项目教学在工程设计类课程中的应用与效果

孙于萍

摘 要 在工程设计类课程“建筑防排烟技术”中实施防排烟设计的项目任务，通过树形扩展方式，将关联知识点贯穿于整个项目；围绕逻辑关系提出并解决问题，师生共同完成设计及设备选型。课堂听讲注视率显著提高，学生普遍反映建立了工程设计的空间概念。本研究证实，复杂程度适中的项目教学可取得优于传统教学模式的教学效果。

关键词 工程设计；项目教学；防排烟设计；建筑防排烟技术；应用型人才

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）23-0110-03

Abstract Project of smoke control and extraction in buildings was carried out in engineering design course. All relevant knowledge was run through the project in form of tree extension. Problems were raised and solved around the logic； teachers and students fulfilled the design and equipment selection together. Satisfactory attention was gained and most students established macroscopic concept in engi-neering design. This study confirms that the project teaching with moderate difficulty can achieve satisfactory effect than traditional teaching mode.

Key words engineering design； project teaching； project of smoke control and extraction； smoke control and extraction in buildings； practical talents

1 前言

建筑防排煙技术课程在天津城建大学以城市建设安全为特色的安全工程专业中占据非常重要的地位，其教学目的是使学生掌握建筑防排烟系统设计、安装、调试与验收的相关知识和技能，是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。传统的教学方法偏重于分散知识点的讲授，且多以国家相关规范的条款陈述为主线，即便有一定的章节顺序，学生也很难在这种教学模式下形成宏观的设计思路，锻炼设计和工程实践能力，实际学习效果与教学目标仍存在差距。

项目教学作为一种职业教育课程教学方法，同样契合高等教育工程设计类专业课程的教改理念[1]。本次教学改革将围绕某项目，把教学任务分配其中，探索一套适用于工程设计类专业课的教学方法，以满足应用型人才的培养需求。

2 项目教学应用背景

传统教学模式主要发挥教师的主导作用，有利于教学管理和教学过程的调控，对教学环境的要求比较低。但是，作为认知主体的学生在整个教学过程中始终处于被动接受知识的地位，学习的主动性被忽视甚至被压抑，这与现代社会对人才培养的要求不相符合。这种模式负担不了培养高素质创新型人才的重担[2]。

目前，建筑防排烟技术仍属于比较典型的学科中心主义课程[3]，强调知识体系本身的逻辑性和结论的唯一性，没有让学生意识到在符合规范和技术要求的情况下，存在多种设计结果；没有提供给学生应用知识的平台，知识内容相对陈旧，导致学生对学习提不起兴趣，教学效果较差。

3 项目教学内容

建筑防排烟技术项目教学以工程项目为载体，以实现建筑防排烟任务为驱动，将火灾基础理论、设计规范与工程实践相结合，使学生在完成任务的过程中掌握理论知识点、理解规范条款、熟悉工程施工，从而提高学习效率和实践能力。

建筑防排烟系统设计之初，应首先分析建筑物类型、功能特征和防火要求，了解建筑物防火分区，并会同建筑设计专业共同研究合理的防排烟方案，确定防排烟部位和防烟分区[4]；然后根据建筑物特点和规范确定防排烟方式。在该课程教学改革中，务必选择具有典型性和广泛覆盖性的项目，使以上教学任务形成依托于项目的树形关联图，将防排烟设计中的建筑分类、防火分区、防烟分区、方案确定及设备选型计算、安装及验收等复杂的教学内容通过项目分析过程实现讲授，并配置微型设备对系统的调试、运行加以解析，最终以撰写设计大作业的形式完成整个课程的学习任务，以保证良好的教学效果。

参考多年课程设计和毕业设计教学经验，结合民用建筑常见使用功能，本次教学改革选择的项目为一涵盖餐饮、娱乐、会议及住宿功能的八层酒店建筑[5]。该酒店建筑具有防排烟设计需求，涉及自然排烟、机械排烟、自然防烟和机械加压送风防烟等多个设计子项目。同时，这一建筑规模及形式又不过于庞大复杂，不会在图纸阅读方面给学生造成不必要的心理和视觉负担。表1为以该项目为载体编制的建筑防排烟技术项目教学内容。

以子项目5～7为例，阐述对项目化教学的探索。该建筑高度32 m，合用前室无外窗，楼梯间每层设0.6 m宽、

1.2 m长推拉窗。为便于学生理解，采用Inverter绘制演示图，如图1所示。

1）子项目5。如表2所示，该子项目主要锻炼学生将规范条款应用于实际工程的能力。该公共建筑高度为32 m，小于50 m，可采用自然防烟；合用前室无外窗；不满足自然防烟条件，应设置机械加压送风系统。学生应通过计算获得开门、关门时送风量，并与规范中最小送风量对比，最终确定风机风量。

2）子项目6。如表3所示，该子项目主要进行管道计算。以合用前室为例，涉及带防护网的45°圆形弯管、风机出口管道进入送风竖井形成的变断面90°弯管、圆形防火阀、竖井侧墙自上而下最远端出风口、最远端多叶送风口的局部阻力和土建竖井的沿程阻力计算，根据系统总阻力和设计余压，最终确定风机全压。

3）子项目7。如表4所示，该子项目主要确定设备控制关系。布线过程最能体现项目教学法的优势，整个项目涉及的静态理论通过联动布线统领为一个动态体系，如图2所示，帮助学生理解系统如何在火灾中发挥作用。当设计成果与现实有了联系，学生学习兴趣油然而生。

4 项目教学效果

项目化教学过程很好地锻炼了学生的综合设计能力，将规范、设计要点与工程实施交互融合，帮助学生自行总结出合理的设计思路。设计大作业体现出：76名学生中有51名可不同程度地总结出建筑防排烟设计程序，教学效果显著增强。该教学过程同时增强了学生的责任心和社会意识，通过任务解析和执行，使学生切身感受所学课程对工程项目的实际意义。学生普遍反映这种教学方法向他们展现了课堂学习与工程项目有着怎样的对应关系，改变了课堂教学气氛沉重和学生“事不关己、高高挂起”的学习态度。

5 结论

项目教学的重要作用之一是帮助没有迈出校门的大学生建立工程设计的概念，初步形成工程设计的空间想象力。在本次教学改革中，教师结合安全工程专业城建特色，确定了“以教材为依据，以项目为载体，促进理论与实训教学深度融合”的设计原则。通过实施项目化教学，为学生提供理论与实践相联系的路径和平台，激发学生学习积极性，活跃课堂气氛，提高课堂教学效率，为培养创新型应用人才打下一定基础，实现教学改革的最终目的。

参考文献

[1]李冰.单片机原理及应用课程的项目化教学改革与探索[J].教学研究，2015（1）：70-73.

[2]钱存阳.项目化教学培养大学生系统实践能力[J].高等工程教育研究，2015（2）：187-192.

[3]戴士弘，毕蓉.高职教改课程教学设计案例集[M].北京：清华大学出版社，2007：1-49.

[4]本书编委会.大型购物中心建筑消防设计与安全管理[M].北京：中国建筑工业出版社，2015：305.

[5]杜红.防排烟技术[M].北京：中国人民公安大学出版社，2014：109-112.