“建筑环境与设备工程”专业实践教学体系调研

（沈阳工程学院 能源与动力学院，辽宁 沈阳 110136）

“建筑环境与设备工程”专业（以下简称建环专业）是由原来的“供热供燃气通风与空调工程”或制冷类等专业合并重组并更名而成，近几年部分院校将其更名为“建筑环境与能源应用工程专业”。专业的调整使建环专业的知识面更为宽广，不仅包括空调、供热、制冷、锅炉、通风等系统领域，还包括建筑电气、建筑给排水、建筑节能等领域，因此，专业课程也较繁多。同时该专业还是一个实践性强的专业，实践环节在教学中至关重要。为了使建环专业人才培养方案及具体的理论与实际教学更适应企业对实践型、应用型人才的需求，课题组对该专业实践教学情况进行了调查研究，并对人才培养方案提出了一些建议。

一、企业对建环专业毕业生的基本要求

沈阳工程学院是以能源及电力为特色的院校，建环专业2006年开始招生，已经有8届毕业生。通过对学生就业情况调查发现，近几年与建环专业相关的毕业生一次就业率超过80%以上，其中20%左右的学生到火电厂或电力建设公司就业，通过对部分企业的项目经理、工程师及负责人进行调研，发现不同企业对学生的要求有一定的区别和侧重。

大部分中小型建环设备安装公司为民营企业或小型的股份制企业，所以对员工的要求相对比较高，需要全面发展的人才。在该类企业中，建环专业的技术人员（设计及施工方面）需要掌握小型暖通空调系统的设计、简单建筑物内的给排水系统设计、暖通空调系统的安装及部分简单暖通空调设备的现场制造和加工工艺等，除了这些纯技术的工作外，这些技术人员（主要是项目经理及现场工程师）还需要掌握施工管理、工程预算等管理、经济及财务方面的专业知识。

大型建环设备安装公司的建环技术人员的分工比较明确，其职责相对单一，主要包括施工组织管理和技术支持，即项目经理和现场工程师及技术员等职位，需要掌握暖通空调系统、给排水系统和防火系统的安装、验收及系统的调试等知识，以及部分简单暖通空调设备的现场制造和加工工艺等。他们还需要掌握及了解施工现场管理、工程项目预算等管理和经济财务等方面的专业知识。

大型企业和供暖公司建环专业技术人员的主要职责是负责企业内部通风空调及供暖设备、供热设备（锅炉）和系统、给排水系统及消防系统的运行管理及日常维护。

在建筑企业及房地产公司中，建环专业技术人员的主要职责是通风空调及供暖设备和系统、给排水系统及消防系统的安装监理及部分的施工协调，及通风空调及供暖设备、供热设备（锅炉）和系统、给排水系统及消防系统的运行管理及日常维护。

如果学生在火力发电企业就业，在热能动力方向的岗位，需要掌握锅炉汽轮机组运行及动力设备检修等相关技能，即与能源动力工程专业的要求相同。如果是在建环相关的岗位，其要求与大型企业和供暖公司建环专业技术人员的主要职责基本一致。

在设计单位及科技公司中，该专业学生的职责是有关建环系统的研究、设计及工程预算等。

二、企业对学校理论教学及实践教学的建议

企业管理人员及技术人员对高校的实践教学内容及教学方法也提出了一些非常有用的建议，具体建议如下：

1.工程计算部分

在供热、空调、制冷及通风等理论课程中包括很多的计算及课程设计，如空调及供暖时建筑物冷热负荷计算、最大冷热负荷确定、风量及水流量计算、管道及风道尺寸计算和设备容量选取，以及主要设备的选型及确定等。工程实际的计算方法与学校教学中的计算方法存在差别，学校的教学中理论计算较多、利用公式较多，工程实际中的计算主要是采用一些经验公式和一些计算软件。因为在工程实际中，设计及计算必须严格按照国家设计标准及行业规范进行，对于一些经验数据的取值、估值及修正等与建筑物的结构及特点有关，其具体的数值需要在相关的手册中查取。

在设计规范及设计标准中对具体设备的尺寸、设备之间的间隔，一些主要设备与相关设备的连接、管道之间的尺寸等有严格的限制，如必须考虑防火及满足建筑标准中的消防要求。

所以在理论课教学中，尤其是在课程设计和毕业设计中，学校应该讲解与设计相关的标准，学生应该了解有关的建筑标准及尽量掌握建筑标准中的供暖通风、给排水和消防系统标准及相关建筑图的识别。要了解建筑空调、通风设计、施工及验收标准，了解工程设计的计算方法，并且在课程中尽量采用工程中流行和普遍使用的方法进行设计计算，对于一些参数、系数的选取，也应该按照设计标准及设计手册进行，而不是完全按照教科书进行，要训练学生使用标准和手册的能力。

在课程设计及具体的作业中，要尽量采用真实的建筑图纸，并且考虑实际建筑物对管道和设备布置产生的影响，培养学生发现问题和解决问题的能力。在设计计算中对系统的阻力计算要按照实际管道的布置及材料的情况进行分别计算，如风管的入口与出口的阻力不同，阀门及吸入口的阻力较大，工程设计中部分采用估算的方法，一般情况下实际阻力比理论计算的高。

2.工程图的应用

对于建环专业，工程图的绘制和识别是非常重要的，理论上设计图就是施工图，但是在工程实践中，建环专业得到的建筑图可能与实际建筑有一定的偏差，设计图中控制主要设备及设备的具体安装位置，然后是连接管道及辅助设备的确定。

但是工程实际中可能出现房间的横梁没有标出、承重墙不能施工、部分结构的尺寸与设计图纸不相符合等问题，所以在教学中要教会学生如何把握一个系统的基本内容和主要设备的布置，然后再考虑对水管道和风管道及辅助设备的具体安排及布置。在实际的工程项目中，也经常会遇到更改设计方案和图纸的问题，所以应该教会学生如何发现问题和解决问题，掌握空调通风及制冷等系统的要点，在保证系统安全经济运行的原则上学会如何变通。

设计规范与验收规范也有一定的区别，对于施工单位重点要了解及熟悉工程验收规范，所以教师应该介绍有关空调、通风、供热系统和给排水及防火系统的验收标准和主要系统、设备的验收方法。

3.实践及实验课程的建议

在专业课程的实验教学中，除了要保证学生通过实验加深对专业理论知识的掌握外，还应使学生掌握一些本专业基本测量设备和仪器的使用，因为在暖通工程的施工、设备调试和系统验收阶段，需要现场的技术人员对已安装的设备进行测量和调试，学生在实践教学中应该掌握的设备包括风速测量仪、流量计及不同的流量测量方式的应用、高端温度测量仪和湿度测量仪器的使用，利用散流器及格栅（百叶）测量流量的方法及噪声测量等。除了一般的机械类及即时显示的测量仪表和仪器外，还需要掌握一些电子及自动化测量仪器的应用，以及主要设备和空调、通风、制冷及供暖系统运行数据信号的采集、处理，并利用软件生成一些曲线及图表等。课程中应减少一些演示性、用来验证理论的实体实验项目，可以采用虚拟技术或教师演示的方法来帮助学生了解这些实验，多开设增加学生动手能力的实验项目。

4.工程写作及沟通方面的培养

通过企业调研及在教学中发现，学生在科技文章的写作中存在很多不足，部分学生不知道工程应用文章的写作方法，不能有效地表达自己的想法和观点，工程报告的格式不规范。部分学生在涉及到一些比较正式的场合或专业知识方面的问题时不能有效的沟通及交流。而由于建环专业的发展比较快，需要学生具有自主学习能力、沟通能力和团队合作精神，所以在课程及实践教学中，要加强上述有关能力的培养。建议开设科技及工程写作等语言应用类的课程，如开设科技交流及写作课程，通过理论及实践教学，并与专业课程有机结合，使学生掌握工程报告、项目说明书等工程类文章的写作方法。

三、人才培养方案的改革

通过调研了解了企业对建环专业学生能力的要求，针对这些要求及按照实践型和应用型人才的培养目标，学校对“建筑环境与能源应用工程专业”进行了调整，将课程体系分为“模块+课程群”的体系，即专业基础能力模块、专业能力模块和专业综合能力模块。大部分的专业基础课均增加了三级项目，如房屋建筑设计、建筑CAD 实训、流体输配管网设计及换热器设计等，加强和改进了一些二级项目，如热工基础综合实验及建筑环境质量检测与分析等。

为了使学生在工作中适应不同的专业要求，专业能力模块中又细化为建筑自动化技术模块、建筑环境技术模块和建筑能源系统模块，这些模块中的专业课均开设了课程设计的三级项目，如建筑环境技术模块中的空气调节、供热工程、建筑给排水和通风工程等。

学生专业综合能力模块课程主要是实习、毕业设计和BIM（Building Information Modeling）软件综合设计训练项目，也通过其他的课程及本模块的训练，使学生掌握专业设计的程序和方法，获得调查研究、查阅文献、收集资料、研究方案的设计、计算、制图、撰写科技报告及论文、语言表达及交流等方面的训练，及熟练运用BIM 等现代信息技术手段解决建筑环境与能源系统的设计、概预算等能力。培养学生综合运用所学理论知识，分析和处理生产中的技术问题的能力。

因为部分学生有到火力发电企业就业的意向，所以开设了建筑能源系统模块，如锅炉及锅炉房设备、热电冷联产及制冷技术等，还有汽轮机技术、热力发电厂等能源动力专业方向的选修课程供学生选择。

针对建筑环境专业应用软件的广泛采用，学校建有BIM 培训基地，该基地对学生开放，也对社会开展服务及培训。学生除了有必修的BIM 课程及实训外，有兴趣的学生可以在BIM 基地进行学习，为企业绘制一些与建环专业有关的工程图，部分在该基地培训的学生成功地应聘到建筑设计院的工作。

四、建环专业实践教学中存在的问题

该专业投入相对不足，专业基础课与能源动力工程专业共用一个实验平台，基本能满足教学的需要，主要是做一些简单的验证性实验及演示性实验。专业课实验设备相对较少，建环专业建立时购买部分试验台，只能给学生做一些演示及简单的不同空调系统、热力系统和压缩机性能测试，不具备进行科学研究及对实际设备测试的功能，并且创新型、设计型、综合型实验设备及实验系统不足。为了满足应用型人才培养的需要和实践教学的要求，已经购买了部分工程实际中使用的设备和仪器，准备建立学生可以进行开发及进行设备检测功能的综合实验装置。无论从设备上及师资配置上，校内实训场地和人员相对不足，与能动专业共享一个校内实训场地，其建环方面的设备及实训内容相对薄弱，还需要投入一些设备和引进具有建筑环境行业工程实践经验的实训教师，现在利用校内某建筑内的中央空调及供热系统进行部分校内教学实习，同时正在开发一些计算机虚拟系统进行建环系统的实践教学。也与不同的企业建立了合作关系，建设更多及不同形式的校外实习基地，满足学生的工程实践能力培养要求。