摘要：专业实践课程是工科类院校大学生的必修实践课程，节能诊断在建筑环境与设备工程专业日益兴起。笔者带领本科生参与到工程实践中，从培养学生的工程素质出发，优化暖通空调的课程内容，进行实践教学，提高学生的就业适应性和融入社会的能力。
关键词：专业实践；工程素质；暖通空调；培养
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）35-0212-02
近年来，本科生的招生规模日益扩大，就业人数也在剧增。同时，很多单位用人都要求有工作经验，所以高校毕业生就业形势十分严峻。要提高大学生就业率除了更好地适应社会需求之外，工科院校大学生还应提高工程能力以缩短企业对学生入职的培训时间。提高工程能力，一个重要的举措就是加强大学生在校的实践能力。目前，专业实践课程是工科类院校大学生的必修实践课程，节能诊断在建筑环境与设备工程专业日益兴起。笔者带领本科生参与到工程实践中，对农村整体上楼实际工程中的太阳能采暖系统及太阳能生活热水系统的能耗诊断，对系统设计进行评价，对其不合理的地方进行优化，得出最优系统。实践有助于学生对课程内容的理解，使学生感觉到专业知识学有所用，同时对专业知识的深入研究产生浓厚的兴趣。此文结合亲身的工程实践活动，谈谈建筑环境与工程设备专业的能耗诊断在本科生中的实行效果。
一、实践目的与对象的选取
实践教学是教学内容中不可或缺的环节。实践内容结合专业课程安排在大三下学期。具体实践下工地之前，要先跟学生交代实践背景，讲解农村采暖能耗所面临的问题。伴随着经济增长生活水平的提高，农村生活消费能源日益增长，农村建筑节能的首要任务就是降低采暖能耗的商品用能。本实践的目的是针对本领域的前沿问题，探索解决农村采暖耗能方法。实践对象选取以北京房山区某农村整体上楼实际工程为测试对象。3居室的1栋（4户），每户建筑面积78.78m2；2居室的1栋（4户），每户建筑面积63.84m2。
二、实践内容的安排
通过实践活动促使学生根据测试的内容相互协调组员之间的工作，发挥团队精神，圆满完成测试内容。同时测试项目的安排使学生掌握了本专业所涉及的主要常用测量仪器。本实践要求学生对已经安装的太阳能采暖系统及太阳能生活热水系统的进行能耗诊断，对系统设计进行评价。对不合理的地方进行优化，得出最优系统。通过读电表方式得知两个系统的总用电量；安装热表测量向室内提供的采暖热量；安装智能电量测量仪记录地板采暖系统辅助电加热锅炉的用电量；室外安装小型气象站测量温度、风速、风向、日照；各户放置了温度自记仪记录室内外温度；入户读各户热水表的用水量（测试内容如表1）。
三、引导学生发现问题
当前大学生教育培养是提高学生素质，我们把建筑环境与设备工程专业学生的素质培养分为基础理论素质、基本技能素质和实际工程素质三部分，在目前的教育培养模式下，大学里最重视的是学科基础理论素质的培养；基本技能素质教育，体现在不同基础理论课程所附属的专业实验课程上；而实际工程素质的培养仅仅在专业实习中有所涉及，专业实习仅仅能让学生了解本专业的各种采暖空调系统，内容往往缺乏科学性和完整性，专业实习变为只看实践结果的过程性教学环节。但是如果针对具体的工程进行实际案例测试，发现问题，并节能诊断。把理论知识与实际工程结合，不但可以帮助学生更好地理解和掌握所学专业知识，还可以提高学生分析解决问题的能力。学生在学会使用测试仪器基础上，整理测得数据，并引导其进行理论分析，本工程测试结果如下：3居室楼栋：共4户整栋楼的平均温度11.68℃（其中，居住户内温度14.43℃，空置户内温度8.79℃）；整栋楼总用电量11187-240=10947kWh（折合39.41GJ、按效率100%计算），其中辅助电加热锅炉仅用电4039kWh（折合14.54GJ），生活热水用量2.6m3，生活热水耗热量为0.44GJ；楼栋采暖实际耗热量为38.05GJ。2居室楼栋：共4户。整栋楼的平均温度12.15℃（其中，居住户内温度16.61℃，空置户内温度9.19℃）；整栋楼总用电量9887-432=9455kWh（折合34.04GJ），其中辅助电加热锅炉用电6800kWh（折合24.48GJ），生活热水4.5m3，生活热水耗热量为0.75GJ；楼栋采暖实际耗热量为34.66GJ。综上数值，系统耗电量足以提供楼内所需热量，太阳能采暖系统没有体现出节能效果。那么问题出在哪里？这一问题的提出立刻引发了学生探究问题本质的兴趣。分析原因：图2所示系统为自然循环系统，将太阳能集热器与加热锅炉串联，地板采暖回水直接循环至采暖储水箱，也就是说，集热器水箱中的水在一定条件下可能被加热锅炉加热。于是在无太阳辐射时段，回水经过循环至楼上储水箱时不能集热，而此时集热系统成为对室外大气的散热器。在这一时段，相当于加热锅炉在不断对室外散热器加热，势必造成电量急剧消耗。
四、问题解决方案
笔者利用培养研究生作为科研的方法，让其设计优化方案，充分发挥学生自主学习能动性，掀起大学生研究性学习热。节能诊断的优化设计是对学生进行实际设计能力的训练，在发现问题的基础上，引导学生尝试着解决问题。带着问题学生将会有针对性地查阅大量文献，相互探讨各自的优化方案。教师在整个优化设计过程中应给予必要的指导，和学生一起分析拟订方案，指出学生各个优化方案的优缺点，确定最佳方案。经过探讨分析，学生将大串联的形式改换成室内外系统并联形式，添加了三通阀1个、水泵1台，并结合测试结果（图1）在11：00至18：00启动太阳能集热器加热热媒水，在其他时段启动辅助加热炉加热水，可通过自控系统实现。设计完成后，教师与学生共同总结所用到的基础理论知识，节能诊断心得，强化实际工程节能设计思路和巩固优化设计要领，提高学生的工程能力。
工科的大学教育有责任把学生的理论知识上升为工程能力。专业实践课程是工科类院校大学生的必修实践课程，也是理论知识转化为工程能力的必修环节。节能诊断在建筑环境与设备工程专业开设可让本科生参与到节能工程实践中，培养了学生的工程素质，巩固了暖通空调的课程内容。同学们通过实际工程的参与，实现了理论与实践的转换，提升了分析及解决实际工程问题的能力，提高了学生的就业适应性和融入社会的能力。
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作者简介：谢静超（1976-），女，北京工业大学讲师，博士，主要从事室内环境与建筑节能方面的研究。
