时间:2023-05-29 17:59:41
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇节能基础知识,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
提高企业工作人员的自身素质
为保证化工分析的顺利进行,提高工作人员的素质是很重要的一个方面。提高企业中的工作人员的素质主要分为两给方面。首先,是对工作人员的化学基础知识水平的提高,针对这个要求,企业可以对工作人员进行定期的考核,并建立一定的奖惩制度,以此来加强员工的危机感,促使他们主动对化学基础知识进行巩固和学习,达到提高员工化学基础知识水平的目的,保证化工分析的正常进行。另外,是对员工职业道德素养的提高,企业管理人员可以不定期的走近实验室进行监督,提高他们的警觉性,促使他们在分析的过程中,形成严谨的工作观。
严格控制终点误差
提高终点误差的方法多种多样,比如正确选择指示剂的种类和指示剂的用量等等。对指示剂的正确选择对于专业人员来说并不是很困难的事情,他们完全可以依靠自身的专业知识来达到这个目的。所以,严格控制终点误差最简单的方法就是正确选择分析中的指示剂。
对分析过程力求严谨
上文中已经提到过,化工分析是一件“细致”的活,顾名思义,这是一个很严谨的工作过程,而且,在化工分析的过程中,要想少出问题,而力求分析过程的严密性,这也是一个很有效的方法。所谓的严密性,除了对工作人员的严格要求外,另外一个就是对仪器的要求,必须是很洁净的仪器才能参与到分析的过程。
寻找节能环保的新方法
近年来,关于节能环保的话题成为了一个流行元素。化工企业也积极顺应这种形式的发展,加人了节能环保的行列。化工分析不仅要以分析结果的质量力求生存,同时还要不断的寻找节能环保的新方法,为节能环保贡献出自己的力量,促进社会的健康发展。在当今节能环保成为全球关注热点的情况下,化工企业积极寻找节能环保的新方法有利于企业走向世界,促进企业的进一步的发展。
虽然我国的化工分析行业起步较晚,但在科学技术水平迅速发展的情况下,我国的化工行业正处于健康快速发展的新阶段,加上政府的一些扶持政策,我国未来的化工企业一定可以呈现出蓬勃发展的态势。
本文作者:赵冬野作者单位:大唐阜新能源化工工程有限公司
关键词:项目化教学 课程改造 探索与实践
课 题:中国交通教育研究会教育科学研究(交教研1202-18)。
工程热力学与传热学是轮机工程技术专业的专业基础课程。这门课程既是三管轮适任证书的考试科目,又对学生今后学好船舶柴油机、船舶辅机等后续专业课程有着不可替代的奠基作用。现在,全球性的能源危机和温室效应日益严重,如何最大限度地提高能源的利用率,做到“节能、减排、可持续发展”,成为新一代轮机员所必须面对的问题。而船舶是一个利用能量的系统工程,熟练掌握关于工程热力学与传热学的相关知识,全面考虑船舶各系统的相互影响因素,最大限度地提高能量的利用率,是学生成为一名优秀轮机员所必备的技能。
但是,在传统的教学方法下,学生普遍反映该课程较为抽象,学习吃力。随着我国教学课程改革的进程加快,项目教学法在高职课程中得到了逐步推广应用。它是目前教育主管部门较为推荐的一种先进教学模式。它与传统的“应试式”教学不同的是突破了传统的课程设置,更能适应现代的教学现状,主动适应了经济的发展趋势,满足了社会对人才的需求。但是,现在课程的项目化改造大多集中在专业课程上,而基础课程由于距离实践较远,很难找到合适的项目。在多次从事工程热力学与传热学教学的基础上,笔者尝试着对本门课程进行了项目化改造。
一、项目化教学项目的构建
我们通过理顺教学内容,结合船舶工作实际需要的知识和能力,同时考虑学生没有船上工作经历,对船舶设备不了解的具体情况,共设计了3个教学项目。
1.船舶柴油机节能方案的制订
这个项目是整门课程中最重要的一个项目,遵循“我教你学”的教学方式,使学生掌握本门课程所需用到的基本概念,热力学第一、第二定律,理想气体状态方程等基础知识,并同教师一起将这些知识应用到船舶柴油机经济性的分析中,制定出船舶柴油机的节能方案。在教学过程中,首先遵循“我教你学”的教学方式,使学生充分掌握在工程热力学与传热学中需要使用的基本概念和定律,并将之应用于实际。
2.空压机节能方案的制订
这一项目定位为“你做我导”的训练,利用空压机基本工作原理与空压机相同的但在生活中常用到的打气筒作为道具,引导学生根据前面所学到的知识自行推导出单级压缩机的效率公式并制订出节能方案,达到在做中学的目的,在培养学生分析问题、解决问题的能力的同时,巩固了本课程的基础知识。教师不但要在课前给学生以充分的指导,还要解决学生在完成项目的过程中所遇到的问题,从而发现学生基础知识的欠缺,查遗补漏。
3.船舶冷库节能方案的制订
这一项目定位为“你做我评”,主要强化学生对知识的应用能力。教师站在公司的立场评价学生所制定的节能方案,使学生了解企业的需求,在掌握基本知识技能的同时明确自己的努力方向。
二、项目化教学的实施
项目化教学实施的思路是以职业能力为核心,以学生小组为基本单位,通过教师引导学生走入课堂,使学生从“旁观者”转变为“参与者”,在项目的实施过程中培养学生的职业能力和职业素养。项目实施的概要步骤如下。
1.前期回顾、肯定
在一个项目开始时,首先回顾上一个项目训练的得失,并对在上一个项目中表现较好的小组进行肯定,起到正面激励学生的作用。
2.项目引入
教师对实际船舶工作的需求进行描述或启发性提问,引入新的项目训练内容,使学生明白本次项目训练的意义以及要求,各小组明确自己的任务及组内成员的分工。
3.项目知识讲解
教师讲解完成项目所需的基础知识,使学生能够初步掌握本课程的知识目标,并能够将这些知识应用到项目训练中去。
4.项目的完成
各小组按照分工完成项目,教师流动指导。小组成员在项目进行过程中遇到的疑惑可以通过与小组内的其他成员探讨或通过手机上网查询相关资料,也可以向教师寻求帮助,但每次的教师寻求帮助会适当扣除项目完成部分的分数。
5.项目成果的展示
在完成项目任务后,各小组选派代表展示本组成果,教师予以点评,使学生了解自己在项目完成过程中的不足,并系统梳理在项目中所用到的知识点。
三、项目化教学考核方式的改革
随着教学方式的改变,原有的以一张试卷决定学生成绩的方法显然已经不能满足教学改革的要求,因此,探索一种全新的考核、评价方式成为课程项目化改革急需解决的问题。
1.考核方式必须与教学方法同时变化
传统的教学方法以教师为主体,教师在课堂上具有绝对权威。考试也是以一张试卷来考查学生对教师所讲授内容的掌握情况,不允许学生自由发挥,在很大程度上扼杀了学生的想象能力和创造能力。而项目化教学则是教师只提供任务目标,学生可采取自己任务最合适的方法来完成项目,只要学生最后能说服项目的评价者(教师),就可以认为该方法是可行的。因此,不同的学生对同一问题就会有不同的方法,这就使得项目的过程变的重要于结果。因此,在项目化教学模式下,必须加强对过程的考核。
2.项目的考核形式
由于项目化教学的最终目的是在提高学生专业知识技能的同时提高其职业素养,因此在对过程考核时要包含对素质能力的考核。在工程热力学与传热学考核中,最终的期末考试占40%,主要考查学生对知识点的掌握情况;平时的项目完成情况占60%,其权重为课堂表现12%,项目完成情况30%,资料搜集情况6%,团队协作情况6%,创新意识6%,所有项目的平均成绩,即为该生的过程成绩。
四、在项目化改革过程中存在的问题及应对方案
1.在项目化改革过程中遇到的问题
在课程的项目化改造过程中,最主要的问题就是学生的学习素质问题。今年来,高校不断扩招,部分基础很差或是根本不想上学的学生在家长的压力下也来到了高校,造成了部分学生学习动机不强,学习积极性不高,甚至出现了厌学情绪。这就使得教师在布置完任务后,总有部分学生参与积极性不高,在课堂上一直将自己作为“旁观者”而非“参与者”,从而影响教学效果。
2.应对方案
首先,采取均衡分组的方法,将学习较好的学生和学习存在困难的学生混合编组,使每组都有学习好的学生作为主力,避免整个小组因为对任务束手无策而影响参与的积极性。其次,细化任务分工,强调团队意识,要求小组中的每名成员必须有明确的任务目标,同时培养学生作为团队一员,对团队的责任意识,通过团队的力量来督促参与不积极的同学,提高其完成任务的积极性。
项目化教学作为一种高职院校大力推行的先进教学模式,目前仍然处于探索阶段,还需要不断从理论依据、知识体系的构建、考核方式等多方面进行研究,将之不断深入。
参考文献:
[1]郑红.“项目化教学”在高职课改实践中的探索[J].华章,2013(19).
[2]洪宵,付彬,李涤非.高职院校项目化教学探讨[J].中国成人教育,2008(6).
关键词:化学教学;学生;节能环保
中图分类号:G642
文献标志码:A
文章编号:1000-8772(2012)09-0139-01
随着各学科之间的联系越来越紧密,人文教育和科学教育相互渗透,形成你中有我,我中有你的局面。因此对学生进行节能环保意识的培养,思想政治教育当然是主阵地,但是理科教育,特别是化学教学在培养学生节能环保意识中也起着不可替代的作用。
一、化学教师的示范带头作用
教师是学生的楷模,他的一举一动对学生都有潜移默化的影响。因此,化学教师在教学过程中,要对节能环保起到模范带头作用。实验过程中,化学教师必须考虑到如何节约使用化学试验品,如何避免取用的化学试剂、化学实验生成物对环境的污染。如在实验中注意节约药品和洗涤用水;在制备有毒气体的时,要注意做好尾气回收和通风式处理,对有毒物品应妥善保管和处理,对产生的废渣、废液要规范处理等等。
二、结合教学内容,渗透环保教育
中学化学教材中,涉及环保知识的内容较多,教学中应该把这些内容的教学与环境保护教育有机地结合起来,做到适时、恰当的渗透。如结合氯气、硫化氢和苯蒸气等有毒气体的教学,在课堂上介绍其对环境和人体的影响和相关的实验操作注意事项;结合硫酸、硝酸的工业制法及炼钢炼铁的工业流程,介绍工业污染及废气、废渣的处理;结合重金属元素的教学,介绍重金属对水的污染并给人体健康带来的危害;结合硫、氮的氧化物,介绍酸雨的形成及其危害;结合磷酸盐的相关知识,介绍湖泊水质的富营养化;结合烃的有关知识介绍光化学烟雾的几次事件及其原因;结合有机物中高聚物的内容,介绍白色污染及其危害和解决方法等等。教学中强调环境与人类生活的密切关系,使学生明白环境污染对人类自身生存的威胁。
三、利用化学原理和化学实验,培养学生的环境保护能力
首先,利用实验和生产过程中确实存在对环境污染的现象,让学生去思考和解决实验和生产过程中的实际问题。例如,在实验和生产过程中可能产生一些硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等废气,为了不使这些废弃扩散到大气中,你用什么原理或方法将它们分别除去?又怎样利用这些废气制得有用的化工产品?在组织学生讨论的基础上,归纳出基本的原理和方法:对于酸性物质,一般可用碱溶液吸收或制成相应的化工产品(如NO、NO2,可用NaOH溶液吸收,制成相应的硝酸盐)。同理碱性物质,通常就用酸液来吸收(如NH3用浓H2SO4吸收,制成相应的硫酸盐)。某些有毒物可使它转化为沉淀或可溶物(如H2S可通入CuSO4溶液中,转化为CuS沉淀)等等。其次,还要培养学生的创新精神和创新能力,鼓励学生进行实验分析和实验研究,进行创造性的实验设计,改进和挑选实验方案,选取实验药品。
四、发挥训练和单元测验的导向功能,强化环保教育
教师在编制平时作业、练习和单元测验时,在不偏离教材和课标要求的前提下,穿插安排除杂质、气体、提纯溶液和消除环境污染等方面的思考题或习题,使之成为在作业、单元练习、单元测验中的“常客”。开始渗透环保试题的时候,考察知识的落脚点是化学基础知识,命题的目的是发挥考试的导向作用和教育功能,引导学生关心社会、了解社会,推动素质教育,培养学生对环境的保护意识。
五、在课外实践活动中,渗入环保教育
关键词:建筑环境与能源应用工程;建筑节能;教学改革;翻转课堂
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2017)03-0036-05
2012年9月教育部对建筑环境与设备工程进行调整,并入了建筑智能设施(部分)、建筑节能技术与工程两个专业,更名为“建筑环境与能源应用工程”,主要涉及建筑环境和建筑能源两个主要方向[1]。该专业自成立以来,曾几次更名:从20世纪50年代初期的“供热、供煤气及通风”,到 1987年调整为“供热、供燃气、通风及空调工程”与“城市燃气工程”两个专业,1998年合并为“建筑环境与设备工程”,再到如今的“建筑环境与能源应用工程”。每次更名都与当时国民经济水平与社会发展息息相关,专业名称具有一定的指向性,在一定程度上反映了不同时期国家对专业人才提出的不同战略需求。新名称强调“建筑环境”“能源”方向,符合“十三五”规划中有关全球气候变化及绿色低碳发展的应对要求,与规划中“绿色”“协调”的发展理念不谋而合,对大力推进绿色改革,推动协调发展,加强生态文明建设有着积极意义。从国家战略规划与市场需求的层面看,新专业要以节能减排、发展低碳经济为导向,
应在原有暖通、燃气等专业课程基础上增加建筑节能、绿色建筑、新能源应用等相关内容,以符合当前社会需求,培养专业复合型人才。
此外,中国是能源消耗大国,近20年建筑行业的飞速发展使得建筑能耗在社会总能耗中占比越来越大,这说明中国建筑节能有着广阔的提升空间和社会前景,而降低建筑能耗刻不容缓。在提倡建设资源节约型、环境友好型社会的大环境背景下,建筑节能课程应被更多专业纳入本科教育中,成为土建行业各专业的通识课程。
一、问题的提出
(一)建筑节能技术涉及的多学科性
建筑能技术是一门综合性较强、学科内容高度交叉的课程,它不仅涉及建筑材料、土木工程、建筑学等工科知识,也与社会学、经济学、管理学等人文学科紧密相关。主要包括建筑环境、建筑被动设计、围护结构材料、建筑设备(暖通空调、照明、给排水)、建筑施工、建筑管理等内容。
由于建筑节能课程涉及的学科较多,不同专业教师在讲解时会有不同的侧重点,例如建筑能源与应用工程专业,教师会偏向介绍空调节能方法,建筑学教师会较多关注建筑单体设计与节能,若采用不同专业教师合作讲解建筑节能课程则可避免产生这种情况,但是课时安排的不足、知识体系的庞杂会让学生觉得所学知识深奥晦涩难懂,从而对建筑节能技术的认识只停留在表面。不同专业学生在学习时由于对其他专业领域的知识不太熟悉,更愿意关注自己所学专业部分的节能手段,一定程度上也限制了学生对节能知识的了解。
(二)与新的建筑环境与能源应用工程专业课程体系的衔接与融合
在最新版的建筑环境与能源应用工程专业规范中,课程体系大体沿用原建筑环境与设备工程专业的设置,被并入的专业如建筑节能技术与工程的关键专业知识单元,建筑节能技术、节能建筑计算与仿真等均未包含在内。新规范课程侧重点依旧是传统的暖通与燃气模块,对节能、智能设施领域涉及不深。随着社会的发展,能源消耗量剧增,结合国家对行业人才提出新的战略需求,本专业所涉及建筑能源方向不再仅限于燃气应用,更多地是建筑能源的有效利用,即建筑如何节能。在本科教学中增强对建筑节能重要性的认识,增加建筑节能技术相关课程迫在眉睫。
在此背景下,如何将建筑节能技术与新专业课程体系有效融合,诸如建筑环境学、暖通空调、土木工程材料、绿色建筑设计原理、建筑环境测试技术、低能耗建筑理论与应用,避免和其他专业课程理论教学与实践教学重复显得尤为重要。
(三) 建筑节能方向人才培养存在断层
自工业革命以来的几次经济危机表明,能源利用效率低下极大程度限制了经济的发展,走建设节约型社会、实现可持续发展的道路是必经之路,也是历史的选择。中国当今社会能耗主要集中在工业、交通、建筑三个领域,建筑能耗占社会总能耗的三分之一以上[2],建筑节能具有较大的潜力,是降低中国社会能耗的重要组成部分,社会发展迫切需要建筑节能领域相关人才。
目前,国内研究建筑节能技术主要集中在建筑学专业下的建筑技术方向和土木工程专业下的供热、供燃气、通风及空调工程方向。由于建筑技术方向的学生对数学、传热学、工程流体力学、建筑环境学等基础知识学习不够深入,在建筑节能仿真与能耗模拟、建筑物理环境等方面的知识储备远没有建筑环境与能源应用工程专业的学生丰富,在分析流体、热环境、建筑能耗的实验、模拟数据时,缺少对结果准确的判断力和深入的分析能力,从而在一定程度上阻碍了研究的顺利进行。同时,由于供热、供燃气、通风及空调工程方向的学生本科专业大多为建筑环境与能源应用工程,对建筑设计、建筑构造等建筑知识不够了解,在建筑区域小环境设计、遮阳构件的选择等建筑设计方面缺少经验。因此,在建筑环境与能源应用工程专业本科阶段加入绿色建筑设计原理等相关课程,让学生掌握一定的建筑被动式设计等交叉学科知识,有助于建筑节能领域复合型、创新型人才培养。
二、建设内容
(一)教材建设
目前市面上有关于建筑节能主题的教材虽然多,但是质量参差不齐,内容重叠性强,经典的教材较少,内容更新的速度较慢。此外,现有建筑节能类教材,部分适合建筑学专业的学生,内容偏建筑节能设计;部分适合高职高专学生或工程技术人员,重全面性,偏科普性;部分适合高校研究人员,重理论,缺少工程实例。因此,建筑环境与能源应用专业需要编制适应建筑环境与能源应用工程专业规范要求,强调专业课程间的衔接与融合,注重节能理论性与知识系统性结合、理论与实践相互促进、国际化的建筑节能教材。
教材编撰可从以下三个方面进行优化。
(1)提炼、梳理基本理论与方法。本科专业教材的特性应是系统讲授基本理论、原理与方法,重在教授学生为什么(Why),而不仅仅是传授学生怎么做(How),做什么(What)。因此,在众多有关建筑节能主题的图书资料中,如何脱离科普类特征,遵循建环专业规范的课程体系要求,提炼出基本理论、原理与方法是建筑节能教材编撰的核心问题。
(2)注重理论知识、设计计算与工程案例融合。理论知识内容应与建筑节能相关设计规范标准相适应,以加深理论知识在应用层面的理解,提升学生节能设计与计算技能。另外,工程案例内容不应局限于简单节能技术的介绍,应融合理论知识与设计计算内容,构建各知识点理论、设计与案例的链条式体系。
(3)增加建筑节能研究分析方法与国内外最新技术发展等内容。教材内容需顾及不同层次学生学习能力需求,增加建筑节能研究分析方法与最新技术发展等内容,以拓宽学生的知识面,促进知识应用能力的提升。例如建筑与风环境知识单元可以增加Fluent、EnergyPlus等软件模拟内容,以讲授不同的组团布局对建筑能耗的影响。
(二)理论教学
建筑节能课程的理论框架系统较为固定,包括建筑节能基本知识、建筑节能设计原理、建筑规划设计与节能、建筑单体设计与节能、围护结构节能设计、遮阳设计、采暖节能设计、制冷节能设计、采光与照明节能设计、太阳能利用等单元,但由于建筑节能是一门与时俱进的学科,新技术、新工艺、新材料的出现推动着建筑节能技术的不断革新,很多成果具有一定的时效性,教师应多关注国际先进的建筑节能理念,关注建筑节能领域的最新研究进展,不能一味地照本宣科。
建筑节能课程强调应用性与实践性,教师不能单单只讲授生硬的理论,还应将理论联系实际,多结合工程实例分析节能技术在建筑中的应用。理论给予实践支撑,实践丰富理论内涵。单纯的理论过于枯燥,不利于深化学生对原理的认识,也会使得学生失去学习的兴趣。例如教师可以重点分析当地某一节能建筑的设计原理和途径,探讨当地地域气候和建筑特点对节能设计的影响等。
(三) 课程设计
根据建筑环境与能源应用工程新专业规范,教学课程主要分为理论课与实践课两个类别。知识的输入主要集中在理论课上,帮助学生建立对专业基础知识的了解,以备在日后工程实践中准确运用;知识的输出与检验主要体现在设计实践中,这不仅是对理论原理的巩固,还是对已掌握内容的检验。
近年来,建筑行业的快速发展、建筑环境与建筑能源领域对人才培养的要求变化较大,日益注重建筑节能。如图1所示,在新专业规范体系中增大了建筑节能技术模块比重,强调理论与实践统一,从知识的输入、输出和检验三个方面对课程体系进行重新整合,增加了以设计实践为主的绿色建筑设计、建筑节能等课程,以此形成适合建筑环境与能源应用工程新专业规范的建筑节能课程理论与实践教学特色,体现时代性、体系相容性、专业创新性,既符合当代社会的专业人才培养要求,也展现了科学发展的必然趋势。
三、教学方法改革
建筑节能是一门理论与实践结合紧密的课程,不仅需要教师在课上对基础理论进行系统讲解、对典型案例进行详细分析,而且要求学生在课下积累丰富的相关知识并动手实践。目前老师讲学生听的传统模式很容易让学生产生枯燥感、无法集中精力,从而降低了学习效率与课堂教学质量。此外,课下作业类型单一,课程论文、试卷问答较多,社会调查实践、课程设计类作业较少,无法让学生充分吸收并利用所学进行成果输出。这些因素导致了建筑节能课程流于形式,成了一门科普课,学生既]有深入理解知识,也没有机会亲自实践,无法深刻理解建筑节能的真正意义,从而也失去了开设这门课的意义。
针对这些问题,信息时代提供了一种可有效平衡理论教学与课程实践的教学模式,即 “翻转课堂”。“翻转课堂”是一种利用互联网进行教学的新兴教学方式,学生课前在网上收看授课视频,课堂上在教师指导下完成作业或实践[3]。翻转课堂分为课程、作业、答疑三个模块,根据课程不同的性质可采用不同的组合方式。当课程的知识框架体系短期内不会有太大的革新时,则适合将其理论知识录制成视频,供学生反复观看。相较传统教学方式,“翻转课堂”既节省了教师重复授课的时间与精力,又让学生能较为灵活地安排学习计划,从而留出更多的课堂时间进行有针对性的答疑。
建筑环境与能源应用专业中大量课程均可采用“翻转课堂”进行教学,例如传热学是以理论的讲授为主、作业与答疑为辅的课程,理论内容较为单一,作业通常为计算题,可采用线上基础理论教学与线下作业、答疑相结合的方式。建筑环境与能源系统测试技术课程涉及较多的测量实验,可采用线上视频讲解仪器使用方法与测量原理、线下学生亲自操作仪器进行实地测量的模式。建筑节能课程则是强调理论与实践的结合,理论与实践同等重要,课程理论知识框架比较固定,实践部分中课程设计作业的相关资料与设计规范要求一般比较多,适合网上,故适用于线上教学、布置作业,线下完成作业、答疑的教学模式。“翻转课堂”通过将“预习时间”最大化来完成对教与学时间的延长,其关键之处在于教师需要认真考虑如何利用课堂时间,实现高效率的课堂教学[4]。因此,建筑节能课程的课堂内容和教学形式可多样化:可以是师生面对面交流答疑,例如学生通过PPT、数值模拟等方式来解说自己的设计,教师针对其设计进行面对面点评,学生从教师点评中获取信息来反省自己的设计;可以是建筑节能领域的最新研究成果分享与展示、线上理论视频的补充案例;还可以是实践调研类活动,例如参观当地的节能建筑,调查统计当地民用建筑采用的节能方式等,使学生在实践中探索、理解并运用理论,实现教学目标。
四、课程教学思考
(一)教学内容
建筑节能课程对学生的应用能力、创新能力和操作能力要求较高,学生只关注理论知识根本不足以融会贯通,必须辅以一定量的实践课程加以深化。实践是学生认识、完善、运用知识的最佳方式,因此可适当增加实践课的课时。建筑节能理论知识系统庞杂,讲授需要花费大量时间,教师若采用“翻转课堂”教学模式,理论教学以线上视频的方式教授,课堂则留出大量时间分配给实践课,可有效解决课时安排不足的问题。
在践课的所有形式中,课程设计是最为有效的输出方式。设计课程一般为绿色建筑设计,内容可从小体量如小型别墅设计,大体量建筑如小区热环境分析入手。前者可以结合《绿色建筑评价标准》进行建筑节能的设计与运用,后者可侧重模拟软件的使用,计算模拟小区热、风环境。除此之外,在针对不同章节,可增设不同内容的调查课程。例如遮阳设计单元调查当地遮阳形式与热工气候区的关系;建筑节能常用学术名词单元可通过让学生记录在宿舍的活动状况、衣着类型、温度感受等来理解室内热舒适度;围护结构节能设计单元增加实测墙体、门、窗等围护结构的传热系数实验等。通过设计、调查、模拟等多种形式相结合,丰富实践课的内容和形式,让学生有兴趣、有乐趣、有志趣地主动学习。
(二)教学形式
建筑节能课程的传统教学形式为课堂讲解与考试或课堂讲解与课程论文组合的形式,这两种方式忽略了建筑节能课程的实践性,将其当成工程热力学一类的学科理论课程来教学,很大程度上只起到了科普的作用,制约了学生综合能力的深入拓展。
在采用“翻转课堂”教学后,设计实践课占比增大,课堂将成为师生交流互动的平台,拉近了师生之间的距离。考试形式不再仅限于试卷、课程论文,课程设计每个阶段的成果、学生在课堂上的表现等按照一定权重成为学生最终成绩考核的重要依据。
五、结语
根据建设节约型社会、走可持续发展道路的理念要求,实现能源高效利用是当务之急,而随着建筑节能话题日趋受关注,社会对建筑节能领域的复合型人才需求不断增大。在建筑环境与能源应用工程的新专业规范背景下,建筑节能作为一门不可或缺的课程,现实意义重大,实现与新规范专业体系的融合与衔接尤为重要。应从教学内容、形式等多方面进行改革,以满足人才培养的需要。新兴的“翻转课堂”线上视频线下课堂的教学模式恰好满足了建筑节能课程特点的要求,体现了理论与实践的相互融合,相互促进。
参考文献:
[1]高等学校建筑环境与设备学科专业指导委员会. 高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.
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[3] 何克抗. 从“翻转课堂”的本质,看“翻转课堂”在我国的未来发展[J]. 电化教育研究, 2014(7):5-16.
[4] 张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J]. 远程教育杂志, 2012, 30(4):46-51.
[5] 殷维, 郝小礼, 张国强,等.暖通专业研究生建筑节能课程实践教学案例分析[J]. 高等建筑教育, 2014, 23(3):118-120.
数字电子技术是支撑智能电子产品设计的重要技术,具有较强的理论性和实践性。对机电工程类专业来说,《数字电子技术》课程是重要的专业基础课程之一,为学习《单片机技术》《PLC技术》《嵌入式技术》和《电子创新设计》等后续重要专业课程作了重要的铺垫。高职学生具有一定的理论学习和理解能力,不喜欢单一的理论钻研,喜欢动手实践,将基础的理论与实践相结合,在实践中加深对理论知识的认知。在电子技术迅猛发展,电子元件材料和电子工艺层出不穷的背景下,针对高职教学,对《数字电子技术》课程项目式教学方法进行探索研究很有必要。将基础知识、软件仿真、实物制作和拓展训练融入项目教学中,通过实践来增加学生的学习兴趣和提高对理论知识的掌握程度。给学生一个灵活自由的学习环境,以激发学生的创新创造性思维,提高学生的动手实现能力,提高学生的学习主动性和创新设计能力[1]。
2与时俱进,破旧立新
在这个快节奏的时代,科技迅猛发展,电子技术飞速发展,电子元件材料不断更新换代[1]。我们的教学也要与时俱进,破旧立新。在选择教材方面,选择与新时代知识相符合的教材,选择适合当前高职教学环境的项目式教材。有的教材曾经很经典,但是对于现代的高职教学来说,教材的编排过于守旧,教材里选用的例子和项目已经很旧版,缺乏新时代的朝气。应该选用基础知识与现代电子技术相结合的教材,教材里的项目例子等能跟现代生产生活相结合,有利于学生对相关知识的理解和对电子设计的创新改造。在选择教具方面,也要与时俱进,选择与现代生活生产相关的教具。例如在学习基本逻辑门的时候,可以选择生活中使用的声光控制灯,这样,一来学生对声光控制灯见得比较多,二来用学习的知识解释常见的产品原理能增加学生的求知欲。在项目选择方面,要让项目接近现代的生活生产,富有趣味性和现代性。项目中电路中选用当前流行的电子元件及芯片,与企业生产接轨。总项目能涵括数字电子技术的基本知识点。
3理论与实践相结合
理论指导实践,实践能检验理论知识,能更好地丰富理论知识。单一的理论教学比较枯燥,知识难以被学生理解和掌握。连续上两节理论课,很多学生就呈现出疲惫不堪、精神颓靡的状态。为了改善这种情况,提倡使用理论与实践相结合的项目式教学,以理论指导实践,在实践中寻找知识点的突破。在项目实践中,可以知道数字电子技术能做哪些产品,能知道本课程有哪些局限的地方,引起学生对后续课程知识的联想及渴望,能使学生提起精神,提高学习效率,增加学习兴趣。项目的实施环节安排如图1所示。在项目实施的过程中,先讲解与项目相关的基础知识,如数制、逻辑门、译码器等等,然后让学生对项目进行讨论及提问,了解项目的电路原理后,进行软件仿真测试,最后进行实物制作。制作好实物后,对电路尽心调试,将调试中出现的问题进行归纳总结。软件仿真环节能锻炼学生的绘图能力和电路分析能力。实物制作环节能培养学生实际操作能力、故障排查能力以及方案的验证能力[2]。老师在学生的实践过程中,进行监督和适时指导。
4拓展训练,创新设计
技术发展,重在创新。学生是祖国的未来,是国家的后备军,是科技发展的重要力量。在教学过程中,需要重点培养学生的创新能力和主动性。在做完一个项目后,安排课内拓展训练,巩固前面的知识,为后面的知识作铺垫,还可以引导学生发挥想象进行创新改造或设计,鼓励学生大胆提出自己的想法和设计思想。鼓励学生参加课外的拓展训练活动,如参加相关协会,参加相关知识的竞赛,如校内外技能竞赛、“大学生挑战杯”比赛等等。通过拓展训练,激发学生的创新灵感,提高学生学习的积极性和创新的主动性[3]。在小组合作中,锻炼学生的团体合作能力、沟通交流能力及组织能力,提高学生的综合素质和职业能力。模拟企业的生产活动,有利于学生以后与社会企业工作平滑接轨。
5综合考核
在学生考核方面,摒弃常规的单一理论考核,注重过程考核,对学生进行综合考核[4]。综合考核不但注重基础理论考核,还注重学生的平时项目考核、学生的创新能力考核及课堂表现。考核方式如图2所示。理论考试重在考核学生对基础理论知识的掌握程度,平时项目考核重要考核学生完成项目的情况及在项目实践中的表现,课堂表现考核是检查学生的课堂纪律及是否认真讨论、积极提问和回答问题,课程作业考核重在考核学生的创新设计能力。
6结束语
高职教育要培养怎样的人?怎样培养人?带着这两个问题,高职老师一直在做调研研究,科学定位,不断地优化教学方法。在现代的职业教育教学中,我们打破传统的单一的理论教学,大胆尝试新的教学方法,致力探索和研究最为合适高职学生的教学方法,提高我们的教学水平和教学效率,尽力为现代企业培养适用人才。在这条探索的路上高职老师不畏困难,不断学习和研究新的教学方法,为培养高素质创新型人才不断努力。
参考文献
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[3]陈柳,戴璐平.“数字电子技术”课程教学改革研究与探索[J].中国电力教育,2013(2).
为充分发挥质监部门在节能降耗工作中的作用,进一步推进我县节能降耗工作,根据全省节能降耗工作现场会精神、国家质检总局《关于贯彻落实〈中华人民共和国节约能源法〉的实施意见》(国质检量函〔*〕568号)、《关于深入贯彻落实国务院关于节能减排、节油节电、全民节能行动有关工作的通知》(国质检量〔*〕421号、《关于推进节能降耗工作的意见》(浙质量发〔2009〕45号)、丽质标发[2009]21号等文件精神,结合我县质监工作实际,现制定如下方案:
一、加强领导,扎实推进。成立由吴忠明局长任组长,吴贤付、方军任副组长,姚庆鹏、姚跃平、胡开炳、黄庆森、袁灵丰为成员的节能降耗工作领导小组,姚庆鹏兼任办公室主任,领导小组办公室设在局综合业务科,主要负责落实节能降耗工作,协调解决节能降耗工作中的重点问题,确保节能降耗工作有组织、有步骤、有力度地开展。坚持“企业主体、行政推动、技术支持、政策激励”的指导原则,会同经贸等部门深入基层调查研究,综合运用监管职能,协调解决工作中出现的新情况、新问题,共同推进节能降耗工作。
二、发挥名牌战略的示范效应。发挥名牌培育政策导向作用,将资源节约型、生产清洁型和拥有自主知识产权、具有可持续发展能力的企业纳入名牌产品培育对象。在名牌产品申报评价工作中,同等条件下,对于绿色、节能、环保型产品,优先推荐中国名牌产品、*名牌、丽水名牌;对高能耗、高排放的产业和产品,不再推荐申报中国名牌产品、*名牌、丽水名牌。
三、夯实用能单位的能源计量管理基础。大力宣贯新《节约能源法》、国家强制性标准《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB17167--*)、省地方标准《用能单位能源计量管理要求》(DB33/656—*),开展能源计量基础知识培训,努力增强年耗1千吨标煤以上重点用能单位的节能责任和主体意识,切实提高应知应会水平,进一步掌握能源计量的基本知识和工作技能。引导帮助用能单位加强计量检测体系建设,改进和规范企业计量检测体系认证工作,把能耗限额标准和《用能单位能源计量器具配备和管理通则》中有关指标和要求纳入到计量检测体系认证中;帮助督促年耗1千吨标煤以上重点用能单位合理配备能源计量器具,力争通过今明两年的努力达到3个百分之百的目标,即进出用能单位的能源计量器具配备率达到100%;重点耗能企业所属的主要次级用能单位的能源计量器具配备率达到100%;能源计量器具的受检率达到100%,为企业节能减排提供准确可靠的计量平台。指导督促重点用能单位做到“五实”,即能源计量组织机构实、能源计量制度实、能源计量管理专兼职人员情况实、能源计量器具管理情况实、能源计量检测数据采集处理应用情况实。
四、促进重点用能单位节能增效。联合相关部门加大对重点用能单位贯彻落实国家有关节能降耗的法律法规、强制性国家标准《用能单位能源计量器具配备和管理要求》(GB17167-*)、地方标准《用能单位能源消耗量化管理要求》、“能耗限额”等强制性标准的执法检查力度,督促用能单位合理配备、科学管理、使用能源计量器具。帮助用能单位建立完善能源计量数据库,并引导用能单位加强能源计量数据分析应用,开展能源成本核算,努力提高绩效。进一步整合现有能源计量服务队的力量,提高能源计量服务能力。联合经贸部门深入开展能源计量示范单位创建活动,激励和引导广大重点用能单位进一步做好能源计量工作,在全县形成节能降耗工作争创一流的良好氛围。
五、加强节能降耗产品认证管理。严格生产许可审查,严把市场准入关,坚决淘汰落后的生产设备和工艺,对不符合要求的,坚决不予受理;已获证企业必须按期完成淘汰,不按期淘汰的,依法吊销其生产许可证。及时跟踪国家公布的节能、节水、可再生能源产品认证目录,结合我县实际,针对销售家用电器、工业耗能设备、照明器具的经营单位以及生活用水、工作用水、太阳能热水器等用能、用水产品,加强对认证和能效标识的监督检查,严厉查处违规行为。围绕能效标识制度的相关内容,组织开展能效标识培训。积极开展能效标识制度宣传,扩大能效标识的社会影响,促进能效标识的应用。
六、加强对高耗能特种设备的节能监管。一是要建立高耗能特种设备的准入和退出制度,强化特种设备设计环节审查,将能耗设计指标列入审查范围;引导市场选用节能型特种设备产品;建立高耗能特种设备的退出机制,对明令淘汰的特种设备实施市场禁入;持续开展对使用“土锅炉”、“土压力容器”等不具安全性且能耗高的非法特种设备的专项整治。二是开展特种设备运行中的节能降耗工作。重点开展额定蒸发量1-35吨/时采用层状燃烧方式且从未经过能效测试的锅炉和*年前投入使用的换热容器、电梯、起重机械等特种设备的能效测试工作,积极开展工业锅炉能效状况调查工作,对在用锅炉的能耗实施监督。三是开展相关的技术指导和服务工作。引导特种设备使用单位集中使用能效高的大中型设备,减少能效较低的小型设备数量;在特种设备改造环节加强能耗指标监测,支持采用节能技术对特种设备进行改造;促进采用低品位余热利用技术在锅炉上的运用,降低锅炉排烟温度,提高热效率。
七、加大对节能降耗产品监督检查力度。重点加强自镇流灯(节能灯)器、太阳能热水等节能产品类,房间空调器、电冰箱(冷柜)、洗衣机等用能类产品,硅酸盐水泥、热轧带肋钢筋、热轧圆盘条等耗能类产品,多孔砖、PVC塑料窗、铝合金窗等保温建材类,电能表等能源计量类产品等涉及节能降耗相关产品的监督抽查,突出抽查产品生产集中地的企业,加大抽查覆盖面和抽查频次。重点检查产品的能效等级(效率)、寿命、节能、环保等质量指标。建立严重不合格企业的公告制度与退出机制,对生产许可准入管理及3C强制认证管理的产品,及时通报相关发证审查部门。对共性质量问题严重或存在区域性质量问题的,通过预警、关注等工作措施组织开展整治。进一步完善系统内外打假协作网等联合打假协作机制,严厉打击违法生产、销售高能耗、高污染以及国家明令淘汰高耗能产品等行为,严格查处虚假标注、以假充真、以次充好等能效质量欺诈违法行为。
八、强化对节能降耗工作的技术支持。紧扣我县企业开展节能减排工作的技术需求,依托省市县技术机构的技术优势,积极为企业提供便捷有效的计量和特种设备节能在线检测服务;加强对能源平衡测试节能新方法推广应用,依托省市县技术机构的技术优势,为企业提供现场技术诊断,提高服务能力水平。
九、加强内部管理,带头做好节能工作。进一步增强能源忧患意识和节能意识,自觉执行好各项节能政策,按照省局《关于进一步倡导厉行节约的意见》(浙质发〔*〕38号)要求,严格控制室内空调温度,加强照明管理和办公设备用电管理等,带头落实各项节能措施。
关键词:智能建筑;建筑电气与智能化;课程体系;培养计划;专业规范
中图分类号:G622.0文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)10-2317-03
The Construction of Curriculum System for Building Electrical and Intelligent Major
ZHANG Zhen-ya
(School of Electronics and Information Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230026, China)
Abstract: The building electrical and intelligent major is one of testing majors in civil engineering disciplines and the major is related to electricity demand in the civil engineering practice. To plan the new education scheme for building electrical and intelligent major in our school, the new construction for the curriculum system of the mayor is discussed in this paper. With the premise that the new curriculum system should meet the discipline standard for building electrical and intelligent major, the role of practical aspects for personnel training is emphasized while the integrating of school characteristics is considered in the new curriculum system. Because the new curriculum system is set up with the considering of the teachers status of college, The organization of teaching can be organized easily and the improvement of teaching quality can be predicted while the needs of civil engineering practice are meet.
Key words: intelligent building; building electrical and intelligent major; curriculum system; education scheme; discipline standard
“智能建筑”[1-2]以建筑为载体,在配置为建筑服务的与能源、环境有关的各种建筑设备的同时一般还需要配置自动控制、通讯、办公系统、计算机网络。智能化建筑是一个国家、地区科学技术和经济水平的综合体现之一。虽然目前我国智能建筑技术总体水平已接近21世纪的世界水平,国际上最先进的智能建筑技术设施在中国建筑物中都有应用,但是,调查显示,我国“智能建筑”智能化系统的无故障运行率、节能增效的实际情况与预期的要求有较大差距。各个层次的智能建筑设计、施工建设、运行管理的专业化人才缺乏是产生这些问题的主要原因之一。“智能建筑”功能的发挥以大量的能源消耗为基础,事实上,建筑领域是我国乃至全球能源需求增长较快的领域,目前,我国建筑能耗约占全社会总能耗的三分之一,而且,随着工业化和城镇化速度的加快,这一比例还将上升。为促进经济社会的可持续发展,建立资源节约型、环境友好型社会,实现国家确定的节能减排约束性指标,建筑节能将发挥越来越重要的作用。但是,由于在保障新建建筑符合节能标准、促进既有建筑节能改造方面,任务更加繁重,专业人才的缺口更加突出。
在建筑物的规划、设计、施工、使用以及维护的全过程,通常涉及到城市规划、建筑学、结构、水、暖、气(汽)、电等工程领域,除了“电”以外,这些工程领域可以被我国许多高等学校设置的土建学科中的建筑学、城市规划、土木工程、建筑环境与设备工程、给水排水工程等专业锁覆盖。为填补了目前土建类学科中“电”专业的空缺,2005年起“建筑电气与智能化”专业[2-7]作为土建类学科的新增试办专业(专业代码080712S)被批准纳入本科专业目录。该专业培养对象不但要掌握侧重于强电的建筑电气基本知识,还应具有适应于信息时代的弱电技术;专业定位不但是“智能+建筑”,更要注意“建筑节能+环保”;即定位于“建筑+电气+信息+节能”。该专业承担着建筑电气与智能化领域设计、施工、运行、维护高级专业技术人员的培养任务,人才数量和素质直接关系国家建筑节能事业的发展。
1课程体系建设
1.1课程体系建设原则
建筑电气与智能化专业人才的培养总体上要体现素质教育、专业知识传授、应用能力培养协调发展的原则。素质是人才培养的基础,专业知识是人才培养的载体,应用能力是人才培养的核心。应用能力需要通过专业知识的传授和必要的实践环节来培 养。要遵循教育和教学的基本规律,学生素质的提高、应用能力的培养是在一个循序渐进、系统知识体系的传授中逐渐培养出来的。学生通过系统的专业知识学习和实践,掌握专业的基本理论和技能,掌握科学方法论,培养学生的工程设计、工程管理和系统集成能力,建立工程规范和标准的意识,学生在获取知识的过程中形成良好的学习和工作习惯,达到一个优秀工程技术人员应具有的能力和素质。“建筑电气与智能化”专业培养的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才应素质、能力、知识协调统一,掌握电工电子技术、控制理论及技术、计算机技术、网络通信技术、建筑及建筑设备、智能建筑环境学等较宽领域的基础理论,掌握建筑电气控制技术、建筑供配电、建筑照明、建筑设备自动化、建筑信息处理技术、公共安全技术等专业知识和技术,基础扎实、知识面宽、综合素质高、实践能力强、有创新意识、具备执业注册工程师基础知识和基本能力。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。
建筑电气与智能化专业的教学组织应注意两个因素的影响。首先是科学技术的进步。影响建筑电气与智能化专业内容变化的主要技术因素来自于计算机、网络与通信、自动控制、电气与电子信息、建筑、等技术的快速发展,直接导致建筑电气与智能化技术的进步和产品更新换代。与之相适应的建筑电气与智能化专业教育的培养目标、知识体系、核心课程、教学方法和手段也必须紧跟技术的进步。其次,当今社会的教育理念也在不断地发生变化。从过去仅着眼于传授知识的观念,发展为重视创新能力的培养,重视知识、能力、素质协调发展的新型人才培养观,以及为了适应社会未来发展需求的终身教育理念等。
1.2课程体系建设规范
建筑电气与智能化专业的办学应该在确保共同基础的前提下,各本科院校应发挥各自特色,扩展专业领域,强调宽口径、多样化、抓基础、重实践的办学方向。具体的:1)人文社科类课程、公共基础类课程的设置按教育部有关规定执行。2)核心课程是必须开设的课程,其中理论学时和实验学时是保证教学质量的最低学时,各校可根据实际情况进行调整。3)选修课各校可根据学校实际情况,选择相关课程,灵活地安排所侧重的专业教学内容,以体现各校专业特色,开创各校的特色品牌。4)确保与本专业学科基础类课程相关的实验教学环节,提倡和鼓励各校按专业及特色类课程,设置相关的教学实验或实践教学内容。需要强调的是,实践教学环节在现代工科教育中占有十分重要的位置,本专业的实践教学包括培养专业基本技能的实践教学环节和培养专业核心应用能力的实践教学环节两部分。实践教学涉及课程实验、课程设计、社会实践、科研训练、教学实习、毕业设计等多种形式。建筑电气与智能化专业的课程体系由人文社科课、公共基础课、专业基础课、专业课以及实践环节五部分组成。
1.3专业课程体系建设实例
根据建筑电气与智能化专业规范对课程设置的要求,在保证必需开设的核心课程的最低理论学时和实验学时以保证教学质量的前提下,根据专业系的师资力量,结合学校的办学特色,在2011版培养计划制定时重新设置了我校建筑电气与智能化专业的课程体系。新的课程体系总结了5年来来本专业试办的经验,并参照了兄弟院校相关专业的课程体系[4-6, 8]。
表1建筑电气与智能化专业必修课
表2建筑电气与智能化专业选修课和实践环节
表1、表2给出了2011版培养计划制定时我校建筑电气与智能化专业的课程设置情况,其中,表1是必修课,表2时选修课和实践环节。表1的通识教育基础课程栏中用“*”标记的课程实际是大类学科基础课程,只是根据学校的课程教学体系规划将其归结到通识教育基础课大类;同时,表1中,大类学科基础与专业基础课程、专业与专业方向课程是本专业的核心课程,这些课程必须开设且理论学时和实验学习至少要满足建筑电气与智能化专业规范的最低要求。表2的通识教育基础课程栏中用“*”标记的课程是专业系所在学院开设的院内公共选修课程。表2中标记“”的课程是2011版培养计划增设的特色选修课,这些选修课的设置是试图在建筑电气与智能化专业的教学组织时紧跟科学技术进步的步伐。
3结论
课程体系建设是培养计划修订的重要内容,也是教学执行计划制定的基础。根据课程体现再安排教学执行计划时,需要在考虑课程的依赖关系确定开设顺序的同时,还需要考量学生每个学期的学习负担,只有这样,从源头保证教学质量才能落到实处。
“建筑电气与智能化”课程体系建设是培养计划的修订的重要内容。培养计划的修订,一方面可以在坚持办学特色的前提下保证人才培养与社会需求一致,另一方面也是在为该专业能够进入新的普通高等学校本科专业目录的努力。
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一、对2007年黑河市中考物理试题的研究
2007年中考物理试卷满分100分,试卷图文并茂。题型基本稳定,与过去几年试题比较,将双项选择题改为多项选择题,这样做减少了学生猜测答案的几率,试题具有更好的区分度。对考生来讲,题型的变化增加了答卷的难度。试题编排比较注意低起点、缓坡度;难点比较分散;表述科学准确、表达清晰,适合学生阅读和解答。
试题具有比较广的覆盖面。考查了“物理课程标准”3个一级主题下14个二级主题中的12个,对教材每一章的内容都进行了考查。
试题取材紧紧围绕“物理课程标准”和教材,并根据学生生活背景知识适当加深、拓展。在“物理课程标准”、教材内容基础上改编的试题占63分。如第1题A、C选项取材于教材“小资料”中的数据并配以实物图片,D选项取材于“物理课程标准”中的活动建议;10题图为教材中的原图;24题取材于教材中的原图。
全面考查三维目标,注重考查学生的科学探究能力,注重科学探究中过程与方法的考查,关注学生的亲身经历和体验。除实验与探究题外,在单项选择题、多项选择题、填空题中涉及“物理课程标准”中“独立操作”部分要求的占13分。在单选题、填空题、综合应用题中有17分考查了与学生亲身经历体验相关的内容。对环保问题、节能问题、科技发展等内容进行了考查,渗透环保意识、节能意识和关心科技发展对社会的贡献等问题。培养学生保护环境和合理利用资源的意识。
试题密切联系实际,从学生身边熟悉的生活现象捕捉试题资源,全卷34道题中有21道题与学生生活、实际相联系,占63分。
二、考生成绩及答卷存在的主要问题分析
(一)考生成绩
2007年黑河市爱辉区参加中考考生1187人,物理成绩最高分100分(4人),最低分7分,平均分67.01分。80分以上434人,占考生总数的36.56%;60分以上771人,占考生总数的64.95%。
(二)考生答卷存在的主要问题分析
1.基础知识不够扎实
一是对基本概念掌握不牢。如27题:将电流表的“正”、“负”接线柱写成“正”、“负”极;28题“温度”、“温差”混淆;29题“漂浮”、“悬浮”混淆。二是基本规律、基本公式理解不透彻。如32题:将压力和压强的概念混淆,压强计算公式写错。33题:电功、电功率概念混淆;公式列错;对公式中各物理量应针对同一个研究对象没有正确的理解,在计算奶奶家电水壶烧开一壶水耗电量时,在公式中带入小明家电水壶的额定功率和奶奶家电水壶烧开一壶水用的时间;在计算时功率、时间单位换算错误;在应用公式W = Pt计算烧开一壶水耗电量时,功率单位用kW、时间单位用s,得到的电功单位是kWh等。
2.基本能力欠缺
一是审题不细、不能完全理解题意。如26题问题1:“当蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距时,在透镜的另一侧的光屏上得到一个倒立的清晰的像,如果他想使光屏上的像变大且清晰,该如何调整?”题意是调整后光屏上成的像与目前成的像比较变大且清晰,很多学生理解成调整后光屏上成的像比物体大且清晰,导致只有在f
三、对中学物理教学及中考复习的导向
(一)夯实基础,抓住“物理课程标准”和教材
中考试题注重基础知识和基本技能的考查。扎实的基础知识是学生能力发展的根基,必须以扎实的学科知识为载体才能培养学生的能力。在教学过程和中考复习时,要紧紧抓住“物理课程标准”和教材。研读“物理课程标准”,认真领会理解当中对每一个知识点的具体要求,认真对待“物理课程标准”中的每一个版块内容,包括“内容标准”、“例”和“活动建议”。准确理解教材中的基本概念和基本规律,对知识的内涵和外延都要理解透彻,将每一个知识点落到实处。由于教材的每一个版块都是中考命题的资源,所以都不能忽视。如,“想想议议”、“想想做做”、“小资料”、“演示”、“探究”、“科学世界”、“STS”、“动手动脑学物理”等。在复习时,结合教材,对教材的知识点进行梳理,形成知识网络,学生能够将知识系统化、条理化,在此基础上进行适当的拓展和加深。在复习时脱离教材而选择几本参考资料或练习册的做法是不可取的。
(二)密切联系实际,关注知识应用
物理课程理念之一就是“从生活走向物理,从物理走向社会”。 在联系实际、应用知识解决实际问题的过程中培养学生能力。中考试题很多是以学生日常生活、科技为背景的,如11题的夹子是学生日常生活中常用的物品,23题的轿车、31题的电热毯、33题的电水壶等都是学生身边的物理课程资源。13题揭示了机车的发展历程,关注科技的发展。在教学中注重将知识与生活、科技相联系,注重知识的应用,在面对新的问题情景时能够迅速建立起与已有物理知识的联系,将学过的物理知识和解决问题的方法迅速迁移到实际问题中。
(三)注重科学探究,在“亲历”中培养学生能力
关键词:节能减排;综合实验;创新性
伴随着经济的发展和环境问题的日益严重,国家对高能耗企业加强了调控,对环境的污染加强了治理力度,目前随着改革政策的步步深入,各方面都取得了一定的成效[1-3]。而节能减排是经济发展的必然趋势,是生态环境可持续发展的重要理念,只有节能减排才能为国家带来长久发展的动力。“节能减排”就是指节约能源、节约资源、减少排放、减少污染,在我国“十一五”规划纲要中首次提出。高校是资源占有和能源消耗的大户,为落实科学发展观,实现人与自然环境的协调发展,创建节能减排型校园势在必行,同时也能大大提高学校的办学效益,为自身的可持续发展提供必要条件[4]。随着我国对科研及教育投资的增加和高校的扩招,实验内容也在不断地丰富和增多[5]。经过近几年的实践经验,探索出新的实验教学内容,其中融入了节能减排的最新科研成果,使实验教学内容具有前沿性和挑战性,在增强学生节能减排意识的同时,还能更好地锻炼学生的实验动手能力、解决实际问题的能力和创新思维能力[6-9]。
1实验内容和安排
实验内容着重强调节能减排观点,并结合近年来的研究热点来设计,使实验在灌输节能减排知识的基础上更具有挑战性,激发学生的学习积极性[10-11]。实验选择“以餐厨垃圾为原料固态发酵生产Bt生物农药”作为本科生大四的综合实验内容[12]。苏云金芽孢杆菌(bacillusthuringiensis)简称Bt,具有无公害、无残留、不污染环境、选择性强等优点,是目前世界上用途最广、产量最大的微生物农药。但是生物农药受成本限制,难以得到广泛应用,因此,根据节能减排观点,从贴合学生生活的角度出发,将学校食堂的餐厨垃圾作为生产生物农药的廉价原料,既节约了生产生物农药的成本,又减少了餐厨垃圾。
1.1实验流程
在整个实验过程中,学生要经历以下几步:一是根据实验目标获取所需信息;二是查阅文献及相关资料设计实验方案;三是学校食堂餐厨垃圾的调研及取样;四是餐厨垃圾的成分分析;五是正交实验设计及固态发酵最佳物料配比研究、固态发酵过程中pH及芽孢数的测定;六是餐厨垃圾生产生物农药成本核算、应用及节能减排程度评价;七是综合整理所获得资料、数据,撰写实验报告,并将所取得的成果进行相互讨论交流。全方位地让学生独立经历一遍科研基本素质训练、成本核算,让学生充分认识餐厨垃圾是一种高价值的生物物质资源和宝贵的可再生资源,但由于尚未引起高度重视,处置方法不当,它已成为影响食品安全和生态安全的潜在危险源。餐厨垃圾一方面具有较高的利用价值,另一方面必须对其进行适当处理,才能得到社会效益、经济效益和环境效益的统一。这类垃圾若不进行适当处理,会对环境造成极大的危害。实验主要针对化学、生物及环境专业大四学生,属于综合实验。每4个学生一组,相互商讨,共同协作完成实验内容。
1.2实验设计的实施
每组学生根据自己专业知识的掌握情况以及对实验目的、内容的了解,搜集阅读相关的文献资料,在综合文献基础上,通过小组讨论拟订实验方案,最后在实验教师的指导下形成“实验方案设计报告”。学生按照实验方案进行实验,实验过程中遇到问题及时与实验教师沟通,以确保实验的顺利进行。实验过程中,学生要对餐厨垃圾的成分进行分析测定,其中包括总固体、总氮、总磷、还原糖、总碳、钾、钙、钠、镁、铝、铁等含量的测定,这就要求学生要学习并掌握各个成分的测定方法。采用正交实验找到生物农药发酵过程中的最佳物料配比,要求学生能够使用SPSS软件设计出正交方案;发酵过程中pH、芽孢数的监测,要求学生学会平板计数法等。这就使得整个实验的综合性比较强,学生在巩固大学所学到的基础理论知识的基础上,还学习到很多全新的,甚至跨学科的知识。除此之外,此实验还需要一系列大型仪器的使用才能完成,如餐厨垃圾中离子含量的测定用到了离子色谱、芽孢形态的确定用到了扫描电镜。我校的基础实验平台能够面向学生开放使用,并有专门的仪器负责教师进行指导,确保了实验的顺利实施。
2节能减排融入实验教学的特点
2.1改善高校食堂浪费情况
“民以食为天”的说法已是广为人知,粮食是人类生存极其重要的一种资源。从高校食堂这一小视角,就会发现各种各样的浪费现象屡见不鲜,而且浪费惊人。此次实验中,学生对餐厨垃圾进行调查,发现还没到就餐的高峰期,一个收餐盘区就积起了一整盆的剩饭剩菜,随着就餐高峰的来临,收餐盘区积累剩饭剩菜的速度也更快了,平均每层食堂每顿饭就有3~4桶剩饭菜被倒掉,浪费非常严重。站在垃圾桶边目睹这些浪费,学生意识到问题很严重,不仅从自身做起,还自发地向其他学生推进“光盘行动”,争取做到不浪费。虽然学生做的是一件小事,但对于改善食堂浪费情况、建设节约型校园具有非常重要的现实意义。
2.2提高节能减排意识
当前大学生群体较少主动去了解各种节能减排的知识信息,缺乏节能减排的敏感度,在平时学习和生活中也缺乏对于节能减排的研究创新,较少参与节能减排活动。在校园中开展节能减排相关活动时,学生参与度比较低。把节能减排理念引入实验教学中,设计出一套贴近学生生活的节能减排实验,从实验中认识餐厨垃圾也是一种可再生的宝贵资源,通过学生自己动手,将餐厨垃圾变废为宝,制成生物农药,不仅可以用于学校植被虫害的防治,还可以就地解决餐厨垃圾,从而达到节能减排的目的。学生在此过程中大大提高了节能减排意识。
2.3强化理论基础及操作技术
在整个实验过程中,以及后面数据处理和论文撰写方面都用到了很多学过的理论知识,如微生物培养、成分分析测定方法、LC分析原理等,通过本实验,学生对所学的内容进行了很好的总结,在获得全面训练的学习过程中,巩固理论基础知识、掌握基本操作技术,将所学理论知识和已掌握的实验基本技能运用到实践中。
2.4促进创新型人才培养
该节能减排实验的设计是在实验室的科研成果上进行转化的,把科研工作的新进展、国际上研究领域的最新内容及时补充到实验教学中,使教学内容得到补充和更新,具有前沿性、挑战性和新颖性。表1及图1—3是学生实验中做出的一些成果。学生看到实验题目就产生好奇,从而积极主动地去查阅相关资料,思考如何去做、去完成实验,并且各种先进大型设备令学生耳目一新。实验整体设计让学生感觉置身于科研工作者的地位去研究课题,使学生从中得到创新思维的训练,为创新型人才的培养奠定坚实的基础。
3结语
将节能减排理念融入实验教学内容中,至今已经有3届本科生进行了实验,受到了学生广泛的好评和认可。通过实验,学生的节能减排意识大大增强。节能减排意识不仅仅是一个认知问题,更是对环境所持的态度和行为方式。让学生通过实验把节能当成非常酷的方式,把环保和节能减排当作是发自内心的感受,使它渗透到生活的每个方面。学生要牢固掌握所学知识,将其学有所用,创新提高,为节能减排贡献自己的一份力量。
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关键词:应用 化学 造气 化妆品
一、引言
化学工程是研究化学工业以及其相关产业生产过程中所进行的化学过程、物理过程及其所用设备的设计与操作和优化的共同规律的一门工程学科。它以化学工程学科为指导,基础理论与工程应用相结合,涉及产品研制、工艺开发、过程设计、系统模拟、装备强化、操作控制、环境保护、生产管理等内容。化学工程领域含基本无机与有机化工、石油化工与煤化工、精细化工、生物化工、材料化工、冶金化工、环境化工等工业行业。化学工程领域既是国民经济建设与社会发展的重要工程领域,又与信息、生物、材料、计算机、资源、能源、海洋、航天等高新技术领域相互渗透,推动高新技术的发展。目前化学工程领域正向集约化、连续化、高效化、自动化、精细化的方向发展。由于化学工程涵盖的范围非常广泛,因此,从总体上对化学工程技术的发展进行探索有一定的意义,有利于掌握研究动态,吸收国内外最新的研究成果,提高研究工作的效率。
二、应用化学在富阳造气中的应用
富氧造气主要是为合成氨做准备,目前,中国是世界上最大的化肥生产和消费大国,合成氨年生产能力已达4222万吨。但合成氨一直是化工产业的耗能大户。6月7日~8日,全国合成氨节能改造项目技术交流会在北京召开,明确了“十一五”期间合成氨节能工程在降耗、环保等方面要达到的具体目标。 大型合成氨装置采用先进节能工艺、新型催化剂和高效节能设备,提高转化效率,加强余热回收利用;以天然气为原料的合成氨推广一段炉烟气余热回收技术,并改造蒸汽系统;以石油为原料的合成氨加快以洁净煤或天然气替代原料油改造;中小型合成氨采用节能设备和变压吸附回收技术,降低能源消耗。煤造气采用水煤浆或先进粉煤气化技术替代传统的固定床造气技术。到2010年,合成氨行业节能目标是:单位能耗由目前的1700千克标煤/吨下降到1570千克标煤/吨;能源利用效率由目前的42.0%提高到45.5%;实现节能570万~585万吨标煤,减少排放二氧化碳1377万~1413万吨。
富富氧造气的物理性质:以含氧量大于21%的空气和水蒸气为气化剂在高温下进行煤)连续气化的方法。富氧空气可由空气分离或变压吸附方法制得。富氧气化可在固定床炉中也可在流化床炉中进行。采用含氧量50%左右的富氧空气可制得符合合成氨原料气要求的合成气。 富氧造气的化学性质:以无烟煤块、小籽煤、煤棒为原料,采用间歇式固定层气化法,在高温条件下,交替同空气和蒸汽进行气化反应,制得合格、充足的半水煤气。富氧造气的用途 :富氧造气的气体主要是半水煤气,是气体燃料的一种。主要成分是氢和一氧化碳。由水蒸气和赤热的无烟煤或焦炭作用而得。工业上大多用蒸气和空气轮流吹风的间歇法,或用蒸气和氧一起吹风的连续法。热值约为10500千焦/标准立方米。此外,尚有用蒸气和空气一起吹风所得的“半水煤气”。可作为燃料,或用作合成氨、合成石油、有机合成、氢气制造等的原料。富氧造气的生产方法:目前的中氮厂大多以焦炭或山西无烟煤(白煤)为原料,采用间歇法工艺技术,生产半水煤气加工合成氨。
三、应用化学在化妆品中的应用
化妆品的作用有:抗氧。抗氧剂是能够阻止或延缓氧化的物质。由于化妆品中的基质原料是油脂,其不饱和键很容易氧化而发生酸败,为此需要加入抗氧剂。抗氧剂有两种作用,一是阻止易酸败的物质吸收氧,二是自身被氧化而防止油脂氧化。化妆品中常用的抗氧剂为:叔丁基羟基苯甲醚(BHA)、二叔丁基对甲酚(BHT)、没食子酸丙酯、生育酚(维生素E)等;保湿。保湿剂又称滋润剂,它能保持皮肤滋润,防止表皮角质层水分的流失。同时保湿剂还能保持化妆品本身的水分,有助于保持整个系统的稳定性,并能起到抑菌和保香作用。在皮肤的角质层中,存在着一种天然调湿因子(NMF)的亲水性吸湿物质,对皮肤的保湿作用起着重要作用,其起调湿作用的主要成分是吡咯烷酮羧酸盐。因此,在化妆品中加入吡咯烷酮羧酸盐就有保湿作用。此外,甘油、丙二醇、山梨糖醇、1,3-丁二醇等也是常用保湿剂。
三是防腐。防腐剂的作用是防止微生物和霉菌的繁殖。由于化妆品都是含碳和氮的化合物,又有足够的水分,所以最适宜于微生物和细菌的生存和繁殖,这不仅使化妆品容易变质以及产生不愉快的气味,还会对使用者造成危害。即使是加了防腐剂的化妆品,也还有保质期。过期的化妆品一般不适宜再使用。化妆品中允许使用的防腐剂有:尼泊金酯类(尼泊金甲酯、乙酯、丙酯等);有机酸(安息香酸、山梨糖酸、脱氢醋酸、水杨酸)及其盐类;酚类(苯酚、间苯二酚、甲酚等);对羟基苯甲酸酯类等。 四是敛。收敛剂又称抑汗剂,是能使皮肤毛孔收敛,暂时性抑止或减少汗液和皮脂分泌的物质。收敛剂主要用于抑汗类化妆品,它能使皮肤表皮的蛋白质凝固、汗腺口膨胀,阻塞汗液的流通。常用于化妆品的收敛剂是铝盐和锌盐。为减少因酸度过低,而造成刺激皮肤和腐蚀组织,常加入少量ZnO,MgO,Al(OH)3或三乙醇胺来调节pH值。五是紫外线吸收。紫外线吸收剂是能吸收会引起皮肤发炎的紫外线光,并能将其转变成热能的物质。人体长时间照射紫外线,会伤害皮肤,促进色素细胞形成黑色素而使皮肤变黑,严重时会引起急性皮炎和灼烧。在化妆品中常用的)紫外线吸收剂有:对氨基苯甲酸乙酯、水杨酸苯酯、4-甲氧基肉桂酸-2-乙氧基乙酯、苯并三唑、2-羟基-4-甲氧基二甲酮等。
化工分析是基于分析化学在化工生产方面的应用而产生的,在生产生活各方面起着不可替代的作用。目前我国的化工分析行业正处于茁壮成长时期,发展状况十分良好,但由于起步晚,发展速度过快,人员、技术等原因,化工分析过程中还存在很多问题。
一、我国化工分析行业存在的问题
1.化工分析员工的素质不够高
一个企业要在市场中利于不败之地,质量是首位,而影响质量的关键因素是企业员工的自身素质,化工分析行业也是如此。化工分析工的个人素质和能力直接影响到产品的质量和企业的信誉。但目前大多数化工分析企业的员工素质偏低,能力不强,没有严谨的科学思想和扎实的化工理论基础知识,对自己负责的岗位的工作深度和广度把握的不十分准确,在分析过程中往往出现操作失误,操作程序不完善等问题。这些问题可能导致产品质量降低,企业信誉差。
2.滴定分析中的终点误差过大导致产品的质量差
在滴定分析中,指示剂发生颜色变化而停止滴定时成为滴定终点,简称终点。由于指示剂不一定恰好在化学计量点时变色,所以滴定终点与化学计量点常常不一致,由此引起的滴定误差称为终点误差。由于员工的忽略等各种原因,终点误差大都超出科学的标准范围,直接影响产品的质量和企业信誉。
3.溶液浓度不稳定问题
在化工分析过程中,因为各种人为原因而导致的溶液浓度不稳定问题也很严重,这里仅举硫代硫酸钠标准溶液试剂浓度不稳定这一例进行说明:
在日常化工分析中我们发现,Na2S2O2标准溶液在储存过程中浓度变化较大,有时溶液还会因为出现沉淀而变浑浊。在硫代硫酸钠溶液的配置问题上,一些反应由于不能正常进行而影响溶液浓度,具体有以下几方面:(1)与溶解在水中的CO2反应:Na2S2O2+CO2+H2O=NaHCO3+NaHSO3+S(2)与空气中的O2反应:Na2S2O2+O2=2Na2+SO4+2S;(3)与水中的微生物反应:Na2S2O3,=Na2SO4+S; 这几个反应如果在硫代配置的时候不能正常进行,将使配置出来的溶液浓度不稳定,从而给分析结果带来严重误差。也会影响公司产品的质量。
4.高科技的分析仪器使用不当
高科技信息时代的来临,给化工分析技术的发展带来了巨大推动,各种现代分析仪器技术的发展,改变了化工分析的面貌,解决了很多过去不能解决的问题,使化工分析成为名副其实的信息科学。
二、纠正措施
针对存在的问题,化工分析行业应该从以下几方面着手进行改进。
1.提高企业员工的自身素质
提高企业员工的自身素质能保障企业的正常运行,提高企业的信誉,提升企业产品的质量。提高员工的素质主要有以下几种措施:(1)根据企业需求,对员工进行培训,培训的内容一是提高分析工的质量意识和责任心,二是工作中一些容易被忽视而又非常重要的基础知识。(2)对企业新人进行定期考试考核,由于化工分析技术更新很快,企业的人才更新也非常迅速,因此,对新员工考试考核就是必不可少的。(3)提高企业对人才的选拔标准。企业对员工的选拔标准的提高也是企业能立于不败之地的原因之一。(4)注重培养化工分析员工的强烈的职业责任感和良好的职业道德。只有这样,企业才能蒸蒸日上。
2.严格控制终点误差
正常情况下滴定分析的误差在0.1%左右,提高终点误差的方法有很多种,比如提高待测物质化学反应的完全程度,指示剂的正确选择,指示剂的用量多少等等。但是在正常情况下,待测物的反应完全程度无法准确预料,所以选择合适的指示剂是滴定终点误差的最佳方法。
3.对分析过程力求严谨
在化工分析过程中,要想少出问题,就要力求分析过程的严密性。这里仅举硫代硫酸钠溶液的配置问题来说明:
根据上文提过的溶液不稳定的原因,Na2S2O3溶液的配制应采取下列措施:第一,为了更好的除去CO2和杀灭微生物,必须要将配制溶液进行煮沸。第二,配制时,为了除去水中的铜离子,防止其酸性分解,应加入少量Na2CO3使溶液呈弱碱性,使溶液的浓度稳定。第三,务必要将配制溶液置于棕色瓶中放置到14天,用基准物标定,如果发现溶液浑浊,还需重新配制。第四;要注意玻璃仪器的干燥问题。
对于不着急用的仪器,要在蒸馏水冲洗后在无尘处倒置处控去水分,然后自然干燥。放在木钉架子上或带有透气孔的玻璃柜上。对于硬质试管,要用酒精灯加热进行烘干,从底部烤起,把管口向下,以免水珠倒流把试管炸裂,烘到无水珠后把试管口向上赶净水气。对于急于干燥的仪器或不适于放入烘箱的较大的仪器可用吹干的办法。通常用少量乙醇、丙酮(或最后再用乙醚)倒入已控去水分的仪器中摇洗,然后用电吹风机吹,开始用冷风吹1~2分钟,当大部分溶剂挥发后吹入热风至完全干燥,再用冷风吹去残余蒸汽,不使其又冷凝在容器内。
第五:配制工作中的各步操作均应非常细致,所用仪器必须洁净配制工作中的各步操作均应非常细致,所用仪器必须洁净。
4.寻找节能环保新方法
化工分析行业除了要以质量求生存外,还要不断寻找节能环保的新方法,为社会做贡献,为人类造福。节能环保是我国化工分析行业发展的必由之路,节能环保有利于提高我国化工分析行业的全球化视野,促进企业通过创新来不断的提高节能减排能力,从而降低产品生产成本。
三、结语
随着我国经济的不断发展,化工分析行业也在不断的创新进步中,相信化工分析行业存在的各种不足问题在不久的将来就会烟消云散,未来的化工分析将逐步走向节能、环保、安全的道路,向着“绿色革命进发。
参考文献:
论文摘要:通过实例教学使学生系统地掌握具体的工程设计流程,培养学生发现问题的主动性,在系统分析中引入能源领域最新的技术、案例,拓宽学生的知识面,有助于提高学生对课堂教学内容的关注程度以及培养学生对课程所在领域进行探索的积极性,加深学生对原有知识的理解并增强其灵活运用知识的能力。
一、“工程设计方法与系统分析”课程改革的必要性
“工程设计方法与系统分析”是建筑环境与设备工程专业的一门专业选修课,课程设置在第七学期进行,共28学时。在时间上,学生已完成全部专业基础课和绝大部分专业课程的学习,具备了建环专业较为完备的基础知识和一定的专业认识。通过这门课程的有效学习,可以使学生系统地、明确地掌握暖通空调工程的设计方法,并针对不同形式的暖通空调系统能够对实际工程的可行性、经济性以及节能性做出客观、正确的分析。该课程的学习不仅能够产生温故而知新的效果,同时可以使学生对本专业及今后可能的工程应用有更深入的认识,对今后的学习和工作都有很好的指向性。但是,根据以往的教学反馈,学生普遍反映该课程较为抽象,难以与实际发生联系,学习起来有困难。在这种情况下,作为教师,怎样提高课堂教学效果,引导学生主动发现问题,培养其学习兴趣,是值得认真探讨、研究的问题。通过总结、分析与摸索,笔者在近两年的教学实践中进行了如下改革探索,取得了较好的教学效果。
二、课堂教学的改革重点
1.注重实例教学
暖通空调系统的设计本身是面向工程应用的,对于这种实践操作性很强的课程,只讲课本中的理论和设计规范中的条文,不可能让学生真正掌握实际工程的具体设计方法与步骤,过多的理论、条文灌输,甚至会使学生在学习中产生认识混乱和厌学情绪。只有结合具体实例,让学生对设计流程产生全面的感性认识,真正体会到设计方法的实用性,才会产生学习兴趣,有进一步探索的渴望。同时,在讲解实例时,教师要用深入浅出的语言对工程设计的步骤进行分析。例如,在讲授负荷计算时,可结合教室中的墙体和窗户对围护结构导热系数、遮阳系数、朝向修正系数以及窗墙比等参数的选用进行逐一分析,并让学生通过查表和对比自己求得结果,这样,绝大多数同学都可以正确地理解这些参数的含义并掌握其选取方法,同时,通过这种“贴身”实例的亲自实践,也会加强学习过程中的记忆效果。
2.重视新技术、新方法的补充介绍
众所周知,教材中编入的是课程领域内最基本的、通常也是经受了长时间检验的素材,这些内容无疑是应当掌握的根本内容,但其内容的新颖性相对而言则有所不足。教师在授课过程中应注意根据学科的发展向学生补充介绍课程涉及的新技术和新方法。例如,在讲授怎样确定初步设计阶段的设备容量时,可以地埋管地源热泵系统为例,补充介绍地埋管换热器长度的设计。这样,不仅可以及时地将这种已在我国经济较为发达地区得到大量应用但尚未在课本中系统地出现的新能源利用技术介绍给学生,开拓其知识面,同时,新事物也更容易引起学生的好奇心和求知欲,使之产生课堂教学不仅仅是照本宣科,还可以获得课本以外的新体验的认识。需要注意的是,介绍新技术时,应紧密与专业基础知识相联系,以学生容易接受的方式进行。仍以地埋管换热器为例,讲解其长度设计时,应将地埋管的传热分析与专业基础课“传热学”中的传热过程一节的内容进行对照分析,并与常规空调散热器从传热方式、传热介质、设备形式等方面进行比较,使学生感觉到这种换热设备是其所熟悉的换热器的一种变化而已。这样,在轻松、易掌控的心态下学习,可以提高学生的兴趣和持久性。
3.培养学生的学习主动性
专业课不同于英语或计算机等基础课程,有等级考试或升学考试成为学生为之长期努力的现实目标。作为专业课教师,使学生专注于一堂课容易,但要培养其长期的学习自觉性,则非调动学生的内在求知欲并提高其解决问题的能力不可。这就要引导学生主动发现问题、分析问题进而解决问题,使之通过学习产生充实感和自信心,才能使学生长期保持学习的动力和热度,不至轻易放弃或中断。在课堂教学中,讲授暖通空调的系统分析这一部分内容时,可以联系我国正在建设节能型社会这一时代特点,重点强调各种暖通空调系统的能耗特点和节能潜力,促使学生找出既有建筑中暖通空调系统需要改进的问题。例如,在讲授热源的设计时,可向学生介绍近年来我国对小型燃煤锅炉的应用限制,以及国外污水源热泵的供暖应用,同时可安排学生进行既有建筑采暖能耗的家庭调研,引导其关注节能和可再生能源技术,而这一方向将是今后我国社会的长期目标,随着日新月异的技术发展,只有不断地更新知识储备才能跟上社会的需求。如此,学生会感受到该课程的重要性和紧迫性,促使其加强学习的自觉性。
4. 有效利用多媒体教学设备
与建环专业的专业基础课相比,“工程设计方法与系统分析”这门课程没有繁琐的公式推导和大量的计算,而是更强调对已有知识的系统运用。实践表明,基于图表进行数据对比分析,根据流程图进行步骤讲解,以及通过照片给予学生全面、直观的感性认识,比单一的口授、板书更有效。举例来说,对常规供暖系统与地热供暖系统的能效比和经济性进行比较分析时,通过柱状图的直观对比,可使学生更好地掌握两种系统的量化差异;将初步设计、深化设计和施工图设计等阶段及各阶段的重点步骤用流程图表示,有利于学生更清楚地把握整个设计过程的层次和任务;对太阳能辅助热泵供暖的应用等新能源技术的讲授,如果配以适当的照片实例,则更容易使学生了解这些平时不常见到的暖通系统的形式和工作原理。这些都是在有限的学时内达到预期教学效果所应采取的措施,也是建环教改组近年教学研究的成果之一。
三、“工程设计方法与系统分析”教学改革的初步成果
专业课程的教学是一个复杂的系统工程,关系到前后知识的衔接与拓展,以及今后的实际工程应用,笔者近年来将以上一些改革和探索应用在“工程设计方法与系统分析”课程教学中,取得了一些效果,但教无定法,只要将教学过程中获得的启发积极地付诸教学改革的探索与研究,在实践中摸索提高教学效果的新模式,都将是有助于改善课堂教学的有益尝试。实践证明,通过“工程设计方法与系统分析”课程教学改革的实施,提升了建筑环境与设备工程专业的学生对课本知识内涵的理解力,以及应用知识解决实际问题的能力,对学生的就业或进一步深造都产生了非常好的影响。
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