区域性高校建环专业综合实验室建设

区域性高校建环专业综合实验室建设

作者：方武程海峰王晏平

来源：《中国教育技术装备》2013年第06期

摘要以安徽建筑工业学院建筑环境与设备专业综合实验室建设为例，针对区域性高校应用型人才的培养要求，分析适应其要求的实践性教学的目的和特点，提出以工程能力的提高为切入点的建环专业综合实验室建设思路，并介绍该校建设专业综合实验室的过程和经验。

关键词建筑环境与设备专业；区域性高校；综合实验室

中图分类号：G482 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）06-0025-04

区域性高校建筑环境与设备专业本科人才培养的基本任务应该是为区域或地方的经济发展和建设服务，其毕业生就业方向多是面向基层一线的工作岗位，要实践能力强，有解决实际工程问题的能力。如何培养出“专业基础扎实，工程实践能力强的应用型人才”[1]以适应人才市场的需求，是目前摆在区域性高校面前的问题。“工欲善其事，必先利其器”，要想培养学生的工程实践能力，强化专业知识的教学，就先需要在教学硬件设施上创造良好的条件，这就需要建设一个以培养学生工程能力为目的的专业综合实验室来为教学和科研服务。出于这个原因，组建建筑环境与设备综合实验室，搭建综合实验平台。以下就实验室搭建的具体过程加以详述。

1 综合实验室设计构想

尽管搭建综合实验室是在专业水平评估的促使下完成的，但还是从长远考虑，将实验室定位在教学、科研和社会服务一体化的综合服务平台上，教学时实验台就是教学工具，科研时实验台也是科研实验仪器，做社会服务时实验台又是合作交流的工作平台。之所以这样考虑，其最终目的还是要强化学生实际工程能力的培养。这种将教学、科研和社会服务融为一体的实验室建设方式能够最大限度地让学生接触实际工程的生产建设环节，因为用于科研和社会服务的实验方式必然是当前社会普遍采用甚至是最前沿的技术方式，学生在这样的实验条件下学习，其实际工程能力必然得到显著提高。下面从这三个方面谈谈实验室的设计构想。

1.1 以设计性、综合性实验作为实验教学的主题

在此之前已有自己的专业实验室，所开的实验项目都是课内实验，附属于理论教学，形式上都是以演示性和验证性为主，很少有综合性实验，没有设计性实验。这样的实验教学模式作为理论教学的辅助手段还可以，但要作为培养工程应用型人才的教学工具显然是不够的。为了加强学生工程实践能力的培养，在实验教学的方式上必须加以改革，要开设专门的实验课程，实验项目形式上要以设计性、综合性实验为主，内容上要突出专业知识在实际工程中的综合应用。基于这样的考虑，表1是主要教学实验项目的内容。

1.2 搭建综合实验基础平台服务于科研

综合实验基础平台不仅是教学仪器，也是专业师生的科研仪器，这个实验平台教学时可作为学生的实验设备，教师科研时可根据工作任务的要求稍加改动就能成为科研用仪器设备。这里所说的综合是指实验台包括的范围触及本专业的各个分支；基础是指实验台做得并不细致到位，而是为改动留有空间。因为教师的科研任务会涉及专业的各个方面，所以实验台要包含专业相关的主要领域，像这个基础实验台就有中央空调水冷机组、风冷热泵系统、多联机系统、地源热泵系统、远程自动控制系统等。另外，实验台在组装时都预留了改进的余地，以方便教师根据自己科研任务的要求对其加以改造。

1.3 添置便携式仪器以满足社会服务

社会服务在整个专业发展规划中一直予以高度重视，因为这和教学、科研也是密不可分的，条件允许的话，也可以让学生直接参与社会服务工作，直接接触生产实践。由于搞社会服务的对象往往都在工程现场，这就需要带着可随身携带的便携式仪器到现场做测试，因此添置一批此类的高精度检测仪器以方便外出测试。这些仪器在社会服务时就拿出去做检测仪器，教学和科研时也可以在基础实验台上作为测量仪器使用。

2 综合实验室的搭建

在搭建专业综合实验室之前走访上海、南京等地兄弟院校，学习他们在实验室建设方面的成功经验，这为后来搭建实验室提供了不少帮助。以下对搭建工作分项加以说明。

2.1 综合基础实验平台的搭建

综合基础实验平台是整个综合实验室搭建的重点，完成了它的搭建等于完成整个实验室搭建工作的大半。考虑到学生工程应用能力的培养，综合基础实验平台没有采用模型化的设计，而是采用真实系统的建设方式来完成。换句话说，实验台就是一个真正的中央空调系统，其中的各种设备、管道、阀门也都是实际工程中常用的组件。学生在这里做实验，其实也是在实习，今后工作中经常见到的各种设备他们在学校学习阶段已经接触并熟悉了。整个基础实验平台比较大，占有两层楼的面积。图1是实验台冷热源部分和空气品质测试房间的平面布置。由于这个实验台包括的内容比较多，把整个实验台分成以下几块分别完成。

1）中央空调综合实验系统。这块为整个实验平台最大的一块，其组成在冷热源（图2）上有水冷机组、电热锅炉和风冷热泵机组，作为夏季空调、冬季采暖和过渡季节的冷热源；空气处理设备是一台组合式空调器（图3），其内设有袋式除尘器、表冷器、喷淋系统，作为空气的温湿和净化处理设备；加上连接水管、风管、风机、水泵和风机盘管（图4），构成系统的基本组成部件。水冷机组、电热锅炉和风冷热泵机组3种冷热源在水管系统上相对独立，水冷机组除冷却水系统为其独有外，在冷冻水管路上和电热锅炉共用一个管路，夏冬两季因需要而做相应切换；风冷热泵机组有其独立的水系统与组合式空调器连接。风管系统三者共用同一管路，管路上设有新风口，并带有风量调节阀，实验时根据要求来控制新风量（图5）。为了

能做空气品质和气流组织方面的实验，专门搭建一个测试房，房中接有送、回风口与空调风管相连。

2）地源热泵实验系统。专门选一个实验室作为地源热泵实验系统的测试房间，室内吊装一台整体式地能空调机组和两台分体式地能空调机组作为主要的空调设备（图6）。在实验室北面的空地上打有4口测试井，井深150米，其中有两口井内放置U型盘管，其内装有系统的工作用水用来实现系统与土壤之间的换热，而有一口井未装盘管，用作对比测试（图7）。地源热泵实验系统现在是独立的系统，需要的话还可对管路加以改造，与中央空调综合实验系统连成一体。

3）中央空调监控系统。该系统分为软件和硬件两个部分。软件采用爱尔兰西朗公司的控制软件，在安装设置上都留有编程的界面，以方便实现控制软件的再次开发，这样教师在做教学和研究时可以根据需要对控制程序做出相应更改。硬件部分包括中央监控主机、网络伺服器、可编程控制器、各种传感器和执行部件。图2～图6所示就是监控系统在计算机上的操作界面，实验时可以在界面上对综合平台的实验参数进行监控记录，同时可以对实验台的各种执行器进行远程控制以方便实验的进行。

2.2 节能检测仪器

为了方便社会服务，添置一批高精度的检测仪器。这批仪器只要经过标定，就可以拿出去做测试，平时也可作为教师和学生的实验仪器使用。仪器主要有TESTO435-4多功能测量仪、建筑热工温度与热流自动测试系统、超声波流量计、风口流量计等。

2.3 企业研发基地

为了更好地开展社会服务，加强学校与企业之间的合作交流，安徽建筑工业学院建筑环境与设备专业综合实验室已成为扬子、美的等企业产品研发和人员培训基地。风冷热泵空调系统、地能空调机组用的就是扬子必威空调公司的赠品，多联机空调系统、空气能热水器实验装置用的就是美的公司的赠品。采用这种合作交流方式，对教学、科研都大有好处。

3 综合实验室的应用与效果

实验室建成后经专业教师验收即投入使用。2009年春，建设部对学校建筑环境与设备专业进行专业水平评估，评估专家参观完综合实验室后，对实验室的建设给予好评。之后的3年里，实验室在教学上已成为学生实验、实习的重要场所，实验室的各种仪器设备使学生大开眼界，极大地提高了他们的学习兴趣。科研上综合实验室也成为教师完成科研任务的工作平台，多个国家级、省部级的科研项目在此完成或正在进行。社会服务方面，许多企业都把综合实验室作为他们的产品研发和人员培训基地，在此也完成许多学校与企业合作的产学研项目。

4 结束语