成振松,辛艳萍,张锐,蒋志鹏
(1.山东石油化工学院建筑环境与能源应用工程专业,山东 东营 257061;2.吉林大学动力工程及工程热物理专业,吉林 长春 130022)
山东石油化工学院是一所具有鲜明油气特色的地方普通本科院校,建筑环境与能源应用工程专业依托油气工程学院(二级学院)的强势专业——油气储运工程专业创立,并于2017年面向全国招生。建筑环境与能源应用工程(简称“建环专业”)作为学校新上专业,师资配备、实验设备等方面得到地方政府、学校大力支持,教育教学资源配备达到国家要求。
但作为新上专业仅仅达到高校办学的及格水平,与省内其他地方普通本科院校、我校其他特色专业(石油工程、油气储运工程)相比还有很大差距,其中最大的差距在于实践实训教学部分。东营市作为我国重要石油基地,我校石油类专业具有先天优势,实践教学一方面依托胜利油田人才技能训练中心、技能人才培训基地、井下陪校等专业油田培训基地,另一方面东辛采油厂、物探公司、输气站等公司作为实习基地,可以丰富实践教学内容,达到应用技术型人才培养目标。显然,建环专业不具备石油类专业的地区产业背景,在应用技术型人才培养目标下,如何结合本地区特色丰富实践教学内容,将专业理论知识经实践运用环节转化为学习者的能力,是专业教师一直思考的命题。
建环专业是典型的工程实践类专业,要求学生掌握理论知识的基础上,具有良好的工程实践技能。专业教育存在现有教材与工程发展不匹配,实践条件受限等普遍问题。建设学校主导的实习实训基地,可以有效解决以上发展问题。
①学校可以根据区域发展实际,专业发展定位,制定特色实习实训项目,自编实习实训指导书,解决教材与工程发展不匹配问题;
②学校主导的实习实训基地在校内,可以解决校外企业和建筑工地生产安全、劳动效率等问题;
③学校可以根据工程发展,制定实训项目更新迭代机制,以应对行业发展和人才培养需求。我校一直在进行校建实习实训基地的尝试,已经为建环专业配备60余万元实训软件、设备。
山东石油化工学院建环专业2019年、2020年培养方案中将实践教学分为专业技能实训和生产实习。本文论述实训室主要针对专业技能实训项目,专业建立之初,规划的专业技能实训项目如下:
①暖通空调虚拟仿真实训;
②燃气输配实训;
③中央空调、分体式空调实训;
④工程造价软件实训。
以上项目可以满足基本专业技能实训,但在项目运行过程中发现,存在以下问题:
①认识实训、软件操作类实训各占据两项,无实操类实训项目;
②现有四项实训项目仅占用2周时间,而培养计划中规划4周,时间不匹配;
③现有实习实训设备不能满足应用技术型人才培养目标。设备留给学生自主操作空间有限,实训项目还是在给学生灌输知识,学生很难在过程中发现问题,也不能利用专业工具解决具体问题;
④作为新上专业,实验室数量明显不足,目前油气工程学院共56间各类实验室,建环专业仅有3间,暖通空调虚拟仿真实验室、建筑环境与空调制冷实验室、供暖实验室。
为解决以上问题,体现学生为主体的培养思路,达成应用技术型人才培养目标,将新引进一批实训仪器设备,增开实训项目,具体安排,如下图所示。
项目实施后,专业技能实训过程将分为三个阶段:
①专业软件类实训,掌握常用软件操作;
实训项目具体安排图
②专业设备认识实习,将课本知识与专业设备建立联系;
③专业工具操作实训,利用专业工具在专业设备上发现并解决问题。
新项目引入专业常用工具,先对学生进行工具(无纸记录仪、超声波流量计、红外成像仪等)培训,待学生掌握常用工具和分析软件后,学生可以将常用工具应用到第二阶段的专业设备中,测量设备运行情况,加深学生对设备、工具的理解。操作类实训项目安排如下。
实习设备明细:性能实验室。
项目情况:供暖、制冷、加湿设备部件认识实习,循环过程认识实习,温湿度控制规则认识实习。
实习产出:绘制性能实验室供暖、制冷循环原理图。
预期目标:通过供暖、制冷设备部件和循环学习,学生将课本知识与设备建立联系,掌握制冷循环和供暖循环切换规则。通过观测性能试室温湿度变化,了解暖通空调温湿度设备控制规则。
实习设备明细:性能实验室、数据采集系统、无纸记录仪、温湿度传感器、卡尺、米尺。
项目情况:性能实验室数据采集系统操作实习,保温外墙参观实习,保温外墙测量实习,无纸记录仪操作实习。
实习产出:绘制性能实验室结构图。
预期目标:通过数据采集系统学习,学生了解数据采集系统功能、操作,以及采集系统与暖通设备匹配,为制冷设备数据采集操作实习提供理论基础;通过观测性能试室温湿度变化,了解暖通空调温湿度设备控制规则;通过操作无纸记录仪和传感器,学生可以掌握设备操作方法。
实习设备明细:性能实验室、数据采集系统、温湿度传感器、无纸记录仪、风冷冰箱、直冷冰箱、性能实验包、分体式空调试验台、红外成像仪。
项目情况:制冷设备传感器布置实习,暖通空调传感器布置实习,红外成像仪、分析软件操作实习,制冷、空调设备数据采集操作实习。
实习产出:绘制分体式空调、制冷设备循环原理图;制冷、散热功率计算表。
预期目标:让学生掌握布置温湿度传感器方法,数据采集系统、无纸记录仪采集数据方法。
掌握依据采集数据绘制循环原理图,计算制冷、散热功率方法。
掌握红外成像仪操作、图像分析方法,热点、冷点分析方法。
实习设备明细:导热系数测量仪。
项目情况:导热系数测量仪操纵实训,保温材料导热系数测量实验。
实习产出:绘制不同保温材料导热系数分布图。
预期目标:掌握导热系数测量仪操作方法,了解常用保温材料导热系数数据。
实习设备明细:换热器性能综合试验台、无纸记录仪、超声波流量计。
项目情况:超声波流量计操作实训,两器性能测试实验。
实习产出:绘制不同换热器散热性能曲线。
预期目标:掌握超声波流量计操作方法,学会依据超声波流量计和无纸记录仪绘制不同换热器散热性能曲线方法。
性能实验室为操作类实训项目的核心设备,其作为独立控温、控湿的独立空间,本身具有供暖、制冷、加湿、减湿功能,还兼具保温外墙和控制设备。可以完成以下项目:供暖、制冷设备运行操作实习,加、减湿设备操作实习,性能实验室数据采集系统操作实习,制冷设备数据采集操作实习,保温外墙参观实习,标准实验室建设培训等实训项目。操作类实训项目还需引进的设备:导热系数测量仪、换热器性能综合试验台、红外热像仪、便携式超声波流量计、无纸记录仪、风冷冰箱、性能试验包等。
①从专业背景、区域产业特色分析建环专业与优势学科的差距;
②分析从数量、人才培养、实训时间角度论述新上建环专业实习实训室面临的问题;
③以图表形式展示对实习实训室的规划及新增实训项目,然后详述新增操作类实训项目的所需设备明细、项目情况、实习产出、预期目标。实习实训室建设非一日之功,也需要根据产业发展做出调整,我们将努力将建环专业实训基地搭建成为特点鲜明,优势突出,可以解决区域产业问题、专业前沿问题的现代化实训基地。