建筑环境与设备工程专业本科生综合性实验教学实践

实验教学是实践教学内容体系中基础实践层次中的核心,随着经济结构的战略调整,社会各方面对学生动手能力、综合素质和创新能力提出了更新、更高的要求。综合性实验在于培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理能力及查阅中外文资料的能力;设计性实验在于着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力、组织管理能力和科研能力[1,2]。

建筑环境与设备工程专业在我校属于新设置的学科,涉及面比较广,如何搞好实验教学直接关系到学生的培养质量。2 0 0 2年我教研室在学校有关部门的支持下,建立了大型中央空调实验台,可以让学生自己设计实验内容,能在短时间内熟悉和掌握专业知识内容。

1 综合性实验的特点

传统实验通过自身经历和体验加深对理论知识的理解,偏重基本的实验技术和操作技能,从属于单科分隔式设置,割断学科间的横向联系。传统实验的优点就是理论课后紧跟实验,实验原理、实验方法明确,易于理解和操作,教师和学生无需耗费过多的精力,缺点就是学生照葫芦画瓢,其思维能力和创新能力的培养欠缺,并且有些实验内容、实验方法、实验手段过于老化[3]。

综合性实验与传统实验相比,前者能够培养学生综合运用知识与技能分析解决实际问题的能力,以及严谨求实的科学工作作风和学风。综合性实验具有综合性、独立性和研究性的特点。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;独立性主要体现在教师下达实验目的和要求,实验室提供设备和仪器,由学生自己确定实验方案、设计实验步骤等,充分发挥了学生的主观能动性和创造性;研究性主要体现在实验过程可能有多种方法,给学生以较宽阔的思维空间和选择余地,培养了学生的创新能力[4]。

跨学科,跨专业甚至跨领域的综合性实验,使实验教学从单一、平面内容向多点、立体交叉内容转变。在构建新的实验教学体系中,综合性实验的目标是,提高学生知识点的关联、衔接,组合和实践应用能力。

2 综合性实验的实施

2.1 实验前准备

综合性实验在实验内容上要突出综合的特点,由教师下达实验目的和要求,学生自己确定实验方案,在师生共同研究确定可行性方案后方可作实验。教师要认真选择题目,防止题目过大,内容过多,否则学生不能在有限的时间完成,影响学生对实验的兴趣。相反,如果题目过于简单,则学生感觉收获不大,甚至感觉单调乏味。

选择好题目后,教师要对实验中用到的主要知识点作一下简单讲解,并根据选课的人数进行分组。“多工况空气处理过程模拟实验”是针对建筑环境与设备工程专业开设的一门综合性实验,实验总学时为1 6学时,通过实验加深学生对湿空气的焓湿图、一次回风集中式空调系统的掌握。

2.2 实验方案、步骤

综合性实验相对传统实验使学生摆脱了束缚,教师只是在提供实验资料、解答问题等方面为学生提供服务,这样学生在完成实验任务中打破常规,进行创新性思维。

让学生带着问题去学习,这也是当代欧美国家兴起的建构注意理论所代表的“情境式”教学方法的具体体现。学生在实验中会遇到各种各样的问题,面对问题去找理论根据,每个同学通过自己动手去查阅资料。“多工况空气处理过程模拟实验”中,系统主要包括风系统、水系统与蒸汽系统,学生要掌握整个系统流程之后,才能做出合理的实验方案。两台空调机组各采用何种空调方式,各风道的阀门应该处于什么状态,空调机组的表冷器、加热器、加湿器是否要处于工作状态,整个实验涉及到电加热锅炉、冷水机组与两台空调机组的启停,整个实验步骤如何?这样诸多亟待解决问题出现在学生面前。

每个学生要自己写出实验步骤,待老师确定可行后方可实验。教师要认真组织,完成每一个教学环节,在保证安全的基础上,鼓励学生独立完成实验(包括排出实验中仪器故障),让学生体会到解决问题并取得成功的喜悦,激起对实验的兴趣。

2.3 综合性实验评价

实验评价是学生在实验过程中实践能力,操作技能和解决现场问题能力的客观反映,对实验教学工作中的各个教学环节进行监督与检查,是实验教学中必不可少的重要一环。

传统实验评价内容仅以实验报告为主,综合性实验则以态度、能力与结果等几方面进行综合评定。态度评价侧重于对实验本身意义的认识,对实验目的、实验内容的理解,以及对实验中人身安全的重视程度;能力评价侧重于学生现场动手和操作能力的评价,主要因素是独立、正确、协调完成实验情况;结果评价侧重于实验数据是否正确,对实验中出现的故障分析是否合理,实验报告是否规范、清楚。

传统实验的评价方式是等学生做完实验后,将有关实验数据或现象记录代会,然后将实验报告交上,教师根据实验报告情况给出实验成绩。综合性实验评价方式要把实验过程的各个环节纳入考核中,通过观察了解每个学生的实验态度和动手能力;通过现场提问了解每个学生对理论和实验教学的掌握程度;通过实验数据及实验报告了解学生处理现场问题的能力。总之实验成绩要基本上反映学生实验的真实水平,最大限度保证实验成绩的客观公正。

3 结语

实验教学的最终目的是提高学生的实践动手能力和创新意识,通过对“多工况处理过程模拟实验”的教学,学生经历一个“明确实验任务→查阅资料→同组同学讨论→确定实验方案→与指导教师讨论、审核→完善实验方案、列出实验步骤→准备实验→做实验→数据分析、整理→提交实验报告”过程,学生普遍反映收获很大,学生的创新能力得到了很大锻炼。经过实验中互相讨论,学生找出了自己的差距,激发了对学习的积极性,素质有了明显提高。同时实验还发挥了学生的团队合作精神,塑造了一个科研气氛,很大程度上提高了教学质量。

摘要：实验教学是培养学生研究能力和创新能力的有效教学方式,综合性实验可以充分调动学生的学习积极性,大大提高其解决实际问题的能力。“多工况空气处理过程模拟实验”是针对建筑环境与设备工程专业学生开设的综合性实验,通过实验加深了学生对空气热湿处理过程的理解和湿空气焓湿图的应用,掌握了中央空调工作原理,提高了教学效率。

关键词：实验教学,综合性实验,教学效率

参考文献

[1] 陈丽文.开设综合性实验,强化能力培养[J].民族教育研究,2003,14(59):89～91.

[2] 杨晓丽.开展“综合性实验训练”培养学生的创新能力[J].继续教育研究,2000(2):37～39.

[3] 贾英全,茹红强,等.我校的综合性实验改革实践[J].物理实验,1999,20(5):27.

[4] 赵杰,孙文志.以能力培养为中心,深化实践教学改革[J].辽宁高职学报,2003,5(2):118～119.