都涉及到具体的工艺和材料问题,环境专业图件需要多工种、多系统的配合才能完成,教学中不仅要传授制图理论,还要讲解相关的专业知识和背景,这样才能把问题讲清楚,而且对开阔学生的视野,让学生接触实践也有很大好处。在“计算机绘图”部分,介绍先进的绘图软件(主要是AutoCAD),让学生熟悉AutoCAD制图的环境和界面,掌握环境工程计算机辅助制图的基本方法,能够使用AutoCAD软件绘制各种图形单元,并对基本图形单元进行编辑和尺寸标注;掌握块、层的使用方法;熟悉废水处理工艺图的绘制。通过对软件使用的教学,加强学生计算机绘图的动手能力,切实有效地提高学生运用知识的综合设计水平,体现工程制图的时代性。
(三)加强课程设计教学环节,培养学生的实践能力
工程制图是一门实践性很强的课程,单纯依靠课堂教学难以实现课程的教学目的,尤其是“计算机绘图”部分,如果不进行实际操作,则很难掌握软件的各种功能,如果只是针对软件功能和模块让学生进行计算机操作,虽然可以达到熟悉软件环境、掌握软件功能的目的,但学生的学习过程仍然是被动的,而且也不能形成系统的工程制图概念,更无法让学生了解环境工程专业图纸的特点,无法与环境学科的专业知识挂钩。因此,我们在总结多年教学经验的基础上,在2007年修订《环境工程制图》教学大纲时,不仅从理论知识方面增加了相应的环境专业图样的介绍,而且增加了一周的课程设计。内容主要包括:熟悉CAD制图的环境和界面;练习绘制基本图形单元,并对基本图形单元进行编辑和尺寸标注;练习图层、块的使用方法;阅读、分析给定的环境工程工艺图纸(包括工艺流程图、平面布置图、高程图等),让学生自己制定绘图方案;在图纸绘制过程中,掌握图层和块在绘图中的灵活应用,掌握尺寸标注的原则和方法;在完成工艺图纸后,让学生分组汇报图纸绘制情况,并由教师进行点评。这样的实践教学环节,可以大大地锻炼学生的动手能力,培养学生分析问题、解决问题的能力,从而做到学以致用、活学活用。
此外,由于本课程实践性较强,因此在考核方式上也必须有所改变,本课程采用理论考试与制图能力考核相结合的方式。理论考试主要考核学生的空间想象能力和空间思维能力,目的是考查学生对制图基本理论的理解程度和应用能力,采取闭卷考试的方式。制图能力考核主要包括平时作业和实践考核两部分,平时作业主要考查学生对制图标准及规范的应用情况,督促学生在绘图过程中时刻遵守国家标准及本专业有关的技术法规,实践考核部分主要是考查学生对计算机绘图的掌握程度,以及独立完成环境专业基本工艺图纸的能力。
(四)采用教学、自学与培训并存的方式
随着我国改革开放步伐的加快,大量外资企业也入驻中国,他们都需要一大批的各类专业技术人才,具有专业技能方面等级证书将成为学生就业的有效竞争工具。一般来说,各种高端CAD软件都是遵循相关国际标准编制的,虽然风格、形式不同,但其内容功能模块等方面,还是具有一定的相通性的,学生一旦掌握了某一种软件,只要稍加努力,便可学会和运用其他的软件。为此,我们鼓励学生参加学习软件培训班,让学生通过培训,强化学习效果,同时获得相应的培训合格证书,为将来就业创造条件。
(五)开阔学生视野,介绍三维绘图方法
CAD极大地丰富了制图的教学内容,改变了制图的教学方法,是一场制图教学的革命。比如,CAD中三维模型的设计就是制图学中没有的内容,而且,随着计算机技术的不断发展,三面正投影图由于直观性不强的弱点,将逐渐被三维模型代替。CAD/CAM技术的进步与推广,也将使CAD制图教学得到进一步的发展。在一些发达国家,UG、Pro-E、Solidworks等先进的三维绘图软件的应用已经很普遍,近几年内,在我国也必将得到普及。随着教学设备和教学技术的改进,我们今后的教学也将会大有作为,我们应该让学生了解更多、更有用的先进技术与技能,提高他们的综合素质,为他们今后进一步的发展打下坚实的基础。因此,在制图教学内容中可考虑适当介绍一些三维绘图软件,以激发学生学习的兴趣。