(沈陽工程學(xué)院 能源與動力學(xué)院,遼寧 沈陽 110136)
“建筑環(huán)境與設(shè)備工程”專業(yè)(以下簡稱建環(huán)專業(yè))是由原來的“供熱供燃?xì)馔L(fēng)與空調(diào)工程”或制冷類等專業(yè)合并重組并更名而成,近幾年部分院校將其更名為“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)”。專業(yè)的調(diào)整使建環(huán)專業(yè)的知識面更為寬廣,不僅包括空調(diào)、供熱、制冷、鍋爐、通風(fēng)等系統(tǒng)領(lǐng)域,還包括建筑電氣、建筑給排水、建筑節(jié)能等領(lǐng)域,因此,專業(yè)課程也較繁多。同時該專業(yè)還是一個實踐性強的專業(yè),實踐環(huán)節(jié)在教學(xué)中至關(guān)重要。為了使建環(huán)專業(yè)人才培養(yǎng)方案及具體的理論與實際教學(xué)更適應(yīng)企業(yè)對實踐型、應(yīng)用型人才的需求,課題組對該專業(yè)實踐教學(xué)情況進(jìn)行了調(diào)查研究,并對人才培養(yǎng)方案提出了一些建議。
沈陽工程學(xué)院是以能源及電力為特色的院校,建環(huán)專業(yè)2006年開始招生,已經(jīng)有8屆畢業(yè)生。通過對學(xué)生就業(yè)情況調(diào)查發(fā)現(xiàn),近幾年與建環(huán)專業(yè)相關(guān)的畢業(yè)生一次就業(yè)率超過80%以上,其中20%左右的學(xué)生到火電廠或電力建設(shè)公司就業(yè),通過對部分企業(yè)的項目經(jīng)理、工程師及負(fù)責(zé)人進(jìn)行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)不同企業(yè)對學(xué)生的要求有一定的區(qū)別和側(cè)重。
大部分中小型建環(huán)設(shè)備安裝公司為民營企業(yè)或小型的股份制企業(yè),所以對員工的要求相對比較高,需要全面發(fā)展的人才。在該類企業(yè)中,建環(huán)專業(yè)的技術(shù)人員(設(shè)計及施工方面)需要掌握小型暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計、簡單建筑物內(nèi)的給排水系統(tǒng)設(shè)計、暖通空調(diào)系統(tǒng)的安裝及部分簡單暖通空調(diào)設(shè)備的現(xiàn)場制造和加工工藝等,除了這些純技術(shù)的工作外,這些技術(shù)人員(主要是項目經(jīng)理及現(xiàn)場工程師)還需要掌握施工管理、工程預(yù)算等管理、經(jīng)濟及財務(wù)方面的專業(yè)知識。
大型建環(huán)設(shè)備安裝公司的建環(huán)技術(shù)人員的分工比較明確,其職責(zé)相對單一,主要包括施工組織管理和技術(shù)支持,即項目經(jīng)理和現(xiàn)場工程師及技術(shù)員等職位,需要掌握暖通空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)和防火系統(tǒng)的安裝、驗收及系統(tǒng)的調(diào)試等知識,以及部分簡單暖通空調(diào)設(shè)備的現(xiàn)場制造和加工工藝等。他們還需要掌握及了解施工現(xiàn)場管理、工程項目預(yù)算等管理和經(jīng)濟財務(wù)等方面的專業(yè)知識。
大型企業(yè)和供暖公司建環(huán)專業(yè)技術(shù)人員的主要職責(zé)是負(fù)責(zé)企業(yè)內(nèi)部通風(fēng)空調(diào)及供暖設(shè)備、供熱設(shè)備(鍋爐)和系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)及消防系統(tǒng)的運行管理及日常維護。
在建筑企業(yè)及房地產(chǎn)公司中,建環(huán)專業(yè)技術(shù)人員的主要職責(zé)是通風(fēng)空調(diào)及供暖設(shè)備和系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)及消防系統(tǒng)的安裝監(jiān)理及部分的施工協(xié)調(diào),及通風(fēng)空調(diào)及供暖設(shè)備、供熱設(shè)備(鍋爐)和系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)及消防系統(tǒng)的運行管理及日常維護。
如果學(xué)生在火力發(fā)電企業(yè)就業(yè),在熱能動力方向的崗位,需要掌握鍋爐汽輪機組運行及動力設(shè)備檢修等相關(guān)技能,即與能源動力工程專業(yè)的要求相同。如果是在建環(huán)相關(guān)的崗位,其要求與大型企業(yè)和供暖公司建環(huán)專業(yè)技術(shù)人員的主要職責(zé)基本一致。
在設(shè)計單位及科技公司中,該專業(yè)學(xué)生的職責(zé)是有關(guān)建環(huán)系統(tǒng)的研究、設(shè)計及工程預(yù)算等。
企業(yè)管理人員及技術(shù)人員對高校的實踐教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法也提出了一些非常有用的建議,具體建議如下:
在供熱、空調(diào)、制冷及通風(fēng)等理論課程中包括很多的計算及課程設(shè)計,如空調(diào)及供暖時建筑物冷熱負(fù)荷計算、最大冷熱負(fù)荷確定、風(fēng)量及水流量計算、管道及風(fēng)道尺寸計算和設(shè)備容量選取,以及主要設(shè)備的選型及確定等。工程實際的計算方法與學(xué)校教學(xué)中的計算方法存在差別,學(xué)校的教學(xué)中理論計算較多、利用公式較多,工程實際中的計算主要是采用一些經(jīng)驗公式和一些計算軟件。因為在工程實際中,設(shè)計及計算必須嚴(yán)格按照國家設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范進(jìn)行,對于一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)的取值、估值及修正等與建筑物的結(jié)構(gòu)及特點有關(guān),其具體的數(shù)值需要在相關(guān)的手冊中查取。
在設(shè)計規(guī)范及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中對具體設(shè)備的尺寸、設(shè)備之間的間隔,一些主要設(shè)備與相關(guān)設(shè)備的連接、管道之間的尺寸等有嚴(yán)格的限制,如必須考慮防火及滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)中的消防要求。
所以在理論課教學(xué)中,尤其是在課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中,學(xué)校應(yīng)該講解與設(shè)計相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生應(yīng)該了解有關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)及盡量掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)中的供暖通風(fēng)、給排水和消防系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)建筑圖的識別。要了解建筑空調(diào)、通風(fēng)設(shè)計、施工及驗收標(biāo)準(zhǔn),了解工程設(shè)計的計算方法,并且在課程中盡量采用工程中流行和普遍使用的方法進(jìn)行設(shè)計計算,對于一些參數(shù)、系數(shù)的選取,也應(yīng)該按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計手冊進(jìn)行,而不是完全按照教科書進(jìn)行,要訓(xùn)練學(xué)生使用標(biāo)準(zhǔn)和手冊的能力。
在課程設(shè)計及具體的作業(yè)中,要盡量采用真實的建筑圖紙,并且考慮實際建筑物對管道和設(shè)備布置產(chǎn)生的影響,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。在設(shè)計計算中對系統(tǒng)的阻力計算要按照實際管道的布置及材料的情況進(jìn)行分別計算,如風(fēng)管的入口與出口的阻力不同,閥門及吸入口的阻力較大,工程設(shè)計中部分采用估算的方法,一般情況下實際阻力比理論計算的高。
對于建環(huán)專業(yè),工程圖的繪制和識別是非常重要的,理論上設(shè)計圖就是施工圖,但是在工程實踐中,建環(huán)專業(yè)得到的建筑圖可能與實際建筑有一定的偏差,設(shè)計圖中控制主要設(shè)備及設(shè)備的具體安裝位置,然后是連接管道及輔助設(shè)備的確定。
但是工程實際中可能出現(xiàn)房間的橫梁沒有標(biāo)出、承重墻不能施工、部分結(jié)構(gòu)的尺寸與設(shè)計圖紙不相符合等問題,所以在教學(xué)中要教會學(xué)生如何把握一個系統(tǒng)的基本內(nèi)容和主要設(shè)備的布置,然后再考慮對水管道和風(fēng)管道及輔助設(shè)備的具體安排及布置。在實際的工程項目中,也經(jīng)常會遇到更改設(shè)計方案和圖紙的問題,所以應(yīng)該教會學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,掌握空調(diào)通風(fēng)及制冷等系統(tǒng)的要點,在保證系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的原則上學(xué)會如何變通。
設(shè)計規(guī)范與驗收規(guī)范也有一定的區(qū)別,對于施工單位重點要了解及熟悉工程驗收規(guī)范,所以教師應(yīng)該介紹有關(guān)空調(diào)、通風(fēng)、供熱系統(tǒng)和給排水及防火系統(tǒng)的驗收標(biāo)準(zhǔn)和主要系統(tǒng)、設(shè)備的驗收方法。
在專業(yè)課程的實驗教學(xué)中,除了要保證學(xué)生通過實驗加深對專業(yè)理論知識的掌握外,還應(yīng)使學(xué)生掌握一些本專業(yè)基本測量設(shè)備和儀器的使用,因為在暖通工程的施工、設(shè)備調(diào)試和系統(tǒng)驗收階段,需要現(xiàn)場的技術(shù)人員對已安裝的設(shè)備進(jìn)行測量和調(diào)試,學(xué)生在實踐教學(xué)中應(yīng)該掌握的設(shè)備包括風(fēng)速測量儀、流量計及不同的流量測量方式的應(yīng)用、高端溫度測量儀和濕度測量儀器的使用,利用散流器及格柵(百葉)測量流量的方法及噪聲測量等。除了一般的機械類及即時顯示的測量儀表和儀器外,還需要掌握一些電子及自動化測量儀器的應(yīng)用,以及主要設(shè)備和空調(diào)、通風(fēng)、制冷及供暖系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)信號的采集、處理,并利用軟件生成一些曲線及圖表等。課程中應(yīng)減少一些演示性、用來驗證理論的實體實驗項目,可以采用虛擬技術(shù)或教師演示的方法來幫助學(xué)生了解這些實驗,多開設(shè)增加學(xué)生動手能力的實驗項目。
通過企業(yè)調(diào)研及在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在科技文章的寫作中存在很多不足,部分學(xué)生不知道工程應(yīng)用文章的寫作方法,不能有效地表達(dá)自己的想法和觀點,工程報告的格式不規(guī)范。部分學(xué)生在涉及到一些比較正式的場合或?qū)I(yè)知識方面的問題時不能有效的溝通及交流。而由于建環(huán)專業(yè)的發(fā)展比較快,需要學(xué)生具有自主學(xué)習(xí)能力、溝通能力和團隊合作精神,所以在課程及實踐教學(xué)中,要加強上述有關(guān)能力的培養(yǎng)。建議開設(shè)科技及工程寫作等語言應(yīng)用類的課程,如開設(shè)科技交流及寫作課程,通過理論及實踐教學(xué),并與專業(yè)課程有機結(jié)合,使學(xué)生掌握工程報告、項目說明書等工程類文章的寫作方法。
通過調(diào)研了解了企業(yè)對建環(huán)專業(yè)學(xué)生能力的要求,針對這些要求及按照實踐型和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),學(xué)校對“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)”進(jìn)行了調(diào)整,將課程體系分為“模塊+課程群”的體系,即專業(yè)基礎(chǔ)能力模塊、專業(yè)能力模塊和專業(yè)綜合能力模塊。大部分的專業(yè)基礎(chǔ)課均增加了三級項目,如房屋建筑設(shè)計、建筑CAD 實訓(xùn)、流體輸配管網(wǎng)設(shè)計及換熱器設(shè)計等,加強和改進(jìn)了一些二級項目,如熱工基礎(chǔ)綜合實驗及建筑環(huán)境質(zhì)量檢測與分析等。
為了使學(xué)生在工作中適應(yīng)不同的專業(yè)要求,專業(yè)能力模塊中又細(xì)化為建筑自動化技術(shù)模塊、建筑環(huán)境技術(shù)模塊和建筑能源系統(tǒng)模塊,這些模塊中的專業(yè)課均開設(shè)了課程設(shè)計的三級項目,如建筑環(huán)境技術(shù)模塊中的空氣調(diào)節(jié)、供熱工程、建筑給排水和通風(fēng)工程等。
學(xué)生專業(yè)綜合能力模塊課程主要是實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和BIM(Building Information Modeling)軟件綜合設(shè)計訓(xùn)練項目,也通過其他的課程及本模塊的訓(xùn)練,使學(xué)生掌握專業(yè)設(shè)計的程序和方法,獲得調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、收集資料、研究方案的設(shè)計、計算、制圖、撰寫科技報告及論文、語言表達(dá)及交流等方面的訓(xùn)練,及熟練運用BIM 等現(xiàn)代信息技術(shù)手段解決建筑環(huán)境與能源系統(tǒng)的設(shè)計、概預(yù)算等能力。培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識,分析和處理生產(chǎn)中的技術(shù)問題的能力。
因為部分學(xué)生有到火力發(fā)電企業(yè)就業(yè)的意向,所以開設(shè)了建筑能源系統(tǒng)模塊,如鍋爐及鍋爐房設(shè)備、熱電冷聯(lián)產(chǎn)及制冷技術(shù)等,還有汽輪機技術(shù)、熱力發(fā)電廠等能源動力專業(yè)方向的選修課程供學(xué)生選擇。
針對建筑環(huán)境專業(yè)應(yīng)用軟件的廣泛采用,學(xué)校建有BIM 培訓(xùn)基地,該基地對學(xué)生開放,也對社會開展服務(wù)及培訓(xùn)。學(xué)生除了有必修的BIM 課程及實訓(xùn)外,有興趣的學(xué)生可以在BIM 基地進(jìn)行學(xué)習(xí),為企業(yè)繪制一些與建環(huán)專業(yè)有關(guān)的工程圖,部分在該基地培訓(xùn)的學(xué)生成功地應(yīng)聘到建筑設(shè)計院的工作。
該專業(yè)投入相對不足,專業(yè)基礎(chǔ)課與能源動力工程專業(yè)共用一個實驗平臺,基本能滿足教學(xué)的需要,主要是做一些簡單的驗證性實驗及演示性實驗。專業(yè)課實驗設(shè)備相對較少,建環(huán)專業(yè)建立時購買部分試驗臺,只能給學(xué)生做一些演示及簡單的不同空調(diào)系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)和壓縮機性能測試,不具備進(jìn)行科學(xué)研究及對實際設(shè)備測試的功能,并且創(chuàng)新型、設(shè)計型、綜合型實驗設(shè)備及實驗系統(tǒng)不足。為了滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要和實踐教學(xué)的要求,已經(jīng)購買了部分工程實際中使用的設(shè)備和儀器,準(zhǔn)備建立學(xué)生可以進(jìn)行開發(fā)及進(jìn)行設(shè)備檢測功能的綜合實驗裝置。無論從設(shè)備上及師資配置上,校內(nèi)實訓(xùn)場地和人員相對不足,與能動專業(yè)共享一個校內(nèi)實訓(xùn)場地,其建環(huán)方面的設(shè)備及實訓(xùn)內(nèi)容相對薄弱,還需要投入一些設(shè)備和引進(jìn)具有建筑環(huán)境行業(yè)工程實踐經(jīng)驗的實訓(xùn)教師,現(xiàn)在利用校內(nèi)某建筑內(nèi)的中央空調(diào)及供熱系統(tǒng)進(jìn)行部分校內(nèi)教學(xué)實習(xí),同時正在開發(fā)一些計算機虛擬系統(tǒng)進(jìn)行建環(huán)系統(tǒng)的實踐教學(xué)。也與不同的企業(yè)建立了合作關(guān)系,建設(shè)更多及不同形式的校外實習(xí)基地,滿足學(xué)生的工程實踐能力培養(yǎng)要求。