探索暖通空调教学创新实践以提高毕业设计质量

(整期优先)网络出版时间:2021-03-25
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探索暖通空调 教学创新 实践以提高毕业设计质量

彭维 齐典伟 王荣

新疆大学 ,新疆 乌鲁木齐 830047


【摘要】《暖通空调》课程以探索适合创新人才培养的教学实践方法为核心,采用线上线下混合式教学,发现《暖通空调》课程的“魅力”所在,激发学生探索知识热情。采用多种教学方法,旨在拓开学生的思路,并积极引导学生将主要精力放在掌握建筑的供暖、通风与空调系统的设计与管理的初步能力应用上。为培养并提高学生的解决室内环境控制和营造能力、复杂工程问题的处理能力、工程设计能力、施工管理能力和创新能力,我们通过合理的教学创新手段,帮助学生掌握扎实的理论功底,充分地运用工程软件,完美地呈现供暖、空调的毕业设计作品。

【关键词】:暖通空调;创新实践;教学方法;设计质量


Explore the innovative practice of HVAC teaching to improve the quality of graduation design

Peng Wei Qi Dian Wei Wang Rong

Xinjiang University, Urumqi Xinjiang, 830047

Abstract:The core of HVAC course is to explore the teaching practice methods suitable for the cultivation of innovative talents, Online and offline hybrid teaching is adopted, Find out the charm of HVAC course, Stimulate the enthusiasm of students to explore knowledge. Using a variety of teaching methods,It aims to broaden students' thinking,And actively guide students to focus on mastering the design and management of building heating, ventilation and air conditioning system. In order to cultivate and improve students' ability to solve indoor environment control and construction, complex engineering problems, engineering design, construction management and innovation, Through reasonable teaching innovation means,For students to master a solid theoretical foundation, full use of engineering software, the perfect presentation of heating, air conditioning graduation design works.

Key words:HVAC;Innovative practice;Teaching methods;design quality


坚持“以人为本”,《暖通空调》课程以探索适合创新人才培养的教学实践方法为核心[1],该课程涵盖了原三门专业课——供热工程、通风工程和空气调节工程的主要内容,需要掌握常用建筑热、湿、空气品质环境方法的适用条件、应用特点及相互间的联系与区别,熟悉创造和维持建筑热、湿、空气品质环境的技术的基本步骤及方法,旨在培养并提高学生的解决室内环境控制和营造能力、复杂工程问题的处理能力、工程设计能力、施工管理能力和创新能力。大三学生具备了专业基础知识、基本的实验操作能力和实践分析能力,且探索与表现的欲望强烈,抽象和形象思维能力尚有很大的发展空间,学生能否实现理论结合实际的转变,关键是要选择合适的教学方法。

  1. 针对教学中的“痛点”问题,对症下药

  1. 让“低头族”抬起头来

在上课过程中经常会遇到学生打瞌睡、玩手机等常见的行为问题,这些严重影响课堂的教学风气和教学效果甚至会影响其他认真听课同学,所以让“低头族”抬起头来是教学中的最大的痛点问题[2]

1.1发现问题的原因

由于高考升学压力,在备考的漫长时期,学生求知欲望的热情渐渐减弱,离开父母与老师的监督自控能力下降,在宿舍熬夜玩游戏的同学有放飞自我的感觉,进入课堂无法集中精力听课,掌握课程精髓的能力下降。

1.2让学生注意力回到课堂

教师从自身出发做到课前准备、课中讲解、课后辅导的各项工作。为学生准备课前预习内容,在课堂中对于课前准备的内容让学生进行回答,并给以评价;

为避免学生自控能力薄弱的问题,在上课前要求学生将自己的手机按照学号放入教室的手机袋中,一是控制上课玩手机,二是可以做到每节课点名。在课中对所讲的内容与学生进行交流,让学生将前修的专业基础课程顺利融入本课程中。

2、激发学生学习热情

605bf79df1521_html_8bbab88b17892c99.gif 何让学生愿意抬头、如何让《暖通空调》课程具有“魅力”、如何让学生有充分的获得感是我们任课教师的责任[2]。不在于课堂上用了多少种新媒体新技术,关键还在于所采取的教学方法、教学手段、教学情境是否能够满足学生发现《暖通空调》课程具有的“魅力”所在,激发学生探索知识热情。我们在毕业设计选题时发送问卷调查,如图1所示学生对喜欢的专业内容暖通空调占比最高,效果显著。


二、《暖通空调》教学创新实践

《暖通空调》课程采用线上线下混合式教学模式——课前自学+课中翻转模式,在保证《暖通空调》课程教学的科学性和系统性的前提下,着重突出供暖、通风与空调技术的基本原理与应用,并能反映出这门技术当代的发展水平。旨在拓开学生的思路,并积极引导学生将主要精力放在掌握建筑的供暖、通风与空调系统的设计与管理的初步能力应用上。课堂讲授实行启发式,力求做到少而精,并注意将培养和提高学生的分析问题和解决问题的能力放在重要位置。

1、虚实结合方式

首先通过传统课堂讲授方式,由主讲教师通过系统的知识讲解,给学生留下深刻而清晰的知识结构。通过实验与实践虚拟和现场结合,具有暖通实验室和建筑环境实验室,对于本课程涉及的建筑室内温度、湿度、热舒适度PMV、PPD、颗粒物浓度等物理参数,系统的水流量、风流量、风压等参数均有实验平台支撑。实验室有COMSOL、POLYSUN、DEST软件作为系统和建筑的虚拟和能耗模拟,实现课程内容的虚实结合。使学生的动手动脑能力和社会适应能力得到发展。

2、课堂研讨方式

引出课堂谈话方式,通过教师引导学生积极思考,达到对教材内容的真正理解,并培养学生探索问题的兴趣和思考能力。实现教师主导作用与学生积极性相结合,强调激发学生内在的学习动力。

2020年由于疫情的原因,采用了线上教学,利用雨课堂,腾讯会议,钉钉直播,录播软件录制等平台工具,学生们在学堂在线听清华大学朱颖心教授的《暖通空调》的内容,对于慕课当中没有涉及或对例题讲解不够的部分,均采用钉钉直播或QQ视频做了要点回顾。对每章节的测试题进行整理在雨课堂发布,让学生及时掌握重点内容,可以通过雨课堂的功能分析学生做题的速度、准确度。教师在每次上课前对出错多发问题教学钉钉直播讲解,学生除了对电子版教材的预习与复习外,对于涉及到的规范也进行了上网查询,教学的效果有明显提高。

三、提升毕业设计能力

 我们通过合理的教学创新手段,对于学生掌握扎实的理论功底,充分的运用工程软件,完美的呈现供暖、空调的设计作品。近年来我们采用对学生对于毕业设计选题进行调查,如图2所示。尽可能地做到以学生为中心的教学理念,使得我们的毕业设计能够与学生的兴趣、就业方向等相结合。


605bf79df1521_html_86eb249c4f53fad3.gif 过调研了解到,学生希望通过毕业设计加强规范学习,计算机绘图方面的训练,掌握专业设计软件方面对毕业设计计算负荷、水力平衡等帮助,具有解决大型复杂工程能力以及工程BIM建模能力提升;更想通过四周的毕业实习,走进施工管理及设计部门聆听工程界的前辈们的教诲。

有了这些调研数据,可以看出学生对暖通空调课程的成就感非常突出,在毕业设计选题上我们做到一人一题,与实际工程设计相吻合,再根据各位学生的实践能力,合理分配设计方向,学生自动性、积极性非常高,下图3、4为2020届优秀毕业设计图纸之一,充分彰显了优秀毕业生“实践型、应用型、复合型、创新型”专业人才的能力。

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图3空调新风系统平面图

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图4空调多联机系统平面图

  1. 结论

暖通空调课程通过多种教学活动及评价方法,使“低头族”抬起头来,让迟到旷课的同学按时进入课堂,学习困难的学生有了追赶到动力,让学生热爱本专业,有成就感,使得毕业设计得心应手,创作出优秀的设计成果,暖通空调课程在教学创新实践中,以建筑热、湿、空气品质环境为理论基础、居住建筑及公共建筑室内空气品质(IAQ)研究与控制、改善人居舒适性(PMV、PPD)为手段、以提升专业学生综合素质和创新能力为目标,为新疆地区培养开展严寒、寒冷地区水蒸发制冷技术、采暖过渡季室内舒适性,建立舒适宜居、健康绿色的室内人居环境的创新型实践人才培养做出努力。


参考文献:

[1]中共中央、国务院《深化新时代教育评价改革总体方案》新华社北京10月13日电

[2]朱秋静,把握“痛点”提升思政课获得感[J],青年与社会 2019年6月

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作者简介:彭维(1969—),女,硕士,新疆大学建筑工程学院副教授,主要研究方向为建筑设备节能新技术的研究。