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关键词:
建筑环境与能源应用工程;课程设计;组织;问题
一、课程设计的目的
“建筑环境与能源应用工程专业”是与实际工程紧密相关的专业学科,学生仅仅通过在校期间理论知识的学习,对于本专业知识的理解和应用是远远不够的。课程设计这一教学环节的设置意在指导学生将理论知识与实际工程相结合,将自己所学知识融会贯通;与此同时,结合实际的工程设计,了解设计的内容、方法和步骤,增强收集资料、理论联系实际的能力。最后,以小组的方式进行的课程设计,能够在培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力的同时,也培养学生的创新精神和团队合作意识,提高对未来工作的适应能力。
二、课程设计的教学组织
北京工业大学建环专业本科生课程设计安排在大四上学期第四周至十六周共14周,成绩总计分。课程设计内容主要以“空气制冷”、“供热锅炉”课程的教学内容为基础,要求学生以小组形式分工合作,完成从冷热源到末端的供暖空调系统的设计。
(一)课程设计步骤
(1)布置设计任务。北京工业大学建环专业的教师团队共同商讨确定课程设计的题目以及内容要求,针对以往同学们出现的问题进行改进,细化设计任务,制定详细的综合课程设计指南及任务书,并且为学生们提供必要的设计参数,设计对象为某高校办公楼供暖空调系统设计。(2)授课讲座答疑。在课程设计过程中,针对学生在课设中出现的问题,围绕课程设计的重点、难点,分阶段集中不定期安排几次专题讲座,如典型建筑暖通空调设计方法、计算机辅助软件应用、工程案例剖析等。通过专题讲座解决学生设计过程中存在的问题,引导学生将理论知识贯穿在整个设计过程中,并能熟练使用标准、规范和设计手册等资料。(3)导师监督考核。为了做到因材施教,努力发挥学生的积极性并且及时解决问题,提高设计效率,同时锻炼良好的团队合作精神,采取分组导师制度,每位教师负责3~4名学生。(4)课程设计答辩。课程设计答辩时间安排在第11周以及第17周,分别进行供暖和空调设计答辩,答辩方式为集中答辩,所有教师分组根据学生答辩情况提问,独立给分,最后全体教师汇总给出综合答辩成绩。
(二)课程设计讲座与内容
为了使学生了解整个课程设计时间安排并且增加对内容的了解,由课程设计负责老师安排一次课程设计动员及任务布置,选择两名研究生作为助教,由于他们对本专业内容熟知,并且熟悉课程设计流程以及内容,易于引导学生更快的从理论知识转化成实践设计中,建立学生与教师之间有效地沟通机制。具体的授课讲座内容分为以下五个部分。(1)采暖空调系统设计引论。综述本科生在前三年里学习的专业知识以及相关的专业课程,针对暖通空调设计基本常识,让学生讲理论知识转化为实践中,同时介绍在设计中基本注意事项,避免出现设计失误。(2)采暖负荷计算及常规设备选型。首先回顾学过的《供热工程》等相关课程,提出设计必须遵循行业规范,让学生逐步从学习转向设计,讲座教师介绍采暖设计步骤,为学生们详细讲解采暖中走廊、卫生间、楼梯间等供暖常见问题,避免学生走进误区。(3)锅炉房设计。结合《锅炉与锅炉房设备》课程以及锅炉房设计规范,从锅炉容量、循环泵流量、扬程确定、软化水系统、补水系统、定压系统以及送引风系统等各个方面介绍锅炉房设计的步骤。(4)空调系统设计及设备选型。结合《空气调节》课程,以及前面关于供暖设计的相关讲座,学生独立完成空调系统的设计,让学生在设计中体会到设计与理论知识的不同,设计中应当结合建筑中各领域的要求,融合到一起,完成设计要求。
(三)课程设计考核方式
课程设计的考核方式分为导师考核和集体答辩两个方面,各个设计阶段的考核,由各位指导教师灵活安排、分工负责。集体答辩分为两个部分:供暖设计以及空调设计。组织全学科部教师分组答辩,每次答辩每位学生限时15分钟,学生汇报8分钟,教师提问7分钟。最终的考核成绩总分为100分,学分为分。
三、课程设计的效果分析
通过一学期的课程设计,学生在各个方面都有了很大的提高,主要表现有:(1)学生能将自己的专业知识与理论进行有效的结合。在课程设计初期,学生由于没有经验,对于工程会犯一些常识性问题,比如管道的设计中,没有考虑阀门的分类和使用。经过锻炼,学生能够很好的更加全面的考虑问题,考虑实际工程的需要,将自己的理论知识与实际工程更好的结合。(2)自主学习以及分析问题解决问题的能力提高。学生在校期间学习的理论知识都是书本上的,而实际的项目中会遇到许许多多的意想不到的问题,学生通过自己动手,通过收集资料,查阅规范,与同学探讨等方式,不仅仅加深了对专业知识与行业规范的了解,更加加强了自己独立分析和解决问题的能力。(3)培养了团队合作能力与教师的沟通能力。得益于团队合作的教学方式,学生通过团队合作,使得学生能够更好的培养团队意识;教师的直接指导,加强了学生与老师之间的交流,使得学生与教师共同学习,交流,增强了他们的表达能力。
四、问题分析及解决方法探讨
通过本次的课程设计,可以看出大部分同学能够对整个暖通设计的流程及基本的设计问题有比较清晰的认识和把握,但从平时的答疑、课程设计讲座的提问及答辩的情况来看,很多同学的课程设计还是存在着一些不足,现主要提出以下几点:(1)设计手册及节能规范的熟知度不够。工程设计手册及国家、地方行业规范、标准作为暖通工程设计的基本依据,理应是最为重要的参考资料,理论教学难以涵盖工程设计的各个方面,需要从这些参考资料中寻求答案。由此看出,面对诸多暖通行业的参考资料,在理论教学中进行适当的解读与学习很有必要。(2)系统方案的确定缺乏深入的思考和有力的依据。供暖、空调系统形式的确定是整个课程设计中最重要的环节。很多同学在系统形式确定这一环节只懂得选用而不懂得比较。从最终课程设计的结果可以看出,在方案确定这一环节,不同方案的思考与评比这一内容还有待完善。(3)水力计算部分有所不足。风系统及水系统合理的水力计算不仅关系到冷热源部分所输出的冷热量能否按需分配到末端用户,更关系到整个系统的运行是否稳定、有效、节能。水力计算的理论学习往往是最难掌握的部分,一个简单的小系统就需要很大的计算量,不同的系统形式往往有多种不同的计算方法,并且计算步骤繁杂,虽然很多同学的水力计算部分能够完成,但其中的步骤并不明晰。如何寻求理论设计与软件辅助设计的平衡变得极为重要。(4)分类设计理念不强。同一建筑往往有不同形式、不同使用功能的房间,尤其对于综合性建筑,很多房间的使用时间不一,所以,对不同的房间、空间,应有不同的分类,同时应划分不同的系统。通过本次课程设计的情况来看,系统划分单一。另外,对各类型房间的供暖、空调的形式不明确,对特殊类型空间如走廊、楼梯间、卫生间、地下车库、门厅的设计知识缺乏,是普遍存在的又一问题。无论在参考书籍还是在理论教学中,往往重视供暖、空调的共性而忽视适用于不同类型空间的个性。所以,此方面理论的学习与指导还有待加强。(5)对系统的认识缺乏整体性。无论是空调系统还是供暖系统,都是与冷热源机房相连。所以,冷热源侧与用户侧是不可分割的整体,系统设计应该有整体的理念。但很多同学只知道供暖系统需要补水定压而不知锅炉房需要有补水定压装置,只知道供暖系统需要补水定压而不知空调系统需要补水定压,只知道用户侧需要水力计算而不会机房侧的管路平衡与确定。多数时候,理论教学教授的是共性的知识,但往往,这种共性没有推广到个性中去,这同样是理论教学有待完善的重要内容。
五、结语
通过专业课程设计的学习,学生不仅仅对于专业知识有了更深的了解,同时对于将来从事的行业,有了更近一步的认识,根据课程设计过程中反映的问题,教学工作还需要从以下几方面进行改进:(1)在平时的教学中,注重将实际与理论相结合。学生在课程设计中,尤其对于工程知识,会犯一些常识性错误。这就要求在平时的教学过程中,教师能够针对一些重要的工程常识性问题进行归纳总结和讲解。(2)在课程设计过程中,给予及时有效的指导。学生对于一个完整的设计,缺乏整体的认识,指导老师应当给予及时有效的指导。这需要指导教师和学生能够进行密切的联系,良好的沟通,使老师能够及时了解学生的问题,并给与恰当的指导。(3)课程设计完成后,及时进行总结。由于课程设计中会遇到很多意想不到的问题,学生需要多次进行修正和完善,这就需要在每一个阶段学生和指导老师都需要进行设计的总结,通过总结,学生能够学会如何更好的解决问题,避免类似错误的出现,老师能够总结经验,对今后的教学进行更好的指导。
作者:潘嵩 王新如 李娜 王未 许传奇 王云默 单位:北京工业大学建筑工程学院建筑环境与能源应用工程系
参考文献
[1]陈超,蔺洁,李俊梅,等.课程设计•毕业设计指南(第二版)[M].江苏凤凰出版传媒股份有限公司,2013.
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
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)04-0030-02
一、以工作过程为导向的教学方法的提倡
早在1934年,同志就提出“教育与劳动结合起来”的思想,强调教育与生产的结合。2006年教育部(教高[2006]16号)文《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中提出:“大力推行工学结合,突出实践能力培养,改革人才培养模式”。我国许多高职高专院校已经逐步开展人才培养模式的改革,逐渐摒弃普通高校“压缩饼干”的办学模式,加强与企业联系,注重并逐渐加大职业技能训练。实验、实训、实习是人才培养模式改革的三个关键环节,如何把课堂教学和实验、实训、实习等实践环节有机结合,同时注重教学过程的实践性、开放性和职业性,这是个需要长期、重点研究的课题。
德国“双元制”教学模式是世界上公认的起步较早、目前比较成熟的职教模式之一,是企业界与教育界共同实施的一种典型的产学结合的教学模式。二战后,“双元制”职业技术教育为德国的经济社会发展提供了强大的高素质人才支持,逐渐成为德国职业技术教育的主要形式。一些高职高专院校总结并借鉴“双元制”的成功经验,大力倡导以工作过程为导向的教学模式,取得了一定成果。借鉴德国“双元制”教学经验,我们对我校《中央空调》课程进行以工作过程为导向的教学改革实践。
二、以工作过程为导向构建教学新体系
对毕业生就业的空调工程设计施工企业进行广泛深入回访和调研,邀请企业专家和教学经验丰富、熟知专业行情的专任教师一起组成专家组,以空调企业暖通工程师、工程监理、工程管理等岗位的典型工作任务为出发点,提炼工作人员完成这些典型工作任务所需要具备的职业行动能力(社会能力、方法能力和专业能力);以工作过程为导向,以培养学生的职业行动能力为目标,以空调工程设计施工过程为线索进行教学设计,制订课程标准等,开发工学结合的教学资源库,制作以工作过程为导向的《中央空调》网络课程,构建课程教学新体系。
三、课程教改实践
1.以职业岗位引导学生职业生涯规划
以往的学生往往不知道毕业后将会从事什么样的工作,对人才需要的知识能力结构和自身知识能力结构没有清醒的认识,在课程教学之初必须让学生从懵懂状态中清醒。例如进行开放式讨论,让学生们谈谈自己的理想,将来的理想职业,可以把学生们的理想职业归纳为工程设计、工程管理、售后服务、销售等。把往届毕业生就业岗位统计数据(如图1所示)向学生们展示,和他们一起分析就业岗位分布情况:2008年工程管理占40.5%,工程设计占24.3%,产品销售占16.2%,产品设计、自主创业等占
少数。作为专科大学生,基础理论知识和本科学生相比偏弱,要和本科学生竞争工程设计岗位不容易,销售、自主创业等则需要积极参与社会实践活动,不断提高自身社会交际能力、敏锐的市场洞察力和创业能力。经过不懈的课程学习和踏实的实践训练,从事工程管理、售后服务等实践性较强的工作有较大优势。以往届优秀毕业生的成功就业、创业例子,告诫学生们要踏实学习,诚恳做人,恰当选择,激励学生们自强自信、服务社会、实现自我价值。开放式的讨论增进了学生们对就业前景的认识,认清未来道路,引导学生进行符合自身特色、贴合实际的职业生涯规划。
图1三年来毕业生就业岗位分布
2.以工作项目为驱动,把学习情景转换为工作情景。
为配合培养学生职业行动能力的培养目标,我们积极整合各种版本的教材、空调工程公司设计施工资源、设计院设计案例、学校现有教学资源,构建工学结合教学新体系。设计了全新的中央空调课程教案和课件,教案和课件以一个完整的中央空调工程设计工作项目为线索,按照工程设计工作习惯分解为10个工作任务,整个教学任务结束后实际上是指导学生完成了一个中央空调工程设计工作。课程开始之初,学生们都能接到由教师下发的中央空调工程设计任务,学习过程转换为由教师指导的自主工作过程,学生转换成企业暖通工程师角色。为完成每个工作任务,学生在教师引导下进行咨讯、讨论、制订工作方案并执行、自我检查等工作,教师主要在资讯环节讲解基本知识,每个工作任务讲解都有工程设计案例支撑,并在一些必要环节融合校内的中央空调模拟试验台和中央空调参观实习等,使教学内容贴合工作实际,紧扣专业热点、难点,紧跟行业发展步伐,并适当增加运行管理、概预算等方面的知识,使学生在课堂上的所学与就业市场上暖通行业对于人才的需求相对应。把学习情景转换为工作情景,让学生在校期间能感受到企业的工作氛围和工作程序,许多学生就业后都反映这样的课程教学能够让他们真实的接触工程实际,就业上岗后能够很快上手。
3.灵活运用多媒体技术,把工程实际素材引入课堂。
教育心理学研究表明:人获取的外界信息中,83%来自视觉,11%来自听觉,3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,l%来自味觉。显然,增加视觉、听觉信息量是提高课堂效率的重要途径。多媒体素材可以直观且生动地表现以前传统教学法无法表达或难以表达的一些内容。中央空调工程系统庞大、机器多、管道复杂,学生仅靠文字资料进行学习是远远不够的。我们开发了工学结合素材库,搜集、制作了200多个典型动画素材,把多年收集的中央空调工程施工现场、工程实例的照片、录像等进行处理、归类、整合,并精心挑选一些经典作品引入课堂教学。图片、动画可以宏观展示空调工程的构成、原理和观察不到的空气流动、温度变化等,而施工工地、工程实例的照片和视频可以从微观展现实际工程中机器的结构、安装和管道连接等细节。从我校学期期中教学检查中学生反应的情况来看,学生们对于这些工学结合的素材引入课堂感到非常精彩,能够让扑朔迷离的知识难点透析易懂,真正能感受到工程施工的氛围,激起对工作的向往,大大激励学习积极性。
4.迎合企业工作实际需要,强化专业素质和能力培养。
学校的教学资源有限,学校中的“学”与企业的“做”如何有机联系起来需要不断探索和创新。采取灵活的教学形式和时间、工学交替的方式,将学校教育与生产现场教育有机结合,力求实现学生职业能力与企业岗位要求之间“无缝”对接。在广泛调研后构建的中央空调教学新体系中,把学生的职业行动能力包括社会能力、方法能力和专业能力作为培养目标,这一目标的培养必须迎合企业工作实际需求。
(1)团队协作,培养社会工作能力。
在项目驱动教学过程中,学生各小组需要团队合作完成各个工作任务,最终完成工作项目即某实体建筑的中央空调工程设计。在此过程中需要学会与业主交流获取业主的意图、建筑功用、建筑结构以及气象参数等信息,遵循实际工程严谨的设计思路和步骤,团队成员逐渐培养良好的从业心态和奉献精神,学会相互沟通、相互信任、合理分工、相互协调。在完成每个项目教学后,小组团队汇报工作进展,同时对其他小组的工作进行综合评价,这样大大开拓了工程视野,培养了专业价值观念,学会了快速整理获取信息、辨识能力,社会工作能力得到锤炼。
(2)工学结合,课堂教学与实践教学结合,培养专业核心能力。
在教学过程中,创设工作情景引导学生进行学习,结合中央空调课程设计和参观实习培养工程设计能力和创造能力。联合桂林市晨光新能源有限公司、建筑设计院等单位,整合企业资源和学校教学资源,设计了一套以实际工程案例为支撑的教学课件用于课堂教学。学生在学习过程中要完成一个实体建筑的空调工程设计大作业,该作业完成后再深入细化,完成详细施工图和设计说明书即为中央空调课程设计。中央空调实验、中央空调工程参观实习穿插在课程教学中,实验和参观实习是课堂教学和课程设计的依托,也是理论深系实际的学习。学生可以随时探究校内的中央空调模拟系统,可以利用中央空调参观实习机会深入空调工程现场、施工现场,与企业空调运行管理人员、施工人员面对面进行密切交流,逐渐培养学生的专业认同、专业工作能力成长,逐步形成和巩固学生的专业价值观念,有利于学生今后职业生涯的成长。在工作情景中学习,边学习边联系工作实际,在工作实践中学习成长,学生能够体会到知识的重要性、感悟书本知识和工作实际的联系、差异和内在关系,知识层面和理性层面都能得到实质的提升,职业行动能力逐步培养并强化。
(3)引入先进软件技术,提供竞争能力。
中央空调工程设计计算主要由设计员人工完成,计算工作量很大。许多空调工程企业尤其是中小型空调工程企业,为了提高企业服务能力和生存竞争力,加快工作节奏,把工程设计、施工周期缩短,这给企业的暖通工程师带来新的挑战。面对市场新变化,我们提出了应对措施。学生在掌握了手工制图基本技能后,进入专业AutoCAD课程,学习应用计算机软件绘制工程图纸。结合中央空调工程工作实际,要提高工作效率,跟上行业企业快节奏步伐,还必须引入新计算机软件技术。天正暖通THvac、鸿业暖通ACS具备建筑物绘图、空调工程负荷计算、空气处理方案计算、水系统和风系统计算,以及由平面图自动生成系统图、轴测图、机器设备和材料分类统计等强大的功能。据业内专家估计使用天正暖通THvac进行空调工程设计其工作效率比传统的手工计算、AutoCAD制图高5倍以上。向学生们推荐了这些先进软件,在学生中掀起了学习钻研的热潮,成功举行了天正暖通THvac学习研讨会,同学之间踊跃交流自己的学习经验,在中央空调课程设计中有相当部分同学使用它们进行工程设计。先进暖通软件技术的介入极大提高了学生的工作效率和工程设计能力,提高了他们的行业竞争能力,也得到众多实习企业的好评。
5.充分发挥网络课程优势,对学生课余学习进行引导。
结合开发的工学结合教学素材库,开发了以工作过程为导向的中央空调网络课程,视频、动画、施工现场等素材可以创造工作情景且帮助学生解惑,学习教案和课件能够引导学生以企业工作思路进行业余学习,在线测试栏目可以引导学生从内容繁多的教材内容中明确需要掌握的内容,通过课程论坛和学生进行职业生涯规划、学习方法、知识和技术、工作经验等的交流,在对课堂教学进行补充同时帮助学生形成正确的人生观和价值观,融合暖通行业历史、发展现状、趋势等,搜集整理工程案例,强化学生对暖通行业工作的感性和理性认识,触发学生就业创业情怀。
四、总 结
以工作过程为导向推动中央空调课程教学改革,建立教学新体系,以培养学生的职业行动能力为目标,较好地把课堂教学与实践教学、理论教学和企业工作实际、培养目标与市场需求相结合,切实保障学生社会能力、专业核心能力等的培养。2007级暖通专业毕业生在11月下旬,就业率就已超过了70%,这证明了学生的职业行动能力得到了众多企业的青睐。
今后我们将继续积极推行工学结合的教学模式,以此为人才培养模式改革的重要切入点,带动专业改革与建设,为区域经济的发展培养更多高质量的技术人才。
参考文献
1 王 艳.德国双元制职业教育的特色及其启示[J].武汉工程职业技术学院学报,2009.21(2):54~58
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:
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中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)04-0112-03
进入21世纪,在汽车工业蓬勃发展的新形势下,汽车空调已经成为改善乘坐舒适性的一种不可缺少的重要设备,被广大汽车制造商和用户所认可,它代表现代汽车的发展水平。因此,《汽车空调检修》课程已经成为各职业院校汽车检测与维修专业的必修专业课程。但是,许多为现代汽车工业培养后备人才的职业院校的汽车维修专业仍然按照传统方式进行教学,在教学过程中,诸多的不适应性越来越明显地显现出来,亟待对《汽车空调检修》课程的教学方法进行改革创新。
教学改革的指导思想
近年来,国家对职业教育的关注度不断提高,财政拨款逐年增加,各种软、硬件设施日益增强,这些都为职业教育的改革发展提供了前所未有的契机。突破传统,探索开发符合现代职业教育规律的新型教学模式,采用优化的基于工作过程开发的《汽车空调检修》教学改革理念,在于参照现代汽修企业的实际工作任务和流程,设计适合学生课堂训练的学习情境。该课程方案不追求《汽车空调检修》课程架构的系统性,而是构建解决空调实际故障工作任务过程的系统化学习过程,带领学生模拟实际工作流程去完成一件真实的工作任务。
教学改革的目标
为把教改落到实处,使培养的学生真正能适应企业的需求,就需要对汽修企业深入调研,调研汽车空调项目的检修是日后学生在汽修企业所面临的工作任务之一。传统的《汽车空调检修》按照章节式学科体系对空调系统的结构组成、部件名称、功能作用、技术参数、检修项目与方法逐一讲述与实训练习,但没对维护作业项目进行归纳和分析,所以传统的教学方式不符合企业的实际需要。为此,基于工作过程开发的课程,通过对《汽车空调检修》课程重新汇总和设计,按照汽修企业实际工作情况制定学生应该学习的实训项目,以最终确定该课程的下列学习目标。
培养学生的专业能力 能够熟练掌握汽车空调各系统的作用、组成、结构和工作原理;能够正确使用各种汽车空调检测仪器、仪表和工具;能够熟练掌握汽车空调各总成的拆装步骤,方法和技术要求;能够对汽车空调零部件、总成进行检验、调整和修理;具有正确分析空调电路图的能力;掌握汽车空调系统常见故障的诊断与排除的能力。
培养学生的方法能力 能针对汽车空调系统分析问题、制定计划与解决问题的能力;合理使用工作手册,查阅资料自主获取汽车空调相关知识的能力;掌握汽车空调新知识、新技术的能力;具有较强的自学能力、知识自我更新能力,能总结规律,积累经验。
培养学生的社会能力 具有良好的行为规范及职业道德;具有较强的组织协调和团结协作的能力;具有一定的语言表达、沟通交流能力;具有良好的心理素质和克服困难的能力。
教学改革的开发实施
课程的教学目标确定后,就要选择以空调检修的真实工作任务为载体,改革原有章节式的课程内容,创建学习情境,每一个汽车空调学习情境要涉及一个或多个教学实施项目。教学实施项目就是学习情境的具体化,以完成一件或多件具体的、具有实际应用价值的学习任务为目的的一系列独特的、复杂的并相关联的活动。确定学习任务的基础是职业的典型工作任务,它来源于汽修企业生产或服务实践,能够建立起学习和工作的直接联系。
经过对汽车空调维修工作任务的过程分析,遵循从简单到复杂循序渐进的原则,制定《汽车空调检修》课程教学的4大部分学习情境,7个实施项目,18个具体工作(学习)任务,合计56学时的教学安排(见表1)。
构成学习情境的基本要素必须保证学校中的学习任务与企业中的工作任务非常相似或完全一致。在收集和设计学习情境时,始终要注意工作过程的完整性原则,即一个完整的学习情境要包含任务目标、任务分析、工作计划、决策指导、实施过程、评价总结等6个步骤,以下结合实例逐一分析。
任务目标 教师向学生展示有空调故障的车辆,指定任务目标。设置的任务应与学生的知识、能力水平相适应。例如,在讲授汽车空调制冷系统这部分内容时,根据学生已经具备的基础理论知识和学生日常对空调的了解,创设了“空调故障排除——汽车空调完全不制冷故障”这一情境,提出“如何解决汽车空调完全不制冷”这一问题。可以采用学生角色扮演的方法或模拟在汽修企业真实情境下,引起学生解决该问题的兴趣。教师向学生提供与该车辆相关维修资料,规定活动范围、条件和完成时间,并给予必要的帮助和提示。
任务分析 要求教师精心设计任务,对其要进行分析,筛选出符合学生日后就业岗位的学习任务。这当中还要结合学生的学习情况,考虑到学生的能力范围和认知水平。对于“如何解决汽车空调完全不制冷”这一问题,在教师指导下学生根据汽车空调的故障现象,通过思考提出了可能产生此故障现象的原因。如:制冷系统管路破损、压缩机损坏、制冷剂泄漏、冷凝器散热不良和鼓风机故障等。此时,教师再进行归纳总结,明确提出所要讲授的课程内容,即工作任务:(1)汽车空调制冷系统的常规检测;(2)汽车空调制冷系统的检漏;(3)汽车空调制冷剂加注。
工作计划 任务明确后,安排学生思考、讨论。要求学生收集相关空调维修资料采取独立或小组方式制定几个不同的计划。教师接受学生咨询,监控学生讨论,并听取各工作小组汇报工作计划或方案,教师根据汇报情况在必要时进行授课,使学生获取汽车空调相关的知识。在有效地完成工作计划方面,借鉴德国“双元制”教学模式中的“工作页”的形式。工作页的主要内容根据《汽车空调检修》课程特点,包含计划准备、工作流程、维修资料、维修手册、技术规范、安全保障、时间安排、工具、耗材和检测设备等清单,在教师指导下,学生逐项填写工作页内容的过程,实际上就体现了教师教和学生学的过程。当工作页完成之后,就意味着学习任务的完成。
决策指导 教师对各种计划方案归纳总结,对其中的缺陷给予指导,并对计划的变更提出建议,形成统一的工作方案。决策指导对于培养学生自主学习能力、沟通交流能力起着重要作用,是培养学生解决实际问题能力的重要途径。还有,教师要着重强调学生在动手操作过程中可能存在的安全问题、正确的操作方法和应急处理实施方案。如,冲注制冷剂时的操作方法和安全防护。
实施过程 在决策指导后,按已确定的统一工作方案,并在维修资料、工作页等学材的指导下实施任务。在完成任务的过程中,在操作的关键环节上,教师亲自示范并说明,学生认真观察并模仿操作,这样可尽量减少学生在学习过程中走弯路,以提高学习效率与保证授课质量。在进行汽车空调制冷系统的常规检测时,教师要强调歧管压力表在连接制冷系统前要确保手动高低压阀处于关闭状态,在可靠连接后才可开启各表阀。在进行汽车空调制冷系统的检漏时,检测探头要距离被检测点不超过5 mm,探头移动的速度要慢,不能快于3 cm/s,并且必须检查每一个管路接头的整个圆周。在进行汽车空调制冷剂加注时,高压加注方法不能启动发动机,否则制冷剂罐可能爆裂,且制冷剂罐要倒立;低压加注方法必须启动发动机并开启空调,且制冷剂罐正立,制冷剂以气态形式注入系统,否则压缩机可能会损坏。以上这些关键步骤,教师必须说明并示范,以利于学生在较短的时间内掌握知识要点。在学生产生结果偏差或不符合设定的任务目标时,必须加以干涉纠正。
评价总结 针对《汽车空调检修》课程的评价方式强调对评价标准与方法的设计,通过教师点评、组内评价、学生自评等方式,确定各种评价方式在总评的比例。评价标准依据理论知识、专业技能、合作学习表现、资料收集能力、学习态度、安全操作规范等方面制定。教师通过最终的总结,让学生对所学的知识与技能进行再认识。对已学过的知识和已掌握的技能重新整理和归纳,构建出符合学生自己的知识体系,让每个学生对知识和技能实现真正的掌握。
每一个基于工作过程开发的学习情境都应遵循“完整的工作过程”这一原则。为了创建有效的学习情境,教师必须充分调研,了解学生就业的汽修岗位所需的典型工作任务,特别是要从学生的角度来观察、思考汽修企业的工作环境和工作任务,并有意识地把工作中的事件与教学内容联系起来。为此,在教学方法的选择上应采用以学生为中心的教学方法,教师在学习过程中充当组织者和指导员的角色。既促进学生对汽车空调知识的理解和技能的提高,又加深对工作过程的认识,这样才能建立汽车空调的理论知识、维修技能与学习情境的紧密联系。
教学改革的实践效果
突破传统的教学思维模式 让学生在一个个鲜活的情境中学习,学生身临其境,培养学生在校即在企的情境,实现学校—企业的无缝对接,有效地将汽修企业的工作情境移植于学校的教学环境中,将学生在学校掌握的专业知识运用到汽修企业中去。
该教学改革突出学习情境的合理创建 以空调维修的真实工作任务为主线,让学生成为学习的主体,教师起主导作用,培养了学生的独立思考能力,有效地提高了学生的创新能力和解决实际问题的能力。学生也由以前被动的接受知识转变为主动获取知识,让学生自己在不断的探索中掌握适合自身的学习方法,进一步提升了学生的专业技能。
有利于培养学生的合作能力 该过程让每位学生都参与了项目实施,完成整个工作过程,并以小组合作的形式论证了自己的观点。同时,过程中也会遇到各种困难和障碍,学生团结协作克服障碍完成任务,达到了增强学生克服困难的信心,培养团队合作精神及组织协调能力的目的。
增加了教师与学生间的交流机会 教师可以有效掌握学生对知识的掌握情况,学生在完成既定的工作任务过程中能及时获得教师的正确指导,改变了教师讲、学生听,教师一言堂的局面,实现了真正意义上的师生互动式教学。
笔者已多年担任《汽车空调检修》教学工作,在所任教的学院引入基于工作过程的《汽车空调检修》教学改革,并在我院2007级、2008级汽车检测与维修专业的学生中贯彻实施。实践表明,每位学生的实践动手能力均有大幅度的提高,真正成为能文能武的高素质人才。我院学生分配到丰田、大众、雪铁龙等汽车维修部门后均能较快地适应工作。当我院再次对各用人单位进行回访工作时,各单位负责人均表示学生的动手实践能力较强,能独立处理一般车辆空调的常见故障,对于复杂问题在师傅指导下也能很好地解决,并希望再分配几名像这样的学生到他们的单位工作。
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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:
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“建筑环境与设备工程”专业的前身是1998年专业目录调整前的“供热空调与燃气工程”专业,而后者是1993年由“供热通风与空气调节”和“燃气工程”两个专业合并而成。更名为“建筑环境与设备工程”之后,教指委在组织有关学校和人员进行研讨的基础上,提出了该专业的新的培养目标和培养计划(以下简称“新方案”),并据此组织了教材编写。至今有指导性意义的新方案出台已10年有余,为专业的发展起到了积极的促进作用。
但随着专业的快速发展,新方案难免有缺陷和考虑不周的地方,各学校在实践过程中对新方案的利弊都有切身的体会和认识。最近几年教指委多次组织了不同形式和不同内容的教学改革研讨会,听取大家的意见和建议,以不断改进和修订培养方案。我校建筑环境与设备工程专业是从2001年开始全面执行新方案,本文以我校的实践为基础,并结合与兄弟院校的交流,对建筑环境与设备工程专业的培养方案进行探讨,并提出一些建议。
一、专业的课程体系
新方案与旧方案相比,变动最大的是课程体系。现就我校教师在教学实践中形成的共识,对课程体系提出若干思考。
1.“流体输配管网”是新方案增设的课程,主要内容为泵与风机、本专业涉及的各种流体输配系统及其水力计算方法、管网的理论分析和数值分析等[1],这些内容对于本专业的学生培养来说都是很重要的内容。
泵与风机的内容过去与流体力学在同一本教材中,名称为“流体力学泵与风机”。作为课程则有两种处理:一是一门课程,与教材同名;二是分为“流体力学”和“泵与风机”两门课程,用同一本教材。各种流体输配系统及其水力计算的内容,过去均在专业课程(比如“供热工程”、“工业通风”等)中学习。
新方案增设“流体输配管网”课程的初衷是将原来各专业课中与流体输配有关的内容,集中在一起学习,有利于学生认识其共性,并可以减少内容的重复[2]。但是从教学实践来看,这样安排是不恰当的,原因有三:一是在专业课中不能不讲热媒的输配系统。以供暖工程为例,单管系统、双管系统、单双管混合系统、垂直系统、水平系统、上分式系统、下分式系统等这些供暖的系统形式及其特点和应用条件,在专业课是必须讲授的。既然如此,在“流体输配管网”课程中再罗列出来必然重复。目前的实际情况就是在“流体输配管网”和专业课的教材里都有这部分内容。二是就水力计算的内容来说,虽然不同的系统(水系统、蒸汽系统、风系统等),水力计算的原理基本相同,但计算方法却有许多的不同,因而合并到一门课程中,从内容上并不能合并,教材不能减少篇幅,学习不能减少学时。从实际情况看,“流体输配管网”的教材中,是把原来各专业课中有关水力计算的内容,全部照搬过来,因系统不同,方法不同,只能按系统分开讲述。三是无法安排上课的时间。如安排在专业课学习之前,则由于学生对专业课的有关内容不了解,而使这部分内容的学习效果较差,在各校交流时,这一点已经成为共识;如安排在专业课学习之后,则与其他内容(比如泵与风机等)应当安排在专业课之前学习发生冲突,并且实际上将出现有的专业课学习之后,进行课程设计的时候,因没有学习水力计算和泵与风机的内容而不能进行完整的设计。
因此。我们建议,管网的理论分析和数值分析部分进入“流体力学”课程,本专业的各种流体输配系统形式及其水力计算仍回到各专业课,而将“流体输配管网”课程更名为“流体机械”,以现有的泵与风机内容为主。另外增加两部分内容:一是本专业涉及的各种阀门。尤其是电动调节阀、平衡阀、自力式压差控制阀和流量控制阀等新型阀门。近年来这些阀门已经被广泛应用于供暖和空调工程之中,对改善系统的性能具有很好的作用,有必要让本科生系统学习和掌握,而目前只是在一些专业课中简单提及,对工作原理、应用条件和选型方法没有详细的介绍。二是泵与风机的变速控制技术。供暖空调系统的一个显著特点是热(冷)负荷经常变化,为了响应负荷的变化,应当随之调整热媒的参数和流量,而集中调整流量的方式就是改变水泵风机并联运行的台数或者改变水泵风机的转速,这不但是保证供暖空调效果的需要,更是节能的需要。改变并联台数只能实现流量的阶梯式变化,技术也比较简单;而改变转速则可以实现流量的连续变化,技术也相对复杂,因而水泵风机的变速技术成为近年来供暖空调领域的研究热点,也被认为是这个领域重要的节能技术之一[3]。而目前的教材内容中,对于水泵风机的变速,只是分析其节能原理,缺乏工程中如何实现的内容,近年来这方面的研究成果和工程实例是丰富多彩的。
2.“热质交换原理与设备”也是新方案增设的课程。增设这门课程的初衷,也是将原来过去分散在各专业课中与热质交换设备有关的内容,集中在一起学习,有利于学生认识其共性,并可以减少内容的重复[2]。而这样做与“流体输配管网”一样存在无法安排上课时间的问题,即安排在专业课之前,则由于学生缺乏专业课知识的背景而学习效果不好,若安排在专业课之后则与一些较为基础的内容应当在专业课之前学习有矛盾。并且实际上也会出现,专业课结束之后进行课程设计的时候,学生仍不能进行换热设备的计算,使课程设计不能完整进行。
因此,我们建议取消这门课程,同时在“传热学”课程中,根据专业课内容的需要,适当加强传质方面的内容,而本专业涉及的各种热质交换设备及计算,仍回到各门专业课中。实际上热交换原理就是传热学,质交换原理就是传质学,“传热学”是本专业主要专业基础课之一,已经包含这两方面的内容。传热与传质,其规律有基本相同的数学表达,但毕竟是两种物理现象,所以可以考虑在加强传质方面的内容之后,将“传热学”更名为“传热传质学”。
3.新方案将原“供热工程”的室内供暖部分、原“工业通风”和“空气调节”的部分内容合并[4],设“暖通空调”课程,目的是将室内热湿环境的控制技术集中在一起学习。从教学实践看,这样做有不尽合理的地方。室内供暖系统与室外供热管网均为集中供热系统的组成部分,前者为后者的用户,二者之间有许多的联系,比如前者的系统形式及散热器选择与后者的情况就有着密切的关系,因此这两部分内容不宜分开。通风工程是本专业的一个重要方面,是指以通风的方式改善室内(厂房内)空气质量的技术手段。新方案设置的“暖通空调”课程仅包括将室外的新鲜空气引入室内,将室内的污浊空气排向室外,无需对空气进行除尘和去毒处理的通风系统。其实这种系统较为少见,技术上也很简单,所以“暖通空调”课程的主要内容实际上成了室内供暖与空调部分内容的合并,二者是不同的技术方式,所以内容上也无法融合。而对于工业厂房中需要对含尘、有毒气体进行处理后再排放的通风系统,则单独开设课程,名称为“空气污染控制”(有的学校为“通风工程”)。
鉴于以上情况,我们建议,取消“暖通空调”课程,室内供暖部分回到“供热工程”课程,恢复“空气调节”(或者“空调工程”)课程,有关通风的内容(不包括空调工程的通风)全部进入“通风工程”课程。从各校的实际情况看,有不少学校已经按如上方案运行,而没有执行教指委的新方案。我校在执行教学指导委员会的新方案10年之后,于2010年开始改为如上方案。
4.“制冷技术”是旧方案和新方案都有的一门课程,作为空气调节的冷源,一直是本专业的主要专业课。实际上热泵与制冷有相同的热力循环,都是付出一定的能量代价,使热量从低温热源流向高温热源,在低温热源一端形成制冷效应,在高温热源一端形成制热效应。若利用其制冷效应,则称为制冷;若利用其制热效应则称为热泵;当然随着节能技术的发展,愈来愈多的系统两种效应同时利用。并且,就空调系统的热泵来看,往往是同一台机器,夏季制冷而成为制冷机,冬季制热而成为热泵。过去,由于热可以由煤炭等一次能源燃烧而较为容易地获得,而不必购置制冷机(热泵机)这样昂贵的机器及耗用宝贵的电力来获得,所以制冷机(热泵机)的制热效应长期没有被充分开发利用。随着能源的日益紧张,节能意识的日益增强,人们才逐渐重视并利用制冷机(热泵机)的制热效应,进行低品位能源的开发和应用[5]。在我国,除了风冷热泵稍早一些,1990年前后,水环热泵、地下水地源热泵、地埋管地源热泵才开始逐渐引进和应用,20年来,尤其是近10年来热泵技术在我国空调领域的应用有了飞速的发展,已经广泛应用于中央空调和家用空调。
鉴于以上情况,我们认为:(1)由于热泵与制冷在原理和设备上的同一性(或统一性),二者的学习应在同一门课程中。关于课程的名称,如果从无论热泵和制冷都是“使热量从低温热源流向高温热源”来看,可以采用“热泵技术”;如果照顾习惯并把内容提示的更为明确,可以采用“制冷与热泵”。(2)要与时俱进,大力加强热泵方面的内容,把近年来我国乃至世界上热泵技术的发展和工程经验提炼到教材中。
总结以上意见,我们提出的本专业课程体系的基本框架如下:
专业基础课——流体力学、传热传质学、工程热力学、建筑环境学、流体机械。
主要专业课——供热工程、空调工程、通风工程、锅炉及锅炉房设备、制冷与热泵、建筑设备自动化以及燃气方面的课程1~3门。
二、专业的培养目标定位
专业的培养目标,对本专业培养方案的制订、教学计划的安排以及考生、家长和社会各界对本专业的认识,都是很重要的。新方案对培养目标的表述为[2]:培养适应21 世纪我国社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展,基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有创新意识的建筑环境与设备工程专业高级技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑室内环境及暖通空调、建筑给排水、燃气供应等公共设施系统、建筑热能供应系统的设计安装调试运行管理以及建筑自动化系统的方案制订,并具有初步的应用研究与开发能力。能在设计、研究、安装、物业管理以及工业企业等单位从事技术与管理工作。
对这个表述我们谈一些想法:(1)1998年颁布的新专业目录中有给水排水工程专业,能够从事建筑给排水系统的技术工作,显然是该专业的培养目标之一。那么,在建筑环境与设备工程专业的培养目标中也有建筑给排水,就出现了两个专业培养目标的部分重叠,我们认为是不妥当的。学习一些相邻专业的课程,有利于工程之间的配合,当然是可以的。但培养目标不应当重叠。(2)表述中出现了“室内环境”,实际上,建筑环境与设备工程专业只能够解决室内的空气环境问题,即空气的温度、湿度、洁净度以及空气品质,而其他环境问题主要应当是建筑学专业考虑的。并且将“室内环境”及“暖通空调”并列也不恰当,因为室内空气环境的控制,正是通过暖通空调系统来实现的。
这里,借鉴新方案关于培养目标的语言模式,我们给出一个培养目标的表述:本专业主要培养营造建筑内空气环境的高级技术人才,毕业生能够从事工业与民用建筑供暖、空调、通风等系统和集中供热系统、燃气供应系统的设计安装调试运行管理以及建筑自动化系统的方案制订,并具有初步的应用研究与开发能力。能在设计、研究、安装、物业管理以及工业企业等单位从事技术与管理工作。
三、专业名称
对目前的专业名称“建筑环境与设备工程”,本专业的教师和学生有很多的议论,社会各界包括考生和家长普遍感到困惑。首先,“建筑环境”是什么含义呢?从字面上可以是建筑外的环境,也可以是建筑内的环境,并且“环境”一词含义广泛,而本专业的主要任务是营造建筑内的空气环境。其次,建筑设备是什么含义呢?显然是建筑使用所应当配置的设备,自然包括暖通空调、燃气,也应该包括给排水、电梯、消防、强电弱电系统等,明显超出了本专业的范围。所以我们认为,现行的专业名称,与本专业的任务和培养目标之间有一定的不吻合度。这里我们提出几个专业名称,供有关方面参考。
1.空气调节工程。人们一般认为,采用制冷机(热泵或其他方式)生产冷量(热量),来营造和控制室内热湿环境的系统为空调系统,实际上供暖可以提高室内空气温度,通风可以提高建筑内空气洁净度,改善空气质量,因而供暖和通风可以说是广义的空气调节。所以采用这个名称,与本专业的主要任务较为吻合,对于社会各界以及考生和家长正确认识这个专业都更为有利。这个名称的缺点是未能反映燃气供应。
2.空气调节与燃气供应工程。这个名称倒是概括了本专业的全部任务,但似乎也有不妥。将“空气调节”与“燃气供应”并列,而实际上二者并不具有必然联系,难免让人感到奇怪。再者,从本专业的任务来看,主要是前者,后者的比重较小。
据我们的了解,许多学校在执行新方案的过程中,与我们有相同或相似的体会和困惑,致使目前各校对新方案基本构架的执行,有许多的差异。当然,教指委提出的培养方案基本构架是指导性的,并不具有强制性,各校完全可以根据师资力量的特点、社会需要、地域等情况制订自己的培养方案。但是如果教指委提出的培养方案基本构架本身能够在实践中不断地改进和修正,那么就会更加有利于专业的发展。
参考文献:
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任务单导学模式的构建,需要教师本着系统化的教学设计思想,坚持以生为本、以学定教,提高任务单编制与实施的科学性、针对性,并适时对教学效果进行反馈与评价。
(一)以生为本,合理划分学习小组
由于学生的来源与构成比较复杂,学生在学习基础、学习能力等方面呈现出比较大的差异性,所以教师要避免过于单一化的任务教学模式,满足不同层次学生的学习需求。对此,教师可以根据学生的个性特征,对学生进行合理分层,然后划分成若干个学习小组,让小组内的学生共同承担学习任务,加强学习中的知识分享与相互协作。例如,在《电路的控制》这一章节,会涉及电源开关、点火开关、灯光开关和组合开关等方面的内容,有些电路故障的检修比较简单,有些则比较复杂。这时教师就可以将学生分成几个小组,让学生以小组为单位总结各个开关系统中容易出现的电路故障以及相应的检修措施,锻炼学生团结协作的能力。
(二)以学定教,科学编制任务单
在任务单导学模式下,任务单是教师实施课堂教学的重要介质和载体,是学生学习探究的指针和引擎,因此科学设计任务单的类型与知识容量就显得格外重要。教师一定要紧紧围绕每节课的教学内容和学生的学习需求,对每节课的任务单进行精心设计与制作,这样才能让学生更加明确学习的任务目标,发挥任务单的“导学”功能,为高效课堂的构建奠定良好的基础。例如,在讲到《汽车电路图的读图要领》时,一节课任务单的编制既不能内容过多,又不能内容过于简单,教师一定要结合学生的学习基础和接受能力,递进式地让学生掌握常用图形符号、读图方法与读图技巧,这样才能促进学生专业素质循序渐进地提高。
(三)教学做合一,有效完成任务单
任务单的实施过程即学生的学习过程,所以任务单的完成情况就成为打造高效课堂的关键。在任务单的实施过程中,教师一定要践行“教学做合一”的教学理念,借助任务单的导学功能,积极打造高效课堂。例如,对于汽车空调系统的检修课程,任务单的编制就要有层次性和针对性。教师可以编制作业前的准备、车辆的初始化检测、空调制冷剂的回收与加注、空调性能检验等任务,然后再对每个任务进行细分。如针对“空调制冷剂的回收与加注”这一任务,教师可以再制定二级任务单,创设有针对性的学习情境,让学生在近似真实化的情境中探索学习,这样可以有效提高学生的学习兴趣,提高任务单的完成质量。
二、任务单导学模式下中职汽修课程设计中应注意的问题
(一)合理确定任务容量,重视学生学习兴趣的激发
有的教师为了增加课堂教学容量,任务单的设计存在过多、过深的问题,这就使部分学生很难完成课堂上的任务要求,进而失去了兴趣和动力。因此,教师在教学过程中要重视对学生兴趣的引导,充分激发学生的学习热情和探究欲望,让学生变被动学习为主动学习。
(二)充分发挥任务单的导学功能
在任务单导学模式下,“导”是教学的核心与关键。表面上看各个任务是独立存在的,但是要想实现有效教学,还需要加强各个任务之间的联系,这样才能充分发挥任务单的导学功能。所以,中职教师在设计任务单时,要重视任务单之间的逻辑关系,引导学生由简到难、由旧到新地学习,实现知识和能力循序渐进的提高。
(三)任务单的完成要引导学生把握问题的关键点
任务单无论是在编制环节,还是在执行环节,教师都应当紧紧围绕课程教学的目标,在教学过程中引导学生准确把握问题解决和任务完成的关键点,这样学生在完成任务单的过程中才能不断地复习旧知识、增长新知识,实现专业素质与能力的不断提升。
引言
根据教育部1998年颁布的全国高等学校本科专业目录,将原供热通风与空调工程和燃气工程两个专业合并、调整、拓宽组建而成建筑环境与设备工程专业。新专业建设既要考虑原专业的课程体系和教学内容,又要考虑社会经济发展的需要,拓展专业面。全国专业指导委员会对专业培养方案作了大调整,主要遵循三个原则。第一,特色原则。本专业核心基础是建筑环境科学,代表课程是“建筑环境学”,它反映了本专业与热能动力工程专业的根本区别。第二,学科原则。学科为主、兼顾专业的原则是本科培养方案“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的具体体现。第三,共性原则。建立专业培养方案的总体框架,使之在课程设置和教学内容上,将共有的基本理论、技术原理从专业课中提取出来,形成了一个专业技术基础平台,如建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网[1,2]。经过十多年的改革和完善,全国各高校的建筑环境与设备工程专业办学日趋成熟。本文结合我校建筑环境与设备工程专业的办学实际情况,在凸显特色方面,进行了一系列的改革和建设。
一、我校建筑环境与设备工程专业的历史演进
湖南科技大学建筑环境与设备工程专业筹建于1992年,并在采矿工程和矿山通风与安全工程两专业中组织部分学生开办暖通专业课程辅修班,1994年在原矿山通风与安全工程专业设置供热通风与空调工程专业方向。1997年成功申报了供热通风与空调工程专业并正式招生。1998年,国家教委调整专业目录,本专业更名为建筑环境与设备工程专业。自1994年来,我校建环专业已招收学生17届,为企业培养了1000余名专业技术人才。2006年,我校获得供热、供燃气、通风及空调工程硕士学位授予权,并于2007年开始招收硕士研究生。2008年,我校建筑环境与设备工程专业成功申请为湖南省特色建设专业。
二、我校建筑环境与设备工程专业的特色建设成效
通过近五年的特色建设,我校建筑环境与设备工程专业的师资力量得到了加强。现在共有教师16人。职称结构:教授4人,副教授3人,讲师9人;学历结构:博士学位8人,硕士学位8人;学缘结构:分别毕业于10所高校,大部分有两个专业以上的学习经历和工作经验。在课程和教材建设方面,老师们整合了课程内容,制订了富有特色(矿业、新能源技术和应用型)的本科人才培养方案,先后主编或参编了全国性专业教材7部,正在主编建筑环境与设备工程特的色教材《地下空间环境控制技术》和《建筑节能技术及工程》。在实践教学方面,加大实验室建设力度,用“三平台双路径”实验室建设模式[3]新建成了较完整的专业实验室,结合特色,新建了地下空间环境控制实验室。2006年“实验室建设与科学研究互动培养创新人才的研究与实践”获湖南省教学成果三等奖。同时加强校外实习基地的建设,我校建筑环境与设备工程专业实习基地湖南凌天科技有限公司被评为湖南省优秀实验室;与湘潭平安电气集团有限公司共同成功地申报了“湖南省矿山通风除尘装备工程技术研究中心”。通过参与工程技术研究中心的建设和实验室建设,专业建设与科学研究互动相长,教师的实践能力和工程能力得到了加强,教师的科研项目质量和数量大幅提升,近年来教师获得了一批具有地下空间特色的纵、横向科研项目,继而提升了培养学生应用能力的平台,拓宽了学生的知识面和专业面,提高了学生就业率,专业发展态势良好。
三、特色专业思路与原则
3.1 用已所长,培育矿业特色
各高校中各专业办学的背景、条件、历史不尽相同,只有深刻领会各地区各行业该专业的内涵和外延,才能培育出行业特色。我校建筑环境与设备工程专业与许多高校不同,它隶属能源与安全工程学院,与矿业工程有着紧密的联系,这就为本专业形成行业特色打下了基础。
从办学历史看,我校建筑环境与设备工程专业的前身为矿山通风与安全工程专业,该专业完全是为煤矿开采服务的,其主要目的是为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境。我校建筑环境与设备工程专业服务对象从过去的单纯为矿业服务,转变为同时为矿业与建筑两大行业服务,拓宽了学生的知识面,增强了学生的就业能力。建环专业和原矿山通风与安全专业的基础非常相近,均以流体力学、工程热力学和传热学等为专业基础课,而建筑环境与设备工程专业侧重于为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境。随着矿山开采逐渐向深部深入,井下工作环境高温、高湿愈来愈突出,工作面温度超过35℃、相对湿度接近100%,工人中暑现象频有发生,井下高温已成为了矿山安全生产的灾害。在这种情况下,为矿山井下空间创造舒适的气候条件,将是建筑环境与设备工程专业拓展的一个重要方向。
从专业教学内容看,我校建环专业具有地下工程特色[4,5]。建环专业主要是针对地面建筑的,为地面建筑提供舒适的室内环境。我校建筑环境与设备工程专业在强调为地面建筑服务的同时,强调为地下工程服务,要求学生将所学的建筑环境控制理论,灵活地、创造性地应用于地下空间的环境控制与维护。然而由于地下空间的特殊性,地面建筑的室内环境控制与地下空间的环境控制不尽相同,地下建筑工程有着更大的特殊性和更高的安全性。因此,在教学中,在教授学生基本的室内环境控制理论的同时,突出强调普通的环境控制理论在应用于地下空间时的特殊性。在强调环境控制理论的地下应用时,要求学生不要将地下空间仅局限于矿山,城市地下空间和其它的地下空间利用(如地铁、隧道、地下仓库等)同样是室内环境控制研究对象的范畴。正是在教学与科研过程中,同时兼顾了地面与地下,强调了建筑环境控制理论在地下空间的应用,拓宽了学生的知识面,强化了学生对所学知识的灵活应用能力,使得学生的就业更有了发展的空间,同时也进一步增强了专业的地下空间环境控制特色。#p#分页标题#e#
3.2 体现前瞻性,发展再生能源技术
人才培养只有跟上时展的步伐,才会被社会接纳。能源与环境是当今社会发展的两大主题,如何安全、高效地开采和使用不可再生能源,以及合理开发和利用可再生能源,是实现我国能源环境可持续发展所必需解决的重要课题之一。我校建环专业与能源产业联系紧密。一方面是由于我校建环专业具有浓厚矿业特色(地下空间环境控制),主要体现在该专业与能源开发的关系,促进煤矿安全、高效生产,更好地服务煤矿企业,是该专业目标之一。另一方面,建筑能源在国家的总能耗中占有相当大的比例(约占30%左右),有效节约建筑能耗,创造安全、舒适、健康的工作环境,更是该专业追求的目标,这体现了该专业与能源节约的关系。然而,无论如何节约,不可再生能源资源也总有消耗殆尽的一天,开发和利用可再生能源,才是实现能源、环境可持续发展的最终途径。如何合理地开发和利用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源,是该专业下一步的追求目标。因此在课程设置中,开设了建筑节能方向选修课,在专业课程的教学中,向学生灌输能源的重要性,树立学生节约能源的思想,开阔学生开发和利用可再生能源的视野。在培养方案和课程设置中,加强了能源节约和可再生能源利用方面的教学,更好地为我国经济和社会朝着科学、可持续、协调的方向发展而服务。
3.3 科学定位,突显应用性
我国高校的建筑环境与设备工程专业,多数是为民用建筑服务,主要是从事民用建筑的通风、空调、采暖等相关工作。然而,从专业建设的开始,我校该专业就将其专业定位为“工业与民用相结合”的建筑环境与设备工程专业。一方面是由于我校具有浓厚的工科背景,与煤炭工业有着紧密的联系;另一方面,也是看到了工业发展的势头和工业对环境与安全人才的需求。特别是工矿一线企业需要大量的应用型人才,这就为我们这类高校毕业生提供了机会。因此,在制订培养方案和进行课程设置时,特别强调了专业的实际应用性、针对性、适应性。如加强了工业通风与除尘课程的教学,尤其是地下空间的通风与除尘。近年来,电子、医疗、食品、精密机械等一些特殊行业发展迅速,这些行业往往需要高度洁净的生产环境,急需要从事洁净空调的设计、安装与维护的专业人才。为了满足这一需要,我们在国内较早地开设了《空气洁净技术》专业选修课,并编写了我国第一部《空气洁净技术》国家级规划教材。
四、特色专业建设实践
4.1 人才培养模式
我校建筑环境与设备工程专业的人才培养目标是:坚持全面体现“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”以及要全面推进素质教育的时代精神,培养能适应21世纪社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展具有基础扎实、知识面宽、素质高、能力强、有创新意识和一定创新能力,掌握建筑环境与设备工程管理的基本理论和方法,具备建筑环境与设备工程师的基本能力,能从事室内建筑环境设计和管理的应用型复合人才。
为了实现以上人才培养目标,我校建环专业本着“加强文化素质教育、基础教育、拓宽专业面为基础;以矿业为特色;以工程实践为根本;创造较好的工程实践环境”的思想,制订了富有特色的培养方案。为了大力加强实践环节和工程训练,我们先后在四家单位建立了实习基地。并将工程能力培养贯彻到教学大纲、实验大纲、设计大纲、实纲当中。
在体制模式上,努力为学生提供因材施教的环境和教育发展的空间,实行学年学分制,即按课程课时来计算学分,学分作为学籍处理和评优评奖的依据,保留按学年升留级和退学制度,采取主辅修制。在过程模式上,采取分段培养模式,即“2+2”的培养模式,这种模式将教学全过程分为基础学习和专业学习两个阶段,前阶段注重基础和人文知识的培养,后阶段加强专业知识和工程能力的培养。
4.2 调整课程体系
从培养目标出发,按建筑环境与设备工程专业能力的要求,结合我国经济建设和社会发展对专业人才的需求,制定和调整建筑环境与设备工程专业课程体系。设立三个平台的课程体系:基础平台、专业基础平台和专业方向平台[6]。整个课程体系在基础课和专业基础课的设置上,贯彻了宽基础的原则。基础课和专业基础课涉及数学、物理、化学、机械、力学、电学、计算机应用、管理科学等学科,还包括了建筑环境与设备工程专业所必需掌握的专业基础知识如工程热力学、传热学、流体力学和建筑环境学等。
在专业课设置上,强调了专业知识的全面融合,对建筑环境与设备工程专业的原有课程进行了彻底的删、拆、并、增等处理,将供热工程、通风工程、空气调节课程知识有机地结合在一起,成为一门新的课程《暖通空调》。在充分研究学科知识的基础上,对原专业课程进行全面的精炼和整合,建立新课程体系的框架,设置《流体输配管网》、《热质交换原理与设备》等课程,将原来的《锅炉与锅炉房设备》调整为《空调冷热源工程》。率先开设专业选修课《空气洁净技术》,并编写国内第一部《空气洁净技术》本科教材。为了形成自己的特色,开设了《矿井通风与安全》、《地下空间环境控制》等相关专业课,将建筑室内环境延伸到“地下空间”,尤其是将地下空间降温、通风除尘、噪声治理等内容融入到课堂教学中,拓宽了学生的知识面,使我校建筑环境与设备工程专业的学生能成为各大中城市所迫切需要的人才[7,8]。
4.3 加强实验室建设
建筑环境与设备工程专业实验室建设卓有成效,创造性地提出了“三平台双路径”实验室建设模式。经过近20年的建设,现已逐步建立起通风、空调、制冷、供热、传热传质和热工等六个专业实验室,拥有粒子图像测速仪、高速摄像仪、空调机组性能综合实验系统、风洞、色谱仪等大型仪器设备,以及常规的温度、湿度、风速、流量、压力、有害气体浓度、粉尘粒径和浓度等参数的测试仪器和仪表,完全满足专业实验的要求。另外,专业还设有数值仿真实验室,拥有FLUENT、PHEONICS、ANSYS等数值仿真软件。实验教学用房面积达1000余平方米,设备总值800余万元。#p#分页标题#e#
4.4 改革实践教学模式
改变实验教学模式,培养学生主体意识。本专业在完善现有实验的基础上,开发设计型综合性实验,要求学生独立设计实验方案,自拟测试方案和实验报告,掌握大型暖通空调设备性能的测试方法,并分析各设备性能的影响因素,充分发挥学生的思维能力和学习能动性,为开展本专业的实践教学创造良好的实验环境。
改革课程设计模式。主要是改变设计选题,将课程设计进行深化和拓宽。改变过去由教师指定内容,由学生按一定要求、一定形式进行设计的模式,由教师提供基本设计条件,而具体设计方案由学生自由选择,要求学生提出自己的设计思路和方法,使学生在设计过程中能主动寻找问题、发现问题、解决问题。为了提高学生对本专业知识的综合运用能力,将制冷课程设计与空气调节课程设计结合起来,将空调设计对象作为制冷站的一个用户,制冷站将为其提供冷源[9]。将供热工程和流体输配管网课程设计结合起来,将热源、热用户、管网输配系统作为一个整体进行考虑,有效地提高了学生综合分析问题和运用所学知识解决实际问题的能力[10]。
改革实习模式。专业实习主要有认识实习、生产实习和毕业实习。过去认识实习安排在专业课授课之前,生产实习一般安排在第三学年末。这种实习安排存在两个不足,一方面,实习模式老化。现在的毕业生自主择业,有相当大比例的学生毕业后只是从事相关专业的工作,实习内容与学生今后的工作内容缺乏紧密联系;另一方面,实习经费短缺、实习场地有限。因此,我校建环专业积极进行校外实习基地建设,选择具有专业先进水平的企业作为校外实习基地,并于2009年我校建环专业的实习基地被列为湖南省优秀实习基地。校外优秀实习基地建设为学生提供了方便的工程现场和实习平台,使学生的实践能力与主体意识得到了进一步的提高。
4.5 强化科研,以科研促教学
在实验室建设与科学研究相结合的10年中,我们取得了较好的成绩。近年来承担了省级和校级教研教改课题10余项,制作了专业基础课和专业课的多媒体课件。在科研方面,承担了国家自然科学基金、国家发改委项目、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅重点项目和优秀青年基金、湖南省科技计划项目及横向课题等共计80余项;其中利用实验室完成了科研项目近20项,获得省市科技进步奖5项;在实验室实验的基础上发表的研究论文30多篇;科研为实验室开发研制了实验设备10台。共申报专利6项,其中发明专利2项,获实用新型专利授权4项。在国际刊物、国内重要刊物上近200篇,其中被三大检索收录40余篇。这些成果的获得不仅提高了老师的科研兴趣,同时也极大地鼓舞了学生参与科研活动的愿望;在科研中促进了教学,在教学活动中提高了科研水平,师生双方都获得到了不同程度的进步。
4.6 彰显办学特色,全面提高学生综合素质
随着我国改革开放的不断深入,国民经济的快速增长,人们物质生活水平不断提高,建筑环境与设备工程专业在近年来有了长足的发展。到目前为止,全国共有140所高校设有该专业,年招生人数1万余人,每年毕业生的就业压力很大。我校建筑环境与设备工程专业虽然办学历史不长,但在以下两方面有较强的优势,形成鲜明的行业特色:
其一,我校原是矿业类高校,主要为矿山服务,为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境是我校建环专业的任务之一。上世纪90年代初,随着改革开放的纵深发展,社会对人才需求发生了一定的变化,我校及时调整了专业服务对象,从单纯为矿业服务,转变为同时为矿业与建筑两大行业服务,拓宽了学生的知识面,增强了学生的就业能力。我校建环专业的专业基础没有发生根本转变,都是为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境,只是研究对象由原来的单纯地下空间转变为了同时研究地上、地下空间。因此,我校建筑环境与设备工程专业是在原矿山通风与安全专业基础上的拓宽,具有明显的矿业特色(地下空间环境控制)。
其二,我校原矿山通风与安全工程专业为建筑环境与设备工程专业具备矿业特色(地下空间环境控制)奠定了人才基础。大部分老师具有采矿工程及建筑环境与设备工程两个专业的学习经历,原矿山通风与安全专业的大部分仪器设备(如风洞、风网、粉尘、噪声及有害气体的检测装置、风压、风速、流量等测量仪表等)和图书资料都可为建筑环境与设备工程专业共享。此外,教师的许多科研项目涉及矿井瓦斯、粉尘等有毒有害物质的控制、矿井高温、高湿环境的调节、噪声的治理以及通风网络分析与调节等,均与矿业工程相关,煤矿企业是我校建环专业毕业生就业的途径之一,拓宽了学生的就业渠道。
五、结 语
高校间的竞争,很大程度上是办学特色的竞争,只有重视和加强专业特色的建设,才能增强学校的核心竞争力。我校建筑环境与设备工程专业经过十几年的建设与发展,在办学基本条件、师资队伍、课程体系与内容等方面进行了有益的探索和建设,形成了具有我校特色的建环专业人才培养模式与培养方案,培养出了一大批宽口径、强基础、有特色的综合性高素质人才,该专业的毕业生普遍受到用人单位的一致好评。
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1 建筑环境设备施工组织与经济课程主要内容
建筑环境设备施工组织与经济涉及的内容非常多,概括起来包括两个部分,一部分是施工组织与管理课程的内容,另外一部分则是工程经济方面的内容。而这两部分的内容对应的是工程管理专业的核心知识和工程造价方面的核心知识。因此,建筑环境设备施工组织与经济课程的教学目标包含了两个方面的内容。
施工组织与管理部分主要介绍建筑安装工程项目管理、项目组织及项目管理目标; 熟悉工程施工成本、进度、质量和安全目标控制的基本方法; 了解建筑设备安装合同的概念订立、履行和管理,掌握合同违约责任的界定和施工索赔。培养学生从事工程施工组织和管理的综合能力。这些内容对应工程管理专业的核心课程:工程项目管理、工程设计管理、工程合同管理、施工组织与管理、工程质量管理[3].工程经济部分主要是工程造价及其计价的基础知识,包括: 工程造价的计算原理、方法与工具; 编制施工图预算和设计概算,进行工程量清单计价的基本方法; 工程招投标、施工合同的订立、合同的履行、变更和终止、合同违约责任以及施工索赔等方面的内容。这些内容也对应工程造价课程体系当中的概预算课程、工程经济学、合同管理等[4].由上面的介绍可以看出建筑环境设备施工组织与经济是一门综合性非常强的课程,不仅包括工程管理方面的内容,还要求掌握工程经济方面的基本知识,知识点多,又相互关联; 既有基础理论,又有很强的实用性和操作性。
2 建筑环境设备施工组织与经济课程现状
现有的课程体系当中存在如下的现状。
2. 1 课时安排较少
本人所在的学校教学计划中,本课程安排了 32 个理论课时,使用教材《建筑设备安装工程经济与管理》( 第二版) .而上述两个方面的基本内容,很难在 32 个课时内全部实现。此外,现有的课程体系设置中没有安排课程设计的环节。而在工程管理和工程经济相关专业的课程当中都设置有课程设计、毕业设计实践环节来强化理论知识的实际操作。
2. 2学生的相关基础知识缺乏
本课程面对的是建筑环境与能源应用专业的本科生,规范中设置的课程体系当中( 见表 1) ,传统的暖通空调的核心技术基础和专业课设置的较多,而建筑设备施工组织与经济课程需要的支撑课程如工程经济学和工程管理学等方面的相关课程则没有设置,学生在学习本门课程时基本没有相关的基础知识和概念。在这种情况下,要求同学在较短的课时内接触比较陌生的课程,教学难度相对较高。
3 教学方法改革的探索
针对现有课程体系设置的现状,笔者在进行建筑设备施工组织与经济课程教学时,为了提高教学质量,避免填鸭式的教学效果,进行了有益的探索。
1) 采用案例教学法,培养实际操作能力。由于本课程不仅要介绍基础理论知识,更要培养同学一定的实际操作能力,而案例教学法无疑是一个良好的手段 [9,10],既可以避免简单概念和方法的灌输,又可以解决同学不知道如何学以致用的问题。例如,在讲解项目管理有关概念和方法的时候,以暖通空调的实际工程案例进行即兴分析讲解; 讲解概预算和清单计价等,首先讲解最新版的预算定额和计价方法,通过工程案例,带领同学们在课堂进行实际操作,将基本概念如工程量清单、直接费和间接费等融入到实际操作中。
2) 采用参与式教学方法,激发学生的学习兴趣。参与式教学,是相对于“布道式”教学而言。参与式教学是新型的教育理念,其主要特征在于激发学生的学习兴趣,提高其学习积极性[5-7].根据参与式教学的基本原理,笔者开展了如下实践: a. 在讲述本课绪论部分的时候,从介绍本专业毕业生未来就业出发,如果从事工程管理方面的工作需要获得相关的执业资格证书,如注册建造师、注册监理工程师、注册造价工程师等,将这些考试的大纲与本课程的教学大纲进行对比,从而使同学对于本课程的重要性有一个感性的认识。b. 在讲述工程项目管理相关内容时,先介绍项目管理的基本概念以及项目管理成本、质量和时间目标,然后从同学们的大学学习、生活规划举例,带领同学以学习或者生活片段作为一个项目进行管理,利用所学的概念对成本、质量、时间目标进行分析探讨,让同学结合自己的大学学习生活对项目管理的方法有一个直接应用。通过采用参与式教学,带领同学将本门课程与未来的工作和生活结合,充分激发学习兴趣。
3) 避免采用程序教学法,充分利用多媒体手段。传统的程序教学法思想,按教材内容和框架组织教学,或根据教材内容编写案例并进行教学[8].本课程具有内容多课时短的特点,采用程序教学法必然无法在较短的课时内保质保量的传授相关内容,为此,在进行教学时充分利用多媒体手段进行组织教学。a. 通过多媒体形象化展示抽象的理论内容,使得学生有直观的认识。如讲解到施工平面、工作面、施工段等抽象概念时利用施工现场的图片进行分别讲解,同学们一目了然。b. 利用多媒体手段展示工程管理类软件的使用和操作方法。如在讲解网络计划、施工组织设计等时,使用专业施工管理软件讲解有关例题和方法,较原有的板书或者 ppt 讲解不仅提高了效率,还让同学们对专业软件的使用有了初步了解。
4 总结与展望
建筑环境施工组织与经济是本专业的核心专业课程,是建筑环境与能源应用专业复合型专业技术人才知识结构当中重要的一部分,是将来从事管理工作乃至成为行业领导者的重要基础。
本文针对本课程知识点多课时少的特点,对课程教学改革进行了探索。通过对笔者所带学生的跟踪,绝大多数同学们可以在课程结束后掌握施工管理与工程经济方面的基本知识,并且在毕业参加工作后较快的适应相应岗位的要求,有的同学较快通过执业资格考试,取得了较好的教学成果。目前,新的专业教学规范正式实施不久,培养目标和课程体系有了一定的调整,本门课程需要根据培养目标进一步调整与其他专业课的关系,进一步进行教学改革,如增加课程设计部分或者在毕业设计和相应专业课的课程设计时适当增加相对应工程管理与经济的内容,以弥补授课时间不足带来的问题; 进一步利用参与式教学、案例教学法和多媒体等手段,创新教学模式,激发同学们的学习兴趣和热情,提高教学质量。
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指导教师方面存在的问题
(1)部分指导教师的工程经验不足。部分指导教师没有实际的工程背景,也没有进行过真正的工程设计,他们只是通过课本的学习对实际的工程设计有部分的了解。部分教师具有很强的研究能力,在研究性课题方面做的较好,但是在工程设计类课题中,他们却不能熟练地应用一些工程标准和较新的设计理念与方法。
(2)部分指导教师的精力不足。随着高等学校大规模的扩招,教师的增长速度不能与学生的增长速度同步。因为学校的教学任务相对较繁重,教师在指导毕业设计的同时,还担负较多的理论课教学任务和其他的工作任务,所以教师不能投入全部的精力在学生的毕业设计上。
(3)指导教师评定成绩比较宽松。毕业设计是最后的教学环节,考核的方式与常规的考试有较大的区别。一方面因为现在高校毕业生就业困难,用人单位对学生的成绩也有一定的要求;另一方面现在高校毕业生的就业率是衡量一个学校和专业的重要指标,所以教师在这一环节对学生的要求也相对宽松,学生的成绩较高。
学生自身存在的问题
(1)毕业设计与就业的冲突。大部分学校的毕业设计是在最后一个学期进行,此时学生也正处于一个特殊的时期。部分已经找到工作的学生,因为所选择的毕业设计题目与将来的工作联系不大,所以他们不能认真对待毕业设计这个非常重要的环节。按照企业的要求,个别已签约的学生必须到企业进行顶岗实习,所以这部分学生也不能有效地完成毕业设计任务。而没有找到工作的学生,要花费大量的精力和时间去寻找工作,所以这部分学生也没有把太多的精力投入到毕业设计上。
(2)学生的重视程度不够。由于受社会大环境的影响,部分学生没有把主要精力投入到学习上,尤其是毕业设计环节。因为学生知道,一般情况下教师很少给不及格的成绩,所以他们只利用教材上的知识,而不使用设计标准和有关的实际工程方面的资料,这就使设计与实际的工程实践脱节。
提高毕业设计效果的对策
(1)加强管理,提高教师和学生的积极性。各高校应制定更切实可行的毕业设计学生考核标准,并加强教师的培训,创造更多的机会,让教师参加工程实践或到设计院进行进修及培训。对于毕业设计指导教师应尽量减少他们其他的教学任务,以保证教师有足够的时间和精力用在毕业设计中。要加强毕业设计题目的审核,以保证设计题目的水平和足够的任务量。在学生进行毕业设计期间,应加强检查和督导,主要是指导教师的指导,辅以教学管理部门的检查,及早发现问题。学校应加大资金投入,提供更多的资源。同时应培养学生有效利用公共资源的能力。
(2)采用设计团队的方式。一人一题的设计方式存在很多不足,所以采用团队的设计方式是一种较好的方法,这样即可以避免学生的抄袭行为,也可以培养学生的团队协作精神和学到更多的知识。
在实际的工业设计中,不可能一个人完成一个大的设计任务,例如建筑设计中的建筑环境系统的设计,就包括空调系统设计、供热系统设计、给排水系统和消防防火系统设计。即使某个设计人员只负责空调系统的设计,为了更好地完成设计任务,也需要与给排水系统、消防防火系统和电气系统的设计人员,以及建筑设计师进行沟通。又如在建筑环境专业的毕业设计中,在毕业设计开始时,按照建筑物的规模和建筑环境系统的设计工作量,指定2~4名学生组建一个设计团队。通常情况下较小的建筑物,2个人为一个设计小组。一个学生主要进行空调系统设计,另外一个学生进行给排水、消防系统及供热系统(如果需要)设计。在学生的实际设计过程中,小组成员之间需要经常的讨论、协调。在完成自己设计任务的前提下,学生之间可以互相帮助,共同书写设计报告和说明书。因为不同的设计需要相互交叉工作,所以设计成员之间可以学习到更多的知识。
因为采用了小组的方式,不同的小组采用不同的建筑物,每一名学生有自己的设计任务,这样可以避免学生的抄袭行为。在其他专业的设计中,也可以采用设计小组的方法,因为遇到问题后,设计小组成员之间可以进行讨论,决定采用什么样的设计方案以解决出现的问题。
(3)毕业设计时间的协调和调整。毕业设计是培养学生综合应用所学各种知识的能力,通过毕业设计可以锻炼学生的独立思考和团队协作能力,以及合理有效地利用各种资源,完成规定任务的能力。为了避免学生在最后一个学期不能拿出足够的时间和精力去完成毕业设计,可以在毕业设计的时间安排上进行适当的调整。让学生在第七学期得到毕业设计的题目,由指导教师帮助学生进行设计准备和资料查询。对于研究性的题目,学生不可能完全掌握设计中用到的所有知识,所以学生可以通过自学的方式来补充他们所欠缺的知识。如果学生有足够的时间,他们可以进行部分的先期研究、文献查询、计算方案确定和系统设计方案确定等工作,这样在最后一个学期的毕业设计中,大部分学生可以较好地完成毕业设计任务。
(4)CAD制图能力的培养。大部分学生均能很好地掌握基本的AutoCAD,但是对于工程应用中的一些计算机制图技术和操作,了解的却较少。如在建筑环境设备系统的设计方面,空调系统、给排水系统的设计人员需要在建筑图上进行管道和设备布置,他们需要将建筑图作为背景进行设计,而有时建筑图可能要进行改动,所以空调设计方案也要随之变动。而在AutoCAD课程中学生没有接触到如何将建筑图插入到空调系统的图纸中,以及如何调整比例和建立建筑背景图的连接方式。在给排水和空调系统图中,不同类型的管道采用不同的线形、尺寸和颜色,学生需要掌握如何设置管线的线型和如何在输出设备上准确地打印。对于偏重设计类的专业,学校应该加强工程设计方面的AutoCAD和专业设计软件方面的投入,培养和训练学生实际应用计算机制图的综合应用能力。
(5)将毕业设计与科技写作课程相联系。虽然学校开设了科技写作方面的课程,但学生在学习这门课程时,还没有进行毕业设计和课程设计,所以学生不能有效地把课程中的内容与实际相结合。而在毕业设计阶段,当学生真正用到写作知识时,他们又不知道如何写技术报告、设计说明书和论文。在开题报告和毕业设计答辩阶段,学生不能有效地组织自己的语言,以及如何在较短的时间内把自己的想法表达清楚。部分学生不能有效地使用PowerPoint来做口头表述。
2.熟悉汽车修理环境、修理工具。为以后走上工作岗位积累一定的知识与经验。
3,开拓我们的视野,增强专业意识,巩固和理解专业课程。
4.通过现场维修实习和企业员工的交流指导,理论联系实际,把所学的理论知识加以印证、深化、巩固和充实,培养分析、解决工程实际问题的能力,为后继专业知识的学习、课程设计和毕业设计打下坚实的基础。
布线
现在越高档的车,其电控部分越复杂,传感器越多,其线路非常繁多。在安装时要特别注意其走向和每条线束的用途。否则就会出现线束太短或过长等问题。这要求修车师傅对车的线路走向要非常熟悉。在接插线合时要特别注意观察对接两个插头孔的大小、孔位、颜色等特征。
装仪表和工作台
仪表总成的电路是现代集成电路,只需要将相应的插头插在上面即可。工作台上要安装空调风量控制口、负驾驶位置安全气囊和固定工作台的支架等部件。
实习收获及总结
总的来说这次实习给了我两个方面的收获:工作环境的适应与社交;理论与实践的结合。