给排水和采暖通风专业“供暖工程”课教学的思考

2022-09-11

供暖工程是给排水与采暖通风工程专业 (人防本科) 的一门专业应用核心课程。《供暖工程》所涉及的供暖系统设计是给排水与采暖通风工程专业 (人防本科) 进行毕业设计的必要基础。为了培养实践能力强、能理论联系实际的人才, 本人在教学中采用了“理论与实践相结合”的教学模式, 在教学实践中有以下几点粗浅认识, 以此求教于同行。

1 目前教学存在的问题

给排水和采暖通风工程专业 (人防本科) 的培养目标是培养具有大学本科学历和工程师基本素质, 胜任人防工程现代化建设的高素质新型专业技术人才。而供暖工程作为一门工程类课程, 其教学目的在于培养具有室内供暖系统和地下人防工程内部供暖系统设计和运行管理能力的高等应用型专业人才。但是, 目前的教学却普遍存在以下几个问题。

1.1 教学内容不完善

给排水和采暖通风工程 (人防本科) 的培养目标决定了供暖工程课的教学内容不仅要包含普通建筑室内供暖系统的设计和运行管理, 还要涵盖地下人防工程内的供暖设计和运行管理。但是, 目前供暖工程的教学内容却存在一些缺陷。一是当今供暖领域出现的许多新技术、新成果, 现有教材涉及到的较少, 教材内容明显滞后于技术的发展。二是, 现有教材几乎没有关于地下人防工程供暖系统设计和运行管理方面的内容。三是缺乏专业术语、专业标准规范等内容的渗透, 忽视对学生工程素质的培养。

1.2 教学方法和手段比较陈旧

正如J.布鲁纳所指出的, 高等教育的目的, “应该是培养善于思考, 善于探索, 并能自己找到解决问题方法的人[1]”。也就是说, 高等学校的教育最主要的不仅仅是向学生讲述课程的内容, 而且还应发展他们独立获取知识和技能的能力和技巧, 发展他们运用知识来解决学习上、专业上各种问题的能力和技巧。

供暖工程课是一门工程应用类课程, 其与工程实际联系非常紧密。但是, 传统的教学方法主要采用“灌输法”。教师按照事先准备好的讲义讲解概念、定义, 演示例题, 学生则被动地听、记、练老师指定的内容, 很少主动地发现问题和思考问题。这种教学方法主要以老师为中心, 向学生灌输大量的概念、理论。学生对所学的理论的理解和应用很欠缺, 调动不起来学生的积极主动性。也就是说这种教学方法缺少对学生解决问题的能力的培养。

1.3 理论教学与实践相脱节

知识要上升为能力, 这是学习知识的目的, 也是课程教学的客观要求。知识转化为能力的中间环节是实践。供暖工程又是一门实践性很强的一门课, 所以教学要增强学生的供暖工程的应用意识, 提高学生利用综合知识的能力。供暖工程课一般采用先上理论课, 然后再进行课程设计的授课方法。这种方法目的是通过课程设计, 提高学生对所学知识的应用能力。但是, 这种理论课和实践课分开上的方法不利于学生对所学知识的及时应用。学生再学习理论课时, 缺乏工程应用知识背景, 对一些原理、概念、定义理解不够深刻, 而且容易感到乏味, 缺乏积极性。

2 解决问题的方法

2.1 完善教学内容

针对教学内容不完善这个问题, 可以采取如下措施。

首先教师在教学过程中应积极查阅有关人防工程供暖设计的文献资料, 收集工程实例, 熟悉设计规范, 并在课堂上补充这些内容, 使学生不仅掌握普通建筑室内供暖的知识, 对于地下人防工程的供暖系统的设计和运行管理也能够成竹在胸。例如, 在热负荷计算方面, 地下工程供暖室外计算温度的选取;地下工程的新风负荷;供暖系统设计要兼顾工程的平时运行和战时运行[2]等等。

其次, 教师应关注本学科的研究热点, 跟踪本学科的发展方向, 并及时地把经过检验的新技术、新成果及有关发展趋势溶入教学内容, 以弥补教材内容的不足, 使之与现代生活更贴近。而教学内容的活力将更加激发学生对本专业的热爱并转化为学习的动力。例如, 我国南方地区流行的家用壁挂锅炉供热系统;燃料问题, 燃料由燃煤改为燃油或气;热计量问题, 所有热用户都要装上“热量表”;新出现的地板辐射供暖系统;高层建筑的大量出现, 使基础的热负荷计算不仅要考虑风压作用, 还要考虑热压作用, 同时还要做分区处理[3];地面传热系数的计算不再按照划分地带的方法;另外还有计算机技术在供暖工程中的应用, 将实现供暖系统检测、管理的智能化和系统设计的无纸化。这些都是本学科发展的热点与趋势, 但现有教材上并没有多少内容, 对此必须在教学内容中予以体现和突出。

第三, 引入专业术语, 纳入专业标准、规范。在教学内容中引入专业术语, 不仅使学生对专业概念加深理解, 而且使学生尽快进入行业角色, 顺利进行交流。另外, 作为工程技术人员应严格按照专业标准和规范的规定从事设计、施工及管理等工作。为尽快使得学生对专业标准及规范形成深刻的印象, 教学中要将本行业的主要标准、规范的相应章节纳入教学内容。例如:采暖通风与空气调节设计规范、民用建筑节能设计标准、城市热力网设计规范、供热工程制图标准等。同时当标准及规范有所修订时, 教师应适时地引入最新版本的标准及规范的内容。

另外, 应教会学生获取知识的其他方法, 鼓励学生自我实践, 积极参与到本学科国内外发展信息的搜集活动中来, 使学生在学习教师讲授的基础知识的同时, 培养主动自学的意识和能力。例如, 介绍一些本学科的专业网站、常用的资料检索方法等。

2.2 结合工程实例, 改善课堂教学方法和手段

供暖工程课程是具有较强的实践性的一门课程, 设计、施工及运行管理等工程实例是其教学中一项不可缺少的教学材料。教学中, 教师可以通过互联网、调研、现场采访等途径来收集施工现场或设计单位正在处理的技术问题, 然后把这些问题作为课堂的教学素材来使用, 供学生进行学习或讨论, 形成一些解决问题的方案, 最后再把这些方案和相关单位的解决方案进行对比。例如讲完采暖热负荷计算一章后, 引入“某办公大楼供热正常, 但各室达不到设计温度”这一现实的工程现象, 让学生分析讨论可能出现的原因并给出解决的对策。在讲完室内热水供暖系统这一章以后, 引入“某大楼产生上冷下热的问题”, 试分析可能的原因及解决的办法。整个过程中, 学生的学习主体作用充分体现, 学生自主讨论, 教师只需做好课堂教学的组织和指导。通过工程实例的讲解, 缩短了理论知识与实际工程的距离, 不仅帮助学生更好地理解和掌握了所学专业知识, 同时提高了学生分析、解决具体工程问题的能力。

另外, 还可以通过实验教学和现场参观的方法, 把书本上的理论知识与工程实际结合在一起, 加强学生的综合能力、创新能力和应用能力的培养。

2.3 理论教学与实践教学相结合, 提高学生的专业设计能力

针对理论课和实践课相脱节, 影响教学质量这个问题, 尝试新的教学方法。即在第一次上课时, 就把设计题目告诉学生, 同时把设计指导书和任务书发给学生, 使学生对设计内容有初步的印象, 在以后课堂学习时有针对性。然后每讲完一部分内容, 留出时间让学生做设计。例如, 讲完第一章室内供暖系统的设计热负荷的内容后, 就安排学生做热负荷计算那部分设计。学生每五个人分成一个小组, 每个小组选一个组长, 主要负责本组的设计进度安排、设计分工、设计中遇到的问题的收集等。整个设计计算过程中, 教师给予必要的指导, 如教师把组长收集的问题集中解答, 与学生一起分析拟定方案, 确定设计步骤, 列出所要参考的设计手册、标准及规范等。每完成一部分设计, 教师与学生共同总结此部分设计的心得, 强化工程设计的思路和巩固设计要领, 提高专业设计能力。这样, 学生主动性很高, 对设计感兴趣, 积极地去查资料, 在获得大量资料的基础上, 自发地开展讨论, 对各种方案进行分析比较, 学生甚至把未讲到的内容都自学了, 还会提出一些比较深的问题, 这样把理论和设计融合在一起, 学生对基本概念理解得透彻, 解决实际问题和利用综合知识的能力也提高了, 同时在绘制施工图时还同时提高了暖通CAD软件的应用水平, 还培养了学生互助合作的精神。

3 结语

未来社会的竞争将会更激烈, 为了培养出适应信息化时代和信息化战争, 具有战略眼光、民防意识、创新意识、信息素养、科学思维能力、工程实践能力的人才, 教师在拓宽自己知识视野的同时, 必须钻研专业课的教学研究和改革, 教育不同于一般的行业, 要等十几年, 甚至几十年之后才能判断改革的效果好坏, 供暖工程的教学改革需要我们不断地探索和实践。

摘要：结合切身体会和课程的教学现状, 针对给排水和采暖通风专业 (人防本科) 的“供暖工程”课程, 采用“理论与实践相结合”的教学模式, 同时从教学内容的完善、课堂教学方法和手段的改善、实践教学的加强三个方面阐述了教学体会。

关键词：转型教育,供暖工程,教学