時間:2023-03-07 15:22:59
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2冶金企業車間通風應做好風機選型
風機根據工作區域不同分布,對粉塵和各種氣體濃度比較大的工作區域采取多個風機共同作用,幾個為一組的方式,沿著尾氣處理排放的方向布置。為了滿足鑄造車間內的環境要求,通風機通常配有整體消聲器。在調節空氣質量的同時,通風機可達到減小噪聲的作用,經葉輪作功后,從通風機出口高速噴出?;谶@一認識,做好風機選型,是提高冶金車間通風效果的重要措施,對冶金企業車間安全生產具有重要的促進作用。結合當前冶金企業車間氣體的性質,在風機選型上,應從以下幾個方面入手:(1)風機選擇必須滿足高效性原則。在風機選擇過程中,基于風機在通風中的重要作用,風機只有在工作效率上滿足實際需要,達到較高的通風效率,才能滿足冶金企業車間通風需要。因此,風機選擇中應將高效性作為衡量風機是否達到工作要求的重要指標,做好風機的選擇工作。(2)風機選擇應對硫磷氣體有較強的針對性。由于冶金企業生產車間內硫磷氣體含量較高,在通風過程中,只有對硫磷氣體排放具有較強的針對性才能滿足車間生產需要。為此,在風機選擇過程中,應將硫磷氣體作為重要的衡量指標,保證硫磷氣體的排放能夠被迅速排風系統帶走,達到凈化車間空氣的目的。(3)風機選擇應重視其抗腐蝕和換氣率等指標。在冶金企業生產過程中,車間內氣體中硫磷的含量較高。而硫磷會對風機產生較大的腐蝕。因此,在風機選擇過程中,將風機的抗腐蝕性和換氣率作為主要指標是十分重要的?;谶@一認識,風機選擇必須滿足抗腐蝕和換氣率等基本指標。
3冶金企業車間通風應做好除塵器選擇
在冶金企業車間通風過程中,除了氣體之外,空氣中的灰塵也是重要的污染源。在這一前提下,做好除塵器的選擇,是消除空氣中多種雜質的有效手段。為此,做好除塵器選擇,是提高冶金企業車間通風效果的重要手段。通過了解發現,常用的除塵器主要有分室反吹袋式除塵器,機械回轉扁布除塵器,低壓脈沖長袋除塵器,三種除塵器各有優缺點。靜電除塵系統由除塵機和附屬設備組成。為確保集塵、除塵效果需要配備水處理裝置、送風機、控制器、高壓發生機、計測器等裝置。工作機理是在帶負電放電極周圍的空氣被電離形成電暈區,電暈區內的空氣電離后,正離子很快向負極移動?;诟鞣N除塵器的優點,冶金企業車間在通風過程中的除塵器選擇應把握以下原則:(1)除塵器必須具有較強的針對性。由于冶金企業車間的粉塵含量較為復雜,要想提高除塵效果,就要在除塵器的選擇中使除塵器能夠實現對特殊粉塵的清除,保證車間內的空氣質量滿足實際需要,達到凈化空氣和提高空氣質量的目的,提高車間的整體除塵水平。(2)除塵器應滿足車間除塵的工作指標。在除塵器選擇過程中,除了要提高除塵器的針對性之外,還要使除塵器滿足除塵的工作指標,使除塵器的工作效率能夠滿足實際需要,達到提高除塵器除塵效果的目的。因此,將工作指標作為重要的衡量標準,是提高除塵器除塵效果的關鍵。(3)除塵器應能夠適應冶金企業車間的惡劣環境。由于冶金企業車間的生產環境相對惡劣,除塵器在選擇過程中只有具備適應惡劣工作環境的能力,才能提高冶金企業車間除塵效果的目的,保證冶金企業車間的除塵和通風滿足實際需要。因此,工作環境是除塵器選擇必須考慮的因素。
論文關鍵詞:建筑環境與設備工程;課程體系;教學改革
建筑環境與設備工程專業是教育部于1998年將原有供熱、通風與空調工程專業(簡稱暖通空調專業)與燃氣工程專業合并后重新組建的一個新興專業,其中還涵蓋了給排水工程專業中的建筑給排水的部分內容。作為一個重組后的專業,其所涵蓋的內容并不是原有專業內容的簡單合并,而是從學科的系統性和科學性角度對現有內容進行融合。從教育部公布的調整后的本科專業目錄可知,建筑環境與設備工程專業是土建類一級學科下屬的二級學科,但由于其涉及的專業基礎課程多數是隸屬于動力工程及工程熱物理一級學科,為此當前開設該專業的大專院校均是在結合自身的具體情況和辦學特點的基礎上對其專業的從屬進行歸類。我校于1999年依托能源與動力工程學院開始著手組建建筑環境與設備工程系,并于2001年開始招收建環專業的本科生。由于辦學歷史較短,辦學經驗與老牌暖通類院校相比略顯不足,在制定專業人才培養方案、課程體系等方面均存在某些不足。但是經過系室老師們不斷的探索、改革,經過長期的實踐,取得了較好的教學效果,同時也積累了一些寶貴的教學經驗。本文以供熱、通風類課程的教學改革為例,對建環專業課程體系改革以及課堂教學各環節進行回顧和探討。
一、原有專業課程體系設置中存在的問題
辦學之初,本專業以主要培養具有室內環境系統與設備及建筑公共設施系統的設計、安裝調試、運行管理及國民經濟各部門所需的特殊建筑環境研究開發的基礎理論知識及能力,能在建筑環境與設備的設計研究、制造安裝、物業管理等部門及相關的科研、生產、教學等單位從事工作的高級工程技術人才作為培養目標制定培養方案,提出以工程熱應力、流體力學和傳熱學作為專業基礎課,以建筑環境學、供熱、通風、空氣調節、燃氣工程作為專業必修課,以建筑冷、熱源,制冷等作為專業選修課并結合工程力學、機械、電子類課程以及相關的課程設計為整體的課程體系,通過幾年的教學實踐,發現原有課程設計體系存在如下的問題。
1.專業課程總學時過長,教學計劃分布不均
相對于其他專業,由于建環專業是將原有的暖通專業與燃氣工程專業進行了合并,其涵蓋的內容有所增加。同時,由于專業課的教學主要集中在大三的下半學期以及大四的上半學期,而這一階段正是學生考研復習和找工作的黃金時期,在考研和找工作的雙重干擾下,學生不能集中精力進行專業課程的學習,進而導致課堂教學效果差,學生聽課不認真的現象時有發生。
2.理論教學與課程設計脫節,課程設計時間不充裕
對于建環專業的學生來說,課程設計是檢驗其是否真正掌握專業知識的一個重要依據。但在課時安排上,為了避免與主干課程沖突,課程設計往往安排在學期之末,即在專業課程完全講授完以后開始進行課程設計。這樣就會造成在講授理論知識時,學生無法掌握這些理論知識所具有的實踐價值,而到進行課程設計時,學生對這些理論知識已經比較陌生,不知道如何利用理論知識來指導實踐。同時,由于需要安排課程設計的專業課程較多,往往出現一個學期末要同時完成幾門課程設計,時間比較緊張,此時學生還要面臨考試、考研以及找工作等事情,無法抽出足夠的精力來投入到課程設計中去,這就造成了課程設計的整體質量不高,并存在嚴重的抄襲現象。
3.實驗課程涵蓋內容不夠全面,學生動手能力鍛煉不足
在課程體系制定之初,相關實驗環節部分也進行了考慮,但是在具體的實施過程中并沒有將實驗環節單獨作為一個整體,而是將其融入到理論教學內,將實驗環節所需的課時數納入到理論教學之中,由于缺乏專業的實驗任課教師,具體的教學安排則取決于專業任課老師的教學計劃,這樣一來,就導致實驗課程不能充分受到重視,學生實驗能力無法得到充分鍛煉。
二、專業課程體系的改革與實踐
針對原有專業課程體系存在的問題,我們在著手修訂新的培養方案的同時,根據“基礎厚、口徑寬、能力強、素質高”的原則對專業課程體系的制定也進行了相關的調整。
1.強調學科基礎,突出專業特色
建環專業的突出特色是人工熱濕環境。隨著當前人民生活水平的提高,人們對人居環境的要求日益提高,這就迫切需要有更寬厚的學科基礎。因此,在修訂培養方案時將工程熱力學、流體力學、傳熱學、建筑環境學、熱質交換原理與設備、流體輸配管網六門課程作為專業主干課程。 轉貼于
2.減少專業重復內容,優化教學質量
建筑環境學、熱質交換原理與設備、流體輸配管網三門主干課程是將原有專業課程中的共性部分經提煉而形成的具有特色的專業理論課。為了避免與原有專業課程體系中的相關內容重復,就必須對原有專業必修課進行適當的調整和重組。以建筑環境學為例,該課程主要由建筑外環境、室內空氣品質、室內熱濕環境、建筑聲環境、建筑光環境以及人對熱濕環境的反應等知識模塊組成。其中熱濕環境與空氣品質知識模塊主要涉及的是太陽輻射對建筑物的熱作用、圍護結構熱濕傳遞的機理、冷負荷與得熱量的關系、典型冷(熱)負荷計算方法的原理、通風稀釋方程、新風量的確定、自然通風與局部通風等知識點,而這些內容又分別涵蓋在工業通風、供熱工程以及空氣調節等專業課程中,為了避免重復教學,就需對這些專業課程的知識體系進行適當的刪減和合并,在不打亂教學系統性的同時減少教學的課時數。
3.注重課程設計與理論教學同步性,加強實踐教學環節
原有課程體系調整的一個重點就是如何解決課程設計與理論教學存在的嚴重脫節問題。為了有效地解決這一問題,在現有的課程體系中引入理論教學與課程設計同步的教學思想,即將課程設計穿插在理論教學的過程中,要求學生在學習理論知識的同時開始著手進行課程設計,這樣就能夠做到理論知識與實際應用的有機結合,同時也提高了學生的學習積極性。此外,應在原有課程體系中增加實踐教學環節,加大實驗課程以及生產實習課程所占的比例,鍛煉學生的動手能力,激發學生運用自己所學的專業知識解決實際問題的熱情。
三、多種教學手段相融合的教學構想與實施
通過對原有課程體系存在的問題進行相關改革,已經初步取得了較好的教學效果。但從具體的實施過程來看,還是暴露出了一些問題,導致調整后的課程體系無法充分發揮出預期的效果。究其原因主要是在具體的教學實踐過程中,課堂教學、課程設計、實踐教學等環節不能很好地融合。為此,筆者總結最近幾年在供熱、通風類課程教學過程中所積累的一些經驗,結合本專業課程體系的調整提出了多種教學手段相融合的教學構想。其具體的思路如下。
1.深入分析理論教學、課程設計與實踐教學各環節的內在聯系,實現三者之間的有機融合
以工業通風和供熱工程課程為例,兩者的研究重點在通風管路以及室內供暖管路和供熱管路的設計與運行的相關知識上,目的是培養學生具備一般民用建筑以及工業產房通風系統和供暖以及供熱系統的設計能力。為此,在進行理論教學之前,可以先展開生產認知實習,即先帶領學生走出校園,親身接觸一些已投入運行的系統設備,并結合其具體的運行過程簡要地闡述這些設備的運行原理以及設計過程中需要掌握的基本內容。在認知實習結束后開始理論教學,同時將課程設計融入到其中,即理論教學一開始,就向學生布置課程設計任務,明確設計內容,并結合教學進度合理安排設計進度。當教學環節結束后,課程設計基本完成,此時再帶領學生進行生產實習,在實習過程中讓學生對課程設計進行自我總結,指出其中存在的問題,并在現場給學生進行指導。這樣一來,一方面加深了學生運用理論知識解決實際問題的能力,同時也激發了學生深入研究專業理論知識的熱情和積極性,為后面的畢業設計打下良好的基礎。
2.因地制宜,平衡理論教學、課程設計與實踐教學各環節的主次關系
1引言
“流體力學”作為理工科的一門專業基礎課和必修課,它的重要性是眾所周知的,作為力學分支,其在安全工程專業有著廣泛的應用,與泄漏、火災、爆炸、通風等有著密切的關系,是后續工業通風、消防工程等專業課程學習的重要基礎。近年來流體力學學科發生深刻變化,對流體運動認識加深,測量手段更為先進,對流體運動分析和處理的能力空前強大,與工程應用結合更加緊密。然而“流體力學”這門課程概念抽象、數學公式多,在以往課程教學過程中更多重視理論知識的傳授,人才培養過程中存在著過分偏重理論知識學習,缺乏對學生工程能力的培養等不足之處。因此,本文借鑒國際流行的CDIO工程教育理念,擬對安全工程專業“流體力學”課程進行教學改革,使理論知識服務于后續的安全知識學習及工作實際,將知識教育和能力培養有機地結合起來,增強學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,使學生專業理論知識的學習真正地更好地融入之后的安全工作中。
2CDIO工程教育理念
CDIO是構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Imple-ment)和運行(Operate)的簡稱?!癈”構思指系統性的構想、思考,明確產業需求?!癉”設計是把將要被實現的計劃通過視覺的形式描述出來的活動過程;“I”實施是執行、施行實際的行為,指把設計轉變為產品的過程;“O”運行是指產品實現之后(即實施之后)使用其來達到想要的價值的過程。從構思、設計、實施到運行的全過程就是產品的整個生命周期,用它來代表工程的范疇[1]。CDIO教育模式提倡培養具有較高專業理論水平和符合產業需求的綜合性應用能力并重的高等工程教育專業學生,這種模式在安全工程專業領域具有一定的借鑒意義[2]。CDIO強調在系統和產品構思、設計、實施、運行的真實工程實踐環境中培養學生的工程能力,通過引導學生以主動的、實踐的、知識之間有機聯系的方式培養學生的工程能力,使學生在創新思維能力、終生學習能力、團隊合作能力和工程實踐能力等方面得到全面的訓練和提高。
3基于CDIO理念的流體力學課程實施
3.1優化教學內容
在教學時,教材的選取是非常重要的,首先要選擇一本好的教材,然后圍繞教材的內容,進行全方位的內容設計。湖南工學院安全工程專業選用的教材為蔡增基、龍天渝主編的《流體力學泵與風機》,該教材詳細介紹了流體力學及泵與風機的基礎知識,并配有豐富的習題供學生課后練習鞏固,另圍繞教學大綱,每章設置了思考題。但教材內容多是從供熱通風空調類專業角度出發,內容較多。按照安全專業職業能力與素質需求為導向,結合我校安全工程專業對該課程課時安排較少,學生文科生多,理科基礎薄弱的特點、安全工程專業需求及其與后續專業課程之間的關系,課程教學內容分為四部分:(1)流體靜力學。掌握流體平衡的規律,對其中與安全工程關系不大的小節進行刪除。(2)流體動力學。研究流體在運動狀態時,作用于流體上的力與運動要素之間的關系,以及流體的運動特征與能量轉換等。(3)有關流體靜力學和流體動力學在生產和生活中的應用,如孔口與管嘴恒定流、管道恒定流等。注重與工業通風、消防、安全工程中常見的泄漏等問題相結合。(4)泵與風機工作原理及運行知識,重點掌握如何選擇泵與風機。由于課時有限,其他知識可通過學生自主學習來完成。內容設置注重培養學生的創新能力、學習能力和分析解決問題的能力,不因課時少而刪除其物理背景、力學建模和求解過程等方面的學習,只講授結果、計算公式、圖表等這種短視的做法培養出來的學生只是現成公式的計算機器,面對新的問題將束手無策,學生沒有創新能力,沒有利用所學知識解決實際問題的能力。只有掌握正確的基本概念和流體運動一般規律,才能認識特殊規律,才能有分析實際問題的能力,才能正確應用和處理流體力學商業軟件。
3.2轉變教學方法
在課堂教學中注重學生綜合思維、系統思維和工程能力的培養。結合傳統的教學方法,采用以問題學習的形式,要求學生基于問題學習。(1)首先要講授該門課程的性質及作用,讓學生掌握該課程在整個專業培養中的作用以及工程實踐中的具體應用價值,以及該課程與其他課程之間的關系,從而在學生的整體知識架構中建立起清晰的課程邏輯聯系[3],培養學生的系統思維能力。(2)各知識點的教學過程采用啟發式教學法,先由老師設置問題,讓學生帶著問題進行學習;學完之后讓學生思考學了什么,有什么用;除了基本的教學過程外,在課程中設置一些小專題討論,培養學生分析問題、解決問題的能力。(3)傳統的教學模式由于缺乏對知識的應用,學生通常將通過考試作為學習目標而專注于記憶考試內容。因此在教學中注重相應知識點的講解的同時,注重對各知識點的應用和拓展,各知識點多方面地與安全工程專業相結合(如在講述孔口管嘴出留時與危險化學品物質泄漏進而導致火災、爆炸、中毒事故相結合;講述流動阻力時與工業通風管道設計、消防水管道設計相結合),強調其對專業的支撐作用,要求理論知識必須服務于安全工作實際,將知識教育和工程能力培養有機地結合起來。
3.3實驗教學改革
實驗環節是CDIO模式下教學環節的非常重要的組成部分,學生工程能力的培養和綜合應用能力的提高,有賴于此環節[4]。實驗教學方面通過建設流體力學實驗室,將實踐教學貫穿于學生的整個學習過程,實現對學生的動手實踐能力、技術應用能力、研究創新能力的培養。實驗模塊分為基礎驗證類實驗模塊、綜合性實驗模塊和開放性實驗模塊。基礎驗證類實驗主要包括雷諾實驗、能量守恒驗證實驗、沿程阻力實驗、局部阻力實驗、文丘里管實驗、流量計實驗、離心泵實驗等[5]。這些實驗過程簡單,能幫助學生更好地理解流體力學的基本原理和定律,但缺乏創造性,沒有與安全工程專業實際相結合。綜合性實驗如與工業通風課程相結合,設計一個通風除塵管道模型,學生通過流體力學知識制定實驗方案,使用儀器測量風速、壓強等相關參數計算通風阻力。讓學生把流體力學知識更好地與安全工程專業相結合,解決專業實際問題。綜合類型的實驗相對較復雜,采用團隊協作的方式,通過互相交流討論解決實驗過程中遇到的問題,發散思維,實驗結束后進行匯報,培養學生的團隊協作能力和溝通能力。開放性實驗模塊通過建設開放性實驗室,為學生參加各類學科競賽、科技創新活動、自主實驗、參與大學生研究性與創新性實驗項目、參與教師科研項目提供實踐平臺。如學生可進行計算機虛擬流體力學實驗、利用flunet軟件模擬火災發生時煙氣流動過程。開放性實驗可鍛煉學生創新能力。
4結論
1)安全工程專業“流體力學”課程作為一門學科基礎課,其教學改革應以專業能力需求為導向、學生能力培養為目標,引入CDIO理念進行教學改革,可提高學生創新思維能力、系統思維能力、和工程能力的培養,提高學生的工程意識及大工程觀。2)基于CDIO理念的“流體力學”課程教學改革應注重學生主體作用的發揮,以學生為主體、教師為主導,采用問題學習的形式進行教學,培養學生用基礎理論分析、解決實際問題的能力。3)在“流體力學”課程教學改革中,應注重實驗教學環節,實驗教學除了基本的基礎驗證類實驗外,組織學生做一些綜合性、設計性、開放性實驗,教學中注重學生團隊協作能力,人際交往能力和創新能力的培養。
參考文獻
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麻石除塵器具有處理煙氣量大,適用廣泛,性能穩定,除塵效率一般較干式旋風除塵器高,效率達90%以上。如果設計合理,管理適當,效率可達95%以上。金川集團公司三礦區有4臺DZL4-13A鍋爐, 為井口采暖供熱。4臺鍋爐的配套環保設施煙氣除塵器選用的均是麻石除塵器。麻石除塵器投入使用以來 ,一直存在煙氣帶水現象,導致煙道積灰,引風機葉輪掛灰引起振動,造成電機燒壞,也使除塵器除塵效率降低。為了進一步發揮麻石除塵器的環保作用,創造良好的經濟和社會效益 ,現將煙氣帶水現象原因進行分析,并提出改進對策。
1.麻石除塵器基本結構及其工作原理
麻石除塵器主要由簡體、供水裝置、排灰裝置及進出口煙道等組成。其進口在主塔簡體下方,供水裝置是筒體的上部溢流槽,被水膜所捕集的煙氣塵粒隨水流人錐形灰斗,經排水器排人排灰溝,凈化后的煙氣由出口煙道排出。
麻石水膜除塵器屬機械離心式濕式除塵裝置,含塵氣體由簡體下部順切向引入,旋轉上升,塵粒受離心力作用而被分離,拋向筒體內壁,被簡體內壁流動的水膜層所吸附,隨水流到底部錐體,經過水封排出,達到煙氣除塵的目的。水膜層的形成是由布置在筒體的上部溢流槽均勻的沿筒壁往下形成水膜。這樣,在簡體內壁始終覆蓋一層旋轉向下流動的很薄水膜,達到提高除塵效果的目的。
麻石除塵器塔體由花崗巖石塊砌筑而成,結構簡單,占地小,造價低,耐腐、耐磨,使用壽命長。這種除塵器安裝、維護、管理很方便,且除塵效率高,因此在鍋爐煙氣除塵中,尤其是在工業鍋爐中得到了廣泛應用。
2.麻石除塵器煙氣帶水原因分析
(1)內壁漏風、漏水,空氣將水膜沖散,使煙氣帶水;
(2)煙氣入除塵器筒體處上沿和煙氣進入側的擋水被堵塞而失去作用使煙氣進口斷面處形成水簾;
(3)煙氣量增大使煙氣入口處堵塞,或鍋爐管內久未清灰,引起除塵器內負壓增大,將溢水槽內水抽走,不起水封作用;
(4)煙氣量超過設計值,煙氣進口速度與單體斷面上升速度超過允許值流速;
(5)灰斗排灰水管水封破壞,排水管處大量涌入空氣將筒體內的水帶出;
3. 消除煙氣帶水的改進措施
3.1正確選取各項設計參數
參數的選擇,對除塵器煙氣帶水和效率有較大的影響。一般認為,煙氣切向進口流速取18~20m/s為宜,不應超過最大允許流速,其極限進口流速為21m/s。除塵器的煙氣上升速度一般取3~4m/s,最大不應超過最大允許流速,其極限上升流速為5m/s。流速過大,帶水嚴重。除塵器煙氣進口的高寬比,一般取1.75。水膜的有效高度(即從煙氣進口中心線到溢水口高度)一般至少取筒體直徑的4倍。
3.2 改變供水方式,改善水膜工況
除塵器供水方式主要有噴嘴式和溢流槽式(外置或內置)。。運行實踐證明:外置溢流槽式大大優于噴嘴式。這是因為外置溢流槽式給水是依靠具有一定高度的水封靜壓力來實現的,因而供水壓力穩定,且對水質要求不甚嚴格。。而噴嘴式水壓波動較大,噴口附近水的流速不穩定:當流速太低時,水流量小水膜無法覆蓋整個圓筒內壁;而當流速太高時,極易濺起水滴,加劇除塵器出口煙氣帶水。此外,噴嘴式對水質的要求較嚴格,當水中含有較多的泥砂或其它機械雜質時,噴嘴易堵塞而斷水,導致供水沿筒壁周向分布不均,水膜工況也隨之變壞。
3.3 縮小溢流口寬度
溢流縫寬度最大不得超過8mm,擋水簾罩高不小于300mm,并在此環形溢流縫周圍加裝環狀擋水簾,以防止供水從溢流縫流出時直接受到筒內負壓的擾動和沿筒壁旋轉上升的煙氣氣流的直接沖擊。
3.4 改變出口煙道的引出方式
改除塵器煙氣引出管水平切向引出為垂直軸向引出,并適當增加引出管垂直管段的高度,促使煙氣沿垂直管段上升過程中水滴依靠其重力自然分離。。其垂直管段高度一般為1500mm,最小不低于1200mm。
3.5 增設穩壓水箱
在除塵器頂部平臺上應設置高位穩壓水箱,借助液體靜壓保證溢流口供水壓力與流速的穩定,使溢水流進筒內后沿筒壁形成均勻的水膜。
3.6 嚴格要求施工質量
溢水槽溢水邊的水平對除塵器內壁形成有著重要的影響,因此,要嚴格進行控制。溢水邊要求,其水平度不能超過±1毫米。施工時,可采用溢水的辦法來校平。溢水時檢查沿內壁水膜層的厚度,要求沿周內壁水膜均勻。要求內壁平整、光滑。灰縫不能過大。特別是在砌筑麻石時,要求灰漿充滿整個砌縫,筒體不得漏風。
外置式溢流槽水封的液面高度,一般應控制該處水的靜壓力為引風機的全風壓加1500Pa為宜。否則,筒內負壓增加時,而使水封破壞。
4 結束語
麻石除塵器煙氣帶水直接影響鍋爐引風機的安全和壽命。同時,除塵效率的高低直接影響到企業的社會效益和經濟效益。從實際情況來看,上述改進措施不難操作,只要有針對性的加以實施,必將使三礦區麻石除塵器煙氣帶水得以消除,除塵器的效率得到提高,達到環境保護的要求。
【參考文獻】
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科學技術是第一生產力,是推動社會進步的巨大動力。人是從事科學技術的主體,因此當今社會的競爭就是人才的競爭。而人才核心競爭力的培養,主要來源于大學教育。為了適應社會的發展,教育部在上世紀末對大學很多專業都進行了調整,包括建筑環境與設備專業。建筑環境與設備工程專業是根據教育部1998年頒布的全國普通高等學校本科專業目錄,將“供熱通風與空調工程”和“燃氣工程”兩專業合并,調整、拓寬組建而成的新專業[1]。該專業以培養從事工業與民用建筑室內環境及建筑設備、公共設施、建筑熱能供應系統的設計和建筑自動化與能源管理工作的人才為目標。這次調整,不是簡單的合并,而是產生了一個面向21世紀新的專業學科。近年來,該專業如雨后春筍般在全國范圍91所各類眾多高校中涌現出來,問題也隨之凸現。筆者認為有必要進行深入的、切實可行的教學改革。
一、主要凸現的問題
(一)辦學思路不清晰
雖然很多學校秉承了“厚基礎、寬口徑”的辦學思想,在教學內容上增加了建筑環境、建筑熱能供應以及建筑自動化等方面的知識,并把建筑環境學列為了專業的平臺,搭建了新的本科專業的框架體系。但是“厚而寬”不是“大而全”。知識口徑的拓寬不是各種知識的堆積和羅列。專業的辦學首先要服從于所在大學的辦學思路,即學校的定位。一般院校和重點院校不同,創新型大學與研究型大學和綜合型大學也不同。如果全國九十一所建筑環境與設備專業的教學體系都參照某一兩個名牌大學的教學體系,那么這樣的后果是顯而易見的:一,專業建設沒有或者散失了原有專業的特色;二,專業培養出來的人才也沒有特色。
(二)教材建設的質量不容樂觀
目前圍繞建筑環境與設備專業的教材種類繁多,質量參差不一。教材是教學內容的具體體現,教學體系中的教材應該具有知識的系統性、延續性和完整性。而不是各個知識塊之間簡單的粘貼或移動的關系。以《暖通空調》為例,集結了原來供熱、供燃氣及通風空調工程專業的主要專業課:《空氣調節》、《工業通風》以及《供熱工程》的主要內容。剔出了三門課管網輸配的交叉部分,而另設了一門課:《流體輸配管網》。但就這兩門課程的教材來看,共同的缺點是把原來空調、通風和供熱三門課的三個系統簡單地歸類總結,系統總結有余,闡述不足。使得在具體教學過程中,出現老師覺得不好講,學生不易接受的情況。
(三)配套的師資隊伍結構有待改善
由于建筑環境與設備專業由原來的暖通空調專業或燃氣專業演變而來,因此師資基本上是暖通空調或燃氣專業的。但是專業的領域已經擴充到建筑室內環境、建筑設備、公用設備和智能建筑等方面。專業的內涵已經由原來的設備或系統擴充到既包括設備、系統,也包括智能建筑。其中的弱勢部分是智能建筑。因為智能建筑技術也是一門交叉學科,而大部分搞自動控制的人才是自動化專業、電氣工程及其自動化專業或計算機專業的人員。對智能建筑、智能化系統及設備缺乏全面的了解和掌握,缺乏建筑結構、建筑設備、供熱空調等方面的專業知識和理解。另一方面,搞設備的人才又缺少對建筑自動化、BAS功能科學要求的理解,缺少有效的上層控制管理邏輯與算法。兩方面人才又缺少“接口”,從而制約了智能建筑技術的發展[2]。因此合理搭配師資,在教學安排方面與其它專業知識交叉融合,才能培養出新時代的建筑環境與設備復合型人才。
二、改革的內容
(一)明確辦學思路,辦出專業特色[3]
明確辦學思路是確定專業人才培養目標和教學體系的前提和基礎。是以科研人才為主,還是以工程技術人員為主,不僅與專業本身的內涵有關,更重要的是與專業所在大學的性質有關。這樣才能形成專業建設和發展的良性競爭。辦學思路還與專業特色有著密切聯系。專業特色與專業在多年的建設發展過程中的教學和科研歷史有關,如有的學校在暖通空調的系統工程方面是強項,而有的學校在制冷空調設備的研究與開發方面是強項。那么在培養人才方面,這些特色就應該很好的繼承和發揮,在課程設置和訓練中要體現出來。
(二)穩固基礎知識,拓寬專業口徑
建筑環境與設備專業是一門跨學科的工科專業,學生基礎知識應包括數理方面、工程熱物理方面、流體機械方面、建筑熱物理方面和自動化控制的知識。只有牢固的基礎知識, 學生才能深刻地理解專業課程,拓寬本專業的服務領域。當然,正如前面強調的,專業辦學的前提是要繼承和發揚本專業的特色。這些基礎知識本身就是屬于很多領域,要與專業在建設和發展過程中的特色結合起來,構造和穩固所必需的專業基礎知識。
專業知識的拓寬,是構架新時代建筑環境與設備專業教學體系的重要部分。專業教學體系不僅僅局限于暖通空調,或是供熱供燃氣,或是把這兩方面的課程全部籠統地包括進去,或是把建筑環境、公用設備和智能建筑方面的知識硬塞進去。在專業學時有限的條件下,很有可能會造成各種知識的七拼八湊。因此,要有側重點地把某些方面作為原本專業特色的延伸和發展,切忌一口吃成一個胖子的思想,盲目地貪大。
(三)編制優秀的教材,配備合理的師資隊伍
正如前面所說,由于原有專業教學體系架構的割斷和組合,使得最近幾年采用的教材在編制上都有這樣或那樣的問題,因此在教材的建設方面還必需投入更多的精力。而選用合適的優秀教材的基礎正是現在的教學體系的完善,必需從根本上理解和制定本專業的教學體系和知識模塊。
師資的知識結構要分布合理,除了保留原來專業特色的知識結構以外,還要補充新的知識,如智能建筑和建筑環境方面的知識結構。師資的梯隊建設也很重要。教學梯隊的形成有利于知識傳授的傳承和不斷更新。每個專業知識模塊,也就是我們所說的課群下面,形成以教授為龍頭,教授副教授主講,青年教師為重要組成的教學梯隊。
三、我校建筑環境與設備專業教學體系改革的幾點思路
中南大學建筑環境與設備工程專業主要源于長沙鐵道學院的制冷空調學科。長沙鐵道學院從上世紀70年代起,就開展了制冷空調及冷藏運輸方面的研究工作, 1985年在機車車輛系成立制冷空調教研室,并開始招收制冷空調專業??茖W生; 1989年開始招收供熱通風與空調專業本科學生; 1998年根據教育部文件調整為建筑環境與設備專業。因此,在二十多年的建設中,形成了制冷與暖調、系統與設備并重的特色。我專業在調整后修訂了教學計劃,增加了供燃氣、建筑環境和建筑自動化方面的知識模塊,保留了原來的制冷方面的知識模塊,包括有制冷原理、制冷壓縮機和鐵路車輛制冷、制冷裝置自動化等課程。 轉貼于
目前已擬定完2008級新的教學體系和教學計劃,主要的思路有如下幾點。
(一)明確辦學思路,與學校的定位一致。
我專業隸屬于以本科生、研究生教育為主的高層次綜合性大學——中南大學,學校的定位是立足湖南,面向全國,放眼世界,努力建設國內一流、國際上有重要影響的高水平、綜合性、研究型、創新型大學[4]。因此,我專業的辦學思路是以創新素質教育為核心,堅持全面發展的人才培養標準,面向社會主義市場經濟的人才需求,培養出具有實踐能力、創新能力,既懂技術又懂管理的復合型人才。
(二)繼承和發揚專業特色,整合知識架構。
充分利用能源知識的平臺。從2008年開始本專業與同屬能源科學與工程學院的熱能專業進行能源與動力大類招生,使學生在低年級的時候的基礎知識面廣,起到“厚基礎、寬口徑”的作用。
繼續保留專業的特色之一:制冷模塊。從畢業生就業的反饋來看,用人單位對既懂制冷,又懂暖通,既了解系統,又了解設備的人才非常歡迎。
加強暖通和建筑環境的優勢。把空調、供熱、通風和建筑環境的節能、環保、熱舒適與空氣品質結合起來,也是當前時展的需求。
減弱供燃氣和燃燒模塊。從本系教師多年從事的科研工作來看,燃氣和燃燒模塊并沒有形成特色,因此可以適當減少其份額,作為選修課程開設。
加強智能建筑模塊。智能建筑是樓宇發展的重要方向。本系在制冷和空調系統的自動化控制方面有著多年的研究和實 踐經驗??梢栽诖嘶A上進一步擴充相關領域的知識內容。
(四)加強實踐環節,培養創新人才
實踐環節包括實習、課程設計和畢業設計。實踐環節應受到更多的重視。既保證實踐環節的“量”,又要保證實踐環節的“質”。即:實踐環節的課時量必需嚴格保證,同時要求學生在實踐環節動手、動腦,培養其綜合運用所學知識和創新能力。
畢業設計從選題開始抓起,選題來源于教師的科研課題或工程實際,具有很強的實際意義和理論研究價值,有利于培養學生的綜合能力。
嚴格把握好實踐環節的考核。本系在近兩年所有的專業實踐環節考核中都涵蓋有答辯部分的考核,既鍛煉了學生的膽量、自信和表達能力,又能很客觀地反映實際的情況。
參考文獻
[1]肖勇全,李岱森.建筑環境與設備工程專業[J].高等建筑教育,2002, (2).
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 地方高校工程類專業實踐性教學的現狀
當前,高等教育已進入大眾化教育,應用型人才培養與社會需求的矛盾尤為突出。一方面,在激烈的市場競爭壓力下,用人單位對高校工科畢業生的實踐能力和操作水平要求越來越高,另一方面,隨著高校的擴招,地方高校受地域和教育資源的限制,相當一部分畢業生不能找到合適的崗位。因此,地方高校如何揚長避短,發揮自身辦學優勢促進就業,便成為解決其生存與發展問題的關鍵。受教學經費和資源的限制,地方院校工程類專業實踐性教學質量和教學效果大打折扣,甚至出現專業實習是參觀性的,專業實驗是驗證性的,專業設計是模版性的等問題,如此造成實踐教學失去了綜合應用和工程實踐的本質功能,扼殺了學生的積極性和創造性,無法培養出社會需要的高素質、具有一定創新能力的工程應用型人才[1]。
2 實踐性教學體系的構建與改革內容
針對當代社會對于建環專業人才素質的新要求[2],結合建筑環境與設備工程專業(以下簡稱建環專業)生源結構特點和在相關學科改革和實踐中積累的經驗,本課題組建立了使現代工程素質培養貫穿于實踐教學全過程的新型教學模式,培養學生的工程素質和實踐能力,提高學生在就業和科研中的競爭能力。按照教學的總體要求和學生的知識、能力水平,對目前分散于教學中的“專業實驗”“專業實習”和“設計(課程設計和畢業設計)”等實踐性教學的子環節進行整合重組,制定新的實踐教學計劃與大綱,建立一體化的實踐教學培養體系,采用模塊化設置(實驗、實習及設計3個模塊)的模式構建教學內容,通過各模塊環節的落實來保證實踐教學整體目標的實現。
2.1 優化配置實驗內容,單獨開設實驗課程
課題組針對原有實驗課程中驗證性實驗較多,內容單一等缺點,建立以綜合性和設計性實驗為主,以驗證性和演示性實驗為輔的突出工程應用能力培養的實驗教學體系。將原來依附于理論課程的實驗內容進行分類,整合為專業基礎性實驗和專業實驗,設置基礎實驗課程和專業實驗課程,并分別單獨設置學分,同時將暖通空調、建筑環境學、建筑環境測試等課程中內容重復的部分實驗項目進行整合,增加了綜合性和設計性實驗,減少了驗證性實驗,如將建筑環境測試技術和暖通空調中關于溫濕度測試部分及建筑環境學和暖通空調中關于室內環境參數測試部分,一并放到室內環境與空氣品質測試中。專業實驗室面向學生全面開放,結合教師承擔的科研課題,通過畢業設計和創新型實驗的方式開展各種創新能力訓練和實踐活動,鍛煉學生的工程應用能力和創新實踐能力。
2.2 強化校內外實習基地建設,創新實習內容和實習管理
建環專業實習一般包括認識實習、生產實習和畢業實習3個部分,獨立開設,各有側重點。認識實習的特點是實習單位較多、實習時間較少。針對這種情況,我們在與友好實習單位建立長期實習合作的同時,積極尋找一些節能型和環境友好型的企業。除了重點把握通風空調系統和冷源熱系統外,還引入一些新的節能型或環保型工程項目,從系統到設備,從中央機房到末端系統,讓學生從設備的生產到系統的安裝、調試、運行管理都有一個初步認識,建立專業系統輪廓,為專業基礎課程的學習做好準備。
生產實習強調“生產過程”和“以動手為主”。2008年建環專業與南華大學三力高科技公司合作建立了“工藝風力與濕能技術”湖南省產、學、研示范基地,并建立了建環專業校內生產實習基地。實習的一半時間安排在校內生產實習基地完成,主要實習內容包括:風管(圓形、方形)制作與連接、水管套絲與連接等,涉及下料、剪切、折方、焊接、鉚接、咬口連接、法蘭制作等工藝流程。此外,我們與南華大學附二新醫院、晶珠廣場、電力賓館、江東冷庫等合作建立了5個校外生產實習單位,學生可以去現場進行系統和設備的操作實習,學習系統的運行和管理過程,進一步加深對專業課程的理解。
畢業實習是實習的重頭戲。我校建環專業已經與廣州凌云置業有限公司、廣州鼎泰凈化工程有限公司、廣州市華德工業有限公司、廣東西屋康達空調有限公司等合作5個企業單位簽訂了長期實習基地合同,每年安排學生到1~2個新開工的建設工地進行實習,既帶來了新建項目“新”的效果,同時能達到一定“量”的要求,能夠保證畢業實習順利完成。經過長期實踐,我們探索了集中與分散相結合的畢業實習形式,在保障畢業實習教學要求的前提下,一方面采用集中實習,由帶隊教師集中指導,集中答疑,方便學生集中學習;一方面提倡部分學生分散實習,針對學生個性化的需求,有針對性地擴展學生的興趣,為這部分學生“學習-就業-創業”的發展之路創造條件。作為對分散實習的補充和延伸,我們還實行了開放性實習,以實習單位負責指導為主,定期向帶隊教師匯報實習狀況,甚至可以與畢業設計融為一體,在畢業實習中進行畢業設計,如此實現了畢業實習、畢業設計和就業的一體化教學,在彈性教學與彈性就業方面不失為一種有益的嘗試。
2.3 面向工程設計,注重實踐,突出應用能力培養
2.3.1 課程設計
課程設計是工科學生從理論學習向工程應用能力過渡的一個重要綜合性實踐環節,是培養學生工程素養的重要部分,是畢業設計的預演,要求學生能夠綜合運用基礎理論知識和專業技能解決具體工程實際問題。為了加強對工程應用能力的培養,我們結合專業實際,整合課程設計內容,優化開設方案,緊密結合工程應用型人才培養的需求,體現綜合性、系統性和應用性的原則。
針對建環專業水、電、暖緊密結合的特點,課題組提出了水電一體化、冷暖不分家和風系統、水系統并重的課程設計總思路,將相關課程中涉及冷暖、水電、風和水系統等分別綜合設置課程設計內容,即提出了空調冷熱源課程設計、建筑水電課程設計和暖通空調設計(包括風系統設計和水系統設計)。三大課程設計內容涵蓋了冷熱源工程、暖通空調、建筑電氣、通風工程、建筑消防設備、建筑給排水等多門專業課程,體現了綜合性和系統性;同時課程設計內容上緊密結合節能減排和低碳設計的思路,體現了時代性和應用性。
2.3.2畢業設計
畢業設計是本科教育階段最后也是最重要的一個實踐教學環節,是學生綜合應用所學的各種理論知識和技能,進行全面、系統、嚴格的訓練及工程能力和工程素養培養的過程,是架起學生從學校走向社會的橋梁,是學生從應試能力走向工程素養的分水嶺,是學生從學校步入工作崗位進行的“總決賽”,是4年大學教育的總閱兵。
除了繼承課程設計遵循的綜合性、系統性和應用性的指導原則外,我們更注重學生工程素養的鍛煉。工程素養是對工程概念、范圍及應用等所具備的常識和技能。課程設計注重工程應用能力的培養,注重技能的學習。而畢業設計是學生從工程能力向工程素養過渡的過程,是應用型人才培養的升華。
畢業設計的重點是工程方案優化設計、系統的經濟性分析和社會效益分析、方案可行性分析、方案的實現方法和手段等,針對當前“系統設計可能節能,但施工和管理都不節能”,一味追求“空調系統就是要冷”的現狀,結合自身實踐教學特點和實踐經驗,課題組確定了“節能貫穿系統設計、安裝及運行管理全過程”的總方針,提出了“地位突出化、設計綜合化、題目多樣化、方案個性化、過程立體化”的改革總目標[3],結合教師的科研課題和大學生創新課題,總結出“一題多方案、一方案一人,多方案比較”畢業設計新的指導方法,既體現了“一人一題”總思路,又體現了畢業設計的個性,同時還利用各方案之間的相互比較,確定優化系統方案,以上過程大大提升了工程能力和工程素養。
計算機和網絡技術迅速發展的今天,使得畢業設計中融入信息技術和網絡技術成為可能。CFD(Computational Fluid Dynamics)技術就是在計算機上做模擬預試驗,是計算機技術飛速發展的產物。目前已經應用到我校建環專業通風空調系統方案設計中,通過對風系統的數值模擬,確定最優的氣流組織方式、風速、溫濕度等參數,為系統方案設計提供參考依據。網絡技術為畢業設計指導提供了一個很好的交流平臺,目前,我校建環專業的畢業設計部分內容可以在網絡上完成(如負荷計算、設備選型等),通過QQ、微博等方式完全實現了畢業設計小組在線答疑,此平臺的建設有利于學生和教師、學生和學生之間進行有效的交流。
3 實踐教學改革實施效果
經過近三年建環專業(建環2005級、建環2006級、建環2007級)共計6個班210人的實踐教學環節改革試驗,學生普遍反映實踐學習興趣提高,工程能力和工程素養顯著增強。其中有3人次參與導師的科研項目取得了成果,分別發表科研論文并獲得國家專利;2010年有2名學生到清華大學進行畢業論文的研究;近三年本科畢業生考取研究生的比例均在20%以上;建環專業畢業生以扎實的理論基礎、良好的工程素質和較強的工程實踐能力備受用人單位和企業的青睞。從最新的2007級就業信息了解到,98%以上學生已簽訂就業意向,通過實踐教學效果的改善促進了學生就業和考研。與此同時,以工程應用為目標的實踐教學改革模式對師資隊伍提出了更高的要求,在很大程度上促進了教師的科研能力和教學水平的提高。
參考文獻
2建環專業實踐教學存在的問題
實驗教學在實踐教學中,實驗教學是重要的一個環節,本專業原有實驗教學內容中演示型實驗較多,存在一定問題。原有實驗教學是基于建筑環境與設備工程專業而設置的,主要配合專業基礎課流體力學、傳熱學、工程熱力學、電工電子學和專業核心課程供熱工程、鍋爐及鍋爐房設備、制冷技術、空調工程、通風工程、建筑電氣、建筑設備自動化等而設立,實驗開設種類齊全。但是受實驗場地和實驗設備數量的限制,許多實驗設備數量不夠,僅能進行演示型實驗,在實驗過程中學生被動地聽教師講解,沒有機會實際操作,設計實驗方案更無從談起。在這種實驗課中,學生被動接受,其教學效果可想而知。這種實驗教學條件不能滿足新工科所要求的建筑環境與能源應用工程專業的實踐教學要求。課程設計本專業原有的課程設計是針對這一門課程設置,并沒有兼顧統籌其他課程,缺乏綜合性和總體性。原有課程設計分別為供熱工程、冷熱源工程、工業通風、空調工程、工程概預算、建筑給排水、建筑電氣、建筑設備自動化等課程對應的課程設計,每一個課程設計的時間一般為2~3周。這種課程設計的方案時間短,學生往往剛剛理清思緒,明白該怎么做,方案怎么選擇,負荷計算的方法是什么,就花費了大量時間;接下來還要熟悉規范,進行圖紙繪制等工作,可以想象對于一個剛接觸工程設計行業的學生,這樣完成的課程設計計算的準確性和圖紙的完善度都不會太高。同時,經過長期與學生的溝通發現,把這種課程設計安排加在一個剛入設計行業的學生身上,只會使他對這個行業充滿畏懼,最終僅僅為了完成課程設計而做課程設計,畢業后也不會再選擇這個行業,這是這種教學方法最大的問題。畢業設計在本專業的畢業設計中,以前主要是進行一個完整項目的工程設計,但是存在一定的問題。這些項目不都是真實存在的項目,有的是虛擬項目,這樣就會導致建筑上可能存在不合理,設計出來的方案與實際中的方案相差較大。比如建筑是按照北方的標準設計,而進行暖通設計時卻采用南方的氣候條件,或者采用了過時規范設計的建筑,將會導致建筑本身就與現有規范沖突,讓學生無所適從。另外,地方高校的學生也存在考研熱,每年都有大量學生在本科畢業后能夠升學,進入科研型大學從事科研工作;而地方高校的年輕教師大都是博士畢業,有一定的科研基礎,考上研的學生沒有人將其帶入科研大門,而想做科研的教師又缺乏助手,實際上畢業設計正是這兩種需求能很好結合的途徑。實習實訓實習實訓是工科教育中最重要的一個環節,在這個環節學生直接與企業接觸,能比較深入地了解本專業的應用情況并能提高實踐能力。以前的實習實訓,除了在校辦工廠內進行實踐操作外,企業一般難以接待如此規模的學生進行實踐動手操作,所以實習實訓往往停留在走馬觀花的參觀中。雖然一般都有工程技術人員參與實習中為學生答疑解惑,但是通過長期觀察,整體效果不佳,需要找到一條合適路徑來提高實習實訓的質量,這也是目前各個高校都面臨的困境。
3建環專業實踐教學改革
引言
根據教育部1998年頒布的全國高等學校本科專業目錄,將原供熱通風與空調工程和燃氣工程兩個專業合并、調整、拓寬組建而成建筑環境與設備工程專業。新專業建設既要考慮原專業的課程體系和教學內容,又要考慮社會經濟發展的需要,拓展專業面。全國專業指導委員會對專業培養方案作了大調整,主要遵循三個原則。第一,特色原則。本專業核心基礎是建筑環境科學,代表課程是“建筑環境學”,它反映了本專業與熱能動力工程專業的根本區別。第二,學科原則。學科為主、兼顧專業的原則是本科培養方案“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的具體體現。第三,共性原則。建立專業培養方案的總體框架,使之在課程設置和教學內容上,將共有的基本理論、技術原理從專業課中提取出來,形成了一個專業技術基礎平臺,如建筑環境學、熱質交換原理與設備、流體輸配管網[1,2]。經過十多年的改革和完善,全國各高校的建筑環境與設備工程專業辦學日趨成熟。本文結合我校建筑環境與設備工程專業的辦學實際情況,在凸顯特色方面,進行了一系列的改革和建設。
一、我校建筑環境與設備工程專業的歷史演進
湖南科技大學建筑環境與設備工程專業籌建于1992年,并在采礦工程和礦山通風與安全工程兩專業中組織部分學生開辦暖通專業課程輔修班,1994年在原礦山通風與安全工程專業設置供熱通風與空調工程專業方向。1997年成功申報了供熱通風與空調工程專業并正式招生。1998年,國家教委調整專業目錄,本專業更名為建筑環境與設備工程專業。自1994年來,我校建環專業已招收學生17屆,為企業培養了1000余名專業技術人才。2006年,我校獲得供熱、供燃氣、通風及空調工程碩士學位授予權,并于2007年開始招收碩士研究生。2008年,我校建筑環境與設備工程專業成功申請為湖南省特色建設專業。
二、我校建筑環境與設備工程專業的特色建設成效
通過近五年的特色建設,我校建筑環境與設備工程專業的師資力量得到了加強。現在共有教師16人。職稱結構:教授4人,副教授3人,講師9人;學歷結構:博士學位8人,碩士學位8人;學緣結構:分別畢業于10所高校,大部分有兩個專業以上的學習經歷和工作經驗。在課程和教材建設方面,老師們整合了課程內容,制訂了富有特色(礦業、新能源技術和應用型)的本科人才培養方案,先后主編或參編了全國性專業教材7部,正在主編建筑環境與設備工程特的色教材《地下空間環境控制技術》和《建筑節能技術及工程》。在實踐教學方面,加大實驗室建設力度,用“三平臺雙路徑”實驗室建設模式[3]新建成了較完整的專業實驗室,結合特色,新建了地下空間環境控制實驗室。2006年“實驗室建設與科學研究互動培養創新人才的研究與實踐”獲湖南省教學成果三等獎。同時加強校外實習基地的建設,我校建筑環境與設備工程專業實習基地湖南凌天科技有限公司被評為湖南省優秀實驗室;與湘潭平安電氣集團有限公司共同成功地申報了“湖南省礦山通風除塵裝備工程技術研究中心”。通過參與工程技術研究中心的建設和實驗室建設,專業建設與科學研究互動相長,教師的實踐能力和工程能力得到了加強,教師的科研項目質量和數量大幅提升,近年來教師獲得了一批具有地下空間特色的縱、橫向科研項目,繼而提升了培養學生應用能力的平臺,拓寬了學生的知識面和專業面,提高了學生就業率,專業發展態勢良好。
三、特色專業思路與原則
3.1 用已所長,培育礦業特色
各高校中各專業辦學的背景、條件、歷史不盡相同,只有深刻領會各地區各行業該專業的內涵和外延,才能培育出行業特色。我校建筑環境與設備工程專業與許多高校不同,它隸屬能源與安全工程學院,與礦業工程有著緊密的聯系,這就為本專業形成行業特色打下了基礎。
從辦學歷史看,我校建筑環境與設備工程專業的前身為礦山通風與安全工程專業,該專業完全是為煤礦開采服務的,其主要目的是為煤礦開采提供一個安全、健康、舒適的生產環境。我校建筑環境與設備工程專業服務對象從過去的單純為礦業服務,轉變為同時為礦業與建筑兩大行業服務,拓寬了學生的知識面,增強了學生的就業能力。建環專業和原礦山通風與安全專業的基礎非常相近,均以流體力學、工程熱力學和傳熱學等為專業基礎課,而建筑環境與設備工程專業側重于為建筑空間的使用者提供安全、健康、舒適的工作和生活環境。隨著礦山開采逐漸向深部深入,井下工作環境高溫、高濕愈來愈突出,工作面溫度超過35℃、相對濕度接近100%,工人中暑現象頻有發生,井下高溫已成為了礦山安全生產的災害。在這種情況下,為礦山井下空間創造舒適的氣候條件,將是建筑環境與設備工程專業拓展的一個重要方向。
從專業教學內容看,我校建環專業具有地下工程特色[4,5]。建環專業主要是針對地面建筑的,為地面建筑提供舒適的室內環境。我校建筑環境與設備工程專業在強調為地面建筑服務的同時,強調為地下工程服務,要求學生將所學的建筑環境控制理論,靈活地、創造性地應用于地下空間的環境控制與維護。然而由于地下空間的特殊性,地面建筑的室內環境控制與地下空間的環境控制不盡相同,地下建筑工程有著更大的特殊性和更高的安全性。因此,在教學中,在教授學生基本的室內環境控制理論的同時,突出強調普通的環境控制理論在應用于地下空間時的特殊性。在強調環境控制理論的地下應用時,要求學生不要將地下空間僅局限于礦山,城市地下空間和其它的地下空間利用(如地鐵、隧道、地下倉庫等)同樣是室內環境控制研究對象的范疇。正是在教學與科研過程中,同時兼顧了地面與地下,強調了建筑環境控制理論在地下空間的應用,拓寬了學生的知識面,強化了學生對所學知識的靈活應用能力,使得學生的就業更有了發展的空間,同時也進一步增強了專業的地下空間環境控制特色。#p#分頁標題#e#
3.2 體現前瞻性,發展再生能源技術
人才培養只有跟上時展的步伐,才會被社會接納。能源與環境是當今社會發展的兩大主題,如何安全、高效地開采和使用不可再生能源,以及合理開發和利用可再生能源,是實現我國能源環境可持續發展所必需解決的重要課題之一。我校建環專業與能源產業聯系緊密。一方面是由于我校建環專業具有濃厚礦業特色(地下空間環境控制),主要體現在該專業與能源開發的關系,促進煤礦安全、高效生產,更好地服務煤礦企業,是該專業目標之一。另一方面,建筑能源在國家的總能耗中占有相當大的比例(約占30%左右),有效節約建筑能耗,創造安全、舒適、健康的工作環境,更是該專業追求的目標,這體現了該專業與能源節約的關系。然而,無論如何節約,不可再生能源資源也總有消耗殆盡的一天,開發和利用可再生能源,才是實現能源、環境可持續發展的最終途徑。如何合理地開發和利用太陽能、風能、地熱能、生物質能等可再生能源,是該專業下一步的追求目標。因此在課程設置中,開設了建筑節能方向選修課,在專業課程的教學中,向學生灌輸能源的重要性,樹立學生節約能源的思想,開闊學生開發和利用可再生能源的視野。在培養方案和課程設置中,加強了能源節約和可再生能源利用方面的教學,更好地為我國經濟和社會朝著科學、可持續、協調的方向發展而服務。
3.3 科學定位,突顯應用性
我國高校的建筑環境與設備工程專業,多數是為民用建筑服務,主要是從事民用建筑的通風、空調、采暖等相關工作。然而,從專業建設的開始,我校該專業就將其專業定位為“工業與民用相結合”的建筑環境與設備工程專業。一方面是由于我校具有濃厚的工科背景,與煤炭工業有著緊密的聯系;另一方面,也是看到了工業發展的勢頭和工業對環境與安全人才的需求。特別是工礦一線企業需要大量的應用型人才,這就為我們這類高校畢業生提供了機會。因此,在制訂培養方案和進行課程設置時,特別強調了專業的實際應用性、針對性、適應性。如加強了工業通風與除塵課程的教學,尤其是地下空間的通風與除塵。近年來,電子、醫療、食品、精密機械等一些特殊行業發展迅速,這些行業往往需要高度潔凈的生產環境,急需要從事潔凈空調的設計、安裝與維護的專業人才。為了滿足這一需要,我們在國內較早地開設了《空氣潔凈技術》專業選修課,并編寫了我國第一部《空氣潔凈技術》國家級規劃教材。
四、特色專業建設實踐
4.1 人才培養模式
我校建筑環境與設備工程專業的人才培養目標是:堅持全面體現“教育要面向現代化,面向世界,面向未來”以及要全面推進素質教育的時代精神,培養能適應21世紀社會主義現代化建設需要,德、智、體全面發展具有基礎扎實、知識面寬、素質高、能力強、有創新意識和一定創新能力,掌握建筑環境與設備工程管理的基本理論和方法,具備建筑環境與設備工程師的基本能力,能從事室內建筑環境設計和管理的應用型復合人才。
為了實現以上人才培養目標,我校建環專業本著“加強文化素質教育、基礎教育、拓寬專業面為基礎;以礦業為特色;以工程實踐為根本;創造較好的工程實踐環境”的思想,制訂了富有特色的培養方案。為了大力加強實踐環節和工程訓練,我們先后在四家單位建立了實習基地。并將工程能力培養貫徹到教學大綱、實驗大綱、設計大綱、實綱當中。
在體制模式上,努力為學生提供因材施教的環境和教育發展的空間,實行學年學分制,即按課程課時來計算學分,學分作為學籍處理和評優評獎的依據,保留按學年升留級和退學制度,采取主輔修制。在過程模式上,采取分段培養模式,即“2+2”的培養模式,這種模式將教學全過程分為基礎學習和專業學習兩個階段,前階段注重基礎和人文知識的培養,后階段加強專業知識和工程能力的培養。
4.2 調整課程體系
從培養目標出發,按建筑環境與設備工程專業能力的要求,結合我國經濟建設和社會發展對專業人才的需求,制定和調整建筑環境與設備工程專業課程體系。設立三個平臺的課程體系:基礎平臺、專業基礎平臺和專業方向平臺[6]。整個課程體系在基礎課和專業基礎課的設置上,貫徹了寬基礎的原則?;A課和專業基礎課涉及數學、物理、化學、機械、力學、電學、計算機應用、管理科學等學科,還包括了建筑環境與設備工程專業所必需掌握的專業基礎知識如工程熱力學、傳熱學、流體力學和建筑環境學等。
在專業課設置上,強調了專業知識的全面融合,對建筑環境與設備工程專業的原有課程進行了徹底的刪、拆、并、增等處理,將供熱工程、通風工程、空氣調節課程知識有機地結合在一起,成為一門新的課程《暖通空調》。在充分研究學科知識的基礎上,對原專業課程進行全面的精煉和整合,建立新課程體系的框架,設置《流體輸配管網》、《熱質交換原理與設備》等課程,將原來的《鍋爐與鍋爐房設備》調整為《空調冷熱源工程》。率先開設專業選修課《空氣潔凈技術》,并編寫國內第一部《空氣潔凈技術》本科教材。為了形成自己的特色,開設了《礦井通風與安全》、《地下空間環境控制》等相關專業課,將建筑室內環境延伸到“地下空間”,尤其是將地下空間降溫、通風除塵、噪聲治理等內容融入到課堂教學中,拓寬了學生的知識面,使我校建筑環境與設備工程專業的學生能成為各大中城市所迫切需要的人才[7,8]。
4.3 加強實驗室建設
建筑環境與設備工程專業實驗室建設卓有成效,創造性地提出了“三平臺雙路徑”實驗室建設模式。經過近20年的建設,現已逐步建立起通風、空調、制冷、供熱、傳熱傳質和熱工等六個專業實驗室,擁有粒子圖像測速儀、高速攝像儀、空調機組性能綜合實驗系統、風洞、色譜儀等大型儀器設備,以及常規的溫度、濕度、風速、流量、壓力、有害氣體濃度、粉塵粒徑和濃度等參數的測試儀器和儀表,完全滿足專業實驗的要求。另外,專業還設有數值仿真實驗室,擁有FLUENT、PHEONICS、ANSYS等數值仿真軟件。實驗教學用房面積達1000余平方米,設備總值800余萬元。#p#分頁標題#e#
4.4 改革實踐教學模式
改變實驗教學模式,培養學生主體意識。本專業在完善現有實驗的基礎上,開發設計型綜合性實驗,要求學生獨立設計實驗方案,自擬測試方案和實驗報告,掌握大型暖通空調設備性能的測試方法,并分析各設備性能的影響因素,充分發揮學生的思維能力和學習能動性,為開展本專業的實踐教學創造良好的實驗環境。
改革課程設計模式。主要是改變設計選題,將課程設計進行深化和拓寬。改變過去由教師指定內容,由學生按一定要求、一定形式進行設計的模式,由教師提供基本設計條件,而具體設計方案由學生自由選擇,要求學生提出自己的設計思路和方法,使學生在設計過程中能主動尋找問題、發現問題、解決問題。為了提高學生對本專業知識的綜合運用能力,將制冷課程設計與空氣調節課程設計結合起來,將空調設計對象作為制冷站的一個用戶,制冷站將為其提供冷源[9]。將供熱工程和流體輸配管網課程設計結合起來,將熱源、熱用戶、管網輸配系統作為一個整體進行考慮,有效地提高了學生綜合分析問題和運用所學知識解決實際問題的能力[10]。
改革實習模式。專業實習主要有認識實習、生產實習和畢業實習。過去認識實習安排在專業課授課之前,生產實習一般安排在第三學年末。這種實習安排存在兩個不足,一方面,實習模式老化?,F在的畢業生自主擇業,有相當大比例的學生畢業后只是從事相關專業的工作,實習內容與學生今后的工作內容缺乏緊密聯系;另一方面,實習經費短缺、實習場地有限。因此,我校建環專業積極進行校外實習基地建設,選擇具有專業先進水平的企業作為校外實習基地,并于2009年我校建環專業的實習基地被列為湖南省優秀實習基地。校外優秀實習基地建設為學生提供了方便的工程現場和實習平臺,使學生的實踐能力與主體意識得到了進一步的提高。
4.5 強化科研,以科研促教學
在實驗室建設與科學研究相結合的10年中,我們取得了較好的成績。近年來承擔了省級和校級教研教改課題10余項,制作了專業基礎課和專業課的多媒體課件。在科研方面,承擔了國家自然科學基金、國家發改委項目、湖南省自然科學基金、湖南省教育廳重點項目和優秀青年基金、湖南省科技計劃項目及橫向課題等共計80余項;其中利用實驗室完成了科研項目近20項,獲得省市科技進步獎5項;在實驗室實驗的基礎上發表的研究論文30多篇;科研為實驗室開發研制了實驗設備10臺。共申報專利6項,其中發明專利2項,獲實用新型專利授權4項。在國際刊物、國內重要刊物上近200篇,其中被三大檢索收錄40余篇。這些成果的獲得不僅提高了老師的科研興趣,同時也極大地鼓舞了學生參與科研活動的愿望;在科研中促進了教學,在教學活動中提高了科研水平,師生雙方都獲得到了不同程度的進步。
4.6 彰顯辦學特色,全面提高學生綜合素質
隨著我國改革開放的不斷深入,國民經濟的快速增長,人們物質生活水平不斷提高,建筑環境與設備工程專業在近年來有了長足的發展。到目前為止,全國共有140所高校設有該專業,年招生人數1萬余人,每年畢業生的就業壓力很大。我校建筑環境與設備工程專業雖然辦學歷史不長,但在以下兩方面有較強的優勢,形成鮮明的行業特色:
其一,我校原是礦業類高校,主要為礦山服務,為煤礦開采提供一個安全、健康、舒適的生產環境是我校建環專業的任務之一。上世紀90年代初,隨著改革開放的縱深發展,社會對人才需求發生了一定的變化,我校及時調整了專業服務對象,從單純為礦業服務,轉變為同時為礦業與建筑兩大行業服務,拓寬了學生的知識面,增強了學生的就業能力。我校建環專業的專業基礎沒有發生根本轉變,都是為建筑空間的使用者提供安全、健康、舒適的工作和生活環境,只是研究對象由原來的單純地下空間轉變為了同時研究地上、地下空間。因此,我校建筑環境與設備工程專業是在原礦山通風與安全專業基礎上的拓寬,具有明顯的礦業特色(地下空間環境控制)。
其二,我校原礦山通風與安全工程專業為建筑環境與設備工程專業具備礦業特色(地下空間環境控制)奠定了人才基礎。大部分老師具有采礦工程及建筑環境與設備工程兩個專業的學習經歷,原礦山通風與安全專業的大部分儀器設備(如風洞、風網、粉塵、噪聲及有害氣體的檢測裝置、風壓、風速、流量等測量儀表等)和圖書資料都可為建筑環境與設備工程專業共享。此外,教師的許多科研項目涉及礦井瓦斯、粉塵等有毒有害物質的控制、礦井高溫、高濕環境的調節、噪聲的治理以及通風網絡分析與調節等,均與礦業工程相關,煤礦企業是我校建環專業畢業生就業的途徑之一,拓寬了學生的就業渠道。
五、結 語
高校間的競爭,很大程度上是辦學特色的競爭,只有重視和加強專業特色的建設,才能增強學校的核心競爭力。我校建筑環境與設備工程專業經過十幾年的建設與發展,在辦學基本條件、師資隊伍、課程體系與內容等方面進行了有益的探索和建設,形成了具有我校特色的建環專業人才培養模式與培養方案,培養出了一大批寬口徑、強基礎、有特色的綜合性高素質人才,該專業的畢業生普遍受到用人單位的一致好評。
參考文獻:
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中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)11-0147-02
“熱質交換原理與設備”是建筑環境與設備工程專業的專業基礎課程之一,[1,2]是將“空氣調節”、“供熱工程”、“制冷技術”、“工業通風”等專業課程中牽涉到流體熱質交換原理及相應設備的內容抽出,經過整理、充實而形成的一門課程。整個課程不僅覆蓋面廣,且各章內容相互比較獨立,整體邏輯性較差,這就形成了這門課程如下特點:知識點多并相對獨立,內在規律性知識融合力度不夠。這樣一門課程,對于授課教師的知識面及授課技能與方法是一種挑戰,對于學生的學習歸納及演繹能力也有較高的要求。
本文針對“熱質交換原理與設備”課程的這些特點,結合普通高等工科院校學生的實際情況,從提高教師的教學水平和學生的學習效果兩個方面,對激發學生學習興趣,提高“熱質交換原理與設備”教學效果進行了探討。
一、提高教師素質
教師是學生知識增長和思想進步的導師,教師的一言一行,都會對學生產生影響。當今社會對當代大學教師應具備的素質提出了更高的要求,除了教師愛崗敬業、良好的師德等傳統要求,還要求教師具有新的教學理念和教學方法。作為一名當代大學教師,不僅要具有廣博的專業知識,掌握所授學科教學的系統設計,還要深入了解當代大學生的生理、心理和行為特點。特別地,也要研究不同個人的具體情況,采用靈活的教學方式方法,因材施教,實現教學目標。
如今,青年教師占全國高校教師總數比例高達62%。對于廣大青年教師而言,研究和掌握教學藝術,逐步形成個人的教學風格,這對于教師自身的成長以及提高教學質量都非常必要。青年教師應當發揮本身與大學生年齡相近的優勢,在學生中間樹立教師的人格魅力和建立“自己人”效應,學生一旦對教師產生“自己人”感覺,就會逐步對課程產生興趣。[3]這就要求青年教師了解教學規律并掌握專業教學方法,了解并掌握教育學、心理學的理論和方法,并將這些理論和方法靈活運用到日常教學工作中,不斷提高教學質量與教學水平。
二、組織活躍的課堂氛圍
大學課程教學主要包括課堂教學、試驗教學和實踐教學,其中,課堂教學是教學的基本形式,也是試驗和實踐教學的基礎,在大學生的整個學習生活中占有重要的地位。但是,現在的課堂教學仍然普遍存在以教師為中心的思想,整個課堂教學以教師“灌輸式”教學為主,教師只管“教”,不管“學”。相較于這種消極的課堂氛圍,教師應當努力營造一種積極的教學氛圍,筆者認為可以從以下幾個方面考慮:一是通過課前的時間積極與學生交流,了解學生的狀態和想法,以便在后面的課堂中有效地將課堂內容與學生感興趣的東西相聯系;或者在課堂中穿插學生關心的問題,以便迅速抓住其注意力。二是借鑒歐美課堂教學方法,注意課堂多樣化,加強教師與學生之間真正平等的互動。在互動過程中,教師改變傳統教學中的“高高在上”的審判者態度,做到從學生出發,以學生為中心,培養學生的自信,鼓勵并引導學生展現自己的理解,允許學生犯錯,不以標準答案或簡單的對錯給學生最終結論。比如說,給定一個熱量交換要求,讓學生選擇熱量交換設備,調動學生積極發言。在這個過程中,首先,讓同學們從第一直覺給出自己的方案;然后,讓同學們結合熱質交換原理這門課給出較深入的方案;最后,讓同學們相互分析所提出的方案的可行性和經濟性等。在整個過程中,學生處于一種輕松活潑的氛圍中,更有利于理解并應用專業知識,有利于知識的傳播和培養學生的主觀能動性和創新精神。
三、合理安排教學內容
“熱質交換原理與設備”課程主要由兩大部分組成,即原理和相應設備。由于本課程是將原專業中的供暖工程、區域供熱、工業通風、空氣調節、空調用制冷技術等課程中牽涉到流體熱質交換原理及相應設備的內容抽出整合而成的一門課程,所以,課程涉及面廣,知識點比較零碎,容易給學生造成系統性不強、邏輯性較差的印象,這就要求教師在把握本課程的體系結構方面作出努力。
首先,要講好緒論中的內容,以便使學生建立起對本門課程的整體的系統印象,[4,5]并且在后面的理論和設備學習中,不斷加深學生從整體擴展到具體知識點的理念。
其次,對于理論部分,筆者認為要做到以下兩點:第一,雖然課程原理部分公式繁多,內容復雜,但是與先導課程中的“工程熱力學”、“傳熱學”和“流體力學”有很好的銜接性和類比性。如果學生對上述課程掌握不好的話,教師需對工程熱力學中焓濕圖的構成和空氣各狀態參數以及流體力學、傳熱學中動量傳遞、熱量傳遞的相關概念和基本定律進行回顧,并且在教學過程中不斷強化學生自己通過類比的方式理解知識點。第二,提倡基本公式的推導,要求學生掌握重點公式的物理意義及各項參數的物理含義。通過推導公式可以使學生理解基本公式的來龍去脈,進而引導學生對基本公式進行拓展,得到更多的相關公式。另外,通過公式推導也讓學生學會一種處理問題的方法,通過這些方法的介紹來說明公式的產生及適用條件,從而加深對其的理解和記憶。在推導過程中,始終強化學生對“取微元體”方法的理解和應用。
最后,對于設備部分,這是熱工計算的重點也是難點,可以從以下三步展開教學:第一步,建立學生對設備組成及結構的直觀印象;第二步,通過選取典型設備介紹詳細計算過程;第三步,通過對所有設備的橫向比較和與理論部分的縱向聯系,回顧和應用本課程原理部分的知識,解決實際傳熱傳質問題,引導學生做優化思考。
四、與工程實際和科研相結合
我國現在高校畢業生的去向主要是就業和繼續深造,對于大三的學生來講,他們已經基本明確了自己的畢業去向,多數人是進入專業相關行業,解決與專業相關的問題。那么,如果教學內容與將來學生可能從事的工程實際相結合,必然會大大提高學生的興趣。將書本知識與實際工程應用相聯系一直是工科學生的弱項。因此,在“熱質交換原理與設備”的教學過程中,教師應通過具有工程背景的案例將教學內容與工程實際緊密聯系起來,努力激發學生興趣。比如,在講授熱質傳遞的理論時,可以對健身中心的游泳池進行舉例,說明游泳池中水的蒸發問題,解決向游泳池補水時間及水量的實際問題。通過該例子,使學生感受到熱質傳遞現象就在自己身邊,并且對他們的就業有切實的幫助,樹立知識是有用的這樣一種概念,從而增強他們對本課程的學習興趣。
另外,需要注意教學與科研之間的結合,使二者相輔相成,相得益彰。這不僅有利于知識的傳播,還對學生未來從事科研以及教師本身的科研活動有幫助。大學生處于一種對新鮮事物的有著強烈好奇的階段,如果將最新的科研成果、科研動向和具體的科研問題融入到教學中,同樣會引起學生極大的興趣,學生不再認為這些知識是一直存在的、舊的,而是新鮮的、不斷更新的。比如,在講授空氣中水分子遷移的問題時,涉及到傳質速率問題,可以引導學生向室內甲醛等污染物的揮發和轉移進行思考,引入國際該領域的研究前沿和研究熱點,深化學生對基本理論的理解、掌握和應用。
五、豐富教學手段
鑒于“熱質交換原理與設備”這門課程的特點,豐富的教學手段也是激發學生學好該課程的關鍵。目前主要的教學手段有板書教學和多媒體教學,筆者認為在本課程中將二者相結合更有利于學生的學習。
板書是一種課堂藝術,是教師口語的書面表達形式,是課堂上教師常用的教學輔助手段。而在時興多媒體教學的今天,板書在教學中越來越被老師忽略,尤其是當代大學青年教師,一方面沒有受到系統的師范教育,在板書方面沒有經驗;另一方面,大多數青年教師來自高校,多年的科研報告生涯使他們過度依賴多媒體。筆者認為,板書能夠發揮對課堂知識的規劃性、整體,仍然應該是課堂教學的重要組成部分。
本課程的重要特點是內容相互比較獨立,整體邏輯性較差,那么,教師在課堂板書過程中就可以以一個點展開建立知識內在的邏輯順序,使學生一步步跟著教師的思路建立部分與部分之間,部分與整體之間的關系。這些都可以從板書上清晰地反映出來,學生只要把握了板書,實際上也就把握了教材的整體框架,這對于學生理解和把握教材內容來說都是十分有益的。
比如,對于第二章傳熱傳質原理部分,教師可以通過板書給學生建立從基本概念到基本過程,從基本過程再到基本原理,然后,基本原理部分再分別包括擴散傳質中的傳質微分方程和斯蒂芬定律以及對流傳質中的傳質邊界層微分方程等。如果這些僅僅在多媒體課件中展示,則很容易給學生造成一閃而過的印象,學生對整體框架不清楚,就會認為學習內容多而亂,從而失去學習興趣,反之,則能夠激發他們的學習興趣。對于后面幾章的教學也是同樣的道理。因此可以看出,板書能夠大大激發學生的學習興趣。
多媒體教學作為現代化的教學手段已被高校教師廣泛使用,主要是借助多媒體課件來完成教學活動。在“熱質交換原理與設備”課程教學中,可以通過多媒體工具建立抽象的原理知識與直觀的設備之間的聯系,發揮多媒體的圖文聲像的優勢,培養學生濃厚的學習興趣,提高學生的思維能力。但是,教師應當注意掌握好多媒體使用的“度”,避免將大段的文字、公式、計算過程直接打在屏幕上,講課時照“屏”宣科,以致教學對象對所學內容難以消化。
多媒體教學與傳統板書教學各有優勢和不足,應當彼此取長補短,相輔相成,既發揮教師的主導作用,又充分體現學生的認知主體作用。只有兩者互為兼容,才能把教學工作做得更好。
六、改進考核方式
傳統的課程考核方式一般采用閉卷考試的形式,結合平時成績,按一定比例最終評定課程成績。這樣的考試內容和形式趨于定向化,只能考查學生對已有專業知識的記憶水平,體現不出學生的應用知識的能力和解決問題的能力,不利于發揮學生的想象力和創造力,因此,必須對現行考核方式進行全面改進。
鑒于“熱質交換原理與設備”是一門聯系基礎課程和專業課程的平臺課,考核時應該既注重考查學生對專業知識的掌握,又注重檢驗學生應用這些知識解決實際工程問題的能力。基于以上考慮,筆者認為將本課程的考核分為以下三個部分比較合理。第一部分為卷面考試,占總成績的50%??荚噧热莅ɑA知識點和具有工程背景的綜合性試題,重點考查學生的基本概念、基本解題能力和推導運算能力,同時考查學生分析實際工程問題,將書本理論知識與實際應用聯系起來的能力。第二部分為論文加課堂PPT介紹,占總成績的30%,這一部分的考核通過給學生提供一些研究課題,要求學生自己收集資料,完成對問題的分析、研究和解決,最終形成研究報告,并以PPT的形式在課堂上做匯報。通過這一過程,以學生感興趣的方式鍛煉學生運用本門課程的能力,激發學生的興趣。第三部分為課后習題、課堂提問和考勤。通過這些方式將一次考試的“一錘定音”改為多階段的考核,這樣一方面有利于激發學生的學習積極性,也便于教師及時發現教學中的不足并及時加以改進。
七、結語
筆者作為一個青年教師,結合自己在“熱質交換原理與設備”中的教學體驗,對激發學生學習興趣,提高“熱質交換原理與設備”的教學效果進行了一些思考,對本課程以及教學方法的認識也在不斷深化。其他老師的一些教學經驗和教學方法也對筆者的教學有所啟發和幫助??傊诮虒W中應該通過學習和借鑒,不斷總結,不斷完善,促進教學水平的提高。
參考文獻:
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中圖分類號:F7 文獻標識碼:A
收錄日期:2011年11月28日
一、引言
體驗經濟是一個全新的經濟形態,它的出現改變了企業的營銷方式。企業必須適應急劇變化的外部環境,有側重地營造出一種以參與性和接觸性為特點的營銷手段,并通過這種營銷手段留給消費者難忘的記憶,最終選擇其產品,使該企業成為市場引領者。我國主題公園經歷了20多年的發展,逐漸成為旅游產業的新支柱之一。引入和實施體驗式營銷能指導主題公園更新觀念,選擇有創意的主題,開發個性鮮明的旅游產品,從而在激烈的市場競爭中獲得競爭優勢。
二、體驗營銷的概念及分類
體驗營銷是指企業根據消費者情感需求的特點,策劃有特定氛圍的營銷活動,讓消費者參與并獲得美好而深刻的體驗,從而擴大產品和服務銷售的一種新型的營銷活動。伯恩德?施密特在《Customer Experience Management》一書中站在消費者的感官、情感、思考、行動、關聯五個方面重新設計體驗營銷,他將體驗營銷的策略與方法分成了五大類,即感官體驗營銷、情感體驗營銷、思考體驗營銷、行動體驗營銷、關聯體驗營銷。
三、主題公園及其產生和發展
主題公園的前身是娛樂園,其歷史可追溯到中世紀的歐洲。當時在歐洲一些大城市的近郊有一些休閑園林,主要經營現場娛樂節目、煙花表演、游戲及一些簡易的乘騎?,F存最古老的娛樂園是建于1583年丹麥的“拜肯”園。
多數學者認為美國是現代主題公園的誕生之地,并公認1955年7月在美國加州誕生的迪斯尼樂園,為第一個現代大型主題公園。20世紀六七十年代,美國的主要城市都修建了主題公園。到20世紀八十年代,主題公園開始在全球找到了傳播和發展的空間。如今,主題公園是一個全球性的產業,在許多發展中國家,主題公園也煥發了強大的生命力。主題公園有望成為世界旅游業未來10年發展中前景最好的板塊。
四、基于體驗營銷理論研究主題公園的可行性
主題公園本身就屬于體驗經濟的范圍,主題公園實施體驗營銷具有先天優勢,因為游客到主題公園消費是希望獲得在其中游玩所引發的各種身心體驗,體驗是游客的最終目標。消費者需要通過全方位的體驗來放松心情、體會快樂。這種體驗貫穿于游客游園的整個過程,并最終在消費者的心智中形成印象,產生美好的回憶。其次,游客在游玩主題公園時,在主題公園營造的氛圍影響下,會不自覺地投入到主題公園的活動中,這無形中也增加了游客的參與感,游客的參與感也是主題公園旅游消費的主要特點之一。所以,利用體驗營銷理論重新審視和研究主題公園的發展是可行的,也是非常必要的。
五、體驗營銷理論在西安世界園藝博覽會應用分析
(一)西安世界園藝博覽會簡介。2011年西安世界園藝博覽會(Expo 2011 XI’AN CHINA)是經國際園藝生產者協會(AIPH)批準、國務院同意,由陜西省政府、國家林業局、中國貿促會、中國花卉協會共同主辦,西安市政府承辦。于2011年4月28日至10月22日在西安灞生態區舉行,會期178天。西安世園會以“天人長安 創意自然――城市與自然和諧共生”為主題。會徽和吉祥物均命名為“長安花”,其形象來自西安市花石榴花。理念為“綠色引領時尚”,倡導“簡單而不奢侈,低碳告別高耗,回歸自然,不事雕飾,綠色生活成為追求的時尚”,探索人、城市、園林、自然和諧共生的未來新發展模式。西安世園會園區總面積418公頃,設置室外展園109個,參觀游客達1,572萬人次。
(二)世園會的感官體驗營銷策略分析。感官體驗營銷是指企業經營者在市場營銷中,利用人體感官的視覺、聽覺、觸覺、味覺與嗅覺,開展以“色”悅人、以“聲”動人、以“味”誘人、以“情”感人的體驗式情景銷售,其訴求目標是創造知覺體驗的感覺,讓消費者參與其中并有效調動其購買欲望的一種營銷模式。
任何主題公園想要吸引消費者入園消費,必須在感官體驗營銷方面做足文章,西安世園會也不例外。西安世園會將園林、園藝高度結合,在植物和花卉展示方面,設計了世界植物花卉、中國各地植物花卉、秦嶺特色植物花卉等;在園林展示方面,包括了國外園林、國內各省園林、中國古代園林等。“五大主題園藝景點”由爭奇斗艷、各具特色的長安花谷、五彩終南、絲路花雨、海外大觀和灞上彩虹等主題景觀組成。西安世園會的水域面積多達188公頃,水域之大為歷屆世園會之最,通過合理利用灞河自然水系和濕地,營造船街、舟會、水上舞臺等特色水景觀,將城市河流綜合治理、水與城市生活、未來水科技等主題穿插其中,實現“花、綠、水”的精彩結合,營造詩意的園林畫卷。
在建筑景觀方面,西安世園會的四大標志性建筑特色鮮明,別具一格。長安塔是園區的標志和觀景塔,它在設計上保持了隋唐時期方形古塔的神韻,同時增加了現代元素,既體現了中國建筑文化的內涵,又彰顯出時尚現代的都市風貌。創意館位于園區主軸線上,建筑布局呈“王”字型,由三翼不規則幾何體組成,青銅金屬、石材及花園式種植屋面等不同飾面的無規則銜接處理,形成了錯落有致、內涵豐富的藝術效果。自然館是西安世園會的植物溫室,位于錦繡湖畔,主要展示地球上不同地域、不同氣候帶的珍稀植物及生態景觀。廣運門是西安世園會主入口,由踏步、水景、方塊式園藝花卉造型組成的坡道把上下之間聯系起來,與長安花谷渾然一體,以其恢弘的氣勢形成強烈的震撼效果,造型新穎,既蘊含了陜西、西安傳統的歷史文化,又具有西安時尚、現代、綠色的城市魅力。
同時,西安世園會舉辦了超過8,000場文化演出表演,使游客能夠從聽覺和視覺兩方面體驗世園會,給人以震撼的感覺。廣運潭舟會表演將通過山水音樂劇的形式,再現唐代廣運潭舟船如梭、桅桿如林、白帆如云的盛世景象。水幕多媒體秀是世園會舉辦期間夜間水上舞臺的重要演出,它以生態、環保、共筑綠色家園為主題,綜合運用激光、水幕、噴泉、火焰等多媒體技術和手段,為現場觀眾帶來五朵“金花”爭奇斗艷。
西安世園會是一個融合了視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺五感,能夠全方位展示綠色、生態、和諧為主題的大型園林景觀式主題公園。在這里,游客將觀賞并體會到由各參展單位所演繹和闡釋的精彩紛呈的多種園藝景觀、厚重樸實的中華歷史文化、尖端先進的生態環??萍?。
(三)世園會的思考體驗營銷和行動體驗營銷策略分析。思考體驗營銷,是啟發人們的智力,創造性地讓消費者獲得認識和解決問題的體驗。它運用驚奇、計謀和誘惑,引發消費者產生統一或各異的想法。行動體驗營銷。在這一體驗中企業通過影響顧客的身體行為、生活方式和人際關系等,為顧客展示做事情的其他方法和另外一種生活方式來豐富顧客的生活。
世園會的創意館展示園林園藝、植物花卉新成果、新產品以及環保節能新技術等,在此可充分感受建筑、園林、花藝、科技之美。世園會還特意開放了參觀低碳踐行成果的區域,集中展示當今生態、節能、環保方面的新技術與新產品,讓人們能夠充分了解并感受當前世界先進的生態環保理念和科技成果,緊扣世界環保主題,傳播生態、節能、環保理念。在特色展園之一的蒙牛綠色生態園里,微縮景觀實景還原了蒙牛綠色生態產業鏈,人們可親自體驗乳業綠色生產,直觀接觸生態品質牛奶的生產流程。
另外,本次西安世園會園區的建設和運行本身是生態文明的生動實踐,并在策劃、規劃和設計過程中,始終堅持綠色發展理念。開園、閉幕式取消大型慶典和焰火晚會,世園專線、接駁車等公共交通工具全部使用清潔燃料。將當今生態建筑的新成果、新技術在世園會中綜合運用,建設一座“零消耗、零排放”的生態低碳建筑群。長安塔采用鋼結構體系,自重輕、強度高、抗震性能好,并可循環利用,建造時對環境污染較少,塔內設有節能LED燈紅外線感應,空調通風設備均為自動控制。長安塔、自然館、創意館等場館均采用節能環保的地源熱泵系統作為空調冷熱源。園區的路燈和草坪景觀燈也全部采用太陽能環保照明,休息區的木質結構座椅是用1,380個利樂包裝盒回收處理后的彩色版制成的……更多類似的環保小設計隱藏在園區的各個角落中,讓游客切身體驗著綠色低碳環保的美好生活。
(四)世園會的情感體驗營銷策略分析。情感體驗營銷是在營銷過程中,要觸動消費者的內心,使之產生快樂的感覺,由此從顧客內心升華出美好的體驗。情感式營銷需要真正了解什么刺激可以引起某種情緒,以及能使消費者自然地受到感染,并融入到這種情景中來。
西安世園會從提供溫馨、熱誠的服務傳遞體驗著手,來觸動游客的內心情感,創造美好的情感式體驗。開園以來,西安市人民以空前高漲的熱情和無私忘我的境界積極參與到世園活動中,充分展示了“精彩世園、人人有責”城市主人翁的姿態,所形成的奉獻精神是世園會精神的特征所在。被親切稱為“小蜜蜂”的志愿者,以青春的朝氣、向日葵般的微笑將貼心服務呈獻給游客,成為一道亮麗風景;被稱為“守護神”的部隊官兵、公安干警和“紅袖章”,夜以繼日堅守安保一線,用忠誠和奉獻構筑了世園會的安全屏障,保證了世園會的成功運營。通過這些服務,西安世園會為消費者創造更多可參與的項目和活動,形成以消費者為中心的互動旅游過程,給消費者留下美好、深刻的體驗。
(五)世園會的關聯體驗營銷策略分析。關聯體驗營銷包含感官、情感、思考、與行動體驗營銷等層面。但它超越了“增加個人體驗”的私有感受,把個人與理想中的自我、他人和文化聯系起來。我們把這種與某一團體或文化相關聯所產生的體驗稱為關聯體驗。關聯體驗利用顧客希望完善自我、希望被他人正確看待這一心理,把顧客廣泛的社會體系聯系起來,使顧客產生獨特的體驗。
如何通過主題公園這一現代旅游方式來表現、展示“天人長安 創意自然――城市與自然和諧共生”的世園會主題;實現可觀賞、可感受、可學習、可消費、可體驗,是舉辦西安世園會的根本目標。西安世園會主要從景區的整體規劃和安排方面盡力地去營造這種綜合了感官、情感、思考與行動的關聯式體驗。西安世園會將現代生態理念的再現充分地考慮到整體規劃中:在園區的策劃、規劃、設計和建設中,以水為脈、以綠為底、以景為翼、以雅為體;建造“零消耗、零排放”的生態示范建筑,讓游客充分了解和切身感受當前世界先進的生態環保理念和科技成果。西安世園會根據時間、空間演進,將各個主題通過場景展現,同時穿插主題表演和主題體驗活動,能夠給游客創造一種閱讀綜合了建筑大觀、園藝精品、藝術寶庫、文化巨著、科技薈萃的鴻篇巨制的關聯式體驗感覺。
六、結語
通過以上基于體驗營銷理論進行2011年西安世園會的應用研究發現:各大主題公園應該根據自己主題、形象、戰略規劃與設計等因素,使用不同方法分步驟、有重點地來促使消費者獲得感官、情感、思考、行動和關聯方面的體驗感受,這樣才能傳達主題公園品牌內涵和主題時代性等內容,最終吸引游客入園旅游,以使自身在激烈的競爭中獲得優勢。
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[6]百度網.百度百科――西安世界園藝博覽會[DB/OL].http://baike.省略/view/2735751.htm.