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[關(guān)鍵詞]建筑電氣與智能化;應用型;工程能力
[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)08-0167-02
建筑電氣與智能化技術(shù)人才的需求逐年加大。為適應社會需求,建筑電氣與智能化專業(yè)在人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建中必須以滿足行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求為目標,提煉、整合、優(yōu)化課程體系,構(gòu)建創(chuàng)新應用型本科人才培養(yǎng)模式,創(chuàng)新專業(yè)問題和實踐教學方法,強化工程實踐能力培養(yǎng)。本文就目前人才培養(yǎng)中存在的問題和不足,結(jié)合對建筑電氣與智能化專業(yè)近幾年的專業(yè)建設(shè)探索實踐,對本專業(yè)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建模式進行探索和總結(jié)。
一、建筑電氣與智能化專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
建筑電氣與智能化專業(yè)建設(shè)時間較短,在人才培養(yǎng)中還不能形成有效的人才培養(yǎng)模式和社會需求對接,人才培養(yǎng)中主要存在以下主要問題。
(一)專業(yè)教師團隊師資力量薄弱
由于專業(yè)建設(shè)時間不長,導致本專業(yè)長期教學積累有限,師資隊伍中雙師型教師比例不高,制訂人才培養(yǎng)方案沒有校外專家和行業(yè)專家指導,不能實現(xiàn)人才培養(yǎng)和企業(yè)與市場需求對接。
(二)人才培養(yǎng)方案的制訂不能滿足企業(yè)和行業(yè)對人才的需求,導致人才培養(yǎng)與社會需求脫節(jié)
建筑電氣與智能化是新興專業(yè),專業(yè)建設(shè)時間不長,人才培養(yǎng)方案由團隊教師制訂,課程體系和培養(yǎng)方案不能反映市場的最新動向,培養(yǎng)的專業(yè)人才不能得 到行業(yè)和企業(yè)認可。
(三)課程設(shè)置中理論課比重較大,實驗實訓類實踐環(huán)節(jié)比例不高
應用型本科大學的人才培養(yǎng)應著重于應用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),理論和實踐教學的比重不恰當,受實踐場地影響,實驗實訓類課程在人才培養(yǎng)方案中占比較低。
(四)校外實踐教育基地缺乏,不能產(chǎn)教融合,影響學生的工程能力培養(yǎng)和提高
專業(yè)建立的校外實習基地有限,大多實踐課程安排在校內(nèi)或是演示教學,學生不能根據(jù)具體工程項目需求獨立完成工程設(shè)計,缺乏工程應用能力。
二、人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實踐方法
建筑電氣與智能化專業(yè)應加大實踐學時比例,校企共建實習單位,提高人才工程應用能力,使學生能夠滿足社會需求,提高就業(yè)市場競爭力。
(一)抓好專業(yè)師資隊伍建設(shè),提高團隊素質(zhì)
建筑電氣與智能化專業(yè)高度重視師資隊伍建設(shè),始終把建設(shè)一支高水平師資隊伍作為做好實踐教學工作的基礎(chǔ)和前提。
鼓勵本專業(yè)教師攻讀博士學位,參加注冊消防工程師、一級建造師和江蘇省建(構(gòu))筑特種行業(yè)執(zhí)業(yè)資格等行業(yè)資格認證考試,鼓勵中青年教師積極進行國內(nèi)和國際學術(shù)交流,引進與本專業(yè)相關(guān)專業(yè)教授、博士和高層次人才,提高教師團隊整體素質(zhì)。
強化專業(yè)教師的“雙師”素質(zhì)。鼓勵本專業(yè)教師到南京普天天紀樓宇智能有限公司、南京熊貓電子有限公司和南京消防器材股份有限公司國家級實驗室參與企業(yè)科技攻關(guān),進一步提高教師工程應用能力和實踐教學能力。
聘請建筑電氣與智能化領(lǐng)域的知名專家學者通過培訓、學術(shù)講座等方式進行教學活動,同時,邀請“建筑智能化工程實踐教育中心”的專家進行專業(yè)發(fā)展及專業(yè)實踐教育等方面的指導,校企共同建設(shè)實驗教師隊伍,開展實驗、實踐教學。
形成一支以中青年骨干教師為基礎(chǔ),年齡結(jié)構(gòu)、學緣結(jié)構(gòu)及職稱結(jié)構(gòu)合理,專兼結(jié)合,校企結(jié)合,高學位比例高,愛崗敬業(yè),能滿足建筑電氣與智能化專業(yè)教學的高素質(zhì)實驗教師隊伍。
(二)以行業(yè)企業(yè)崗位能力需求為導向,優(yōu)化人才培養(yǎng)體系,制訂人才培養(yǎng)方案
用人單位和行業(yè)專家組成專業(yè)指導委員會,參與到專業(yè)的人才培養(yǎng)、科學研究與就業(yè)指導體系中來。行業(yè)專家與企業(yè)技術(shù)負責人,校企共同確定建筑電氣與智能化專業(yè)人才培養(yǎng)目標、規(guī)格、能力要求;由企業(yè)聯(lián)合學校組建專業(yè)工程實踐教育中心,校企共同實施人才培養(yǎng)。
專業(yè)突出工程應用,整合知識能力體系結(jié)構(gòu),優(yōu)化課程體系,注重行業(yè)特色,構(gòu)建由公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)方向、專業(yè)拓展課程和工程實踐五大模塊組成的課程體系,培養(yǎng)專業(yè)理論基礎(chǔ)和工程應用能力,如下圖所示。
(三)基于理論課程學習,加大實踐教學課程培養(yǎng)比重,結(jié)合工程項目提高學生創(chuàng)新應用能力
加強專業(yè)實驗室建設(shè),結(jié)合實踐課程強化學生創(chuàng)新應用能力訓練,開展以工程應用能力為根本的實踐教學,結(jié)合卓越工程師人才培養(yǎng)方案創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)體系,加大實踐類環(huán)節(jié)在總學時中的占比,并形成鮮明的工程技術(shù)特色。通過課內(nèi)實驗、課程設(shè)計、專業(yè)實習、工程實習、頂崗實習、畢業(yè)設(shè)計、暑期社會實踐、社會活動、科研創(chuàng)新及各類競賽,將實際工程融入課程設(shè)計、工程實習中。
通過上述環(huán)節(jié),學生已具備工程實踐經(jīng)驗和技能,在畢業(yè)時,基本能夠勝任崗位需要。
(四)廣泛建立校外實習基地,產(chǎn)教融合,實行學歷教育與工程能力培養(yǎng)相結(jié)合
加強與行業(yè)主管機構(gòu)、相關(guān)企業(yè)產(chǎn)學合作,以學生能力培養(yǎng)為中心,構(gòu)建能力本位制的培養(yǎng)模式。聯(lián)合相關(guān)企業(yè),針對學生能力培養(yǎng)的需求,廣泛建立專業(yè)校外實習基地,并共同建設(shè)了智能消防系統(tǒng)、智能安全防范系統(tǒng)、樓宇電梯監(jiān)控系統(tǒng)、暖通空調(diào)實訓系統(tǒng)、信息化智能小區(qū)實訓系統(tǒng)、系統(tǒng)集成實訓系統(tǒng)等建筑電氣與智能化專業(yè)所特有的實驗實訓平臺,這些實驗實訓平臺為學生提高工程應用能力,發(fā)揮了重要的作用。同時,充分發(fā)揮校企合作優(yōu)勢,專業(yè)教師和企業(yè)技術(shù)人員針對具體工程項目聯(lián)合攻關(guān),讓學生參與到項目設(shè)計施工中來,以應用能力為核心指導創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng),提高學生工程應用能力。
學生畢業(yè)時即擁有從事智能建筑弱電系統(tǒng)工程和光纜認證測試工程師(CFTT)證書,以及安防維保、消防維保等執(zhí)業(yè)資格證書。
三、結(jié)論
通過近幾年對該專業(yè)教學體系的探索和改革,使建筑電氣與智能化專業(yè)創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建得到了完善,學生的創(chuàng)新能力和應用能力逐漸得到增強。從就業(yè)后收入水平來看,本專業(yè)人才就業(yè)薪水平均高于省內(nèi)非211高校的平均月收入。完善的人才培養(yǎng)模式是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),工程應用能力的培養(yǎng)是應用型本科高校提高社會競爭力,與企業(yè)對接的有效途徑。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 王世斌,郄海霞,余建星,等.高等工程教育改革的理念與實踐[J].高等工程教育研究,2011(1).
[2] 靳宏,陳虹,莫岳平.建筑電氣與智能化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)研究與實踐[J].揚州大學學報,2012(12).
關(guān)鍵詞:建筑電氣工程技術(shù)專業(yè);智能建筑;課程體系;構(gòu)建
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)43-0144-02
建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)與建筑技術(shù)相結(jié)合而形成的學科。該專業(yè)雖起步較晚,但發(fā)展非常迅速,它不僅與人們的生活息息相關(guān),同時也是各國經(jīng)濟發(fā)展的重要標志。由于該專業(yè)所涉及的知識面較寬,因此,各高職院校在本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標及課程體系設(shè)置存在較大差別。為了進一步規(guī)范該專業(yè)的培養(yǎng)目標與課程體系,根據(jù)我院在本專業(yè)建設(shè)的成果的基礎(chǔ)上,總結(jié)本專業(yè)課程體系構(gòu)建的基本思路與方法。
一、智能建筑行業(yè)人才需求分析
隨著時代進步,社會的發(fā)展也日新月異。相對于之前陳舊的生活工作理念、規(guī)劃、建設(shè)。現(xiàn)代智能化的生活、工作環(huán)境將成為以后社會發(fā)展的一個重要走向和必然趨勢。隨著市面上建筑市場的迅速發(fā)展,也必然拉動智能建筑行業(yè)人才的需求。智能建筑不僅是我國建筑市場發(fā)展的一個較大趨勢,還是建筑業(yè)中新的“經(jīng)濟增長點”。據(jù)調(diào)查絕大部分參與工作的人員在上崗之前都沒有進行過專業(yè)的培訓,而是直接上崗就業(yè),這樣往往造成工作人員操作水平技術(shù)相對較低。在今后發(fā)展的10年中,根據(jù)市場需求建筑智能化將會繼續(xù)迅速發(fā)展,從業(yè)人員將不斷增至200萬,在建筑智能化高速發(fā)展的今天,這個缺口有可能會進一步擴大。
二、建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標
建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)與建筑技術(shù)相結(jié)合而形成的學科,它所涵蓋的知識層面廣,想要對所需的知識進行系統(tǒng)的學習,三年的時間明顯不夠用。因此,對這門學科技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)定位是非常重要的。
1.培養(yǎng)目標。根據(jù)教高2006(16)號文件精神,我院建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標為:培養(yǎng)擁護黨的基本路線,熱愛祖國,適應建筑電氣行業(yè)建設(shè)、管理、服務第一線需要的,德、智、體、美等全面發(fā)展,掌握建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)的基本理論和知識、技能,具有建筑供配電系統(tǒng)、電氣照明系統(tǒng)、建筑電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護和運行管理、及中小型工程設(shè)計等能力的高端技能型人才。
2.專業(yè)崗位(群)。在通常對智能建筑行業(yè)調(diào)研的根本上,構(gòu)成了我院建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)的崗位(群),即建筑電氣設(shè)備安裝與運行;建筑電氣系統(tǒng)維護與改造;建筑電氣系統(tǒng)工程組織與實施;建筑電氣中小型系統(tǒng)設(shè)計。
三、建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)課程體系構(gòu)建
1.課程體系構(gòu)建原則。建筑電氣工程是一個交叉綜合學科,在實際應用教學中不是夠全面,主要包含了通訊、電子、計算機等相關(guān)專業(yè)。想要在現(xiàn)實中更好地突出學生的實踐能力成為技能型的人才,在構(gòu)建課程時需結(jié)合以下幾點要求。(1)以能力為主體。主要以能力培養(yǎng)為核心,依據(jù)崗位能力分析、參照行業(yè)標準或職業(yè)資格來設(shè)置所學專業(yè)課程,并確定課程所學目標,以能力本位作為課程建設(shè)的指導思想。(2)以工作任務為導向。以依托相關(guān)專業(yè)活動為背景,對所學的職業(yè)相關(guān)情況進行分析和歸納。根據(jù)具體的課程內(nèi)容總結(jié)出相適應的教學方法。(3)構(gòu)建“課證一體化”課程體系。構(gòu)建建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)課程體系的基本思路是,通過引入職業(yè)資格標準或企業(yè)認證標準,根據(jù)不同的崗位、不同等級職業(yè)資格證書及企業(yè)認證標準的技能培養(yǎng)要求,對應設(shè)置相關(guān)的專業(yè)課程。(4)以開放性和服務性為原則。高職課程開發(fā)需要體現(xiàn)開放性和服務性的原則,只有這樣才可以使工學結(jié)合的教育理念得到充分地發(fā)揮。
2.課程體系構(gòu)建。為滿足本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標,構(gòu)建了“一個基礎(chǔ)+四種能力”的課程體系。(1)職業(yè)基礎(chǔ)能力的課程開發(fā)。為培養(yǎng)學生的職業(yè)核心能力,我們參照2007年6月1日全國的《關(guān)于頒布職業(yè)核心能力培訓測評標準(試行的通知)》中職業(yè)核心能力體系7個模塊,我們根據(jù)這些設(shè)置了計算機應用基礎(chǔ)、高等數(shù)學、英語、體育與健康、思想道德與法律基礎(chǔ)等課程,這樣既滿足“職業(yè)人”的職業(yè)核心能力培養(yǎng)的要求,還豐富了學生學習項目。(2)專業(yè)核心能力的課程開發(fā)。對于專業(yè)核心技術(shù)能力培養(yǎng)方面,可以在建筑智能化工程工作過程與內(nèi)容廣泛調(diào)研和深入分析的基礎(chǔ)之上,主要根據(jù)智能建筑行業(yè)設(shè)有的崗位及其要求以及所具有的相關(guān)技術(shù)跟管理知識,來確定學習內(nèi)容,要“以能力為本”設(shè)計相關(guān)課程教學體系。課程體系鏈路如圖1所示。
既要培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)還要讓學生學會自己繪制出建筑電氣工程圖、分析電路、各儀表的使用方法以及計算機網(wǎng)絡(luò)組建等能力。這些都是專業(yè)基礎(chǔ)能力課程的重點;專業(yè)核心能力課程需要培養(yǎng)學生對工程的安裝、調(diào)試以及專業(yè)維修等有所了解。專業(yè)綜合能力課程著重培養(yǎng)學生在工程項目中的綜合能力;職業(yè)擴展能力課程使得學生全面可持續(xù)發(fā)展,我們既要豐富學生的知識,還要幫助他們鞏固知識。在能力模塊的課程教學中,不僅要體現(xiàn)理論與實踐的有效結(jié)合,還要保證課程體系的科學性與實踐性。要做到細化實驗、實訓、課時、場所等。由此各種實踐教學環(huán)節(jié)能夠更好地從校內(nèi)到校外、單一到整體、有序地過渡,使學生更容易理解所學的課程內(nèi)容。
四、課程的有效實施保障
1.保障充分的教師人才隊伍。現(xiàn)在就職于本專業(yè)的老師大部分出身建筑、電氣自動化、機電一體化、計算機網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)。為了滿足現(xiàn)在專業(yè)教學需求,應采取“外聘內(nèi)培”的方式,并與企業(yè)共同構(gòu)建“雙師”型團隊。首先我們可以聘用企業(yè)人員作為兼職教師到學校教學,其次對于學校的專業(yè)教師要通過有效渠道進行專業(yè)培訓學習和實踐指導,進而提高專業(yè)教師的教學水平能力。
2.保障良好的實踐條件。通過加強校內(nèi)與校外的實踐合作條件來保證專業(yè)課程的充分有效開展。對于校內(nèi)實訓室的建設(shè)來說,要全面考慮到實際操作性,就要與企業(yè)一起創(chuàng)建一個基于工程實際、便于操作的實訓室。校外實訓基地也應參照企業(yè)的規(guī)模,構(gòu)建出具有“教學化”功能的緊密型基地,學校和企業(yè)簽訂合作協(xié)議,這樣雙方都能享受到利益,學校通過學習在企業(yè)中的實際項目及案例,更好地提高學生專業(yè)能力水平。
建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)過程中,因為新技術(shù)新設(shè)備層出不窮,所以在提高技術(shù)水平的同時要時刻與企業(yè)相結(jié)合,正確培養(yǎng)應用型技術(shù)人才,合理地構(gòu)建企業(yè)、社會需要的新型人才。這就需要學校不斷更新教學課程體系以適應社會的需要。培養(yǎng)出可持續(xù)發(fā)展的新型技能人才。
參考文獻:
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[3]韓承江,劉崢.高職自動化專業(yè)職業(yè)活動導向教學課程體系的構(gòu)建[J].職業(yè)技術(shù)教育,2006,(32).
人才培養(yǎng)模式的制定是關(guān)系高等職業(yè)院校人才的培養(yǎng)質(zhì)量。而人才質(zhì)量又是企業(yè)選擇學生的關(guān)鍵點。建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)的人才在未來很長時間內(nèi)將是市場緊缺型的,且需求量在逐年呈上升趨勢。隨著自動化水平的快速發(fā)展,國民經(jīng)濟的迅猛增長,智慧城市的興起,以及智能社區(qū)的發(fā)展,使得建筑智能化設(shè)備得到廣泛應用。進而促使企業(yè)、行業(yè)等用人單位對此專業(yè)技術(shù)技能人才的需求量不斷加大。據(jù)中國發(fā)展網(wǎng)獲知建筑電氣工程技術(shù),建筑設(shè)備與工程等專業(yè)是2001年至2016年建筑企業(yè)在整個土建大類中需求量較大的,且在不斷大幅上升。建電氣工程技術(shù)專業(yè)在企業(yè)緊缺熱門專業(yè)的排行里一直處于前列,且畢業(yè)生就業(yè)率均達到穩(wěn)定且不斷上升。在調(diào)研中得出,企業(yè)對建筑電氣工程技術(shù)人才的需求與學校自身的發(fā)展及社會的發(fā)展需求是有機統(tǒng)一的,要求掌握建筑電氣基本理論知識和相應的實踐操作技能,具有建筑供配電與照明,建筑設(shè)備的安裝、調(diào)試、運行及維護。
二、建筑電氣工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式存在的共性問題
經(jīng)過對全國各個職業(yè)院校該專業(yè)人才培養(yǎng)方案的調(diào)研與探究,可得出以下共性問題:
(一)專業(yè)理論性知識講授比重多大,技能訓練與理論知識講授未能達到緊密結(jié)合。
(二)由于本專業(yè)實踐操作性強,但很多院校的實訓室條件又很差,其中包括設(shè)備工位不足,設(shè)備落后等,且達不到建筑行業(yè)對該專業(yè)的要求。
(三)該專業(yè)的課程體系設(shè)置未能充分體現(xiàn)行業(yè)屬性、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)目標。
三、建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)改革方向
(一)建筑電氣專業(yè)工程技術(shù)人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格
1.建筑電氣工程技術(shù)人才培養(yǎng)目標修改如下本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體等方面全面發(fā)展,具有良好的職業(yè)素質(zhì),具備電工電子技術(shù)、建筑電氣控制技術(shù)和理論、建筑配電與照明技術(shù)等一定范圍的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識,面向建筑電氣設(shè)備行業(yè),從事建筑電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試、運行與維修工作;適應生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務第一線需要的有較強崗位能力,適應現(xiàn)代化建筑小區(qū)電氣系統(tǒng)安裝、檢修、運行維護、智能化管理等領(lǐng)域高等技術(shù)應用性專門人才。2.崗位適應性、學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)要求本專業(yè)畢業(yè)生面向建筑工程公司、建筑消防工程公司、建筑安裝公司、建筑設(shè)計公司、物業(yè)管理公司等企事業(yè)部門,從事電氣工程一線的施工員、質(zhì)量員、安全員、標準員、材料員、機械員、監(jiān)理員等崗位群。
(二)建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置思路
通過教師進現(xiàn)場學習,教師進課堂互聽,教師進企業(yè)鍛煉等多種手段,擴展思路,積極思索,研究出了一條適合高職院校建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)的創(chuàng)新型課程發(fā)展道路。在與企業(yè)的深入學習鍛煉中,針對建筑電氣專業(yè)的職業(yè)崗位,并對其進行具體分析,總結(jié)提煉崗位的任務及要求,分析職業(yè)崗位的核心能力,確定出一套創(chuàng)新型教學思路。即:“專業(yè)基礎(chǔ)功專業(yè)核心功職業(yè)綜合功創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)功”。再在職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)要求的基礎(chǔ)上,提煉出公共基礎(chǔ)課與素質(zhì)能力拓展課。課程目標體現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標和規(guī)格要求,并為學生可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。根據(jù)學生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本發(fā)展規(guī)律,以現(xiàn)場的真實工作任務要求,實際工作情景和工作過程來確定課堂教學內(nèi)容,將內(nèi)容分成若干個教學項目來教授。在課程設(shè)置過程中,還應充分考慮每個教學項目的可實施性、可操作性以及崗位能力的循序漸進,爭取做到與工作過程相吻合,零距離接軌,切實達到增強學生的職業(yè)能力。
(三)建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)教學模式建議
高等職業(yè)教學意在培養(yǎng)出能夠適應企業(yè)對人才技術(shù)技能需求,若在教學模式中構(gòu)建出以政府、企業(yè)、學校與行業(yè)四位共同培養(yǎng)這種架構(gòu),即:政府、企業(yè)、學校、行業(yè)共同育人,利用學校校內(nèi)實訓基地為企業(yè)提供辦公及教學用地,企業(yè)可以為學校提供施工圖紙、設(shè)備安裝等文件,行業(yè)為學校提供行業(yè)標準,以達到資源共享,培養(yǎng)出企業(yè)需要的技能人才。政府、企業(yè)、行業(yè)、學校三方育人的優(yōu)勢表現(xiàn)在:1.學校向企業(yè)輸送廉價勞動力,定期或不定期有秩序輸送學生去企業(yè)學習,實實在在參與到真實的設(shè)備安裝、維護、調(diào)試的工作過程中,使得學生自身的實踐技能得到提升,同時使得企業(yè)生產(chǎn)成本降低。2.學生在定期或不定期進入現(xiàn)場學習,在這個過程中出現(xiàn)的問題可以隨時得到解決,同學也可將在學習課堂上遇到的操作問題帶在實際工作中去不斷體會最終得到解決,這樣其教學效果就會更好。3.專業(yè)相關(guān)教師在寒暑假可在企業(yè)進行連續(xù)時間的鍛煉,從而使得教師得到了很好的鍛煉。4.在與企業(yè)的合作過程中,學生的頂崗實習也就融入到工作過程中。到實習時,學校安排學生去學校的電氣工作室實習,在企業(yè)技術(shù)人員和學校專業(yè)教師工共指導下,學生頂崗實習的效果更顯著。
一、建筑電氣與智能化專業(yè)實踐教學的現(xiàn)狀
實踐教學環(huán)節(jié)在建筑電氣與智能化專業(yè)的教學計劃中是必不可少的。然而,各高等學校普遍存在著重視理論教學環(huán)節(jié)、輕視實踐教學環(huán)節(jié),對實踐教學的重要性、目的性和系統(tǒng)性研宄不夠,在實踐教學環(huán)節(jié)的設(shè)置上缺乏連續(xù)性、科學性。在對學生實踐教學環(huán)節(jié)的考核上照搬照抄理論教學的考核方法,無法有效地評價學生的工程實踐能力。甚至存在一些實踐教學環(huán)節(jié)僅僅流于形式,沒有實際效果或者實踐教學的效果不明顯,這不僅影響后續(xù)實踐教學環(huán)節(jié)的實施,也影響理論教學的效果,影響學生分析問題和解決問題能力的提高。
部分實驗課程教學理念陳舊,基本上針對理論教學的知識性驗證,缺少相關(guān)課程和相近學科知識間的聯(lián)系與驗證,學生所學知識不連貫,缺乏系統(tǒng)概念;理論教學與實踐教學脫節(jié),理論課教師和實踐課教師各司其職,缺少溝通;實驗教學時間短,沒有真正培養(yǎng)學生動手能力,沒有調(diào)動學生主動性和創(chuàng)造性;實驗課程質(zhì)量監(jiān)督體系和學生成績考核機制不健全,導致學生對實驗課程不重視;從事實驗教學人員大多年輕,實踐經(jīng)驗缺乏,實驗教學不深入,效果欠佳;缺少學術(shù)交流氛圍,學生不能及時了解和參與具有明顯專業(yè)背景的科研項目和工程技術(shù)等。針對這些現(xiàn)實問題,建筑電氣與智能化專業(yè)教育必須轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)觀念,創(chuàng)新實踐教學管理與操作模式,切實培養(yǎng)學生對知識的系統(tǒng)綜合和實際工程能力,以適應社會發(fā)展需求。
另外,我國建筑電氣與智能化本科教育對實踐教學特征的理解存在誤區(qū),主要表現(xiàn)在:一是因為強調(diào)建筑電氣工程學科具有很強的實踐性,就片面地理解為,在建筑智能化專業(yè)課程教學中,必須把工程實際操作作為主要教學內(nèi)容和考核內(nèi)容;二是因為強調(diào)建筑智能化教育必須深入實際工程環(huán)境,就簡單地理解為讓學生去某些企業(yè)熟悉建筑智能化工作的過程和具體的工程技術(shù)處理措施;三是因為強調(diào)必需提高學生適應社會需要的能力,而片面認為應把提高學生的實際操作能力作為直接教學目標。對此,我們必須從理論與實踐的辯證關(guān)系出發(fā),通過對建筑電氣實踐教學改革的研宄與探索,改變當前建筑智能化實踐教學的實施方案,以適應應用型本科學生的教學要求。
二、建筑電氣與智能化專業(yè)實踐教學改革的基本思路和設(shè)想
結(jié)合多年從事建筑電氣專業(yè)教學的體會,筆者認為建筑電氣與智能化專業(yè)在實施實踐教學過程中需要從以下幾個方面考慮:
(一)構(gòu)建完善、合理的實踐教學體系
我校建筑電氣與智能化專業(yè)本科以培養(yǎng)“應用型人才”為主要目標,在具備堅實的建筑智能化基本理論教育基礎(chǔ)上,必須加強實踐教學環(huán)節(jié)改革,以培養(yǎng)出具有較強動手能力的建筑智能化應用型人才。由于建筑智能化技術(shù)是隨著現(xiàn)代化建筑的發(fā)展而形成的新技術(shù),它集現(xiàn)代通訊技術(shù)、現(xiàn)代計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體,是一門綜合的行業(yè),學科知識更新快。建筑電氣與智能化專業(yè)是建筑智能化技術(shù)與電氣工程技術(shù)的融合,畢業(yè)生需要既具備建筑智能化專業(yè)的實踐技能,又具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識,才能適應知識的快速更新和現(xiàn)場條件、需求的變化,充分發(fā)揮學生自身的潛在能力,更好地適應社會對建筑電氣人員的需要。因此,在建筑智能化專業(yè)實踐教學改革中,一方面要加強專業(yè)實踐性教學環(huán)節(jié),同時不能忽視專業(yè)基本理論教學;逐步提高實踐性教學環(huán)節(jié)在整個教學計劃中的比重,加強培養(yǎng)實踐動手能力,制定出符合建筑智能化‘‘應用型人才”教育要求的教學計劃、專業(yè)發(fā)展規(guī)劃、相關(guān)課程建設(shè)計劃和專業(yè)實踐教學計劃。
為了實施實踐教學,需要建立完整配套的電氣智能化專業(yè)實踐教學體系,實踐教學內(nèi)容應包括實習(包括認識實習、電子工藝實習與畢業(yè)實習)、課程實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)。在實習教學的設(shè)置方面,與理論教學一樣,各種實踐教學環(huán)節(jié)均要精心編制教學大綱。各種實習都要求學生認真完成規(guī)定的實習任務、認真撰寫實習報告、完整記錄實習內(nèi)容、仔細分析實習情況、歸納實習心得。
課程設(shè)計要強調(diào)專業(yè)課程的實用性、綜合性,注重提高學生分析問題和解決問題的能力,制定相應的指導書和任務書。通過合適選題,鍛煉學生全面分析、綜合、解決實際問題的能力。開放實驗室為學生提供實訓條件,為愿意和有能力的同學提供試驗平臺,從而可以讓他們體驗成就感,提高學習興趣與學習積極性。
畢業(yè)設(shè)計是學生畢業(yè)前對四年所學專業(yè)知識的概括與總結(jié),要認真抓好畢業(yè)設(shè)計的選題與審題、設(shè)計指導和畢業(yè)答辯三個環(huán)節(jié),目的是通過畢業(yè)設(shè)計這個教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生熱愛建筑電氣智能化專業(yè)的思想、嚴謹求實的工作作風和認真負責的工作態(tài)度,進一步培養(yǎng)學生綜合運用所學知識進行分析問題與解決問題的能力,使學生受到良好的實際工程訓練和一定的科研工作訓練。畢業(yè)設(shè)計要制定相應的指導書和任務書,要抓好全過程監(jiān)控與考核,強化畢業(yè)設(shè)計的全過程管理是保證畢業(yè)設(shè)計教學質(zhì)量、提高學生實踐能力的基礎(chǔ),而畢業(yè)設(shè)計的考核(答辯)是提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量、衡量畢業(yè)設(shè)計水平的重要手段。
(二)加強基本理論課程設(shè)置和實踐教學課程的結(jié)合
建筑電氣與智能化專業(yè)教學計劃所規(guī)定的課程中,各課程之間是既相對獨立而又緊密結(jié)合,基礎(chǔ)課的實踐教學環(huán)節(jié)與專業(yè)課教學相互呼應。在教學計劃的安排上,理論課和實踐課的時間應合理分配,讓有些課程的教學可在實踐中完成。例如:《電子技術(shù)》《建筑消防控制系統(tǒng)》等課程,以解決學生對電子元件不認識和對電子設(shè)備概貌知識貧乏等問題,以便加深學生對建筑智能化專業(yè)相關(guān)知識的理解和提高學生的實際動手能力。畢業(yè)設(shè)計安排在最后,是對前面所學各門課程教學內(nèi)容的提煉與升華,以體現(xiàn)建筑智能化技術(shù)綜合能力的培養(yǎng)效果。
建筑智能化學科是一門實踐性很強的專業(yè)學科,每門專業(yè)課程的學習,都要根據(jù)該課程的主要內(nèi)容開設(shè)驗證性(設(shè)計性)實驗;為達到良好的實驗效果,建立直觀的工程印象,應盡量采用相對真實的,或者模擬真實環(huán)境的實驗裝備進行實驗,使學生在完成課程實驗的過程中,如同置身建筑電氣工程實際生產(chǎn)的真實環(huán)境,從而達到實驗目的,鍛煉實踐動手能力。同時,進一步完善電氣工程綜合實驗室,擴大綜合實驗設(shè)備規(guī)模和涉及面,提升實驗水平。建筑智能化專業(yè)的所有專業(yè)、綜合實驗室要對學生開放,讓學生隨時都可以來實驗室進行課程實驗,實現(xiàn)興趣制作,以提高實驗設(shè)備的使用效率。實驗教師利用多媒體課件、仿真軟件輔助教學,可以直觀、形象地介紹建筑電氣工程智能化設(shè)計、安裝、調(diào)試、測試與運行的全過程。
(三)加強產(chǎn)學研合作,努力培植完善的校外實習場所
由于建筑電氣與智能化專業(yè)是一個實踐性很強的工程專業(yè),所以利用各種條件與企事業(yè)或科研院所共建實驗室,簽定實習基地、產(chǎn)學研合作協(xié)議,聯(lián)合指導畢業(yè)設(shè)計可全面提高學生的專業(yè)素質(zhì)和人文素質(zhì)。加大力度加強產(chǎn)學研合作,努力培植完善的校外實習場所,本著互惠互利原則,實行學校與企業(yè)共建,實現(xiàn)實踐教學資源合理配置與使用,并努力使實習基地盡可能涵蓋有代表性的相關(guān)企業(yè)。有些實習可以安排參觀、考察,也可以是上崗參與專業(yè)相關(guān)的工作,實習時間一般不長,每學年將安排一次。
另外,可以安排學生到相關(guān)企業(yè)的技術(shù)及施工部門實習,請企業(yè)電氣工程技術(shù)人員講解有關(guān)產(chǎn)品的電氣控制原理、設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行等相關(guān)問題。通過這種組織方式的實習,給學生們制造了身臨其境的機會,接觸實際工程,可以使學生更好地理解和掌握所學基礎(chǔ)理論知識。而且,通過校外實習基地的現(xiàn)場實習,學生有機會到實際工作中演練,使學生在實習過程中增強對建筑電氣工程工作的感性認識,提高學生的實踐動手能力,提高學生對電氣智能化專業(yè)技能進行綜合運用的能力。同時,通過建立校外實習基地可以建立與企業(yè)的合作關(guān)系,爭取現(xiàn)場生產(chǎn)與技術(shù)改造等方面的課題,使學校在社會上得以延伸發(fā)展,為企業(yè)技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員進行培訓,提高企業(yè)人員的技術(shù)素質(zhì),從而使學校和企業(yè)獲得雙贏。
(四)加強師資隊伍建設(shè)
教師是高校教育事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和源泉,實踐教學的效果與實踐教學教師的經(jīng)驗和能力密切相關(guān)。普通高校,尤其是應用型本科院校現(xiàn)有教師大多是從學校到學校,沒有在企業(yè)工作的經(jīng)歷,實踐經(jīng)驗不足,理論脫離實際,為此,各高校應與電氣工程相關(guān)的企業(yè)建立聯(lián)系和交流機制。在不影響教學的前提下,鼓勵并組織部分教師到企業(yè)、相關(guān)研究所等進修,讓他們接觸、熟悉電氣工程實踐,積累實踐工程經(jīng)驗,提高實踐能力,拓寬知識面。同時組織教師到兄弟院校參觀學習,交流教學經(jīng)驗,邀請現(xiàn)場專業(yè)技術(shù)人員來學校講學;組織有關(guān)企業(yè)與學校參加學術(shù)交流、研討活動,提供相互學習的平臺。在教學實施過程中,教師應有意識地將自己所獲得的實踐經(jīng)驗與技能傳授給學生,以提高學生分析、解決實際問題的能力。
教師的科研工作是教師建立工程實踐經(jīng)驗、提高工程設(shè)計能力的重要渠道,因此鼓勵教師積極爭取并完成縱橫向科研項目,撰寫專業(yè)學術(shù)論文。通過做項目、寫論文,既可以提高教師實踐工作能力,又可以提高教師的理論水平和授課水平。同時,鼓勵學生積極參加教師的科研項目,在研究工作過程中,拓展知識面,培養(yǎng)興趣,增長才干。
(五)完善實踐教學評價體系,合理設(shè)置實踐性教學考核方法
實踐性教學體系的規(guī)范與完善,必然需要運用科學的考評方法,這是實踐性教學改革的重點。電氣智能化專業(yè)實踐性教學的環(huán)節(jié)多,內(nèi)容豐富,因此,對實踐性教學的考核,最好通過答辯與實際現(xiàn)場考核相結(jié)合的方法。通過提問、實際操作的檢查,可以綜合考核學生理論與實踐相結(jié)合的能力。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞:CDIO理念;CAD;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)36-0127-02
我校于2011年被人力資源和社會保障部納入第二批工學一體化課改單位,學校非常重視這項改革,大刀闊斧的進行了教學模式的改革與創(chuàng)新,打破學科性課程體系,在廣泛而深入的企業(yè)調(diào)研和專家訪談基礎(chǔ)上,圍繞典型工作任務,重新構(gòu)建課程體系。建筑電氣CAD一體化課改中我們引入了CDIO 理念。本文結(jié)合CDIO理念,探索電氣專業(yè)“建筑電氣CAD”課程教學方法等相關(guān)問題。
一、建筑電氣CAD課堂教學中存在的問題
“建筑電氣CAD”是技工院校電氣專業(yè)的一門重要專業(yè)平臺課程。通過課程學習,旨在使學生掌握CAD 軟件的操作,并能應用于建筑工程施工圖的識讀、修改和繪制,以培養(yǎng)適應建筑工程施工、生產(chǎn)第一線急需的高技能人才。
近幾年來,技工院校在教學硬件條件方面得到了前所未有的提高,使得以前在理論課教室上CAD課程、學生上機練習的機會比較少的簡單教學模式有了極大改觀。但是仍存在以下問題。
1.教材內(nèi)容實際工程案例較少
現(xiàn)有的大部分CAD制圖教材的內(nèi)容雖然加入了相應的項目練習,但是仍然圍繞基本繪圖知識展開,沒有一個完整的工程實例。章節(jié)之間知識點零散缺乏系統(tǒng)性、連貫性,學生學完后對實際工程案例缺乏概念,根本完成不了實際工程圖的繪制。
2.教學手段單一
CAD 課程多在多媒體軟件實訓室授課,教師邊演示邊講解、學生邊看邊思考。這樣的教學方法相比以前進步很大,但仍有弊端。一是學生無法進行同步練習,容易丟失學習節(jié)奏;教師對學生掌握程度也難以掌控;二是教師需要低頭專注于電腦屏幕的演示操作,對學生聽課情況和課堂紀律容易忽視;三是教師演示什么學生就練習什么,照葫蘆畫瓢,教學手段依然帶有“填鴨式”色彩,不利于學生進行主動學習和探索學習。
3.無法培養(yǎng)團隊精神
CAD課程的學生練習環(huán)節(jié)往往都是由學生獨立完成,學生之間很少討論,遇到問題就會不假思索的詢問老師,學生操作中個體意識強烈,缺乏團隊協(xié)作精神。
二、CDIO理念的內(nèi)涵
CDIO是2001年由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等教育機構(gòu)創(chuàng)立的一種新型工程教育理念和教學應用模式[1]。CDIO 代表“構(gòu)思”(Conceive)、“設(shè)計”(Design)、“實施”(Implement)、“運行”(Operate)。
CDIO 理念內(nèi)涵是盡可能采接近工程實際的綜合性設(shè)計項目進行教學,使學生從內(nèi)容各不相同的工程實踐項目中學到的方法和能力是一致的,在教學中把理論與實踐有機結(jié)合,培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力和解決實際問題的綜合能力。
三、基于CDIO理念的教學改革
由于傳統(tǒng)的教學模式存在諸多弊端,難以滿足企業(yè)對實踐型人才的要求,因此基于對CDIO 理念的理解,教學改革的探索重點是培養(yǎng)學生的工程基礎(chǔ)知識、個人繪圖能力、人際團隊能力和工程應用能力。
1.改革教學方法
(1)實例教學法。在 CDIO理念的啟發(fā)下,課程初期(約1-2月)不再以“點、直線、圓”等基本指令為綱,而是精選針對性和代表性較強的繪圖實例,寓“指令”于“實例”,由淺入深、循序漸進地逐步講解。然后在實例演示中針對具體的指令操作再進行重點講解,最后學生結(jié)合實例進行上機練習。
值得注意的是,課程初期是圍繞“學生能熟練掌握CAD基本指令”的目標開展教學活動,此時學生基礎(chǔ)知識薄弱,不宜一步到位采用工程項目教學法。通過實例教學,能夠使學生對軟件操作有直觀感受,激發(fā)學習積極性,培養(yǎng)基本的識圖、制圖的能力和一絲不茍的工作作風,既滿足了學以致用的需求,也為下一步的工程項目圖繪制打下堅實基礎(chǔ)。
(2)工程項目教學法。CDIO 教育模式要求學生基于工程項目的全生命周期進行學習與實踐,以項目作為基礎(chǔ)知識傳授與基本技能掌握的載體[2]。結(jié)合“建筑電氣CAD”課程目標和特點、以及學生的實際情況,在工學一體化課改中我們提煉出了10個典型項目,它們均來源于工程實際,能將建筑和電氣制圖相關(guān)知識有機的結(jié)合起來,具體項目如表1 所示。
10個典型項目均為團隊合作項目,置學生于實際的工作環(huán)境中,使其能切身體會項目圖從構(gòu)思、設(shè)計到繪制、修改的完整過程,學生在項目進行過程中學習探索、綜合應用知識,鍛煉團隊精神、學習基本項目組織、管理,培養(yǎng)CDIO能力[3]。
需要注意的是,實際工程項目必然是“大而全”,包含了全部知識點,如果直接拿來就用于課程教學,教學目標極容易“跑焦”,學生也會一頭霧水,無從下手。因此,教師必須結(jié)合課程要求和學生實際對項目圖進行提煉加工,圍繞教學目標和課程重點對項目圖進行改造,比如項目5“繪制獨立別墅電氣照明工程圖”,教師授課前就需要對項目圖的建筑平面圖部分進行淡化處理,突出照明設(shè)備、開關(guān)、配電箱和接線,這樣教學目標就一目了然。
2.改革教學模式
為了推行CDIO教學模式,課程的整個實施過程都在多媒體軟件實訓室進行,保證學生人手一臺電腦,課程4 節(jié)連排,軟硬件環(huán)境的具備為真正實現(xiàn)了CDIO教學提供了有力支撐。
將班級學生進行分組(3~4 人為一組),每組學生的電腦圍成一圈,每組一個小組長,由小組長統(tǒng)籌安排成員具體工作任務。教師要求學生在規(guī)定的時間段內(nèi)合作完成相應的項目,其具體實施過程如圖1所示[4]。
任務描述階段(C):任務描述階段是項目開始的第一步,教師首先講解基本知識,將項目的任務、問題與知識導入,讓學生明確本項目要完成的任務。
任務討論階段(D):學生接到項目任務書后,自學完成該項目任務需要的知識和技能。在小組長的帶領(lǐng)下,獨立分析或小組研討項目的構(gòu)思、設(shè)計和實施路徑。
任務實施階段(I):學生按照設(shè)計方案、工程規(guī)范完成項目任務。學生在實踐中必然遇到很多問題,此時教師再分組對學生進行輔導,完成知識的深化和拓展。
總結(jié)評價階段(O):項目基本完成后組內(nèi)先對圖紙進行總結(jié)評價,發(fā)現(xiàn)錯誤或不足,進一步完善,最后由教師評價項目成績。
教學過程中,教師要做好“工程監(jiān)理”角色,小組長做好“項目負責人”角色,小組成員做好“工程技術(shù)人員”角色。通過職責分配,使學生熟悉并深入到工程環(huán)境中,培養(yǎng)其解決實際問題的能力。同時讓學生在不斷地碰撞和溝通中學會相互支持,共同進步。真正實現(xiàn)“在實踐中學習、在學習中實踐”。
3.改革考核模式
建筑電氣CAD課程以過程化考核取代期末考試,成績采用百分制。每個工程項目設(shè)計具體量化評價指標,所得總分按10%折算計入期末成績。項目二“繪制建筑平面圖”成績構(gòu)成如表2 所示。
表2 項目二“繪制建筑平面圖”成績構(gòu)成一覽表
內(nèi)容 要求 單項分數(shù) 實際成績
設(shè)置繪圖環(huán)境 設(shè)置繪圖界限、圖幅等 5
設(shè)置圖層 準確設(shè)置、使用圖層 10
繪制水平和垂直軸線 直線、偏移、陣列等指令使用正確 15
繪制墻體 兩層多線使用正確,可使用多種方法打開墻體 20
繪制門窗 墻體開口正確,熟練使用多線、圓弧等指令繪制門窗 15
繪制樓梯 樓梯臺階和扶手繪正確 10
文字標注 文字字體、大小、顏色等設(shè)置正確 10
尺寸標注 尺寸數(shù)字設(shè)置正確,尺寸標注大小合適 15
學習態(tài)度 學習的積極性、主動性、團隊意識、創(chuàng)新意識 10
考核模式以10個工程項目成績?yōu)樽ナ郑艽偈箤W生重視每個教學環(huán)節(jié),有效的調(diào)動了學生在整個課程學習中的積極性,避免了突擊應付考試的現(xiàn)象,從而顯著提升了教學效果。
四、教學改革的實施效果
建筑電氣CAD課程改革我們實施了2年,在摸索中不斷完善,得到學生的普遍歡迎,取得了良好的教學效果,主要體現(xiàn)在以下幾方面。
1.課堂活躍度大大增加。課堂不再是傳統(tǒng)的“你教我學”、枯燥的臨摹繪圖,開放性的課堂使學生成為主角。學生主動參與的熱情非常高,當其設(shè)計思路得到認可、工程項目圖通過驗收后,學生會對自己的成果感到非常自豪。
2.通過真實的工程項目練習,縮短了學生與實際工程的距離,提高了學生分析和解決實際問題的能力。
3.增強了學生的就業(yè)自信心。許多學生不再覺得工程項目高不可攀,發(fā)現(xiàn)“所學即所用”后內(nèi)心產(chǎn)生了強烈的自信心,為日后應聘較高層次的工作崗位打下堅實基礎(chǔ)。
五、結(jié)語
本文以CDIO理念為指導,探索了建筑電氣CAD一體化課程改革,旨在提升學生解決實際問題和團隊協(xié)作能力,提升教學效果,從而滿足企業(yè)工作現(xiàn)場對高技能人才的需求。實踐證明這種教學改革仍然面臨不少問題,例如典型項目的提取、工程項目圖的加工絕非一朝一夕之功,亟待深化完善。同時,開放性課堂使得教師對教學進度的掌握也變得困難,需要教師和學生的不斷磨合調(diào)整。這些問題的存在也是下一步深化課程改革的動力所在。
參考文獻:
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建筑設(shè)備是房屋建筑不可缺少的組成部分,包括給排水、供熱、通風空調(diào)、燃氣、供電等設(shè)備系統(tǒng),隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,建筑設(shè)備在建筑中的地位越來越重要,其投資已占建筑總造價的20%~35%[1]。為培養(yǎng)建筑設(shè)備工程技術(shù)人才,在建筑工程技術(shù)、建筑工程管理等專業(yè)中開設(shè)了《建筑設(shè)備工程》課程,課程內(nèi)容包括建筑給水排水工程、供暖工程、通風與空氣調(diào)節(jié)工程、建筑電氣工程、建筑智能化工程等,是一門理論和實踐密切結(jié)合的專業(yè)課程。
1 課程現(xiàn)狀
在傳統(tǒng)的教學模式下,課程設(shè)置知識點零散,教師對教學重難點難以透徹講解,學生對知識一知半解;教師注重知識的傳授,忽略職業(yè)能力的培養(yǎng);學生被動接受知識,對學習缺少積極性和主動性,學習效率低下,學習效果不理想,缺乏實踐機會和操作經(jīng)驗,學習過程脫離工程實際。為提高教學質(zhì)量,培養(yǎng)技術(shù)、技能型人才,學校及教師也采取了很多的方法,如使用設(shè)備教學模型、校內(nèi)實訓設(shè)備實操,校外實訓基地實訓,這些方法一定程度上增強的學生的學習興趣,提高了教學效果,但因為設(shè)備數(shù)量有限、場地和時間限制、實操考核標準無法統(tǒng)計分析來支持教學等原因,教學效果有待進一步提到。
2 課程改革
為進一步提高學生的學習積極性和主動性,增強學生的動手能力,提高教學質(zhì)量,并在學習過程中培養(yǎng)團隊合作能力、自我管理能力、創(chuàng)新能力、應急處理能力等社會能力與方法能力,借鑒CDIO教育模式[2]的理念,我們從以下四個方面進行了綜合改革:一是,重構(gòu)教學內(nèi)容,優(yōu)化教學設(shè)計;二是,采用以項目引領(lǐng)、任務驅(qū)動為主,其他多種方法綜合運用的教學方法;三是,采用三維虛擬教學進行沉浸式教學;四是采用賞識教育,自強故事分享,最美新聞人感悟等形式進行品格教育。
2.1 重構(gòu)教學內(nèi)容,優(yōu)化教學設(shè)計
教學內(nèi)容的選擇和優(yōu)化是教學改革的第一步。我們依據(jù)“分專業(yè)建立學習項目,分任務完成項目”的原則重構(gòu)了課程的教學內(nèi)容,將離散孤立的知識點進行充分融合,創(chuàng)建不同的學習項目,圍繞項目設(shè)計若干開放性的任務,依據(jù)實際工作過程組織教學[3]。重構(gòu)后的內(nèi)容包括建筑給排水工程、采暖工程、通風空調(diào)工程、建筑電氣工程基礎(chǔ)、建筑電氣工程、建筑智能化工程、建筑設(shè)備安裝及施工工藝三維虛擬仿真7個項目。每個項目包括若干任務,如項目建筑給排水工程包括建筑給水系統(tǒng)、建筑排水系統(tǒng)、室內(nèi)消防給水系統(tǒng)、建筑給排水施工圖組成及識讀方法三個任務;項目建筑電氣工程基礎(chǔ)包括建筑電氣基礎(chǔ)、電線電纜、建筑電氣配線施工工藝、電纜敷設(shè)施工工藝、建筑電氣工程施工圖組成及識讀方法五個任務等。
在每個任務中我們包括了四個內(nèi)容――以問題形式出現(xiàn)的任務導入、以理論講解形式出現(xiàn)的任務引領(lǐng)、以師生共同進行的任務實施、以學生為主完成的任務拓展。任務拓展部分設(shè)計成了兩個內(nèi)容--知識和技能。知識部分主要是鞏固課堂所學理論,并進行資料查閱等的訓練。技能部分主要以團隊形式或者個人獨立完成一些識圖、實訓操作等訓練為主。在任務導入階段學生可以思考、探討,從而進入學習狀態(tài),之后教師講解完成任務相關(guān)的理論知識,然后師生共同以互動的方式解決任務,最后通過任務拓展部分完成理論知識的復習鞏固、知識拓展以及實踐操作的訓練。內(nèi)容重構(gòu)后的優(yōu)點是在整個教學過程中是以培養(yǎng)學生的實際工程能力為核心,以教師為主導,以學生為主體,學生全過程主動積極參與,從而提高教學效果。經(jīng)過實踐,這樣的教學內(nèi)容設(shè)計在培養(yǎng)學生綜合能力方面是有效的。
2.2 任務驅(qū)動為主,多種教學方法并用
在內(nèi)容選取和編排上我們主要以項目為引領(lǐng),以項目下任務實施為驅(qū)動進行教學組織,這種項目引領(lǐng),任務驅(qū)動的教學方法能夠調(diào)動學生的學習積極性,從而發(fā)揮學生教學過程中的主體作用,增強學生參與意識,提高學習效率[4]。
在具體的方法選取上,我們還注重多種教學方法并用,從而提高教學效果。如在講述計算機網(wǎng)絡(luò)的功能這一內(nèi)容的時候,使用頭腦風暴法,讓同學們細數(shù)上網(wǎng)干什么,然后教師進行歸納總結(jié),學生在這一過程中參與度很高。再如在講述安全防范工程作用這一內(nèi)容的時候,使用案例教學法,教師選擇安防保衛(wèi)的具體案例進行教學引入,從而提高學生興趣。再比如講解任一工程時可以借助建筑實體模型及學校中的建筑物,使用現(xiàn)場教學法,讓學生在工程現(xiàn)場進行參觀,教師進行講解。綜合運用多種教學方法可以提高學生的參與度,提高學生的積極性,發(fā)揮學生在教學中的主體地位,最終提高學習效率。
2.3 采用三維虛擬仿真技術(shù),進行沉浸式教學
“實物仿真教學”雖然可以在一定程度上提高學生的學習積極性,但因時間、場地及設(shè)備數(shù)量等的限制,在具體的教學實施中的作用有限。使用三維仿真技術(shù)可以真正的實現(xiàn)以學生為中心,從而使教學過程轉(zhuǎn)教為學。三維虛擬仿真具有三大特性:沉浸性――具有以假亂真的存在技術(shù);交互性――可以實現(xiàn)人機交流;構(gòu)想性――可以根據(jù)需要開發(fā)不同的信息環(huán)境。利用三維虛擬仿真教學,學生以完成一個具體的任務為總目標,根據(jù)工藝流程,選取相關(guān)材料和設(shè)備進行工作,在教學軟件的提示下,依次完成目標。三維虛擬仿真教學可以真實的再現(xiàn)施工現(xiàn)場,實現(xiàn)逼真的施工流程及工藝細節(jié)再現(xiàn);也可以做到無限循環(huán),每個環(huán)節(jié)都可以反復操作;還可以對學生的學習過程進行實時考核,也能對信息進行統(tǒng)計分析。這種方法在提高學生技能,增強學生操作環(huán)節(jié),提高學習興趣等方面有非常大的優(yōu)勢。
2.4 課堂教學中的教育行為,促使品格養(yǎng)成。
學生在課堂教學過程中集中注意力的時間大約是25分鐘左右,之后就會出現(xiàn)注意力分散、不認真聽講等情形。根據(jù)這一規(guī)律,我們在課堂教學中利用5-8分鐘左右的時間進行品格教育。常用的方法是賞識教育法,自強故事分享,最美新聞人評論。賞識教育過程分成兩個階段――第一階段是自我賞識,第二階段是同桌、室友或者好朋友從各個角度賞識他,通過賞識教育,發(fā)現(xiàn)并表揚學生的優(yōu)點,從而提高學生的自信心。自強故事分享就是某同學講述假期或周末做兼職賺錢的故事,通過故事分享增強同學們的自立自強意識。最美新聞人評論就是評論電臺、電視、網(wǎng)絡(luò)上平凡的人做出的不平凡事跡,使同學們得到精神上的感化,進而提升品格。綜合運用以上方法,除進行品格培養(yǎng)之外,還可以活躍課堂氣氛,鍛煉同學的語言表達能力。(下轉(zhuǎn)第49頁)
[關(guān)鍵詞]建筑設(shè)備工程技術(shù);專業(yè)建設(shè);課程體系;能力培養(yǎng)
[中圖分類號]G420[文獻標識碼]A [文章編號]
一、建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)建設(shè)存在的主要問題
當前高職建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)中還存在著目標定位不準確的問題,對人才培養(yǎng)的目標沒有科學的界定。因此,科學、準確地定位人才培養(yǎng)的目標和思路是解決高職高專人才培養(yǎng)瓶頸的首要問題。高職院校屬于培養(yǎng)高等技能應用型人才的高校,學生的培養(yǎng)目標、知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)模式等與本科高校存在明顯區(qū)別。在人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建中既要注重培養(yǎng)學生與高等教育相適應的知識、能力和素質(zhì),更要突出職業(yè)教育的特點,以就業(yè)為導向,以取得職業(yè)認證為畢業(yè)考核條件,以培養(yǎng)職業(yè)化能力為核心,并通過創(chuàng)新培養(yǎng)方式來實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標[1]。
二、專業(yè)建設(shè)的思路
建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)是筆者所在學院2011年開始招生的新專業(yè),本專業(yè)主要是針對建筑行業(yè)快速發(fā)展而建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)人才嚴重不足的情況而設(shè)置的。本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)面向建筑業(yè)的給水排水、暖通空調(diào)、建筑電氣方向,具體的就業(yè)崗位包括建筑設(shè)備安裝施工員、造價員、質(zhì)檢員、安全員、材料員、資料員、設(shè)計助理、設(shè)備運行管理員等,畢業(yè)生工作單位主要是建筑設(shè)備施工企業(yè)、建筑施工企業(yè)、建設(shè)單位、監(jiān)理公司、建筑設(shè)計院、市政管網(wǎng)歸屬公司(如燃氣公司、熱力公司等)和物業(yè)管理公司等,畢業(yè)生可獲得的崗位資格證書包括設(shè)備安裝施工員證、造價員證、質(zhì)檢員證、安全員證、材料員證、資料員證、測量員證等。根據(jù)以上專業(yè)定位的需要,提出本專業(yè)建設(shè)的思路。
(一)專業(yè)建設(shè)的整體思路
建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)建設(shè)培養(yǎng)的是面向建筑設(shè)備安裝工程生產(chǎn)第一線的精通建筑設(shè)備工程技術(shù)又懂管理的高等技術(shù)應用性人才。本專業(yè)建設(shè)的整體思路可以確定為以建筑設(shè)備工程技術(shù)應用能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)和重點,以建筑設(shè)備工程施工管理能力培養(yǎng)為必要條件和拓展方向,突出專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)并將其作為專業(yè)建設(shè)的核心和特色,以建筑設(shè)備安裝工程設(shè)計能力作為人才培養(yǎng)的有益補充,專業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵是課程建設(shè)及其優(yōu)化整合。
(二)專業(yè)建設(shè)的核心
建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的是建筑設(shè)備水暖通和建筑電氣方向的高等技術(shù)應用性人才,本專業(yè)畢業(yè)生應具備較強的相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域就業(yè)競爭力、相應的擇業(yè)適應性和靈活性以及未來良好的職業(yè)發(fā)展能力。專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)是專業(yè)建設(shè)的核心,也是畢業(yè)生就業(yè)競爭力的可靠保證,這主要體現(xiàn)在以下幾方面:
第一,深入調(diào)查,及時了解建設(shè)行業(yè)、企業(yè)對本專業(yè)人才的需求情況,有針對性地優(yōu)化調(diào)整本專業(yè)的課程設(shè)置。突出以實際工程為背景的專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)訓練,構(gòu)建以項目導向、工作過程為教學組織特色的課程體系。通過開設(shè)建筑給排水、暖通空調(diào)、建筑電氣等方向的理論與實踐課程,使本專業(yè)畢業(yè)生達到理解與掌握專業(yè)知識,具備良好的專業(yè)實踐能力,適應本專業(yè)就業(yè)所面向的復雜工程環(huán)境和社會環(huán)境。
第二,主要能力與輔助能力緊密結(jié)合,要突出主要能力的培養(yǎng)。本專業(yè)是高等技術(shù)應用性專業(yè),畢業(yè)生的主要能力定位于建筑設(shè)備安裝施工技術(shù)與管理,這是就業(yè)的主要渠道,而輔助能力包括建筑設(shè)備工程施工圖設(shè)計助理以及建筑設(shè)備系統(tǒng)運行管理。這兩種能力需要緊密結(jié)合,突出主要能力的培養(yǎng),使畢業(yè)生成為建筑設(shè)備安裝行業(yè)、企業(yè)稀缺的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才。
第三,強化本專業(yè)實際應用能力的動手訓練。把校內(nèi)實訓基地建設(shè)成能夠體現(xiàn)教學與實踐一體化的教學平臺,通過與企業(yè)合作,擴大校外實習基地規(guī)模,為學生在企業(yè)頂崗實習與就業(yè)提供平臺。在校期間完成建筑給排水工程、供熱工程以及建筑電氣課程設(shè)計,依據(jù)真實工程背景完成建筑工程測量實訓和建筑設(shè)備施工技術(shù)綜合實訓,具備符合就業(yè)需要的上手操作能力和實際工作能力,實現(xiàn)教學與就業(yè)的零距離對接。
第四,推行雙證書制度。強化學生職業(yè)能力的培養(yǎng),實行課程設(shè)置與建筑業(yè)職業(yè)崗位資格證書要求相結(jié)合,資格證書與職業(yè)崗位相一致,使畢業(yè)生適應職業(yè)崗位標準要求。在專業(yè)教學改革中,合理設(shè)置理論課程和實訓項目,使學歷教育和職業(yè)技能教育相融通。在正常專業(yè)教學的同時,能夠完成或基本完成職業(yè)培訓任務,達到職業(yè)技能鑒定規(guī)范基本要求,做到專業(yè)教學與職業(yè)技能鑒定培訓的真正互相溝通銜接。學生在畢業(yè)時不僅獲得大專文憑,同時獲得相應職業(yè)技能證書,參加工作后能通過考試取得建筑設(shè)備專業(yè)貳級建造師及以上執(zhí)業(yè)資格證書,從而為就業(yè)和職業(yè)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
第五,強化專業(yè)適應能力。本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)范圍很廣,可在建筑業(yè)企業(yè)第一線從事建筑設(shè)備安裝工程施工技術(shù)與管理工作,可在建設(shè)單位及監(jiān)理公司從事建筑設(shè)備水暖通以及建筑電氣方面的監(jiān)督管理工作,可在建筑設(shè)計院從事建筑設(shè)備安裝工程設(shè)計助理工作,還可以在市政管網(wǎng)歸屬公司以及物業(yè)公司等單位從事設(shè)備系統(tǒng)運行管理工作。畢業(yè)生應具有較為扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)和較強專業(yè)實踐能力,強化專業(yè)適應能力,就會不斷地拓寬就業(yè)范圍。
三、課程體系建設(shè)的思路
本專業(yè)強調(diào)的是建筑設(shè)備工程技術(shù)的應用性,在課程體系建設(shè)過程中以模塊化為基本結(jié)構(gòu),以專業(yè)崗位群所需職業(yè)能力為框架,以學生獲得職業(yè)行動能力和職業(yè)生涯可持續(xù)發(fā)展為目標,以典型工作任務、工作過程為線索,確定課程結(jié)構(gòu),以專業(yè)核心技能和新技術(shù)為主線,優(yōu)化課程內(nèi)容,構(gòu)建理論教學與實踐教學相結(jié)合的課程體系。按照公共學習領(lǐng)域、專業(yè)學習領(lǐng)域和拓展學習領(lǐng)域三個模塊進行模塊化設(shè)計,形成以職業(yè)崗位和職業(yè)能力需要為根本的專業(yè)課程體系。這一課程體系體現(xiàn)出理論與實踐教學、素質(zhì)教育與專業(yè)技術(shù)教育的相互融合,能夠?qū)崿F(xiàn)教、學、做一體化的教學效果,重點培養(yǎng)學生的實際動手能力,突出了人才培養(yǎng)的專業(yè)技術(shù)應用能力。
(一)課程體系建設(shè)應以職業(yè)崗位需求為依據(jù)
根據(jù)建筑設(shè)備安裝行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位的任職要求,參考建筑設(shè)備安裝工程施工員、質(zhì)檢員、安全員、資料員的職業(yè)資格標準和學生實際,制定突出能力培養(yǎng),適應企業(yè)崗位實際需要的課程體系。結(jié)合實際施工過程,建立符合行業(yè)崗位群需要的理論與實踐相結(jié)合的課程體系。
(二)課程體系建設(shè)的實施方法
1、培養(yǎng)目標和課程體系要保持一致
在本專業(yè)的培養(yǎng)目標中,應明確專業(yè)知識和操作技能,明確就業(yè)崗位群。在課程體系中要規(guī)定各門課程的界限,避免出現(xiàn)知識介紹的漏洞和重復。教學時要根據(jù)課程容量確定,重點突出對學生專業(yè)能力的培養(yǎng),將建筑設(shè)備安裝行業(yè)企業(yè)對人才的需求和建議充分體現(xiàn),從而使畢業(yè)生的專業(yè)實踐能力滿足就業(yè)崗位的需求。
2、課程體系符合職業(yè)能力需要的廣度和深度應進一步加強
滿足職業(yè)能力的需要是本專業(yè)課程體系建設(shè)的任務。相關(guān)課程應以職業(yè)崗位課程為切入點進行教學改革,以建筑設(shè)備工程工作任務為載體,通過崗位工作過程與教學過程分析,完成專業(yè)知識的解構(gòu)與重構(gòu)。以崗位能力培養(yǎng)為中心,突出應用知識的針對性,確定課程教學內(nèi)容。加強崗位技能訓練,突出學生施工過程要素控制、驗收環(huán)節(jié)質(zhì)量控制、工序交接進程控制的能力培養(yǎng),形成以任務驅(qū)動、工作過程導向的課程開發(fā)思路,實現(xiàn)基于工作過程進行工學結(jié)合課程開發(fā)與構(gòu)建的有效途徑。還要針對專業(yè)核心課程逐步開展精品課建設(shè),從而提升課程建設(shè)的質(zhì)量和影響力,以此來推動教材建設(shè)水平、專業(yè)教師隊伍的整體素質(zhì)和學生專業(yè)核心能力的提高。
3、優(yōu)化實踐教學,突出專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)[2]
專業(yè)實踐能力培養(yǎng)是專業(yè)建設(shè)中的核心問題,實踐教學是培養(yǎng)學生專業(yè)動手能力的主要途徑。在實踐教學課程的建設(shè)方面,應考慮以下內(nèi)容:
1)專業(yè)實踐教學
專業(yè)實踐教學應與理論教學相輔相成,形成人才培養(yǎng)突出實踐能力培養(yǎng)的特點。實踐教學應保持教學內(nèi)容與實際工作內(nèi)容的一致性、實訓項目與崗位工作任務的一致性,提高學生質(zhì)量意識、建筑節(jié)能意識和涉外工程能力,突出職業(yè)化、實用性和針對性。實踐教學過程還應與產(chǎn)學研合作教育相結(jié)合,建立相對穩(wěn)定的校內(nèi)外實踐教學基地,采取專兼職教師相結(jié)合,做好實踐教學基礎(chǔ)建設(shè)工作。另外還要努力開展訂單式培養(yǎng)和工學交替等教學模式的探索與應用,進一步提高學生的專業(yè)實踐能力。
2)暑假生產(chǎn)實習
由于高職教育的特點,需要畢業(yè)生具有較強的專業(yè)實踐能力。分別利用好大一和大二課程結(jié)束后的暑假進行認識與生產(chǎn)性實習對提升學生實踐能力具有十分重要的意義。通過指導教師的統(tǒng)一安排和指導,由學生在假期內(nèi)自主聯(lián)系實習單位并自主實習,對學生綜合素質(zhì)與實踐能力的培養(yǎng)具有較好的促進作用。
3)畢業(yè)設(shè)計的指導方法
畢業(yè)設(shè)計是使學生真正利用所學開展實質(zhì)性工作的極好手段。由于學生的畢業(yè)設(shè)計主要是在校外完成,教師對學生畢業(yè)設(shè)計的指導方法就顯得非常重要。筆者所在學院采用畢業(yè)設(shè)計管理系統(tǒng)進行過程管理,教師除利用系統(tǒng)進行各階段文檔內(nèi)容評閱外,還采用電子郵箱、飛信和電話聯(lián)系等多種方式與學生進行溝通,幫助學生選題并掌握畢業(yè)設(shè)計的基本方法。在畢業(yè)設(shè)計指導過程中,指導教師一般采用遠程交流、指導與控制,因此要求學生在實習現(xiàn)場也要明確現(xiàn)場的指導教師。通過采用雙導師制,并以現(xiàn)場指導教師為主進行畢業(yè)設(shè)計,極大地促進了學生專業(yè)實踐能力的提高,為學生畢業(yè)后的就業(yè)與發(fā)展提供了保障。
4)搞好學生課外學習實踐活動
組織學生開展各種形式的科技小組活動,參加科技競賽,參加崗位培訓,獲取相應證書。邀請專家為學生做專題報告,了解前沿科技動態(tài),啟迪人生價值追求,拓展思維,激發(fā)創(chuàng)新意識。引導學生廣泛參與專業(yè)生產(chǎn)實踐活動,以組織課外專業(yè)領(lǐng)域科技競賽等手段,促進學生開展創(chuàng)新與科研活動效果。這些方法可以增強學生的動手能力,提高學生的科技創(chuàng)新能力,對學生技能素養(yǎng)有效提高提供了良好的平臺。
4、加強校企合作共建實訓基地的過程中企業(yè)的參與力度[3]
按照“共建、共享、共贏”的原則,加強校企合作共建生產(chǎn)性實訓基地的建設(shè)模式,專業(yè)核心技能的訓練項目都有對應的生產(chǎn)性實訓基地,同時在現(xiàn)有實訓基地基礎(chǔ)上改造、擴建、新建實訓基地。主動邀請建筑設(shè)備安裝行業(yè)企業(yè)的專家參與本專業(yè)建設(shè),發(fā)揮他們對本專業(yè)課程體系建設(shè)的宏觀指導作用。
四、專業(yè)實踐能力培養(yǎng)的實現(xiàn)過程
本專業(yè)學生專業(yè)實踐能力培養(yǎng)分為三個階段:第一、二階段以真實工作過程和工作環(huán)境的單項實訓、綜合實訓來培養(yǎng)學生的職業(yè)能力,第三階段通過頂崗實習的教學環(huán)節(jié),達到畢業(yè)后能上崗的目的。學生專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)需要優(yōu)質(zhì)的實踐教學硬件和軟件條件,學校和企業(yè)共同設(shè)計開發(fā)與職業(yè)崗位相適應的實踐教學體系,通過與產(chǎn)業(yè)對接,以校企共建的方式創(chuàng)新校內(nèi)外實訓基地,通過“校企合作、專兼結(jié)合”的原則,建設(shè)具有雙師型、雙師結(jié)構(gòu)的優(yōu)秀教學團隊。在此基礎(chǔ)上,本專業(yè)學生實踐能力的培養(yǎng)就會得到可靠保證,人才培養(yǎng)水平將會不斷提升,更加滿足學生就業(yè)和職業(yè)發(fā)展的需要。
Research on Specialty Construction of the Building Equipment Engineering Technology in Higher Vocational Education
Lin Li
( Hebei Vocational & Technical College of Building Materials, Hebei Qinhuangdao 066004)
Abstract: In this article, according to the existing specialty construction problems of the buiding equipment engineering technology in higher vocational education, put forward the overall thoughts of the specialty construction.making clear the implementational method of the curriculum system construction though expatiating on the construction conception of specialized course system, finally analyzed and summed up realization process of the practical ability training.
Key words: building equipment engineering technology; specialty construction; curriculum system; capacity training
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:建筑設(shè)備自動化;暖通空調(diào)系統(tǒng);課程建設(shè)
中圖分類號:TP29 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)23-0112-02
“建筑設(shè)備自動化”(BAS)是鄭州輕工業(yè)學院建筑電氣與智能化、建筑環(huán)境等專業(yè)的專業(yè)課程,課程涵蓋建筑安裝工程的水、電、暖通空調(diào)、消防安防、照明控制、智能化系統(tǒng)等大部分專業(yè)設(shè)備的檢測、控制、連鎖保護等自動化監(jiān)控技術(shù)和方法。課程內(nèi)容范圍廣,信息量大,設(shè)備種類多、控制方式復雜。通過課程學習,學生可以了解掌握上述系統(tǒng)的基本概念與自動化監(jiān)測、控制及安裝施工方法,熟悉建筑設(shè)備的智能化控制技術(shù)和控制策略,了解或熟悉BAS系統(tǒng)中傳感器的選型、設(shè)備安裝技術(shù)與安裝方法、控制器的組成和智能控制技術(shù)的應用、控制策略和調(diào)節(jié)方法,執(zhí)行機構(gòu)的類型、作用和控制原理,為學生從事建筑安裝工程控制系統(tǒng)的研究、設(shè)計、安裝施工及監(jiān)理打下基礎(chǔ)。筆者從事多年該課程教學和科研工作,下面對該課程建設(shè)進行探討。
一、教學體系建設(shè)
1.抓好與前序課程的銜接
“建筑設(shè)備自動化”中講述的主要內(nèi)容是對建筑內(nèi)安裝的各種設(shè)備進行監(jiān)測控制,課程涉及傳感器技術(shù)、控制理論與控制技術(shù)、電子技術(shù)、暖通空調(diào)技術(shù)、熱力學、現(xiàn)場總線技術(shù)、DDC(直接數(shù)字控制)、PLC(可編程控制)和單片機控制技術(shù)、工程安裝工程施工技術(shù)以及金屬材料、機械加工知識。在課程講授過程中,前序課程知識會貫穿到教學始終,因此,學生學好前序課程十分重要。比如:傳感器技術(shù)要學好傳感器的種類、測量范圍和安裝方法;控制技術(shù)要使用PID等調(diào)節(jié)控制技術(shù)、串級控制方法等;電氣系統(tǒng)的監(jiān)測控制就要具有供配電系統(tǒng)的繼電保護及各電量的測量、控制、保護知識,暖通空調(diào)和給排水系統(tǒng)的監(jiān)控要用到熱力學、流體力學等。此外,電子技術(shù)、總線技術(shù)、建筑設(shè)備安裝施工技術(shù)(含傳感器、控制器、執(zhí)行器等)、編程技術(shù)等專業(yè)知識也是課程中要涉及應用的。因此,在學生進行入校專業(yè)介紹時,要對學生灌輸相關(guān)的知識信息,使學生重視課程體系的連續(xù)性。
2.與學生就業(yè)的銜接
本課程講解了水電暖通和各類智能化(弱電)系統(tǒng)的監(jiān)測、控制、連鎖及控制系統(tǒng)的組成、控制策略及施工組織與技術(shù),實驗室購買和自制了相應的實驗設(shè)備,學生的認識實習和專業(yè)見習,也參觀觀摩了實際設(shè)備的運行和監(jiān)控情況,使學生對建筑設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)計、編程、施工、運行管理不再陌生,對建筑設(shè)備節(jié)能、智能控制方法及相關(guān)實際控制模塊和組態(tài)軟件有一定了解。在以后工作中,不論采用何種控制技術(shù)廠家的控制模塊,其課程中學習的基本控制思想、控制方法都可以應用到其系統(tǒng)中去,從而很快地融入實質(zhì)性工作,對學生畢業(yè)后得到社會的認可有很大幫助。
3.與先進控制技術(shù)的銜接
暖通空調(diào)、電氣控制、弱電控制與組網(wǎng)技術(shù)等都隨著時代的進步而不斷發(fā)展,特別是控制技術(shù)、控制策略和控制設(shè)備,發(fā)展速度更是居于各學科的發(fā)展前沿,有很多新技術(shù)和設(shè)備可以應用到控制系統(tǒng)中去,如現(xiàn)場總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻技術(shù)、無線傳感和控制技術(shù)、模塊化控制單元、組態(tài)軟件、直接數(shù)字控制技術(shù)等,在建筑設(shè)備控制中發(fā)揮越來越大的作用。課程通過對這些技術(shù)在建筑設(shè)備中的應用情況的介紹和部分技術(shù)在實際實驗過程中的應用,使學生熟悉了解較為前沿的應用技術(shù)。
二、教學方法實施
1.實物、圖紙(片)、參觀、演示相結(jié)合
“建筑設(shè)備自動化”課程實踐性強,涉及的大型設(shè)備種類多、系統(tǒng)復雜,比如HVAC系統(tǒng)的冷熱源(制冷機組和鍋爐、換熱器等)、冷凍水、冷卻水及其補水、新風機組、全空氣空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置;電力系統(tǒng)的設(shè)備工作狀態(tài)、開關(guān)的狀態(tài)、電流電壓值、功率因數(shù)及照明的時間控制方法;消防的檢測與聯(lián)動、安防設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng);電梯工作狀態(tài)監(jiān)測,以及其他弱電系統(tǒng)監(jiān)控。對小型設(shè)備的測量控制可以購買或自制實驗裝置;對于大型設(shè)備,由于教學條件和實際實驗室條件的限制,一般難以建立與實際相符合的大型實驗中心來容納大量的系統(tǒng)設(shè)備。因此,對系統(tǒng)整體上的理解就必須通過參觀實際現(xiàn)場并在課件中加入圖紙、圖片、動畫或者通過設(shè)備的實物展示進行演示與觀摩。在教學組織過程中,需要查閱各種設(shè)備資料,在多媒體教學課件中引用大量圖紙、圖片說明設(shè)備的外形、型號、規(guī)格、使用情況,以及在實際工程中的應用,并通過案例說明其系統(tǒng)組成和測試、使用方法。
鄭州輕工業(yè)學院建筑電氣與智能化專業(yè)設(shè)立以來購置了多臺套HVAC系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)、電力設(shè)備與照明監(jiān)測控制系統(tǒng)、消防、安防系統(tǒng)的監(jiān)測等實驗實訓設(shè)備,通過這些系統(tǒng)的模擬運行使學生對實際的BAS控制設(shè)備有比較深入的了解,配合校外實際場地中的認識實習,使得BAS講述的知識和實際設(shè)備建立認識上的聯(lián)系,并且通過觀摩設(shè)備及控制系統(tǒng)的運行情況深入了解和剖析現(xiàn)場控制系統(tǒng)的實際運行情況及各控制系統(tǒng)存在的優(yōu)缺點。
比如:在課件中加入了各專業(yè)的實際施工圖紙,對系統(tǒng)的設(shè)備布局、管道配置、線路走向、線路選型與智能化控制方法、施工方法、工程預算進行實物講解,提高了學生的學習興趣,使學生從感性上充分了解實際系統(tǒng)的組成和圖紙中設(shè)備、設(shè)施的設(shè)計方法。
2.對典型的BAS總線系統(tǒng)和典型的控制廠商的控制模塊及組態(tài)軟件進行介紹
建筑設(shè)備自動化與現(xiàn)場總線技術(shù)結(jié)合緊密,目前主要的建筑方面的現(xiàn)場總線技術(shù)包括BACNET、Lonworks等,實驗設(shè)備中采用了部分總線技術(shù),也應用了一些廠家如力控的組態(tài)軟件。
BAS的控制設(shè)備可以是DDC控制、PLC控制或單片機控制。在BAS中一般以DDC控制為主進行介紹,但是,在一般實際控制場合,PLC和單片機系統(tǒng)應用卻更加廣泛。因此,在講授課程和進行實驗實訓的過程中,要求學生復習前序的PLC控制,以及在實驗實訓過程中對常用的DDC和PLC器件進行適度介紹,并購置單獨的DDC實驗裝置進行模擬試驗,以便和實際控制系統(tǒng)接軌。
幾本比較典型的教材中對設(shè)備的程序控制涉及較少,而這又是對設(shè)備自動化有深入理解的關(guān)鍵,因此,需要加入一些程序設(shè)計方面的知識介紹。
三、實驗體系建設(shè)
1.HVAC(暖通空調(diào))系統(tǒng)實驗設(shè)備的設(shè)置
暖通空調(diào)系統(tǒng)的實驗設(shè)備比較多,國內(nèi)很多廠商都推出了自己的實驗設(shè)備,比如杭州、北京、華中、東北等一些學校和企業(yè)。這些實驗設(shè)備通過對暖通空調(diào)系統(tǒng)的模擬,讓學生對暖通空調(diào)的控制方法有一定了解。但是,實驗設(shè)備規(guī)格型號較小,不能模擬實際空調(diào)的實際運行情況,實際工程中的一些設(shè)備不能安裝,比如大多數(shù)的設(shè)備安裝有模擬蝶閥(新風、回風、排風用)、過濾器、盤管(冷凍水)、風機等,但這些模擬設(shè)備與實際設(shè)備差別很大,運行效果和實際設(shè)備基本不吻合,只能給學生提供概念上的感性認識。其他空調(diào)常用設(shè)備,如靜壓箱、消音器、實際的彎頭、三通、四通等無法在系統(tǒng)中體現(xiàn)出來,驗證不了空調(diào)系統(tǒng)的實際運行效果,達不到空調(diào)系統(tǒng)對氣流組織、溫度場分布等要求的技術(shù)效果,控制系統(tǒng)也顯得簡陋。因此,如果利用實驗室的場地條件安裝比較成套的實際空調(diào)系統(tǒng),對學生了解實際工程情況、開展建筑節(jié)能技術(shù)研究和驗證是很有用處的。
我專業(yè)已經(jīng)將在實驗室安裝實際空調(diào)系統(tǒng)提出方案并進行了預算。將相鄰的幾個實驗室組成一個小型空調(diào)系統(tǒng),安裝實際工程使用的空調(diào)設(shè)備,組成和工程實際相符合的實際通風、供冷供熱冷熱水系統(tǒng)(模擬兩管制、三管制、四管制系統(tǒng)),安裝與工程實際一樣的檢測控制設(shè)備,讓學生通過檢測實際的空調(diào)運行參數(shù),根據(jù)參數(shù)選擇監(jiān)控方式,以期鍛煉學生處理實際工程能力,為其就業(yè)打下基礎(chǔ)。
我們在現(xiàn)有的電力配電、弱電(消防、安防、綜合布線)、暖通空調(diào)實驗室之間安裝小型空調(diào)系統(tǒng),在三個實驗室分別布置風機盤管、空調(diào)機組、VAV變風量末端系統(tǒng),通過風道、水管連接形成比較符合實際的空調(diào)系統(tǒng)。冷源采用小型冷水機組,熱源采用熱水器和小型板換,通過轉(zhuǎn)換開關(guān)構(gòu)成兩管制系統(tǒng)。冷凍水、冷卻水系統(tǒng)也有相關(guān)的小型設(shè)備,既可以讓學生對系統(tǒng)有直觀了解,也可以結(jié)合課程講授的內(nèi)容進行控制策略的驗證,還可以為教師和學生的科研提供實際的系統(tǒng)支持。
2.水循環(huán)模擬系統(tǒng)的設(shè)置及驗證
我們將消防給水系統(tǒng)和生活給水系統(tǒng)結(jié)合起來,模擬實際的高位水箱給水系統(tǒng)、壓力給水系統(tǒng)和二級泵給水系統(tǒng)。通過測量流量、壓力、溫度等參數(shù),讓學生利用實際控制模塊制定控制策略模擬系統(tǒng)的運行,達到理論聯(lián)系實際的效果。
四、智能化算法與技術(shù)的應用研究
本專業(yè)名稱為建筑電氣與智能化。智能化是重要的教學環(huán)節(jié)。因此,在教學過程中和課后學生自習時,讓其閱讀相關(guān)課外知識,以期提高其就業(yè)競爭力。
比如,我們通過組織學生參加全國大學生節(jié)能減排大賽,在做系統(tǒng)方案時適當介紹AHP算法、shaply值法、topsis方法、粒子群算法等在控制方面的應用,將參數(shù)對實際控制結(jié)果的情況進行分析,綜合考慮各方面權(quán)重對控制效果的影響,在制訂HVAC和水系統(tǒng)控制策略時綜合考慮溫度、流量、壓力、風速、管道附件對系統(tǒng)的影響權(quán)重,達到系統(tǒng)優(yōu)化控制的目的。