袁俊飞 王林 陈茜

摘要：结合建筑环境与能源应用工程的专业基础课“流体输配管网”的课程特点以及教学实践中存在的主要问题，探讨提高课堂教学质量和教学效果的若干方法：理论联系实践，以工程案例引导实践教学，优化整合教学内容，培养学生的工程素养;帮助学生梳理知识，建立知识框图;以培养学生的综合能力为中心，建立多元化考核机制，设置实践性和开放性作业与试题，综合评定学生的学习能力和理解分析能力;多管齐下，激发学生学习的积极性和主动性，优化教学效果。

关键词：流体输配管网;教学改革;教学质量;教学效果

中图分类号：G420     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）43-0106-02

一、引言

流体输配管网是建筑环境与能源应用工程专业的主干专业基础课之一，教学目的是通过各种教学环节，使学生掌握本专业及相关专业各类工程中流体输配管网的结构和原理，结合管网动力源的特征，掌握管网系统的设计、分析、调试和调节的基本理论和方法，并形成初步的工程实践能力[1，2]。

教学改革的目的是为了全面提高教学效果和教学质量，提高教学效果的关键是提高课堂教学质量，而课堂教学的中心是合理组织课堂内容，并以合适的方式贯彻实施[3，4]。在流体输配管网的教学实践中，针对学生的知识结构、理论基础、学习水平和接受能力，通过以下方面的教学改革和实践，综合提高教学效果和教学质量。

二、优化整合教学内容，理论结合实践，培养学生的工程素养

（一）以工程案例引导理论教学

流体输配管网是一门专业平台课，工程实践性很强，教师在讲课过程中应充分结合课程特点，以实际工程案例为主线，结合课本理论知识，让学生在学习过程中对工程实践中的流体管网形成直观认知。

讲解各种管网形式时，先以一套实际工程的暖通空调系统图为基础，讲解该工程中涵盖的通风系统、冷冻水系统、冷却水系统、风机盘管空调机组等末端设备、冷热源设备、泵与风机等动力设备，让学生对管网系统构建整体认知。教师在讲课过程中，注意各种管网水力特征和水力计算个性与共性的提炼，结合工程实践，形象生动，让学生感觉到学而有用，知识转化成能力。如在液体管网水力计算的教学过程中，以具体工程图为基础，让学生自己结合所学知识自主设计该工程的夏季空调冷冻水系统。设计过程中，教师和学生一起分析空调方案的合理性，开式管网、闭式管网，一次泵系统、复式泵系统，同程式管网、异程式管网的使用条件和优缺点，管网的敷设走向、坡度坡向是否合理，确定管网水力计算的内容和计算步骤。水力计算过程中，引导学生思考，选用不同的计算方法假定流速法、压损平均法、不等温降法，对计算过程和计算结果有何影响？管网的不平衡率对运行过程有何影响，如何调节？通过具体案例，一步步引导学生掌握管网设计和水力计算的相关知识。当对一种管网的水力计算理解透彻之后，再通过分析对比不同种流体管网间的差异，凝练共性和个性，融会贯通，举一反三，掌握其他管网的水力特征和水力计算。

（二）深入浅出，凝练课程逻辑

以泵与风机部分理论讲解为例，泵与风机的内容和其他课程没有重复，对学生是全新的内容，因此理解起来较为困难。教师在讲解过程中要深入浅出，突出新知识和已学知识间的逻辑。

比如，泵与风机的损失和效率部分，涉及概念较多，计算公式较多，且各概念和计算公式相似度较高，学生很容易产生混淆。教师从能量传递的角度出发，凝练各部分知识间的逻辑关系，帮助学生掌握和辨析能量损失与表征效率间的内在关系。泵与风机能量传递和损失部分的知识逻辑如图1所示。从电源出发，能量（电能）首先传递给泵/风机的电动机，电动机获得能量开始运转，并带动泵轴一起转动，将能量传递给泵轴。泵轴通过联轴器带动叶轮叶片一起转动，能量从泵轴传递到叶轮叶片，工作流体随叶片转动，获得能量并离开泵体。不同设备所获的能量称为功率，能量传递间的损失用效率表征，引出内效率、机械传动效率、电机效率、全压效率的概念和计算式。

三、以考核学生综合能力为中心，强调多元化的过程性考查

（一）布置实践性作业

布置实践性作业，鼓励学生自己动手，主动发现问题，并联系所学的流体输配管网知识解决问题，将学生的表现计入总成绩。

结合本校实际情况和课程开设情况，布置综合性和实践性作业。校园内所有的教学楼、宿舍楼、办公楼安装有供暖系统，图书馆和新建的实验楼安装有中央空调系统，该课程安排在每学年的下学期，即在课程开课之初，校园内各供暖系统正处于供暖季。因此，课程讲授之初，让学生绘制校园内任一建筑的供暖系统图，并运用专业相关测量仪表超声流量计、各种温度测量装置等检测该供暖系统是否出现水力失调？调查系统运行是否满足人们的需要？学生分小组讨论，并提出相应的改进措施，以实践报告的形式提交作业。学期快结束时，通过一学期理论知识的学习，组织学生对自己绘制的图形分析评价，并根据学生的分析讨论情况，检测教学过程中的重难点是否讲解透彻，学生是否理解准确，同时将课堂提问、平时作业、随堂考勤纳入考核体系。

（二）设置开放性试题

期末考核阶段，将客观题的考核改成主客观结合的方式，将传统的一问一答的固定考试模式转变成开放性试题考核，考题尽量涵盖生产中的实际应用，从不同角度、不同层次考核学生对所学知识的理解程度和掌握程度。如考核学生对管网系统形式的理解和掌握情况，让学生绘制一个熟悉的管网形式，并说明管网所属类型以及各部分组成的主要功能。如考核管网系统工作点的调节，在给出一定的已知量之后，设置开放性试题：若管网中流量减小一半时，有哪些调节方法？选择一种调节方法，计算调节后管网的性能参数和泵的工况点参数，让学生根据自己的掌握情况，选择调节方式，并计算过程。同时，试题区分层次性，部分基础较弱的学生能回答调节方法，即可得到相应分数。

健全考核机制，从多方面、多角度考核学生的学习能力和理解分析能力，考核学生对所学知识的掌握程度，同时也体现考核的科学性、公正性和有效性。考核成绩能综合反映教师的教学质量和学生的学习质量，促进教师教学方法的改革和学生学习能力的加强。

四、结论

本文结合流体输配管网课程在建筑环境与能源应用工程专业的地位以及课程本身独有的特点，在教学过程中，引入相应的工程案例和工程建设要求，优化整合教学内容，在有限的教学课时内，让学生构建完整的知识理论体系，掌握课程重点知识;同时，健全考核机制，将知识教育与素质教育结合起来，将课堂教学与课外学习结合起来，提高学生的学习热情和学习效果。

教学改革是一件任重而道远的事情，专业教学经验需要长期积累凝练才能提高。教师在每一轮授课结束后，要及时讨论、分析、总结教学中的优点和不足，提出改进的方法和措施，形成教学实践—教学理论—再实践再理论的良好循环模式。教师和学生应一起努力，不断探索适合该课程特点的教学改革方法，使课程教学效果达到一个崭新的水平。

参考文献：

[1]付祥钊.流体输配管网[M].第3版.中国建筑工业出版社，2015.

[2]付祥钊.建筑环境与设备工程专业本科教育设置平台课程的研究[J].高等建筑教育，2004，13（3）：58-60.

[3]何川，郭立君.泵与风机[M].第5版.北京：中国电力出版社，2016.

[4]陈伟娇.流体输配管网课程教学关键问题研究[J].教育教学论坛，2017，（8）：175-176.