时间:2023-03-07 15:22:59
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇工业通风论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
2冶金企业车间通风应做好风机选型
风机根据工作区域不同分布,对粉尘和各种气体浓度比较大的工作区域采取多个风机共同作用,几个为一组的方式,沿着尾气处理排放的方向布置。为了满足铸造车间内的环境要求,通风机通常配有整体消声器。在调节空气质量的同时,通风机可达到减小噪声的作用,经叶轮作功后,从通风机出口高速喷出。基于这一认识,做好风机选型,是提高冶金车间通风效果的重要措施,对冶金企业车间安全生产具有重要的促进作用。结合当前冶金企业车间气体的性质,在风机选型上,应从以下几个方面入手:(1)风机选择必须满足高效性原则。在风机选择过程中,基于风机在通风中的重要作用,风机只有在工作效率上满足实际需要,达到较高的通风效率,才能满足冶金企业车间通风需要。因此,风机选择中应将高效性作为衡量风机是否达到工作要求的重要指标,做好风机的选择工作。(2)风机选择应对硫磷气体有较强的针对性。由于冶金企业生产车间内硫磷气体含量较高,在通风过程中,只有对硫磷气体排放具有较强的针对性才能满足车间生产需要。为此,在风机选择过程中,应将硫磷气体作为重要的衡量指标,保证硫磷气体的排放能够被迅速排风系统带走,达到净化车间空气的目的。(3)风机选择应重视其抗腐蚀和换气率等指标。在冶金企业生产过程中,车间内气体中硫磷的含量较高。而硫磷会对风机产生较大的腐蚀。因此,在风机选择过程中,将风机的抗腐蚀性和换气率作为主要指标是十分重要的。基于这一认识,风机选择必须满足抗腐蚀和换气率等基本指标。
3冶金企业车间通风应做好除尘器选择
在冶金企业车间通风过程中,除了气体之外,空气中的灰尘也是重要的污染源。在这一前提下,做好除尘器的选择,是消除空气中多种杂质的有效手段。为此,做好除尘器选择,是提高冶金企业车间通风效果的重要手段。通过了解发现,常用的除尘器主要有分室反吹袋式除尘器,机械回转扁布除尘器,低压脉冲长袋除尘器,三种除尘器各有优缺点。静电除尘系统由除尘机和附属设备组成。为确保集尘、除尘效果需要配备水处理装置、送风机、控制器、高压发生机、计测器等装置。工作机理是在带负电放电极周围的空气被电离形成电晕区,电晕区内的空气电离后,正离子很快向负极移动。基于各种除尘器的优点,冶金企业车间在通风过程中的除尘器选择应把握以下原则:(1)除尘器必须具有较强的针对性。由于冶金企业车间的粉尘含量较为复杂,要想提高除尘效果,就要在除尘器的选择中使除尘器能够实现对特殊粉尘的清除,保证车间内的空气质量满足实际需要,达到净化空气和提高空气质量的目的,提高车间的整体除尘水平。(2)除尘器应满足车间除尘的工作指标。在除尘器选择过程中,除了要提高除尘器的针对性之外,还要使除尘器满足除尘的工作指标,使除尘器的工作效率能够满足实际需要,达到提高除尘器除尘效果的目的。因此,将工作指标作为重要的衡量标准,是提高除尘器除尘效果的关键。(3)除尘器应能够适应冶金企业车间的恶劣环境。由于冶金企业车间的生产环境相对恶劣,除尘器在选择过程中只有具备适应恶劣工作环境的能力,才能提高冶金企业车间除尘效果的目的,保证冶金企业车间的除尘和通风满足实际需要。因此,工作环境是除尘器选择必须考虑的因素。
论文关键词:建筑环境与设备工程;课程体系;教学改革
建筑环境与设备工程专业是教育部于1998年将原有供热、通风与空调工程专业(简称暖通空调专业)与燃气工程专业合并后重新组建的一个新兴专业,其中还涵盖了给排水工程专业中的建筑给排水的部分内容。作为一个重组后的专业,其所涵盖的内容并不是原有专业内容的简单合并,而是从学科的系统性和科学性角度对现有内容进行融合。从教育部公布的调整后的本科专业目录可知,建筑环境与设备工程专业是土建类一级学科下属的二级学科,但由于其涉及的专业基础课程多数是隶属于动力工程及工程热物理一级学科,为此当前开设该专业的大专院校均是在结合自身的具体情况和办学特点的基础上对其专业的从属进行归类。我校于1999年依托能源与动力工程学院开始着手组建建筑环境与设备工程系,并于2001年开始招收建环专业的本科生。由于办学历史较短,办学经验与老牌暖通类院校相比略显不足,在制定专业人才培养方案、课程体系等方面均存在某些不足。但是经过系室老师们不断的探索、改革,经过长期的实践,取得了较好的教学效果,同时也积累了一些宝贵的教学经验。本文以供热、通风类课程的教学改革为例,对建环专业课程体系改革以及课堂教学各环节进行回顾和探讨。
一、原有专业课程体系设置中存在的问题
办学之初,本专业以主要培养具有室内环境系统与设备及建筑公共设施系统的设计、安装调试、运行管理及国民经济各部门所需的特殊建筑环境研究开发的基础理论知识及能力,能在建筑环境与设备的设计研究、制造安装、物业管理等部门及相关的科研、生产、教学等单位从事工作的高级工程技术人才作为培养目标制定培养方案,提出以工程热应力、流体力学和传热学作为专业基础课,以建筑环境学、供热、通风、空气调节、燃气工程作为专业必修课,以建筑冷、热源,制冷等作为专业选修课并结合工程力学、机械、电子类课程以及相关的课程设计为整体的课程体系,通过几年的教学实践,发现原有课程设计体系存在如下的问题。
1.专业课程总学时过长,教学计划分布不均
相对于其他专业,由于建环专业是将原有的暖通专业与燃气工程专业进行了合并,其涵盖的内容有所增加。同时,由于专业课的教学主要集中在大三的下半学期以及大四的上半学期,而这一阶段正是学生考研复习和找工作的黄金时期,在考研和找工作的双重干扰下,学生不能集中精力进行专业课程的学习,进而导致课堂教学效果差,学生听课不认真的现象时有发生。
2.理论教学与课程设计脱节,课程设计时间不充裕
对于建环专业的学生来说,课程设计是检验其是否真正掌握专业知识的一个重要依据。但在课时安排上,为了避免与主干课程冲突,课程设计往往安排在学期之末,即在专业课程完全讲授完以后开始进行课程设计。这样就会造成在讲授理论知识时,学生无法掌握这些理论知识所具有的实践价值,而到进行课程设计时,学生对这些理论知识已经比较陌生,不知道如何利用理论知识来指导实践。同时,由于需要安排课程设计的专业课程较多,往往出现一个学期末要同时完成几门课程设计,时间比较紧张,此时学生还要面临考试、考研以及找工作等事情,无法抽出足够的精力来投入到课程设计中去,这就造成了课程设计的整体质量不高,并存在严重的抄袭现象。
3.实验课程涵盖内容不够全面,学生动手能力锻炼不足
在课程体系制定之初,相关实验环节部分也进行了考虑,但是在具体的实施过程中并没有将实验环节单独作为一个整体,而是将其融入到理论教学内,将实验环节所需的课时数纳入到理论教学之中,由于缺乏专业的实验任课教师,具体的教学安排则取决于专业任课老师的教学计划,这样一来,就导致实验课程不能充分受到重视,学生实验能力无法得到充分锻炼。
二、专业课程体系的改革与实践
针对原有专业课程体系存在的问题,我们在着手修订新的培养方案的同时,根据“基础厚、口径宽、能力强、素质高”的原则对专业课程体系的制定也进行了相关的调整。
1.强调学科基础,突出专业特色
建环专业的突出特色是人工热湿环境。随着当前人民生活水平的提高,人们对人居环境的要求日益提高,这就迫切需要有更宽厚的学科基础。因此,在修订培养方案时将工程热力学、流体力学、传热学、建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网六门课程作为专业主干课程。 转贴于
2.减少专业重复内容,优化教学质量
建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网三门主干课程是将原有专业课程中的共性部分经提炼而形成的具有特色的专业理论课。为了避免与原有专业课程体系中的相关内容重复,就必须对原有专业必修课进行适当的调整和重组。以建筑环境学为例,该课程主要由建筑外环境、室内空气品质、室内热湿环境、建筑声环境、建筑光环境以及人对热湿环境的反应等知识模块组成。其中热湿环境与空气品质知识模块主要涉及的是太阳辐射对建筑物的热作用、围护结构热湿传递的机理、冷负荷与得热量的关系、典型冷(热)负荷计算方法的原理、通风稀释方程、新风量的确定、自然通风与局部通风等知识点,而这些内容又分别涵盖在工业通风、供热工程以及空气调节等专业课程中,为了避免重复教学,就需对这些专业课程的知识体系进行适当的删减和合并,在不打乱教学系统性的同时减少教学的课时数。
3.注重课程设计与理论教学同步性,加强实践教学环节
原有课程体系调整的一个重点就是如何解决课程设计与理论教学存在的严重脱节问题。为了有效地解决这一问题,在现有的课程体系中引入理论教学与课程设计同步的教学思想,即将课程设计穿插在理论教学的过程中,要求学生在学习理论知识的同时开始着手进行课程设计,这样就能够做到理论知识与实际应用的有机结合,同时也提高了学生的学习积极性。此外,应在原有课程体系中增加实践教学环节,加大实验课程以及生产实习课程所占的比例,锻炼学生的动手能力,激发学生运用自己所学的专业知识解决实际问题的热情。
三、多种教学手段相融合的教学构想与实施
通过对原有课程体系存在的问题进行相关改革,已经初步取得了较好的教学效果。但从具体的实施过程来看,还是暴露出了一些问题,导致调整后的课程体系无法充分发挥出预期的效果。究其原因主要是在具体的教学实践过程中,课堂教学、课程设计、实践教学等环节不能很好地融合。为此,笔者总结最近几年在供热、通风类课程教学过程中所积累的一些经验,结合本专业课程体系的调整提出了多种教学手段相融合的教学构想。其具体的思路如下。
1.深入分析理论教学、课程设计与实践教学各环节的内在联系,实现三者之间的有机融合
以工业通风和供热工程课程为例,两者的研究重点在通风管路以及室内供暖管路和供热管路的设计与运行的相关知识上,目的是培养学生具备一般民用建筑以及工业产房通风系统和供暖以及供热系统的设计能力。为此,在进行理论教学之前,可以先展开生产认知实习,即先带领学生走出校园,亲身接触一些已投入运行的系统设备,并结合其具体的运行过程简要地阐述这些设备的运行原理以及设计过程中需要掌握的基本内容。在认知实习结束后开始理论教学,同时将课程设计融入到其中,即理论教学一开始,就向学生布置课程设计任务,明确设计内容,并结合教学进度合理安排设计进度。当教学环节结束后,课程设计基本完成,此时再带领学生进行生产实习,在实习过程中让学生对课程设计进行自我总结,指出其中存在的问题,并在现场给学生进行指导。这样一来,一方面加深了学生运用理论知识解决实际问题的能力,同时也激发了学生深入研究专业理论知识的热情和积极性,为后面的毕业设计打下良好的基础。
2.因地制宜,平衡理论教学、课程设计与实践教学各环节的主次关系
1引言
“流体力学”作为理工科的一门专业基础课和必修课,它的重要性是众所周知的,作为力学分支,其在安全工程专业有着广泛的应用,与泄漏、火灾、爆炸、通风等有着密切的关系,是后续工业通风、消防工程等专业课程学习的重要基础。近年来流体力学学科发生深刻变化,对流体运动认识加深,测量手段更为先进,对流体运动分析和处理的能力空前强大,与工程应用结合更加紧密。然而“流体力学”这门课程概念抽象、数学公式多,在以往课程教学过程中更多重视理论知识的传授,人才培养过程中存在着过分偏重理论知识学习,缺乏对学生工程能力的培养等不足之处。因此,本文借鉴国际流行的CDIO工程教育理念,拟对安全工程专业“流体力学”课程进行教学改革,使理论知识服务于后续的安全知识学习及工作实际,将知识教育和能力培养有机地结合起来,增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,使学生专业理论知识的学习真正地更好地融入之后的安全工作中。
2CDIO工程教育理念
CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Imple-ment)和运行(Operate)的简称。“C”构思指系统性的构想、思考,明确产业需求。“D”设计是把将要被实现的计划通过视觉的形式描述出来的活动过程;“I”实施是执行、施行实际的行为,指把设计转变为产品的过程;“O”运行是指产品实现之后(即实施之后)使用其来达到想要的价值的过程。从构思、设计、实施到运行的全过程就是产品的整个生命周期,用它来代表工程的范畴[1]。CDIO教育模式提倡培养具有较高专业理论水平和符合产业需求的综合性应用能力并重的高等工程教育专业学生,这种模式在安全工程专业领域具有一定的借鉴意义[2]。CDIO强调在系统和产品构思、设计、实施、运行的真实工程实践环境中培养学生的工程能力,通过引导学生以主动的、实践的、知识之间有机联系的方式培养学生的工程能力,使学生在创新思维能力、终生学习能力、团队合作能力和工程实践能力等方面得到全面的训练和提高。
3基于CDIO理念的流体力学课程实施
3.1优化教学内容
在教学时,教材的选取是非常重要的,首先要选择一本好的教材,然后围绕教材的内容,进行全方位的内容设计。湖南工学院安全工程专业选用的教材为蔡增基、龙天渝主编的《流体力学泵与风机》,该教材详细介绍了流体力学及泵与风机的基础知识,并配有丰富的习题供学生课后练习巩固,另围绕教学大纲,每章设置了思考题。但教材内容多是从供热通风空调类专业角度出发,内容较多。按照安全专业职业能力与素质需求为导向,结合我校安全工程专业对该课程课时安排较少,学生文科生多,理科基础薄弱的特点、安全工程专业需求及其与后续专业课程之间的关系,课程教学内容分为四部分:(1)流体静力学。掌握流体平衡的规律,对其中与安全工程关系不大的小节进行删除。(2)流体动力学。研究流体在运动状态时,作用于流体上的力与运动要素之间的关系,以及流体的运动特征与能量转换等。(3)有关流体静力学和流体动力学在生产和生活中的应用,如孔口与管嘴恒定流、管道恒定流等。注重与工业通风、消防、安全工程中常见的泄漏等问题相结合。(4)泵与风机工作原理及运行知识,重点掌握如何选择泵与风机。由于课时有限,其他知识可通过学生自主学习来完成。内容设置注重培养学生的创新能力、学习能力和分析解决问题的能力,不因课时少而删除其物理背景、力学建模和求解过程等方面的学习,只讲授结果、计算公式、图表等这种短视的做法培养出来的学生只是现成公式的计算机器,面对新的问题将束手无策,学生没有创新能力,没有利用所学知识解决实际问题的能力。只有掌握正确的基本概念和流体运动一般规律,才能认识特殊规律,才能有分析实际问题的能力,才能正确应用和处理流体力学商业软件。
3.2转变教学方法
在课堂教学中注重学生综合思维、系统思维和工程能力的培养。结合传统的教学方法,采用以问题学习的形式,要求学生基于问题学习。(1)首先要讲授该门课程的性质及作用,让学生掌握该课程在整个专业培养中的作用以及工程实践中的具体应用价值,以及该课程与其他课程之间的关系,从而在学生的整体知识架构中建立起清晰的课程逻辑联系[3],培养学生的系统思维能力。(2)各知识点的教学过程采用启发式教学法,先由老师设置问题,让学生带着问题进行学习;学完之后让学生思考学了什么,有什么用;除了基本的教学过程外,在课程中设置一些小专题讨论,培养学生分析问题、解决问题的能力。(3)传统的教学模式由于缺乏对知识的应用,学生通常将通过考试作为学习目标而专注于记忆考试内容。因此在教学中注重相应知识点的讲解的同时,注重对各知识点的应用和拓展,各知识点多方面地与安全工程专业相结合(如在讲述孔口管嘴出留时与危险化学品物质泄漏进而导致火灾、爆炸、中毒事故相结合;讲述流动阻力时与工业通风管道设计、消防水管道设计相结合),强调其对专业的支撑作用,要求理论知识必须服务于安全工作实际,将知识教育和工程能力培养有机地结合起来。
3.3实验教学改革
实验环节是CDIO模式下教学环节的非常重要的组成部分,学生工程能力的培养和综合应用能力的提高,有赖于此环节[4]。实验教学方面通过建设流体力学实验室,将实践教学贯穿于学生的整个学习过程,实现对学生的动手实践能力、技术应用能力、研究创新能力的培养。实验模块分为基础验证类实验模块、综合性实验模块和开放性实验模块。基础验证类实验主要包括雷诺实验、能量守恒验证实验、沿程阻力实验、局部阻力实验、文丘里管实验、流量计实验、离心泵实验等[5]。这些实验过程简单,能帮助学生更好地理解流体力学的基本原理和定律,但缺乏创造性,没有与安全工程专业实际相结合。综合性实验如与工业通风课程相结合,设计一个通风除尘管道模型,学生通过流体力学知识制定实验方案,使用仪器测量风速、压强等相关参数计算通风阻力。让学生把流体力学知识更好地与安全工程专业相结合,解决专业实际问题。综合类型的实验相对较复杂,采用团队协作的方式,通过互相交流讨论解决实验过程中遇到的问题,发散思维,实验结束后进行汇报,培养学生的团队协作能力和沟通能力。开放性实验模块通过建设开放性实验室,为学生参加各类学科竞赛、科技创新活动、自主实验、参与大学生研究性与创新性实验项目、参与教师科研项目提供实践平台。如学生可进行计算机虚拟流体力学实验、利用flunet软件模拟火灾发生时烟气流动过程。开放性实验可锻炼学生创新能力。
4结论
1)安全工程专业“流体力学”课程作为一门学科基础课,其教学改革应以专业能力需求为导向、学生能力培养为目标,引入CDIO理念进行教学改革,可提高学生创新思维能力、系统思维能力、和工程能力的培养,提高学生的工程意识及大工程观。2)基于CDIO理念的“流体力学”课程教学改革应注重学生主体作用的发挥,以学生为主体、教师为主导,采用问题学习的形式进行教学,培养学生用基础理论分析、解决实际问题的能力。3)在“流体力学”课程教学改革中,应注重实验教学环节,实验教学除了基本的基础验证类实验外,组织学生做一些综合性、设计性、开放性实验,教学中注重学生团队协作能力,人际交往能力和创新能力的培养。
参考文献
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麻石除尘器具有处理烟气量大,适用广泛,性能稳定,除尘效率一般较干式旋风除尘器高,效率达90%以上。如果设计合理,管理适当,效率可达95%以上。金川集团公司三矿区有4台DZL4-13A锅炉, 为井口采暖供热。4台锅炉的配套环保设施烟气除尘器选用的均是麻石除尘器。麻石除尘器投入使用以来 ,一直存在烟气带水现象,导致烟道积灰,引风机叶轮挂灰引起振动,造成电机烧坏,也使除尘器除尘效率降低。为了进一步发挥麻石除尘器的环保作用,创造良好的经济和社会效益 ,现将烟气带水现象原因进行分析,并提出改进对策。
1.麻石除尘器基本结构及其工作原理
麻石除尘器主要由简体、供水装置、排灰装置及进出口烟道等组成。其进口在主塔简体下方,供水装置是筒体的上部溢流槽,被水膜所捕集的烟气尘粒随水流人锥形灰斗,经排水器排人排灰沟,净化后的烟气由出口烟道排出。
麻石水膜除尘器属机械离心式湿式除尘装置,含尘气体由简体下部顺切向引入,旋转上升,尘粒受离心力作用而被分离,抛向筒体内壁,被简体内壁流动的水膜层所吸附,随水流到底部锥体,经过水封排出,达到烟气除尘的目的。水膜层的形成是由布置在筒体的上部溢流槽均匀的沿筒壁往下形成水膜。这样,在简体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜,达到提高除尘效果的目的。
麻石除尘器塔体由花岗岩石块砌筑而成,结构简单,占地小,造价低,耐腐、耐磨,使用寿命长。这种除尘器安装、维护、管理很方便,且除尘效率高,因此在锅炉烟气除尘中,尤其是在工业锅炉中得到了广泛应用。
2.麻石除尘器烟气带水原因分析
(1)内壁漏风、漏水,空气将水膜冲散,使烟气带水;
(2)烟气入除尘器筒体处上沿和烟气进入侧的挡水被堵塞而失去作用使烟气进口断面处形成水帘;
(3)烟气量增大使烟气入口处堵塞,或锅炉管内久未清灰,引起除尘器内负压增大,将溢水槽内水抽走,不起水封作用;
(4)烟气量超过设计值,烟气进口速度与单体断面上升速度超过允许值流速;
(5)灰斗排灰水管水封破坏,排水管处大量涌入空气将筒体内的水带出;
3. 消除烟气带水的改进措施
3.1正确选取各项设计参数
参数的选择,对除尘器烟气带水和效率有较大的影响。一般认为,烟气切向进口流速取18~20m/s为宜,不应超过最大允许流速,其极限进口流速为21m/s。除尘器的烟气上升速度一般取3~4m/s,最大不应超过最大允许流速,其极限上升流速为5m/s。流速过大,带水严重。除尘器烟气进口的高宽比,一般取1.75。水膜的有效高度(即从烟气进口中心线到溢水口高度)一般至少取筒体直径的4倍。
3.2 改变供水方式,改善水膜工况
除尘器供水方式主要有喷嘴式和溢流槽式(外置或内置)。。运行实践证明:外置溢流槽式大大优于喷嘴式。这是因为外置溢流槽式给水是依靠具有一定高度的水封静压力来实现的,因而供水压力稳定,且对水质要求不甚严格。。而喷嘴式水压波动较大,喷口附近水的流速不稳定:当流速太低时,水流量小水膜无法覆盖整个圆筒内壁;而当流速太高时,极易溅起水滴,加剧除尘器出口烟气带水。此外,喷嘴式对水质的要求较严格,当水中含有较多的泥砂或其它机械杂质时,喷嘴易堵塞而断水,导致供水沿筒壁周向分布不均,水膜工况也随之变坏。
3.3 缩小溢流口宽度
溢流缝宽度最大不得超过8mm,挡水帘罩高不小于300mm,并在此环形溢流缝周围加装环状挡水帘,以防止供水从溢流缝流出时直接受到筒内负压的扰动和沿筒壁旋转上升的烟气气流的直接冲击。
3.4 改变出口烟道的引出方式
改除尘器烟气引出管水平切向引出为垂直轴向引出,并适当增加引出管垂直管段的高度,促使烟气沿垂直管段上升过程中水滴依靠其重力自然分离。。其垂直管段高度一般为1500mm,最小不低于1200mm。
3.5 增设稳压水箱
在除尘器顶部平台上应设置高位稳压水箱,借助液体静压保证溢流口供水压力与流速的稳定,使溢水流进筒内后沿筒壁形成均匀的水膜。
3.6 严格要求施工质量
溢水槽溢水边的水平对除尘器内壁形成有着重要的影响,因此,要严格进行控制。溢水边要求,其水平度不能超过±1毫米。施工时,可采用溢水的办法来校平。溢水时检查沿内壁水膜层的厚度,要求沿周内壁水膜均匀。要求内壁平整、光滑。灰缝不能过大。特别是在砌筑麻石时,要求灰浆充满整个砌缝,筒体不得漏风。
外置式溢流槽水封的液面高度,一般应控制该处水的静压力为引风机的全风压加1500Pa为宜。否则,筒内负压增加时,而使水封破坏。
4 结束语
麻石除尘器烟气带水直接影响锅炉引风机的安全和寿命。同时,除尘效率的高低直接影响到企业的社会效益和经济效益。从实际情况来看,上述改进措施不难操作,只要有针对性的加以实施,必将使三矿区麻石除尘器烟气带水得以消除,除尘器的效率得到提高,达到环境保护的要求。
【参考文献】
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科学技术是第一生产力,是推动社会进步的巨大动力。人是从事科学技术的主体,因此当今社会的竞争就是人才的竞争。而人才核心竞争力的培养,主要来源于大学教育。为了适应社会的发展,教育部在上世纪末对大学很多专业都进行了调整,包括建筑环境与设备专业。建筑环境与设备工程专业是根据教育部1998年颁布的全国普通高等学校本科专业目录,将“供热通风与空调工程”和“燃气工程”两专业合并,调整、拓宽组建而成的新专业[1]。该专业以培养从事工业与民用建筑室内环境及建筑设备、公共设施、建筑热能供应系统的设计和建筑自动化与能源管理工作的人才为目标。这次调整,不是简单的合并,而是产生了一个面向21世纪新的专业学科。近年来,该专业如雨后春笋般在全国范围91所各类众多高校中涌现出来,问题也随之凸现。笔者认为有必要进行深入的、切实可行的教学改革。
一、主要凸现的问题
(一)办学思路不清晰
虽然很多学校秉承了“厚基础、宽口径”的办学思想,在教学内容上增加了建筑环境、建筑热能供应以及建筑自动化等方面的知识,并把建筑环境学列为了专业的平台,搭建了新的本科专业的框架体系。但是“厚而宽”不是“大而全”。知识口径的拓宽不是各种知识的堆积和罗列。专业的办学首先要服从于所在大学的办学思路,即学校的定位。一般院校和重点院校不同,创新型大学与研究型大学和综合型大学也不同。如果全国九十一所建筑环境与设备专业的教学体系都参照某一两个名牌大学的教学体系,那么这样的后果是显而易见的:一,专业建设没有或者散失了原有专业的特色;二,专业培养出来的人才也没有特色。
(二)教材建设的质量不容乐观
目前围绕建筑环境与设备专业的教材种类繁多,质量参差不一。教材是教学内容的具体体现,教学体系中的教材应该具有知识的系统性、延续性和完整性。而不是各个知识块之间简单的粘贴或移动的关系。以《暖通空调》为例,集结了原来供热、供燃气及通风空调工程专业的主要专业课:《空气调节》、《工业通风》以及《供热工程》的主要内容。剔出了三门课管网输配的交叉部分,而另设了一门课:《流体输配管网》。但就这两门课程的教材来看,共同的缺点是把原来空调、通风和供热三门课的三个系统简单地归类总结,系统总结有余,阐述不足。使得在具体教学过程中,出现老师觉得不好讲,学生不易接受的情况。
(三)配套的师资队伍结构有待改善
由于建筑环境与设备专业由原来的暖通空调专业或燃气专业演变而来,因此师资基本上是暖通空调或燃气专业的。但是专业的领域已经扩充到建筑室内环境、建筑设备、公用设备和智能建筑等方面。专业的内涵已经由原来的设备或系统扩充到既包括设备、系统,也包括智能建筑。其中的弱势部分是智能建筑。因为智能建筑技术也是一门交叉学科,而大部分搞自动控制的人才是自动化专业、电气工程及其自动化专业或计算机专业的人员。对智能建筑、智能化系统及设备缺乏全面的了解和掌握,缺乏建筑结构、建筑设备、供热空调等方面的专业知识和理解。另一方面,搞设备的人才又缺少对建筑自动化、BAS功能科学要求的理解,缺少有效的上层控制管理逻辑与算法。两方面人才又缺少“接口”,从而制约了智能建筑技术的发展[2]。因此合理搭配师资,在教学安排方面与其它专业知识交叉融合,才能培养出新时代的建筑环境与设备复合型人才。
二、改革的内容
(一)明确办学思路,办出专业特色[3]
明确办学思路是确定专业人才培养目标和教学体系的前提和基础。是以科研人才为主,还是以工程技术人员为主,不仅与专业本身的内涵有关,更重要的是与专业所在大学的性质有关。这样才能形成专业建设和发展的良性竞争。办学思路还与专业特色有着密切联系。专业特色与专业在多年的建设发展过程中的教学和科研历史有关,如有的学校在暖通空调的系统工程方面是强项,而有的学校在制冷空调设备的研究与开发方面是强项。那么在培养人才方面,这些特色就应该很好的继承和发挥,在课程设置和训练中要体现出来。
(二)稳固基础知识,拓宽专业口径
建筑环境与设备专业是一门跨学科的工科专业,学生基础知识应包括数理方面、工程热物理方面、流体机械方面、建筑热物理方面和自动化控制的知识。只有牢固的基础知识, 学生才能深刻地理解专业课程,拓宽本专业的服务领域。当然,正如前面强调的,专业办学的前提是要继承和发扬本专业的特色。这些基础知识本身就是属于很多领域,要与专业在建设和发展过程中的特色结合起来,构造和稳固所必需的专业基础知识。
专业知识的拓宽,是构架新时代建筑环境与设备专业教学体系的重要部分。专业教学体系不仅仅局限于暖通空调,或是供热供燃气,或是把这两方面的课程全部笼统地包括进去,或是把建筑环境、公用设备和智能建筑方面的知识硬塞进去。在专业学时有限的条件下,很有可能会造成各种知识的七拼八凑。因此,要有侧重点地把某些方面作为原本专业特色的延伸和发展,切忌一口吃成一个胖子的思想,盲目地贪大。
(三)编制优秀的教材,配备合理的师资队伍
正如前面所说,由于原有专业教学体系架构的割断和组合,使得最近几年采用的教材在编制上都有这样或那样的问题,因此在教材的建设方面还必需投入更多的精力。而选用合适的优秀教材的基础正是现在的教学体系的完善,必需从根本上理解和制定本专业的教学体系和知识模块。
师资的知识结构要分布合理,除了保留原来专业特色的知识结构以外,还要补充新的知识,如智能建筑和建筑环境方面的知识结构。师资的梯队建设也很重要。教学梯队的形成有利于知识传授的传承和不断更新。每个专业知识模块,也就是我们所说的课群下面,形成以教授为龙头,教授副教授主讲,青年教师为重要组成的教学梯队。
三、我校建筑环境与设备专业教学体系改革的几点思路
中南大学建筑环境与设备工程专业主要源于长沙铁道学院的制冷空调学科。长沙铁道学院从上世纪70年代起,就开展了制冷空调及冷藏运输方面的研究工作, 1985年在机车车辆系成立制冷空调教研室,并开始招收制冷空调专业专科学生; 1989年开始招收供热通风与空调专业本科学生; 1998年根据教育部文件调整为建筑环境与设备专业。因此,在二十多年的建设中,形成了制冷与暖调、系统与设备并重的特色。我专业在调整后修订了教学计划,增加了供燃气、建筑环境和建筑自动化方面的知识模块,保留了原来的制冷方面的知识模块,包括有制冷原理、制冷压缩机和铁路车辆制冷、制冷装置自动化等课程。 转贴于
目前已拟定完2008级新的教学体系和教学计划,主要的思路有如下几点。
(一)明确办学思路,与学校的定位一致。
我专业隶属于以本科生、研究生教育为主的高层次综合性大学——中南大学,学校的定位是立足湖南,面向全国,放眼世界,努力建设国内一流、国际上有重要影响的高水平、综合性、研究型、创新型大学[4]。因此,我专业的办学思路是以创新素质教育为核心,坚持全面发展的人才培养标准,面向社会主义市场经济的人才需求,培养出具有实践能力、创新能力,既懂技术又懂管理的复合型人才。
(二)继承和发扬专业特色,整合知识架构。
充分利用能源知识的平台。从2008年开始本专业与同属能源科学与工程学院的热能专业进行能源与动力大类招生,使学生在低年级的时候的基础知识面广,起到“厚基础、宽口径”的作用。
继续保留专业的特色之一:制冷模块。从毕业生就业的反馈来看,用人单位对既懂制冷,又懂暖通,既了解系统,又了解设备的人才非常欢迎。
加强暖通和建筑环境的优势。把空调、供热、通风和建筑环境的节能、环保、热舒适与空气品质结合起来,也是当前时展的需求。
减弱供燃气和燃烧模块。从本系教师多年从事的科研工作来看,燃气和燃烧模块并没有形成特色,因此可以适当减少其份额,作为选修课程开设。
加强智能建筑模块。智能建筑是楼宇发展的重要方向。本系在制冷和空调系统的自动化控制方面有着多年的研究和实 践经验。可以在此基础上进一步扩充相关领域的知识内容。
(四)加强实践环节,培养创新人才
实践环节包括实习、课程设计和毕业设计。实践环节应受到更多的重视。既保证实践环节的“量”,又要保证实践环节的“质”。即:实践环节的课时量必需严格保证,同时要求学生在实践环节动手、动脑,培养其综合运用所学知识和创新能力。
毕业设计从选题开始抓起,选题来源于教师的科研课题或工程实际,具有很强的实际意义和理论研究价值,有利于培养学生的综合能力。
严格把握好实践环节的考核。本系在近两年所有的专业实践环节考核中都涵盖有答辩部分的考核,既锻炼了学生的胆量、自信和表达能力,又能很客观地反映实际的情况。
参考文献
[1]肖勇全,李岱森.建筑环境与设备工程专业[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 地方高校工程类专业实践性教学的现状
当前,高等教育已进入大众化教育,应用型人才培养与社会需求的矛盾尤为突出。一方面,在激烈的市场竞争压力下,用人单位对高校工科毕业生的实践能力和操作水平要求越来越高,另一方面,随着高校的扩招,地方高校受地域和教育资源的限制,相当一部分毕业生不能找到合适的岗位。因此,地方高校如何扬长避短,发挥自身办学优势促进就业,便成为解决其生存与发展问题的关键。受教学经费和资源的限制,地方院校工程类专业实践性教学质量和教学效果大打折扣,甚至出现专业实习是参观性的,专业实验是验证性的,专业设计是模版性的等问题,如此造成实践教学失去了综合应用和工程实践的本质功能,扼杀了学生的积极性和创造性,无法培养出社会需要的高素质、具有一定创新能力的工程应用型人才[1]。
2 实践性教学体系的构建与改革内容
针对当代社会对于建环专业人才素质的新要求[2],结合建筑环境与设备工程专业(以下简称建环专业)生源结构特点和在相关学科改革和实践中积累的经验,本课题组建立了使现代工程素质培养贯穿于实践教学全过程的新型教学模式,培养学生的工程素质和实践能力,提高学生在就业和科研中的竞争能力。按照教学的总体要求和学生的知识、能力水平,对目前分散于教学中的“专业实验”“专业实习”和“设计(课程设计和毕业设计)”等实践性教学的子环节进行整合重组,制定新的实践教学计划与大纲,建立一体化的实践教学培养体系,采用模块化设置(实验、实习及设计3个模块)的模式构建教学内容,通过各模块环节的落实来保证实践教学整体目标的实现。
2.1 优化配置实验内容,单独开设实验课程
课题组针对原有实验课程中验证性实验较多,内容单一等缺点,建立以综合性和设计性实验为主,以验证性和演示性实验为辅的突出工程应用能力培养的实验教学体系。将原来依附于理论课程的实验内容进行分类,整合为专业基础性实验和专业实验,设置基础实验课程和专业实验课程,并分别单独设置学分,同时将暖通空调、建筑环境学、建筑环境测试等课程中内容重复的部分实验项目进行整合,增加了综合性和设计性实验,减少了验证性实验,如将建筑环境测试技术和暖通空调中关于温湿度测试部分及建筑环境学和暖通空调中关于室内环境参数测试部分,一并放到室内环境与空气品质测试中。专业实验室面向学生全面开放,结合教师承担的科研课题,通过毕业设计和创新型实验的方式开展各种创新能力训练和实践活动,锻炼学生的工程应用能力和创新实践能力。
2.2 强化校内外实习基地建设,创新实习内容和实习管理
建环专业实习一般包括认识实习、生产实习和毕业实习3个部分,独立开设,各有侧重点。认识实习的特点是实习单位较多、实习时间较少。针对这种情况,我们在与友好实习单位建立长期实习合作的同时,积极寻找一些节能型和环境友好型的企业。除了重点把握通风空调系统和冷源热系统外,还引入一些新的节能型或环保型工程项目,从系统到设备,从中央机房到末端系统,让学生从设备的生产到系统的安装、调试、运行管理都有一个初步认识,建立专业系统轮廓,为专业基础课程的学习做好准备。
生产实习强调“生产过程”和“以动手为主”。2008年建环专业与南华大学三力高科技公司合作建立了“工艺风力与湿能技术”湖南省产、学、研示范基地,并建立了建环专业校内生产实习基地。实习的一半时间安排在校内生产实习基地完成,主要实习内容包括:风管(圆形、方形)制作与连接、水管套丝与连接等,涉及下料、剪切、折方、焊接、铆接、咬口连接、法兰制作等工艺流程。此外,我们与南华大学附二新医院、晶珠广场、电力宾馆、江东冷库等合作建立了5个校外生产实习单位,学生可以去现场进行系统和设备的操作实习,学习系统的运行和管理过程,进一步加深对专业课程的理解。
毕业实习是实习的重头戏。我校建环专业已经与广州凌云置业有限公司、广州鼎泰净化工程有限公司、广州市华德工业有限公司、广东西屋康达空调有限公司等合作5个企业单位签订了长期实习基地合同,每年安排学生到1~2个新开工的建设工地进行实习,既带来了新建项目“新”的效果,同时能达到一定“量”的要求,能够保证毕业实习顺利完成。经过长期实践,我们探索了集中与分散相结合的毕业实习形式,在保障毕业实习教学要求的前提下,一方面采用集中实习,由带队教师集中指导,集中答疑,方便学生集中学习;一方面提倡部分学生分散实习,针对学生个性化的需求,有针对性地扩展学生的兴趣,为这部分学生“学习-就业-创业”的发展之路创造条件。作为对分散实习的补充和延伸,我们还实行了开放性实习,以实习单位负责指导为主,定期向带队教师汇报实习状况,甚至可以与毕业设计融为一体,在毕业实习中进行毕业设计,如此实现了毕业实习、毕业设计和就业的一体化教学,在弹性教学与弹性就业方面不失为一种有益的尝试。
2.3 面向工程设计,注重实践,突出应用能力培养
2.3.1 课程设计
课程设计是工科学生从理论学习向工程应用能力过渡的一个重要综合性实践环节,是培养学生工程素养的重要部分,是毕业设计的预演,要求学生能够综合运用基础理论知识和专业技能解决具体工程实际问题。为了加强对工程应用能力的培养,我们结合专业实际,整合课程设计内容,优化开设方案,紧密结合工程应用型人才培养的需求,体现综合性、系统性和应用性的原则。
针对建环专业水、电、暖紧密结合的特点,课题组提出了水电一体化、冷暖不分家和风系统、水系统并重的课程设计总思路,将相关课程中涉及冷暖、水电、风和水系统等分别综合设置课程设计内容,即提出了空调冷热源课程设计、建筑水电课程设计和暖通空调设计(包括风系统设计和水系统设计)。三大课程设计内容涵盖了冷热源工程、暖通空调、建筑电气、通风工程、建筑消防设备、建筑给排水等多门专业课程,体现了综合性和系统性;同时课程设计内容上紧密结合节能减排和低碳设计的思路,体现了时代性和应用性。
2.3.2毕业设计
毕业设计是本科教育阶段最后也是最重要的一个实践教学环节,是学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的训练及工程能力和工程素养培养的过程,是架起学生从学校走向社会的桥梁,是学生从应试能力走向工程素养的分水岭,是学生从学校步入工作岗位进行的“总决赛”,是4年大学教育的总阅兵。
除了继承课程设计遵循的综合性、系统性和应用性的指导原则外,我们更注重学生工程素养的锻炼。工程素养是对工程概念、范围及应用等所具备的常识和技能。课程设计注重工程应用能力的培养,注重技能的学习。而毕业设计是学生从工程能力向工程素养过渡的过程,是应用型人才培养的升华。
毕业设计的重点是工程方案优化设计、系统的经济性分析和社会效益分析、方案可行性分析、方案的实现方法和手段等,针对当前“系统设计可能节能,但施工和管理都不节能”,一味追求“空调系统就是要冷”的现状,结合自身实践教学特点和实践经验,课题组确定了“节能贯穿系统设计、安装及运行管理全过程”的总方针,提出了“地位突出化、设计综合化、题目多样化、方案个性化、过程立体化”的改革总目标[3],结合教师的科研课题和大学生创新课题,总结出“一题多方案、一方案一人,多方案比较”毕业设计新的指导方法,既体现了“一人一题”总思路,又体现了毕业设计的个性,同时还利用各方案之间的相互比较,确定优化系统方案,以上过程大大提升了工程能力和工程素养。
计算机和网络技术迅速发展的今天,使得毕业设计中融入信息技术和网络技术成为可能。CFD(Computational Fluid Dynamics)技术就是在计算机上做模拟预试验,是计算机技术飞速发展的产物。目前已经应用到我校建环专业通风空调系统方案设计中,通过对风系统的数值模拟,确定最优的气流组织方式、风速、温湿度等参数,为系统方案设计提供参考依据。网络技术为毕业设计指导提供了一个很好的交流平台,目前,我校建环专业的毕业设计部分内容可以在网络上完成(如负荷计算、设备选型等),通过QQ、微博等方式完全实现了毕业设计小组在线答疑,此平台的建设有利于学生和教师、学生和学生之间进行有效的交流。
3 实践教学改革实施效果
经过近三年建环专业(建环2005级、建环2006级、建环2007级)共计6个班210人的实践教学环节改革试验,学生普遍反映实践学习兴趣提高,工程能力和工程素养显著增强。其中有3人次参与导师的科研项目取得了成果,分别发表科研论文并获得国家专利;2010年有2名学生到清华大学进行毕业论文的研究;近三年本科毕业生考取研究生的比例均在20%以上;建环专业毕业生以扎实的理论基础、良好的工程素质和较强的工程实践能力备受用人单位和企业的青睐。从最新的2007级就业信息了解到,98%以上学生已签订就业意向,通过实践教学效果的改善促进了学生就业和考研。与此同时,以工程应用为目标的实践教学改革模式对师资队伍提出了更高的要求,在很大程度上促进了教师的科研能力和教学水平的提高。
参考文献
2建环专业实践教学存在的问题
实验教学在实践教学中,实验教学是重要的一个环节,本专业原有实验教学内容中演示型实验较多,存在一定问题。原有实验教学是基于建筑环境与设备工程专业而设置的,主要配合专业基础课流体力学、传热学、工程热力学、电工电子学和专业核心课程供热工程、锅炉及锅炉房设备、制冷技术、空调工程、通风工程、建筑电气、建筑设备自动化等而设立,实验开设种类齐全。但是受实验场地和实验设备数量的限制,许多实验设备数量不够,仅能进行演示型实验,在实验过程中学生被动地听教师讲解,没有机会实际操作,设计实验方案更无从谈起。在这种实验课中,学生被动接受,其教学效果可想而知。这种实验教学条件不能满足新工科所要求的建筑环境与能源应用工程专业的实践教学要求。课程设计本专业原有的课程设计是针对这一门课程设置,并没有兼顾统筹其他课程,缺乏综合性和总体性。原有课程设计分别为供热工程、冷热源工程、工业通风、空调工程、工程概预算、建筑给排水、建筑电气、建筑设备自动化等课程对应的课程设计,每一个课程设计的时间一般为2~3周。这种课程设计的方案时间短,学生往往刚刚理清思绪,明白该怎么做,方案怎么选择,负荷计算的方法是什么,就花费了大量时间;接下来还要熟悉规范,进行图纸绘制等工作,可以想象对于一个刚接触工程设计行业的学生,这样完成的课程设计计算的准确性和图纸的完善度都不会太高。同时,经过长期与学生的沟通发现,把这种课程设计安排加在一个刚入设计行业的学生身上,只会使他对这个行业充满畏惧,最终仅仅为了完成课程设计而做课程设计,毕业后也不会再选择这个行业,这是这种教学方法最大的问题。毕业设计在本专业的毕业设计中,以前主要是进行一个完整项目的工程设计,但是存在一定的问题。这些项目不都是真实存在的项目,有的是虚拟项目,这样就会导致建筑上可能存在不合理,设计出来的方案与实际中的方案相差较大。比如建筑是按照北方的标准设计,而进行暖通设计时却采用南方的气候条件,或者采用了过时规范设计的建筑,将会导致建筑本身就与现有规范冲突,让学生无所适从。另外,地方高校的学生也存在考研热,每年都有大量学生在本科毕业后能够升学,进入科研型大学从事科研工作;而地方高校的年轻教师大都是博士毕业,有一定的科研基础,考上研的学生没有人将其带入科研大门,而想做科研的教师又缺乏助手,实际上毕业设计正是这两种需求能很好结合的途径。实习实训实习实训是工科教育中最重要的一个环节,在这个环节学生直接与企业接触,能比较深入地了解本专业的应用情况并能提高实践能力。以前的实习实训,除了在校办工厂内进行实践操作外,企业一般难以接待如此规模的学生进行实践动手操作,所以实习实训往往停留在走马观花的参观中。虽然一般都有工程技术人员参与实习中为学生答疑解惑,但是通过长期观察,整体效果不佳,需要找到一条合适路径来提高实习实训的质量,这也是目前各个高校都面临的困境。
3建环专业实践教学改革
引言
根据教育部1998年颁布的全国高等学校本科专业目录,将原供热通风与空调工程和燃气工程两个专业合并、调整、拓宽组建而成建筑环境与设备工程专业。新专业建设既要考虑原专业的课程体系和教学内容,又要考虑社会经济发展的需要,拓展专业面。全国专业指导委员会对专业培养方案作了大调整,主要遵循三个原则。第一,特色原则。本专业核心基础是建筑环境科学,代表课程是“建筑环境学”,它反映了本专业与热能动力工程专业的根本区别。第二,学科原则。学科为主、兼顾专业的原则是本科培养方案“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的具体体现。第三,共性原则。建立专业培养方案的总体框架,使之在课程设置和教学内容上,将共有的基本理论、技术原理从专业课中提取出来,形成了一个专业技术基础平台,如建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网[1,2]。经过十多年的改革和完善,全国各高校的建筑环境与设备工程专业办学日趋成熟。本文结合我校建筑环境与设备工程专业的办学实际情况,在凸显特色方面,进行了一系列的改革和建设。
一、我校建筑环境与设备工程专业的历史演进
湖南科技大学建筑环境与设备工程专业筹建于1992年,并在采矿工程和矿山通风与安全工程两专业中组织部分学生开办暖通专业课程辅修班,1994年在原矿山通风与安全工程专业设置供热通风与空调工程专业方向。1997年成功申报了供热通风与空调工程专业并正式招生。1998年,国家教委调整专业目录,本专业更名为建筑环境与设备工程专业。自1994年来,我校建环专业已招收学生17届,为企业培养了1000余名专业技术人才。2006年,我校获得供热、供燃气、通风及空调工程硕士学位授予权,并于2007年开始招收硕士研究生。2008年,我校建筑环境与设备工程专业成功申请为湖南省特色建设专业。
二、我校建筑环境与设备工程专业的特色建设成效
通过近五年的特色建设,我校建筑环境与设备工程专业的师资力量得到了加强。现在共有教师16人。职称结构:教授4人,副教授3人,讲师9人;学历结构:博士学位8人,硕士学位8人;学缘结构:分别毕业于10所高校,大部分有两个专业以上的学习经历和工作经验。在课程和教材建设方面,老师们整合了课程内容,制订了富有特色(矿业、新能源技术和应用型)的本科人才培养方案,先后主编或参编了全国性专业教材7部,正在主编建筑环境与设备工程特的色教材《地下空间环境控制技术》和《建筑节能技术及工程》。在实践教学方面,加大实验室建设力度,用“三平台双路径”实验室建设模式[3]新建成了较完整的专业实验室,结合特色,新建了地下空间环境控制实验室。2006年“实验室建设与科学研究互动培养创新人才的研究与实践”获湖南省教学成果三等奖。同时加强校外实习基地的建设,我校建筑环境与设备工程专业实习基地湖南凌天科技有限公司被评为湖南省优秀实验室;与湘潭平安电气集团有限公司共同成功地申报了“湖南省矿山通风除尘装备工程技术研究中心”。通过参与工程技术研究中心的建设和实验室建设,专业建设与科学研究互动相长,教师的实践能力和工程能力得到了加强,教师的科研项目质量和数量大幅提升,近年来教师获得了一批具有地下空间特色的纵、横向科研项目,继而提升了培养学生应用能力的平台,拓宽了学生的知识面和专业面,提高了学生就业率,专业发展态势良好。
三、特色专业思路与原则
3.1 用已所长,培育矿业特色
各高校中各专业办学的背景、条件、历史不尽相同,只有深刻领会各地区各行业该专业的内涵和外延,才能培育出行业特色。我校建筑环境与设备工程专业与许多高校不同,它隶属能源与安全工程学院,与矿业工程有着紧密的联系,这就为本专业形成行业特色打下了基础。
从办学历史看,我校建筑环境与设备工程专业的前身为矿山通风与安全工程专业,该专业完全是为煤矿开采服务的,其主要目的是为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境。我校建筑环境与设备工程专业服务对象从过去的单纯为矿业服务,转变为同时为矿业与建筑两大行业服务,拓宽了学生的知识面,增强了学生的就业能力。建环专业和原矿山通风与安全专业的基础非常相近,均以流体力学、工程热力学和传热学等为专业基础课,而建筑环境与设备工程专业侧重于为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境。随着矿山开采逐渐向深部深入,井下工作环境高温、高湿愈来愈突出,工作面温度超过35℃、相对湿度接近100%,工人中暑现象频有发生,井下高温已成为了矿山安全生产的灾害。在这种情况下,为矿山井下空间创造舒适的气候条件,将是建筑环境与设备工程专业拓展的一个重要方向。
从专业教学内容看,我校建环专业具有地下工程特色[4,5]。建环专业主要是针对地面建筑的,为地面建筑提供舒适的室内环境。我校建筑环境与设备工程专业在强调为地面建筑服务的同时,强调为地下工程服务,要求学生将所学的建筑环境控制理论,灵活地、创造性地应用于地下空间的环境控制与维护。然而由于地下空间的特殊性,地面建筑的室内环境控制与地下空间的环境控制不尽相同,地下建筑工程有着更大的特殊性和更高的安全性。因此,在教学中,在教授学生基本的室内环境控制理论的同时,突出强调普通的环境控制理论在应用于地下空间时的特殊性。在强调环境控制理论的地下应用时,要求学生不要将地下空间仅局限于矿山,城市地下空间和其它的地下空间利用(如地铁、隧道、地下仓库等)同样是室内环境控制研究对象的范畴。正是在教学与科研过程中,同时兼顾了地面与地下,强调了建筑环境控制理论在地下空间的应用,拓宽了学生的知识面,强化了学生对所学知识的灵活应用能力,使得学生的就业更有了发展的空间,同时也进一步增强了专业的地下空间环境控制特色。#p#分页标题#e#
3.2 体现前瞻性,发展再生能源技术
人才培养只有跟上时展的步伐,才会被社会接纳。能源与环境是当今社会发展的两大主题,如何安全、高效地开采和使用不可再生能源,以及合理开发和利用可再生能源,是实现我国能源环境可持续发展所必需解决的重要课题之一。我校建环专业与能源产业联系紧密。一方面是由于我校建环专业具有浓厚矿业特色(地下空间环境控制),主要体现在该专业与能源开发的关系,促进煤矿安全、高效生产,更好地服务煤矿企业,是该专业目标之一。另一方面,建筑能源在国家的总能耗中占有相当大的比例(约占30%左右),有效节约建筑能耗,创造安全、舒适、健康的工作环境,更是该专业追求的目标,这体现了该专业与能源节约的关系。然而,无论如何节约,不可再生能源资源也总有消耗殆尽的一天,开发和利用可再生能源,才是实现能源、环境可持续发展的最终途径。如何合理地开发和利用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源,是该专业下一步的追求目标。因此在课程设置中,开设了建筑节能方向选修课,在专业课程的教学中,向学生灌输能源的重要性,树立学生节约能源的思想,开阔学生开发和利用可再生能源的视野。在培养方案和课程设置中,加强了能源节约和可再生能源利用方面的教学,更好地为我国经济和社会朝着科学、可持续、协调的方向发展而服务。
3.3 科学定位,突显应用性
我国高校的建筑环境与设备工程专业,多数是为民用建筑服务,主要是从事民用建筑的通风、空调、采暖等相关工作。然而,从专业建设的开始,我校该专业就将其专业定位为“工业与民用相结合”的建筑环境与设备工程专业。一方面是由于我校具有浓厚的工科背景,与煤炭工业有着紧密的联系;另一方面,也是看到了工业发展的势头和工业对环境与安全人才的需求。特别是工矿一线企业需要大量的应用型人才,这就为我们这类高校毕业生提供了机会。因此,在制订培养方案和进行课程设置时,特别强调了专业的实际应用性、针对性、适应性。如加强了工业通风与除尘课程的教学,尤其是地下空间的通风与除尘。近年来,电子、医疗、食品、精密机械等一些特殊行业发展迅速,这些行业往往需要高度洁净的生产环境,急需要从事洁净空调的设计、安装与维护的专业人才。为了满足这一需要,我们在国内较早地开设了《空气洁净技术》专业选修课,并编写了我国第一部《空气洁净技术》国家级规划教材。
四、特色专业建设实践
4.1 人才培养模式
我校建筑环境与设备工程专业的人才培养目标是:坚持全面体现“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”以及要全面推进素质教育的时代精神,培养能适应21世纪社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展具有基础扎实、知识面宽、素质高、能力强、有创新意识和一定创新能力,掌握建筑环境与设备工程管理的基本理论和方法,具备建筑环境与设备工程师的基本能力,能从事室内建筑环境设计和管理的应用型复合人才。
为了实现以上人才培养目标,我校建环专业本着“加强文化素质教育、基础教育、拓宽专业面为基础;以矿业为特色;以工程实践为根本;创造较好的工程实践环境”的思想,制订了富有特色的培养方案。为了大力加强实践环节和工程训练,我们先后在四家单位建立了实习基地。并将工程能力培养贯彻到教学大纲、实验大纲、设计大纲、实纲当中。
在体制模式上,努力为学生提供因材施教的环境和教育发展的空间,实行学年学分制,即按课程课时来计算学分,学分作为学籍处理和评优评奖的依据,保留按学年升留级和退学制度,采取主辅修制。在过程模式上,采取分段培养模式,即“2+2”的培养模式,这种模式将教学全过程分为基础学习和专业学习两个阶段,前阶段注重基础和人文知识的培养,后阶段加强专业知识和工程能力的培养。
4.2 调整课程体系
从培养目标出发,按建筑环境与设备工程专业能力的要求,结合我国经济建设和社会发展对专业人才的需求,制定和调整建筑环境与设备工程专业课程体系。设立三个平台的课程体系:基础平台、专业基础平台和专业方向平台[6]。整个课程体系在基础课和专业基础课的设置上,贯彻了宽基础的原则。基础课和专业基础课涉及数学、物理、化学、机械、力学、电学、计算机应用、管理科学等学科,还包括了建筑环境与设备工程专业所必需掌握的专业基础知识如工程热力学、传热学、流体力学和建筑环境学等。
在专业课设置上,强调了专业知识的全面融合,对建筑环境与设备工程专业的原有课程进行了彻底的删、拆、并、增等处理,将供热工程、通风工程、空气调节课程知识有机地结合在一起,成为一门新的课程《暖通空调》。在充分研究学科知识的基础上,对原专业课程进行全面的精炼和整合,建立新课程体系的框架,设置《流体输配管网》、《热质交换原理与设备》等课程,将原来的《锅炉与锅炉房设备》调整为《空调冷热源工程》。率先开设专业选修课《空气洁净技术》,并编写国内第一部《空气洁净技术》本科教材。为了形成自己的特色,开设了《矿井通风与安全》、《地下空间环境控制》等相关专业课,将建筑室内环境延伸到“地下空间”,尤其是将地下空间降温、通风除尘、噪声治理等内容融入到课堂教学中,拓宽了学生的知识面,使我校建筑环境与设备工程专业的学生能成为各大中城市所迫切需要的人才[7,8]。
4.3 加强实验室建设
建筑环境与设备工程专业实验室建设卓有成效,创造性地提出了“三平台双路径”实验室建设模式。经过近20年的建设,现已逐步建立起通风、空调、制冷、供热、传热传质和热工等六个专业实验室,拥有粒子图像测速仪、高速摄像仪、空调机组性能综合实验系统、风洞、色谱仪等大型仪器设备,以及常规的温度、湿度、风速、流量、压力、有害气体浓度、粉尘粒径和浓度等参数的测试仪器和仪表,完全满足专业实验的要求。另外,专业还设有数值仿真实验室,拥有FLUENT、PHEONICS、ANSYS等数值仿真软件。实验教学用房面积达1000余平方米,设备总值800余万元。#p#分页标题#e#
4.4 改革实践教学模式
改变实验教学模式,培养学生主体意识。本专业在完善现有实验的基础上,开发设计型综合性实验,要求学生独立设计实验方案,自拟测试方案和实验报告,掌握大型暖通空调设备性能的测试方法,并分析各设备性能的影响因素,充分发挥学生的思维能力和学习能动性,为开展本专业的实践教学创造良好的实验环境。
改革课程设计模式。主要是改变设计选题,将课程设计进行深化和拓宽。改变过去由教师指定内容,由学生按一定要求、一定形式进行设计的模式,由教师提供基本设计条件,而具体设计方案由学生自由选择,要求学生提出自己的设计思路和方法,使学生在设计过程中能主动寻找问题、发现问题、解决问题。为了提高学生对本专业知识的综合运用能力,将制冷课程设计与空气调节课程设计结合起来,将空调设计对象作为制冷站的一个用户,制冷站将为其提供冷源[9]。将供热工程和流体输配管网课程设计结合起来,将热源、热用户、管网输配系统作为一个整体进行考虑,有效地提高了学生综合分析问题和运用所学知识解决实际问题的能力[10]。
改革实习模式。专业实习主要有认识实习、生产实习和毕业实习。过去认识实习安排在专业课授课之前,生产实习一般安排在第三学年末。这种实习安排存在两个不足,一方面,实习模式老化。现在的毕业生自主择业,有相当大比例的学生毕业后只是从事相关专业的工作,实习内容与学生今后的工作内容缺乏紧密联系;另一方面,实习经费短缺、实习场地有限。因此,我校建环专业积极进行校外实习基地建设,选择具有专业先进水平的企业作为校外实习基地,并于2009年我校建环专业的实习基地被列为湖南省优秀实习基地。校外优秀实习基地建设为学生提供了方便的工程现场和实习平台,使学生的实践能力与主体意识得到了进一步的提高。
4.5 强化科研,以科研促教学
在实验室建设与科学研究相结合的10年中,我们取得了较好的成绩。近年来承担了省级和校级教研教改课题10余项,制作了专业基础课和专业课的多媒体课件。在科研方面,承担了国家自然科学基金、国家发改委项目、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅重点项目和优秀青年基金、湖南省科技计划项目及横向课题等共计80余项;其中利用实验室完成了科研项目近20项,获得省市科技进步奖5项;在实验室实验的基础上发表的研究论文30多篇;科研为实验室开发研制了实验设备10台。共申报专利6项,其中发明专利2项,获实用新型专利授权4项。在国际刊物、国内重要刊物上近200篇,其中被三大检索收录40余篇。这些成果的获得不仅提高了老师的科研兴趣,同时也极大地鼓舞了学生参与科研活动的愿望;在科研中促进了教学,在教学活动中提高了科研水平,师生双方都获得到了不同程度的进步。
4.6 彰显办学特色,全面提高学生综合素质
随着我国改革开放的不断深入,国民经济的快速增长,人们物质生活水平不断提高,建筑环境与设备工程专业在近年来有了长足的发展。到目前为止,全国共有140所高校设有该专业,年招生人数1万余人,每年毕业生的就业压力很大。我校建筑环境与设备工程专业虽然办学历史不长,但在以下两方面有较强的优势,形成鲜明的行业特色:
其一,我校原是矿业类高校,主要为矿山服务,为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境是我校建环专业的任务之一。上世纪90年代初,随着改革开放的纵深发展,社会对人才需求发生了一定的变化,我校及时调整了专业服务对象,从单纯为矿业服务,转变为同时为矿业与建筑两大行业服务,拓宽了学生的知识面,增强了学生的就业能力。我校建环专业的专业基础没有发生根本转变,都是为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境,只是研究对象由原来的单纯地下空间转变为了同时研究地上、地下空间。因此,我校建筑环境与设备工程专业是在原矿山通风与安全专业基础上的拓宽,具有明显的矿业特色(地下空间环境控制)。
其二,我校原矿山通风与安全工程专业为建筑环境与设备工程专业具备矿业特色(地下空间环境控制)奠定了人才基础。大部分老师具有采矿工程及建筑环境与设备工程两个专业的学习经历,原矿山通风与安全专业的大部分仪器设备(如风洞、风网、粉尘、噪声及有害气体的检测装置、风压、风速、流量等测量仪表等)和图书资料都可为建筑环境与设备工程专业共享。此外,教师的许多科研项目涉及矿井瓦斯、粉尘等有毒有害物质的控制、矿井高温、高湿环境的调节、噪声的治理以及通风网络分析与调节等,均与矿业工程相关,煤矿企业是我校建环专业毕业生就业的途径之一,拓宽了学生的就业渠道。
五、结 语
高校间的竞争,很大程度上是办学特色的竞争,只有重视和加强专业特色的建设,才能增强学校的核心竞争力。我校建筑环境与设备工程专业经过十几年的建设与发展,在办学基本条件、师资队伍、课程体系与内容等方面进行了有益的探索和建设,形成了具有我校特色的建环专业人才培养模式与培养方案,培养出了一大批宽口径、强基础、有特色的综合性高素质人才,该专业的毕业生普遍受到用人单位的一致好评。
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中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0147-02
“热质交换原理与设备”是建筑环境与设备工程专业的专业基础课程之一,[1,2]是将“空气调节”、“供热工程”、“制冷技术”、“工业通风”等专业课程中牵涉到流体热质交换原理及相应设备的内容抽出,经过整理、充实而形成的一门课程。整个课程不仅覆盖面广,且各章内容相互比较独立,整体逻辑性较差,这就形成了这门课程如下特点:知识点多并相对独立,内在规律性知识融合力度不够。这样一门课程,对于授课教师的知识面及授课技能与方法是一种挑战,对于学生的学习归纳及演绎能力也有较高的要求。
本文针对“热质交换原理与设备”课程的这些特点,结合普通高等工科院校学生的实际情况,从提高教师的教学水平和学生的学习效果两个方面,对激发学生学习兴趣,提高“热质交换原理与设备”教学效果进行了探讨。
一、提高教师素质
教师是学生知识增长和思想进步的导师,教师的一言一行,都会对学生产生影响。当今社会对当代大学教师应具备的素质提出了更高的要求,除了教师爱岗敬业、良好的师德等传统要求,还要求教师具有新的教学理念和教学方法。作为一名当代大学教师,不仅要具有广博的专业知识,掌握所授学科教学的系统设计,还要深入了解当代大学生的生理、心理和行为特点。特别地,也要研究不同个人的具体情况,采用灵活的教学方式方法,因材施教,实现教学目标。
如今,青年教师占全国高校教师总数比例高达62%。对于广大青年教师而言,研究和掌握教学艺术,逐步形成个人的教学风格,这对于教师自身的成长以及提高教学质量都非常必要。青年教师应当发挥本身与大学生年龄相近的优势,在学生中间树立教师的人格魅力和建立“自己人”效应,学生一旦对教师产生“自己人”感觉,就会逐步对课程产生兴趣。[3]这就要求青年教师了解教学规律并掌握专业教学方法,了解并掌握教育学、心理学的理论和方法,并将这些理论和方法灵活运用到日常教学工作中,不断提高教学质量与教学水平。
二、组织活跃的课堂氛围
大学课程教学主要包括课堂教学、试验教学和实践教学,其中,课堂教学是教学的基本形式,也是试验和实践教学的基础,在大学生的整个学习生活中占有重要的地位。但是,现在的课堂教学仍然普遍存在以教师为中心的思想,整个课堂教学以教师“灌输式”教学为主,教师只管“教”,不管“学”。相较于这种消极的课堂氛围,教师应当努力营造一种积极的教学氛围,笔者认为可以从以下几个方面考虑:一是通过课前的时间积极与学生交流,了解学生的状态和想法,以便在后面的课堂中有效地将课堂内容与学生感兴趣的东西相联系;或者在课堂中穿插学生关心的问题,以便迅速抓住其注意力。二是借鉴欧美课堂教学方法,注意课堂多样化,加强教师与学生之间真正平等的互动。在互动过程中,教师改变传统教学中的“高高在上”的审判者态度,做到从学生出发,以学生为中心,培养学生的自信,鼓励并引导学生展现自己的理解,允许学生犯错,不以标准答案或简单的对错给学生最终结论。比如说,给定一个热量交换要求,让学生选择热量交换设备,调动学生积极发言。在这个过程中,首先,让同学们从第一直觉给出自己的方案;然后,让同学们结合热质交换原理这门课给出较深入的方案;最后,让同学们相互分析所提出的方案的可行性和经济性等。在整个过程中,学生处于一种轻松活泼的氛围中,更有利于理解并应用专业知识,有利于知识的传播和培养学生的主观能动性和创新精神。
三、合理安排教学内容
“热质交换原理与设备”课程主要由两大部分组成,即原理和相应设备。由于本课程是将原专业中的供暖工程、区域供热、工业通风、空气调节、空调用制冷技术等课程中牵涉到流体热质交换原理及相应设备的内容抽出整合而成的一门课程,所以,课程涉及面广,知识点比较零碎,容易给学生造成系统性不强、逻辑性较差的印象,这就要求教师在把握本课程的体系结构方面作出努力。
首先,要讲好绪论中的内容,以便使学生建立起对本门课程的整体的系统印象,[4,5]并且在后面的理论和设备学习中,不断加深学生从整体扩展到具体知识点的理念。
其次,对于理论部分,笔者认为要做到以下两点:第一,虽然课程原理部分公式繁多,内容复杂,但是与先导课程中的“工程热力学”、“传热学”和“流体力学”有很好的衔接性和类比性。如果学生对上述课程掌握不好的话,教师需对工程热力学中焓湿图的构成和空气各状态参数以及流体力学、传热学中动量传递、热量传递的相关概念和基本定律进行回顾,并且在教学过程中不断强化学生自己通过类比的方式理解知识点。第二,提倡基本公式的推导,要求学生掌握重点公式的物理意义及各项参数的物理含义。通过推导公式可以使学生理解基本公式的来龙去脉,进而引导学生对基本公式进行拓展,得到更多的相关公式。另外,通过公式推导也让学生学会一种处理问题的方法,通过这些方法的介绍来说明公式的产生及适用条件,从而加深对其的理解和记忆。在推导过程中,始终强化学生对“取微元体”方法的理解和应用。
最后,对于设备部分,这是热工计算的重点也是难点,可以从以下三步展开教学:第一步,建立学生对设备组成及结构的直观印象;第二步,通过选取典型设备介绍详细计算过程;第三步,通过对所有设备的横向比较和与理论部分的纵向联系,回顾和应用本课程原理部分的知识,解决实际传热传质问题,引导学生做优化思考。
四、与工程实际和科研相结合
我国现在高校毕业生的去向主要是就业和继续深造,对于大三的学生来讲,他们已经基本明确了自己的毕业去向,多数人是进入专业相关行业,解决与专业相关的问题。那么,如果教学内容与将来学生可能从事的工程实际相结合,必然会大大提高学生的兴趣。将书本知识与实际工程应用相联系一直是工科学生的弱项。因此,在“热质交换原理与设备”的教学过程中,教师应通过具有工程背景的案例将教学内容与工程实际紧密联系起来,努力激发学生兴趣。比如,在讲授热质传递的理论时,可以对健身中心的游泳池进行举例,说明游泳池中水的蒸发问题,解决向游泳池补水时间及水量的实际问题。通过该例子,使学生感受到热质传递现象就在自己身边,并且对他们的就业有切实的帮助,树立知识是有用的这样一种概念,从而增强他们对本课程的学习兴趣。
另外,需要注意教学与科研之间的结合,使二者相辅相成,相得益彰。这不仅有利于知识的传播,还对学生未来从事科研以及教师本身的科研活动有帮助。大学生处于一种对新鲜事物的有着强烈好奇的阶段,如果将最新的科研成果、科研动向和具体的科研问题融入到教学中,同样会引起学生极大的兴趣,学生不再认为这些知识是一直存在的、旧的,而是新鲜的、不断更新的。比如,在讲授空气中水分子迁移的问题时,涉及到传质速率问题,可以引导学生向室内甲醛等污染物的挥发和转移进行思考,引入国际该领域的研究前沿和研究热点,深化学生对基本理论的理解、掌握和应用。
五、丰富教学手段
鉴于“热质交换原理与设备”这门课程的特点,丰富的教学手段也是激发学生学好该课程的关键。目前主要的教学手段有板书教学和多媒体教学,笔者认为在本课程中将二者相结合更有利于学生的学习。
板书是一种课堂艺术,是教师口语的书面表达形式,是课堂上教师常用的教学辅助手段。而在时兴多媒体教学的今天,板书在教学中越来越被老师忽略,尤其是当代大学青年教师,一方面没有受到系统的师范教育,在板书方面没有经验;另一方面,大多数青年教师来自高校,多年的科研报告生涯使他们过度依赖多媒体。笔者认为,板书能够发挥对课堂知识的规划性、整体,仍然应该是课堂教学的重要组成部分。
本课程的重要特点是内容相互比较独立,整体逻辑性较差,那么,教师在课堂板书过程中就可以以一个点展开建立知识内在的逻辑顺序,使学生一步步跟着教师的思路建立部分与部分之间,部分与整体之间的关系。这些都可以从板书上清晰地反映出来,学生只要把握了板书,实际上也就把握了教材的整体框架,这对于学生理解和把握教材内容来说都是十分有益的。
比如,对于第二章传热传质原理部分,教师可以通过板书给学生建立从基本概念到基本过程,从基本过程再到基本原理,然后,基本原理部分再分别包括扩散传质中的传质微分方程和斯蒂芬定律以及对流传质中的传质边界层微分方程等。如果这些仅仅在多媒体课件中展示,则很容易给学生造成一闪而过的印象,学生对整体框架不清楚,就会认为学习内容多而乱,从而失去学习兴趣,反之,则能够激发他们的学习兴趣。对于后面几章的教学也是同样的道理。因此可以看出,板书能够大大激发学生的学习兴趣。
多媒体教学作为现代化的教学手段已被高校教师广泛使用,主要是借助多媒体课件来完成教学活动。在“热质交换原理与设备”课程教学中,可以通过多媒体工具建立抽象的原理知识与直观的设备之间的联系,发挥多媒体的图文声像的优势,培养学生浓厚的学习兴趣,提高学生的思维能力。但是,教师应当注意掌握好多媒体使用的“度”,避免将大段的文字、公式、计算过程直接打在屏幕上,讲课时照“屏”宣科,以致教学对象对所学内容难以消化。
多媒体教学与传统板书教学各有优势和不足,应当彼此取长补短,相辅相成,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用。只有两者互为兼容,才能把教学工作做得更好。
六、改进考核方式
传统的课程考核方式一般采用闭卷考试的形式,结合平时成绩,按一定比例最终评定课程成绩。这样的考试内容和形式趋于定向化,只能考查学生对已有专业知识的记忆水平,体现不出学生的应用知识的能力和解决问题的能力,不利于发挥学生的想象力和创造力,因此,必须对现行考核方式进行全面改进。
鉴于“热质交换原理与设备”是一门联系基础课程和专业课程的平台课,考核时应该既注重考查学生对专业知识的掌握,又注重检验学生应用这些知识解决实际工程问题的能力。基于以上考虑,笔者认为将本课程的考核分为以下三个部分比较合理。第一部分为卷面考试,占总成绩的50%。考试内容包括基础知识点和具有工程背景的综合性试题,重点考查学生的基本概念、基本解题能力和推导运算能力,同时考查学生分析实际工程问题,将书本理论知识与实际应用联系起来的能力。第二部分为论文加课堂PPT介绍,占总成绩的30%,这一部分的考核通过给学生提供一些研究课题,要求学生自己收集资料,完成对问题的分析、研究和解决,最终形成研究报告,并以PPT的形式在课堂上做汇报。通过这一过程,以学生感兴趣的方式锻炼学生运用本门课程的能力,激发学生的兴趣。第三部分为课后习题、课堂提问和考勤。通过这些方式将一次考试的“一锤定音”改为多阶段的考核,这样一方面有利于激发学生的学习积极性,也便于教师及时发现教学中的不足并及时加以改进。
七、结语
笔者作为一个青年教师,结合自己在“热质交换原理与设备”中的教学体验,对激发学生学习兴趣,提高“热质交换原理与设备”的教学效果进行了一些思考,对本课程以及教学方法的认识也在不断深化。其他老师的一些教学经验和教学方法也对笔者的教学有所启发和帮助。总之,在教学中应该通过学习和借鉴,不断总结,不断完善,促进教学水平的提高。
参考文献:
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[2]魏琪,吴玺,戴苏鹏.热质交换原理与设备[M].重庆:重庆大学出版社,2007.
中图分类号:F7 文献标识码:A
收录日期:2011年11月28日
一、引言
体验经济是一个全新的经济形态,它的出现改变了企业的营销方式。企业必须适应急剧变化的外部环境,有侧重地营造出一种以参与性和接触性为特点的营销手段,并通过这种营销手段留给消费者难忘的记忆,最终选择其产品,使该企业成为市场引领者。我国主题公园经历了20多年的发展,逐渐成为旅游产业的新支柱之一。引入和实施体验式营销能指导主题公园更新观念,选择有创意的主题,开发个性鲜明的旅游产品,从而在激烈的市场竞争中获得竞争优势。
二、体验营销的概念及分类
体验营销是指企业根据消费者情感需求的特点,策划有特定氛围的营销活动,让消费者参与并获得美好而深刻的体验,从而扩大产品和服务销售的一种新型的营销活动。伯恩德・施密特在《Customer Experience Management》一书中站在消费者的感官、情感、思考、行动、关联五个方面重新设计体验营销,他将体验营销的策略与方法分成了五大类,即感官体验营销、情感体验营销、思考体验营销、行动体验营销、关联体验营销。
三、主题公园及其产生和发展
主题公园的前身是娱乐园,其历史可追溯到中世纪的欧洲。当时在欧洲一些大城市的近郊有一些休闲园林,主要经营现场娱乐节目、烟花表演、游戏及一些简易的乘骑。现存最古老的娱乐园是建于1583年丹麦的“拜肯”园。
多数学者认为美国是现代主题公园的诞生之地,并公认1955年7月在美国加州诞生的迪斯尼乐园,为第一个现代大型主题公园。20世纪六七十年代,美国的主要城市都修建了主题公园。到20世纪八十年代,主题公园开始在全球找到了传播和发展的空间。如今,主题公园是一个全球性的产业,在许多发展中国家,主题公园也焕发了强大的生命力。主题公园有望成为世界旅游业未来10年发展中前景最好的板块。
四、基于体验营销理论研究主题公园的可行性
主题公园本身就属于体验经济的范围,主题公园实施体验营销具有先天优势,因为游客到主题公园消费是希望获得在其中游玩所引发的各种身心体验,体验是游客的最终目标。消费者需要通过全方位的体验来放松心情、体会快乐。这种体验贯穿于游客游园的整个过程,并最终在消费者的心智中形成印象,产生美好的回忆。其次,游客在游玩主题公园时,在主题公园营造的氛围影响下,会不自觉地投入到主题公园的活动中,这无形中也增加了游客的参与感,游客的参与感也是主题公园旅游消费的主要特点之一。所以,利用体验营销理论重新审视和研究主题公园的发展是可行的,也是非常必要的。
五、体验营销理论在西安世界园艺博览会应用分析
(一)西安世界园艺博览会简介。2011年西安世界园艺博览会(Expo 2011 XI’AN CHINA)是经国际园艺生产者协会(AIPH)批准、国务院同意,由陕西省政府、国家林业局、中国贸促会、中国花卉协会共同主办,西安市政府承办。于2011年4月28日至10月22日在西安灞生态区举行,会期178天。西安世园会以“天人长安 创意自然――城市与自然和谐共生”为主题。会徽和吉祥物均命名为“长安花”,其形象来自西安市花石榴花。理念为“绿色引领时尚”,倡导“简单而不奢侈,低碳告别高耗,回归自然,不事雕饰,绿色生活成为追求的时尚”,探索人、城市、园林、自然和谐共生的未来新发展模式。西安世园会园区总面积418公顷,设置室外展园109个,参观游客达1,572万人次。
(二)世园会的感官体验营销策略分析。感官体验营销是指企业经营者在市场营销中,利用人体感官的视觉、听觉、触觉、味觉与嗅觉,开展以“色”悦人、以“声”动人、以“味”诱人、以“情”感人的体验式情景销售,其诉求目标是创造知觉体验的感觉,让消费者参与其中并有效调动其购买欲望的一种营销模式。
任何主题公园想要吸引消费者入园消费,必须在感官体验营销方面做足文章,西安世园会也不例外。西安世园会将园林、园艺高度结合,在植物和花卉展示方面,设计了世界植物花卉、中国各地植物花卉、秦岭特色植物花卉等;在园林展示方面,包括了国外园林、国内各省园林、中国古代园林等。“五大主题园艺景点”由争奇斗艳、各具特色的长安花谷、五彩终南、丝路花雨、海外大观和灞上彩虹等主题景观组成。西安世园会的水域面积多达188公顷,水域之大为历届世园会之最,通过合理利用灞河自然水系和湿地,营造船街、舟会、水上舞台等特色水景观,将城市河流综合治理、水与城市生活、未来水科技等主题穿插其中,实现“花、绿、水”的精彩结合,营造诗意的园林画卷。
在建筑景观方面,西安世园会的四大标志性建筑特色鲜明,别具一格。长安塔是园区的标志和观景塔,它在设计上保持了隋唐时期方形古塔的神韵,同时增加了现代元素,既体现了中国建筑文化的内涵,又彰显出时尚现代的都市风貌。创意馆位于园区主轴线上,建筑布局呈“王”字型,由三翼不规则几何体组成,青铜金属、石材及花园式种植屋面等不同饰面的无规则衔接处理,形成了错落有致、内涵丰富的艺术效果。自然馆是西安世园会的植物温室,位于锦绣湖畔,主要展示地球上不同地域、不同气候带的珍稀植物及生态景观。广运门是西安世园会主入口,由踏步、水景、方块式园艺花卉造型组成的坡道把上下之间联系起来,与长安花谷浑然一体,以其恢弘的气势形成强烈的震撼效果,造型新颖,既蕴含了陕西、西安传统的历史文化,又具有西安时尚、现代、绿色的城市魅力。
同时,西安世园会举办了超过8,000场文化演出表演,使游客能够从听觉和视觉两方面体验世园会,给人以震撼的感觉。广运潭舟会表演将通过山水音乐剧的形式,再现唐代广运潭舟船如梭、桅杆如林、白帆如云的盛世景象。水幕多媒体秀是世园会举办期间夜间水上舞台的重要演出,它以生态、环保、共筑绿色家园为主题,综合运用激光、水幕、喷泉、火焰等多媒体技术和手段,为现场观众带来五朵“金花”争奇斗艳。
西安世园会是一个融合了视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉五感,能够全方位展示绿色、生态、和谐为主题的大型园林景观式主题公园。在这里,游客将观赏并体会到由各参展单位所演绎和阐释的精彩纷呈的多种园艺景观、厚重朴实的中华历史文化、尖端先进的生态环保科技。
(三)世园会的思考体验营销和行动体验营销策略分析。思考体验营销,是启发人们的智力,创造性地让消费者获得认识和解决问题的体验。它运用惊奇、计谋和诱惑,引发消费者产生统一或各异的想法。行动体验营销。在这一体验中企业通过影响顾客的身体行为、生活方式和人际关系等,为顾客展示做事情的其他方法和另外一种生活方式来丰富顾客的生活。
世园会的创意馆展示园林园艺、植物花卉新成果、新产品以及环保节能新技术等,在此可充分感受建筑、园林、花艺、科技之美。世园会还特意开放了参观低碳践行成果的区域,集中展示当今生态、节能、环保方面的新技术与新产品,让人们能够充分了解并感受当前世界先进的生态环保理念和科技成果,紧扣世界环保主题,传播生态、节能、环保理念。在特色展园之一的蒙牛绿色生态园里,微缩景观实景还原了蒙牛绿色生态产业链,人们可亲自体验乳业绿色生产,直观接触生态品质牛奶的生产流程。
另外,本次西安世园会园区的建设和运行本身是生态文明的生动实践,并在策划、规划和设计过程中,始终坚持绿色发展理念。开园、闭幕式取消大型庆典和焰火晚会,世园专线、接驳车等公共交通工具全部使用清洁燃料。将当今生态建筑的新成果、新技术在世园会中综合运用,建设一座“零消耗、零排放”的生态低碳建筑群。长安塔采用钢结构体系,自重轻、强度高、抗震性能好,并可循环利用,建造时对环境污染较少,塔内设有节能LED灯红外线感应,空调通风设备均为自动控制。长安塔、自然馆、创意馆等场馆均采用节能环保的地源热泵系统作为空调冷热源。园区的路灯和草坪景观灯也全部采用太阳能环保照明,休息区的木质结构座椅是用1,380个利乐包装盒回收处理后的彩色版制成的……更多类似的环保小设计隐藏在园区的各个角落中,让游客切身体验着绿色低碳环保的美好生活。
(四)世园会的情感体验营销策略分析。情感体验营销是在营销过程中,要触动消费者的内心,使之产生快乐的感觉,由此从顾客内心升华出美好的体验。情感式营销需要真正了解什么刺激可以引起某种情绪,以及能使消费者自然地受到感染,并融入到这种情景中来。
西安世园会从提供温馨、热诚的服务传递体验着手,来触动游客的内心情感,创造美好的情感式体验。开园以来,西安市人民以空前高涨的热情和无私忘我的境界积极参与到世园活动中,充分展示了“精彩世园、人人有责”城市主人翁的姿态,所形成的奉献精神是世园会精神的特征所在。被亲切称为“小蜜蜂”的志愿者,以青春的朝气、向日葵般的微笑将贴心服务呈献给游客,成为一道亮丽风景;被称为“守护神”的部队官兵、公安干警和“红袖章”,夜以继日坚守安保一线,用忠诚和奉献构筑了世园会的安全屏障,保证了世园会的成功运营。通过这些服务,西安世园会为消费者创造更多可参与的项目和活动,形成以消费者为中心的互动旅游过程,给消费者留下美好、深刻的体验。
(五)世园会的关联体验营销策略分析。关联体验营销包含感官、情感、思考、与行动体验营销等层面。但它超越了“增加个人体验”的私有感受,把个人与理想中的自我、他人和文化联系起来。我们把这种与某一团体或文化相关联所产生的体验称为关联体验。关联体验利用顾客希望完善自我、希望被他人正确看待这一心理,把顾客广泛的社会体系联系起来,使顾客产生独特的体验。
如何通过主题公园这一现代旅游方式来表现、展示“天人长安 创意自然――城市与自然和谐共生”的世园会主题;实现可观赏、可感受、可学习、可消费、可体验,是举办西安世园会的根本目标。西安世园会主要从景区的整体规划和安排方面尽力地去营造这种综合了感官、情感、思考与行动的关联式体验。西安世园会将现代生态理念的再现充分地考虑到整体规划中:在园区的策划、规划、设计和建设中,以水为脉、以绿为底、以景为翼、以雅为体;建造“零消耗、零排放”的生态示范建筑,让游客充分了解和切身感受当前世界先进的生态环保理念和科技成果。西安世园会根据时间、空间演进,将各个主题通过场景展现,同时穿插主题表演和主题体验活动,能够给游客创造一种阅读综合了建筑大观、园艺精品、艺术宝库、文化巨著、科技荟萃的鸿篇巨制的关联式体验感觉。
六、结语
通过以上基于体验营销理论进行2011年西安世园会的应用研究发现:各大主题公园应该根据自己主题、形象、战略规划与设计等因素,使用不同方法分步骤、有重点地来促使消费者获得感官、情感、思考、行动和关联方面的体验感受,这样才能传达主题公园品牌内涵和主题时代性等内容,最终吸引游客入园旅游,以使自身在激烈的竞争中获得优势。
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