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建筑环境与设备工程专业实验教学体系探索作者：申明召来源：《中国电力教育》2013年第11期摘要：以华北水利水电学院为例，分析了现阶段国内建筑环境与设备工程专业实验教学体系的现状和存在的问题，在构建新型实验教学体系方面进行了初步探索，并对此过程中可能存在的问题进行了讨论。
关键词：实验教学；创新能力；开放实验室华北水利水电学院（以下简称“我校”）自2000年开始正式招收建筑环境与设备工程专业（以下简称“本专业”）的本科生。
我校把本专业的培养目标定位为：培养具备供热、通风、空调、制冷、供燃气、建筑给排水、建筑电气等城市大型建筑热能供应系统和公共设施系统的设计、安装、运行、研发能力及具备特殊空间环境的设计开发能力的高级工程技术人才。
实验教学是本专业学生动手能力和创新能力培养的重要途径。
我校一直很重视专业实验教学，在实验室软硬件建设和实验项目开发上一直都有较大的投入。
但是建筑环境与设备工程专业的实验内容一般为随堂实验，即课程中附带的实验内容是作为该课程的一部分出现的，国内大多数院校的实验情况也基本类似。
经过多年的积累，实验内容基本完善，可以满足课程大纲要求，但仍存在一些问题。
[1]一、专业实验教学的现状1.对实验教学的重视不够实验教学一直以来都是工科院校培养学生能力的一个重要途径。
但是，很多学校的实验教学仅仅是课堂理论教学的补充、验证和延伸。
实验课一般不单独计入成绩，而是作为理论课成绩考核时的一个参考，导致学生对实验课的重视程度也远远不如理论课，甚至使很多学生形成了实验课上不上都行、上不上一个样的错误认识。
另外，对于实验教师来讲，实验教学是在专业课程之后开设的，在时间和实验室资源的利用上灵活性很小，这在一定程度上限制了他们的创造力和积极性。
付祥钊[2]等人对即将毕业的学生进行了一项关于建筑环境与设备工程专业实践环节的调查。
调查发现，学生肯定率最低的是实验。
除运行知识获得32%的肯定率外，其他方面的效果肯定率均只有20%左右，与毕业设计80%的肯定率形成了强烈反差。
建筑环境与设备工程专业课程建筑环境与设备工程专业是一门涉及建筑结构和设备系统的学科，致力于培养学生在建筑环境及设备方面的专业知识和技能。
本文将对该专业课程的内容和重要性进行探讨。
一、课程概述建筑环境与设备工程专业课程注重培养学生的实际应用能力。
通过理论学习和实践操作，学生能够熟悉建筑结构和设备系统的原理与设计，并具备在实际工程项目中运用这些知识的能力。
课程涵盖了建筑结构、暖通空调、给排水、电气照明等多个方面。
二、建筑结构建筑结构是建筑环境与设备工程中的重要一环。
学生将学习建筑结构设计的基本原理和方法，了解各种建筑结构材料的特性和使用，以及结构设计中的安全和可靠性要求。
通过课堂讲解、案例分析和实验实践，学生将具备设计简单建筑结构的能力。
三、暖通空调暖通空调是建筑环境与设备工程的核心内容之一。
学生将系统学习空气调节原理、制冷制热设备、风管设计等知识。
通过实验室实践和模拟项目设计，学生能够熟练掌握暖通空调系统的设计、安装和调试。
这些技能对于提高建筑室内环境的舒适度和能源利用效率至关重要。
四、给排水给排水是建筑环境与设备工程中的重要组成部分。
学生将学习给水系统和排水系统的设计和施工技术。
他们将了解给水系统和排水系统的原理、设备选型和工程布置。
通过实验和实际项目的实践，学生将培养出良好的给排水工程实施能力。
五、电气照明电气照明系统在建筑环境与设备工程中起着至关重要的作用。
学生将学习照明系统的设计原理、照明设备的选择和布置，以及灯具的安装和调试方法。
通过课堂讲解和实验实践，学生将具备照明系统设计和施工管理的技能。
六、课程重要性建筑环境与设备工程专业课程对于培养建筑领域的专业人才至关重要。
学生通过学习这门课程，能够获得与建筑环境和设备工程相关的专业知识和技能，为他们今后从事建筑设计、施工和运维等工作奠定坚实的基础。
同时，该课程的重要性还体现在以下几个方面：1. 助力可持续建筑：建筑环境与设备工程专业课程培养学生关注建筑能源利用效率和环境可持续性的意识，推动可持续建筑的发展。
建筑环境与设备工程专业实验指导书目录等截面伸展体传热特性实验 (2)离心泵综合性能测定实验 (5)散热器热工性能测定实验 (10)室内气象参数测定实验 (14)流量和流速测定实验 (20)热网水力工况实验 (26)空调系统运行工况实验 (30)除尘器性能测定实验 (34)燃料发热量测定实验 (38)等截面伸展体传热特性实验一、实验目的及要求本实验是传热学课程的一门综合性实验，包含传热学和建筑环境测试技术这两门课程的知识点：等截面伸展体传热特性和电位差计的使用。
本实验的目次是：1、通过实验和对实验数据的分析，深入了解伸展体传热的特性，并掌握求解具有对流换热条件的伸展体传热特性的方法。
2、掌握手动电位差的工作原理及使用方法。
二、根本原理具有对流换热的等截面伸展体，当长度与横截面之比很大时〔常物性〕其导热微分方程式为：0222=-θθm dxd 式中：m —系数，Fum λα=θ—过余温度；C t t f ︒-=,θ t —伸展体温度，℃f t —伸展体周围介质温度，℃；α—空气对壁面的换热系数；)/(2C m W ︒⋅ u —伸展体周长；m d u ,π=； F —伸展体截面积；)(42122d d F -=π伸展体内的温度分布规律，由边界条件和m 值定。
三、实验装置及测量系统1、实验装置试验装置由风道、风机、试验元件、主副加热器、测温热电偶等组成。
试件是一紫铜管，放置在风道中。
空气均匀地横向流过管子外表进行对流换热。
管子外表各处的换热系数根本上是相同的。
管子两端装有加热器，以维持两端所要求的温度状况。
构成两端处于某温度而中间具有对流换热条件的等截面伸展体。
管子两端的加热器，通过调压变压器某控制其功率，以到达控制两端温度的目的。
为了改变空气对管壁的换热系数。
风机的工作电压亦相应地可作调整，以改变空气流过管子外表时的速度。
为了测量铜管沿管长的温度的分布，在管内安装有可移动的热电偶测温头，其冷端放置在空气流中，采用铜—康铜热电偶。
建筑环境与设备专业创新型综合实验课程的设计摘要建筑环境与设备专业的专业课程量多面广，通过开设创新型综合实验课程，能够将零碎的知识点以实践性教学的方式系统化，弥补毕业设计的不足，提高学生的工程能力。
同时也是市场对应用型人才的要求，分层次因材施教的需要（个性化教育）。
介绍某区域性高校实施创新型综合实验课程教学的经验。
关键词建筑环境与设备专业；创新型综合实验；创新型专业人才中图分类号：g642.423 文献标识码：b 文章编号：1671-489x （2013）03-0144-02design of innovative comprehensive experiment course on building environment and equipment specialty//fang wu， cheng haifeng， wang yanpingabstract the specialized course of building environment and equipment specialty is content much and area wide. through setting up innovative comprehensive experiment course， the scattered knowledge would be systematized in practical teaching way， and the deficiency of the graduation design would be making up for， students’ engineering ability would be improved. meanwhile， it is the requirement of the market to applied talents and stratified teaching students inaccordance of their aptitude （individualized education）. in this paper， a regional college has implemented innovative comprehensive experiment course， its teaching experience will be introduced.key words building environment and equipment specialty；innovative comprehensive experiment； innovation talents 建筑环境与设备专业是个学科交叉性较强的专业，专业知识涉及建筑、环境、能源、机械、电子等多个学科，专业知识的量多面广是其鲜明的特点。
同时正是由于专业知识的范围广，所以其深度较浅，更侧重于各个学科知识的衔接和应用。
针对这种特点，在专业实验课程的设置上就必须突出知识点的综合性和应用性。
综合性是要将各门课程相对零散的知识加以融合，让学生能够通过实验将所学的知识联系起来，达到知识的融会贯通。
应用性则是通过贴近工程实践的实验项目来加强学生实际工作能力的培养。
这一点对于区域性高校尤为重要，因为区域性高校的毕业生多数是要到基层一线的岗位工作，没有过硬的实践能力，就无法迅速适应工作的需求。
下面结合安徽建筑工业学院建筑环境与设备专业开展创新型综合实验课程教学的过程，谈谈思路。
1 创新型综合实验课程的设计思路如前所述，为了培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力，开设创新型综合实验课程必须要着重考虑两个方面，那就是实验项目的综合性和应用性。
1.1 实验项目在设计上必须考虑多个知识点的综合实验的综合性主要体现在它要用某一门课程或多门课程知识，对学生的实验技能和实验方法进行综合训练[1]。
建筑环境与设备专业是个应用型的专业，这一特点注定了教师在教学中无需加强单个知识点的深度，而要注意多个知识点的衔接与应用。
换句话说，就是弱化其深度，强化其广度。
因此，在设计实验时，多个知识点的综合就非常重要了。
1.2 实验要强调应用性，加强工程能力的培养以往的实验多数是与课程内容相连接，也就是课内实验。
这样的实验更侧重于基础知识的教学，而与实际工程是脱节的。
当前的人才市场是需要能够解决实际工程问题的人才，单纯的基础性实验教学显然满足不了用人单位的要求。
教学中有课程设计和毕业设计作为对学生工程能力培养的手段，却没有实际动手能力的训练。
生产实习和毕业实习可以培养学生实际动手能力，然而现在工程单位体制上的改革让多数的实习已经变成走马观花，没有发挥它应有的作用。
因此，设置与工程实践相结合，以培养学生实际工程能力为目的实验课程，是对毕业设计和实习的补充，同时也是针对当前社会需求对人才培养方式的改革与创新。
1.3 以设计性、综合性实验作为实验的主要形式综合性实验前面已有提及，这里着重谈谈设计性实验。
设计性实验是一种介于基础教学实验和科学实验之间的，具有对于科学实验全过程进行初步训练的较高层次的教学实验。
设计性实验的实验题目由实验教师提出，学生在实验中要根据题目的要求自己查阅资料，设计实验方案，选择并操作实验仪器，记录整理数据，思考论证，最终完成实验报告。
应该说设计性实验的教学在执行上要比基础性实验麻烦许多，然而它对于培养学生解决实际问题的能力却很有好处，特别是当前提倡加强学生创新能力的培养，此类实验就是很好的教学手段。
另外，设计性实验也为开展开放性实验、分层次实验教学提供了有效的实施途径。
以往的实验对每个学生都是一样的教学方法，这就忽视了学生的个性化能力的培养。
须知每个学生的知识水平、兴趣爱好、将来的专业发展方向不尽相同，在教学中也应考虑学生之间的差别，做到因材施教。
设计性实验在其教学形式上相对灵活，学生可以根据自己的兴趣爱好和将来的专业志向选择不同的实验项目进行学习、探索和思考，开放性、分层次的教学理念在此也就得到落实。
当然，设计性实验在学生组织上相对松散，所以实验过程中对学生实验的引导和监督也是必要的。
2 创新型综合实验课程的内容建筑环境与设备工程专业是以建筑环境科学为依托，运用科学理论方法和工程技术研究人们与建筑环境之间的关系，规划并创造人工环境的一门综合型应用学科[2]。
既然作为专业综合实验课程，那么其实验内容应该对该专业的各个领域都有所涉及。
这里从系统、设备、人工环境三个方面将实验内容列出。
2.1 系统建筑环境与设备工程专业主要任务就是在做系统，优化系统的各个组成部分，以使其工作协调一致。
这里有4个实验项目。
1）空调系统的现场认识。
此项目是要学生通过实验对中央空调系统有个全面的认识，认识空调系统设备，了解功能，根据现场布置画出系统原理图。
2）对暖通空调综合冷热源系统运行节能调试。
这个实验项目包括有土壤源、水源、空气源等多种低品位热能的综合利用，学生在实验中不仅可以对空调系统中的各种能源利用方式有更为直观的理解，同时能通过实验掌握这些新能源利用方式的具体实施手段。
也就是说，学生不仅知道空调系统中哪些能源可以利用以利于建筑节能，同时也知道如何实施、如何操作来实现这些构想。
这也体现了实际工程能力培养的教学理念。
3）空调系统的故障诊断与自动化运行管理。
随着智能建筑技术的发展和建筑节能要求的提高，空调系统的自动化程度要求也是越来越高。
学生在课程学习上，空调课程与自控原理课程是分开的，这个实验项目将两者综合在一起正体现了实验的综合性这个特点。
此项目可设置多种类型的实验，可以按教学要求设置深浅不一、内容多样的实验子项目供学生学习锻炼。
4）空调水系统和风系统水力平衡实验。
系统的水力平衡是空调系统的老问题，然而管道网络在流量和压力分配的复杂性上也一直是设计者的难题。
也正因为这样，这个实验项目是发挥学生创造力的良好平台，或许将来学生就在实验中找到解决问题的有效方法。
2.2 设备设备是组成系统的主要单位，通过实验对设备性能进行学习和研究也是非常必要的。
设备方面设置4个实验项目。
1）风机盘管实际运行特性测试及控制。
作为中央空调系统常用的末端装置，学生必须对其结构和工作原理非常熟悉，实验中还应了解测试和评价风机盘管性能优劣的方法。
2）组合式空气处理机的性能检定。
组合式空气处理机对空气的处理方式较多，可以对表冷器、喷淋、除尘等分别设置实验项目，同时也能对该设备进行综合测试，让学生在实验中有更多的选择和更大的自由空间。
3）风冷热泵系统运行控制。
风冷热泵系统及多联机系统在工程中都有其应用场所，学生也应通过实验了解此类设备的结构、工作特点和测试评价设备性能的方法。
4）水泵运行调节特性分析。
在流体输配管网课程的课内实验里有关于水泵和风机的性能测试实验，这里提出的水泵运行调节特性分析是研究水泵接入管网后其性能特点的变化，学生能通过实验了解水泵在管网中工作的情况，为其以后工作中水泵选型、水泵运行节能增加直观的认识，可以说更具综合性，也更有实际意义。
2.3 人工环境人工环境是建筑环境与设备工程专业工作的对象，系统工作的好坏首先要看它实现的人工环境是否满足要求。
学生要掌握测试评价环境优劣的方法，控制调节环境参数的方法。
这里设置了两个项目。
1）室内环境的人工控制。
要求学生首要掌握环境温度的控制，然后再向湿度、洁净度、气流流速控制方面延伸。
在控制技术上，学生要掌握pid控制的方法。
2）室内气流组织与分布。
学会实验测量室内流速的方法，并会利用cfd技术分析各种气流组织形式的特征。
随着cfd技术的应用普及，让学生在本科阶段就接触先进的实验分析方法，对其以后的专业发展意义深远。
3 创新型综合实验课程的实施由于该实验课程涉及整个专业相关课程的知识，所以需要在主要专业课程修完后才能开设本实验课程，时间可以选择在空调季节或供暖季节，集中2～3周时间来完成。
由于实验多是设计型实验，需要前期给学生几天时间对实验进行构思和查阅资料。
设计型实验在人员组织上比较松散，不利于组织管理学生，所以要制定一套有效的学生管理和考评办法。
办法制定上必须把成绩的评定和实验的各个环节联系起来，同时应考虑办法执行的可行性和有效性。
4 结束语创新型综合性实验课程是专业实践性教学的重要环节，这对培养创新型专业人才有着重要的作用。
此处的创新有两层含义：一是教学手段的创新，这是手段；二是培养学生的创新能力，这是目的。
完全实现这两个意图并不容易，其中还有很多问题需要去探索和研究，因为这不光是单纯的教学问题，还有管理体制的问题。
参考文献[1]张旭涛.建筑环境与设备工程专业本科生综合性实验教学实践[j].中国科教创新导刊，2008（14）：170.[2]张虎，等.建筑环境与设备工程专业实验教学体系探讨[j].中国电力教育，2010（21）：120-121.。
