建筑环境与能源应用工程专业实践类教学探索

蒋婧，孙铁柱，王丽娟，狄育慧

（西安工程大学 城市规划与市政工程学院，陕西 西安）

一 引言

建筑环境与能源应用工程（简称“建环”）专业的学生毕业之后大部分于科研院所、设计单位、施工企业、管理部门、城市公用事业单位、房地产公司和监理公司等企事业单位就业，其专业涉及面广，学科多，设备种类多，复杂，是一个实践性很强的专业[1]。着力培养学生理论与实践相结合的能力，架起理论研究与工程实践的桥梁。加深和领悟专业知识，使理论教育与工程实践应用相辅相成。因此，认知实践、生产实践和毕业实践等实践性教育环节在本科的教育课程体系中发挥着举足轻重的作用。

实践教学是工科类高等院校专业教学的重要组成部分，对培养创新型工程应用人才起着决定性作用[2-3]。但目前随着大学生人数日趋增多，很多高校在培养学生的过程中，教学资源不均衡，呈现出实践教学的比重相对减少或不够深入的画面。陈海飞等学者提出了一种改革生产实习模式的方法，并指出很多高校对实际实习过程不够重视，没有达到预期的实习效果[4]。杨辉等学者针对现有的动手教学方法指出了实践领域的难点、学生人数过多、考核方式单一等问题，建议将BIM技术引入到实践教学中，以提高教学水平和教学质量[5]。学校要面向区域经济社会，服务区域经济，促进知识、能力、素质全面协调发展，培养具有较强社会适应能力和竞争力的高素质应用型人才，为此，专业必须与区域特色紧密结合，注重学生实践技能的培养，以实践教育为核心。

因此，针对当前实际教学中存在的问题，以西安工程大学建环专业为例，对本科专业实践教学的基本内容和教学基本要求详细介绍，分析了目前各类实践教学方法存在的主要问题，提出探索改进教学发展时间、内容和方法的途径，更好地培养学生能够全面发展。

二 实践教学的任务

（一） 教学内容

实践教学的分类，以及具体安排的时间。每类实习的具体内容：

建环专业的实践教学主要包括了认识实践、生产实践和毕业实践。认识实践安排在学习专业课程之前，包括专业知识讲座（校内教师和校外专家讲座）、参观校内实习基地及相关设备模型、实习课件学习、现场参观实习等部分内容。

认识实习是教师带领学生参观并讲解，初步了解：（1）空调系统，通过空气调节技术应用专题讲座、校内暖通空调实验室参观、校外基地和空调系统参观等。（2）供热通风系统，通过供热工程技术、区域供热发展前沿、工业通风技术与应用专题讲座部分、参观校内燃气供热管网综合实验室及校内建筑的通风系统等。（3）制冷热泵系统，通过制冷热泵行业发展概况专题讲座、参观校内焓差实验室系统等。（4）燃气设备及输配系统，通过燃气行业发展概况专题讲座、参观校内威能燃气实验室等。（5）蒸发冷却空调系统，通过蒸发冷却空调技术专题讲座、热力系统及动力装置多媒体课件学习与仿真机培训等。认识实践是紧密结合本专业空调、通风、制冷等主干学科，是对本专业所用风管、水管、阀门的原理，对暖气系统、空调系统、制冷系统的初步认知，是深入学习的第一步。

生产实习是建环专业重要的实训环节。学生进入相关公司从事工程建设工作需要掌握：（1）制作弯头、安装风管等，包含放样、下料、加工、掌握弯头的制作及风管的安装等。（2）常用制冷系统及空调机组设备组成和安装。（3）拆装暖通常用的阀门和管件，掌握阀门基本参数代号、分类；了解阀门的构造、工作原理和用途。（4）微型暖气系统安装，使用管钳、压力管钳、管子割刀、管子绞板、板牙等工具；掌握散热器的安装程序、管道保温；掌握管材选用、管件加工、阀门与支架的安装要求及步骤。（5）现场参观空调系统、冷冻站，掌握空调设备的工作方式、空调的各种形式等，冷冻站中冷机的形式、安装、运行及机房中水系统的流程、常用通风系统的形式及工作流程。此外，要掌握识图能力。

毕业实习是学生在毕业设计前进行专业工程设计或科研项目的专项实习。学生结合自己的兴趣和职业道路，进入相应大中型企业现场，对本专业所学内容进行学习设计过程、收集资料及确定方案、设备系统施工安装及管理运行、技术经济分析等，它增强了使用所学基础理论和专业知识来分析和解决工程和科学研究中现实问题的能力，并为毕业设计和未来的工作提供坚实的基础。

（二） 教学要求和知识技能点

认识实践使学生接触实际生产和科研项目，使他们了解供暖、空调、通风、冷热源系统的结构和主要设备，燃气的基础知识以及民用和商业燃气器具、天然气输配系统的基本组成部分。对建筑环境与能源应用工程中的各种热力系统和设备的作用和结构有较明确的认识；并对建筑环境与能源应用领域中对设备生产、施工安装、系统调试、运行管理等有一定的了解；了解专业建筑环境及其设备系统知识要点与整体教学布局。了解专业的研究对象和学习内容；增加学生对建筑行业及专业系统、设备及主要应用的感性认识，提高对建筑环境控制、城市燃气供应、建筑节能和建筑设备智能化等工程领域的理解以及学生的工程意识和解决实际问题的初步能力，为学习专业课奠定了坚实的基础，增强了学生学习专业知识的能动性。

因此，加强实习环节的培训对于毕业后顺利通过注册工程师考试具有重要作用[6]。根据建环专业本科指导性专业规范，本科教育应建立认识实习的实践模块[7]。

毕业实践通过校内实践与校外参观相结合教学手段，使学生了解并掌握弯头的制作步骤及展开图绘制方法，使学生认识、了解常用制冷系统、空调机组工作原理及常用设备，拆装暖通常用阀门及管件，安装微型暖气系统及带领学生现场参观空调系统、冷冻站及通风系统。

培育学生理论与实践相结合的基本能力，锻炼学生的创新能力，加强学生的团队协作精神。

毕业实习是为了加深学生对所学专业知识的理解，拓宽专业视野，使学生在建筑环境与能源应用工程项目规划、设计、施工及管理工作等方面得到综合训练，培养学生严谨的科学态度和求实的工作作风，提高学生综合运用所学理论基础和专业知识来分析和解决工程和科学研究中实际问题的能力，完成毕业设计。

三 实践教学现状存在的问题

目前，建环专业实训环节的方法和具体内容日趋完善，但还存在一些问题，主要是实习时间的合理安排、实习基地的建设和具体实习内容的方法等，主要体现在以下几个方面。

1. 认识实践环节的合理设置。认识实践是本专业学生开启专业知识大门的首要环节，目前在用的培养方案中将认识实践和生产实践合并在一起，放在了第5学期，部分专业课已经开设并学习完毕，再进行流水式的认知参观，意义不大，且不能较好地促进对专业设备、系统等想象联想不到，对专业显然无法达到认识实践的根本目标。

2. 实践基地的建立是实践活动顺利开展、实践教育质量保证的基础。当前的实习地点大多数是通过老师的个人关系，多为专业相关的企业单位，随着公司工程规模化生产和自动控制技术的提高，学生的动手实践能力大大降低，即低参与度、低主动性和低积极性。实践的内容和时间无法保证，实践以参观、走马观花的方式进行。实践效果大打折扣。

3. 实践方式单一，学生兴趣不高。建环专业涵盖采暖、通风、空调、燃气、锅炉等诸多方面。但一般的实习主要集中在换热站、制冷机房、锅炉房空调末端等，实际通风、空调系统设备的安装过程、锅炉房建设基本无法实现。因此，认识实践、生产实践和毕业实践在内容和方式上没有本质区别，导致实践内容重复，未能在实践大纲中体现各种实践的目标和要求。

4. 由于实践的特殊性，实践只能集中在工程的某一部分，且是已完成并投入运行的工程，工程管网的布置、管道敷设和系统施工等，无法全方位地了解整个流程等。

5. 未考虑学生就业方向的差异性，进行统一安排；实践安排时间不尽合理，比如，毕业实习时间在考研复试准备阶段等，造成学生对实践环节认知不够等。

四 实践教学的改进方法

针对上述问题出现的实践效果差等问题，可采取以下措施一一攻破。

调节认识实践的时间，将其安排在第4学期学习专业基础课之前。在老师的带领下，认识了解暖通空调的设备构造、产品外形、系统组成；在认知的过程中，引导学生探索，激发兴趣爱好，以进行专业知识学习时有针对性的补充和掌握。

学校、学院应加大对实际基地的建设。联合企业建立校企合作模式，不要只停留在教师联系公司和学生走马观花式的参观。创建供热、通风、空调、燃气、锅炉、机房等施工安装平台，使学生能够动手进行独立的实践体验。根据现有实践基地的性质和特点，本专业近两年开设了澳蓝（福建）实业有限公司、昆山台佳机电有限公司、西安唐华精工环境工程有限公司、西安秦华热力集团等十余个包括专业不同课程内容和体系的设计、施工和运营拓展的教学实践基地，实践基地建设有显著效果。

在原有实践参观的基础上，对采暖通风空调专业设备工作原理图、现场工作流程、设备节点做法、管道连接方式等保留图片资料；录制管道切割加工、散热器组对、通风管道加工等现场视频资料。结合专业实践需求，借助虚拟仿真实验教学中心建设、网络教学视频资料库建设等，结合专业教师、工程师的专业技术开发经验，参照本专业培养方向，分类建立图片、视频等多媒体实践素材库。基于实践性质、实践内容等情况，开发出实践教学软件，全面了解暖通空调系统。

合理安排毕业实践教学内容，结合学生的兴趣爱好、就业去向、毕业设计方向进行选题。将不同需求的学生和老师分组，有针对性地选择实践企业，注重实践操作，发挥学生发展的主体性和差异性，不仅可提高学生和老师的积极性，也是对学生发展切实有效的措施。

五 结语

实践教学是工科类高等院校专业教学的重要组成部分，是培育学生实践能力、创新能力、树立工程意识和提高综合素质不可或缺的环节[8]。因此，实践教学在未来教育教学发展中的重要性日益凸显。通过联合学校和学院对各类实践教学时间进行进一步的研究和重新安排；采用专业图片、视频等多媒体资料库开发实践教学软件来建立线上平台，增强对实践内容的立体掌握，对部分难以参观的内容做到全方位展示，参观或动手操作之前做到心中有数，增强对实践内容的全面了解和掌握，改革建环专业实践教学体系，全面提升实践效果。