虚拟仿真实验在环能专业教学中的应用研究
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摘要：文章分析了虚拟仿真实验在建筑环境与能源应用工程（环能）专业教学中的重要性，提出了基于项目式学习模式的虚拟仿真实验系统的整体建设思路。依托真实的多功能制冷空调性能综合实验系统，设计并开发了同时具备线上及线下两种运行模式的制冷空调设备虚拟仿真实验系统，全面论述了该虚拟仿真实验系统各功能模块的作用与运行机制，实现了虚实结合的教学模式。经实践验证，该虚拟仿真实验系统不仅有效解决了学生数量众多与实验系统数量不足之间的矛盾，还可将环能专业的多门课程进行融合，有效地提高了专业教学的效果及效率。
关键词：虚拟仿真;项目式学习;建筑环境与能源应用工程;暖通空调;专业教学
中图分类号：G642.0;TU83 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）01-0390-03
我国教育部在2012年发布的《普通高等学校本科专业目录》和《普通高等学校本科专业设置管理规定》中，将建筑环境与设备工程，建筑节能技术与工程，以及建筑设施智能技术合并为建筑环境与能源应用工程专业（简称：环能专业）[1，2]。在全新的环能专业的课程设置中多以工程实践课程为主，以培养学生的综合设计能力，建立工程概念，养成工程师素质为目标[3，4]。因此，在实际的教学中，实践类/实验课程的设置就显得尤为重要。但是，环能专业所涉及的设备及系统种类繁多，设备角度包括：房间空调器，组合式空调箱，风机盘管，风机，水泵，压缩机，水源/空气源热泵，冷水机组等;而从空调系统的气流组织形式方面来看又可以分为上送风、下送风、侧送风、上回风、下回风、侧回风，一次回风、二次回风等[5]。因此，在环能专业的实践教学中采用单一实验系统的方式是不现实的。目前，国内常用的做法是通过一套综合实验系统满足大部分的实验要求，或者针对多个设备及多种送风形式分别建设综合性能的实验系统[6]。但是这种方式一方面会导致实验系统的建设成本大大增加，很多学校难以建设功能齐全的实验系统;另一方面，即使有条件建设综合实验系统的高校，通常也仅能够建设一套系统，这就会产生实验系统数量不足与学生人数较多的矛盾。环能专业课程设置的另一个特点就是科目较多且项目关联，例如，建筑设备工程，冷热源，空气调节建筑设备自...
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