建筑防雷接地技術課程項目式教學研究

王曉輝

摘 要：該研究嘗試將一個具體的建筑物系統的外部和內部防雷保護設計工程案例貫穿于建筑防雷接地技術課程之中，教師對相關的知識進行講解，由學生逐步完成項目方案的確定、實施、圖紙繪制及匯報總結等，強調了學生在教學活動中的主體地位，充分調動了其學習的積極性，達到了較好的教學效果。

關鍵詞：項目式教學 建筑防雷接地 建筑電氣設計 教學研究

中圖分類號：TU856 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-0-02

建筑防雷接地系統設計是建筑電氣設計中強電系統設計的一部分，其設計理論和方法在我院建筑防雷接地技術課程中進行了講解和闡述。建筑防雷接地技術課程既是一門工程技術類課程，也是一門綜合性較強的課程。對于建筑類院校建筑電氣相關專業的學生來講，無論其畢業之后從事工程設計、施工還是工程管理方面的工作，該課程均具有重要的地位和作用。而且建筑防雷接地系統的設計與其他專業課程均有密切的聯系，但此部分內容在其他課程中均未涉及。此外，由于建筑電氣的工程設計多以國家規范標準為依據，使得課程的講授形式單調、內容枯燥，不能很好地調動學生學習的積極主動性，也不利于學生創新能力的培養。同時由于雷擊建筑物現象的隨機性和復雜性，該課程無法進行相應的實驗環節設置，學生較難直觀地想象建筑物或電氣設備遭受雷擊損壞的嚴重程度，理論與實際無法對應，進而限制了其對防雷保護設計方法的理解和掌握。

1 在建筑防雷接地技術課程中應用項目式教學的意義

所謂項目式教學是讓學生在教師的指導下通過完成一個完整的“工程項目”而進行學習的教學活動[1]，在這一教學過程中教師圍繞著項目組織和開展教學，學生全部或部分獨立組織、安排學習行為，解決在項目中遇到的困難，提高了學生的興趣，調動了學生學習的積極性，能更好的發揮學生在學習中主體地位[2]。

鑒于建筑電氣相關專業學生的專業特點，多數學生畢業之后將從事建筑電氣的相關工作，而建筑防雷接地系統設計也是建筑電氣設計的重要環節。作者在實際教學過程中發現學生雖然在課堂上學習了相關的理論知識，但是在與實際工程相結合時存在較大的困難。由于雷電對建筑物危害的方式和過程較為復雜，而且建筑防雷系統設計以工程性為主，其中不乏相應的規范條文和施工方法的講解，因此將該課程的主要知識融入一個實際的工程項目中，以實際應用講解理論知識，可以使學生更系統地理解抽象的雷電防護方法、使課堂講解形象易懂，調動起學生學習的積極性，使學生將本課程所學內容和方法與其他專業課程的內容融會貫通，靈活運用。同時，在建筑防雷接地技術課程中應用項目式教學還可以更好地與學生的畢業設計、就業等環節密切銜接，提高學生學習的主動性，培養學生積極、主動地制定解決問題方案的能力、應變能力和創新能力。

2 項目教學在建筑防雷接地技術課程中的實施

在建筑防雷接地技術課程中以一個實際的工程項目為主線，在實施教學活動的整個過程中，始終以學生為主體，教師施以輔助作用。其具體的實施過程包括以下

幾步[3]。

（1）講解相關知識，布置任務

建筑電氣設計中的建筑防雷接地系統設計是對建筑物進行直擊雷、側擊雷和感應雷的雷電防護設計，以及設計建筑物的接地系統設計[4]。由于雷擊現象比較抽象，若只是泛泛地講解知識點學生理解起來會比較困難，因此在上課時首先以一個建筑群作為設計對象，引入某一建筑物遭受雷擊的情景，引導學生思考如何保護建筑物及內部設備不受雷擊損壞，并以此作為該課程的主要任務，使學生對將要學到的知識和課程要求有所了解，做好準備。以此任務為主線，循序漸進地講解雷電危害的形式、防雷保護器件、接地的概念及建筑物防雷保護的設計內容等。除課堂講授之外，課余時間布置學生查閱相關資料，尋找解決問題的方法和手段。

（2）學生分組，確定分工

學生根據自己的興趣自愿組合，三人為一個小組，每人有不同的任務，協作完成查閱資料、確定解決方案、完成項目和項目展示等工作。

在進行每一部分的防雷保護設計前，要求學生以小組為單位對該部分的內容進行充分的調研，并進行匯報和評價，使學生提前了解即將講授的內容并參與教學過程，從而調動學生的積極主動性。

（3）實施過程中的具體任務

貫穿于建筑防雷接地技術課程中的項目是某一建筑群的防雷接地系統設計，該項目要求學生靈活運用所掌握的知識，對建筑物的內部以及外部防雷接地系統進行設計，并運用AutoCAD軟件繪制相關的施工圖紙。

在項目實施過程中，教師的作用是講解相關的知識點，解答學生的問題，并對其項目進展起輔助作用。

（4）項目評價

課程的考核主要以每組的最終成果為依據。首先由小組進行陳述，每組由一名代表展示講解本組的項目完成情況，對本組的工作進行總結、答辯；

其次，進行小組互評，其他各組針對展示情況進行質疑、提出意見；

最后是教師點評，教師對該組的項目完成情況、在各個項目工作中出現的問題及其他各組的提問情況進行總結。

3 實施效果

為了對該項目教學方式在建筑防雷接地技術課程中實施的效果進行評定，達到最優的教學效果，除了上述的各部分課堂內容安排之外，作者還設計了以下相關的

環節：

調查問卷。在課程結束后，作者設計了針對該課程上課內容、形式等的調查問卷，要求學生如實填寫，并對該課程提出自己的意見。根據收回的調查問卷，95.7%的學生對這種將建筑物的防雷設計工程項目貫穿于課程中的授課方式比較樂意接受，并愿意積極地參與其中，也學會了將課本中的理論知識靈活地應用于實際工程的方法。

其他老師蒞臨指導。在學生匯報、教師點評的相關課程環節中，請學院其他經驗豐富的教師參加并提出寶貴的意見，以便在后續課程中進一步改進完善。

由于該課程內容的特殊性，無法在課程中設計相應的實驗環節，為了幫助學生將課堂所講授的概念和方法與實際結合起來，加深對課程內容的理解和掌握，教學過程中安排學生到相關的施工工地參觀，并有針對性地為學生展示相應的防雷保護器件和儀器，介紹其使用及安裝方式。同時輔以PSCAD、MATLAB等仿真軟件模擬雷電產生的危害以及演示雷擊對建筑物和電氣設備產生的損壞及防雷設計施工過程的視頻資料和照片等更直觀的形式，以彌補無法進行實驗學習的不足，幫助學生生動地、快速地理解和接受知識點及規范

內容。

4 結語

（1）嘗試創新教學模式，在建筑防雷接地技術課程的講授過程中，以一個具體的建筑物系統的防雷保護設計貫穿課程的始終，圍繞此系統提出雷擊時待解決的問題和目標，并對總目標和各環節進行細化，以建筑防雷系統設計過程中的知識結構來組織課程內容，采用循序漸進的方法將基本的概念、知識點和防雷設計思想融入建筑物的外部、內部等建筑物各部分防雷保護系統的設計過程中。

（2）設計相關的課后任務，安排學生以小組形式完成并進行匯報，使學生參與到教學過程中，從而激發學生的學習熱情，挖掘學生的學習潛能，使學生在掌握知識技能的同時，提高其對工程問題的判斷能力、分析能力和解決能力。體現了學生在教學活動中的主體地位，也充分發揮了教師的協助作用。

（3）充分發揮多媒體教學的優勢，將PSCAD、MATLAB等軟件應用到課程教學中，使學生更直觀地體會到雷電對于建筑物的危害途徑和方式，進而有針對、有目標地采取防雷保護措施。

（4）注重與學生其他專業課程的銜接，如建筑供配電、配電網綜合自動化技術、建筑電氣CAD等課程，幫助學生將所學的專業知識融會貫通，靈活運用。

（5）由于建筑防雷接地系統的設計多屬于實際工程施工設計內容，為使學生能真正地與實際工程結合起來理解掌握本課程內容，在課程教學中除安排相關的工地現場參觀之外，還增加了多項與課程內容相關的工程施工操作的視頻內容，如講授建筑物接地電阻的測量時，在測量方法講解之后輔以實際測量的錄像視頻，使學生對于測量的步驟和方法有更直觀地了解和

掌握。

（6）在建筑防雷接地技術課程中采用項目式教學的方式得到了學生的認可和積極參與，其實際應用效果較好。

參考文獻

[1] 于英，羅向榮.項目教學法的研究與實踐[J].科技信息（科學教研），2007（12）：119.

[2] 王道俊，王漢瀾.教育學[M].北京：人民教育出版社，1999.

[3] 張艷梅，林蕓.在電力拖動課程中運用項目教學法的研究[J].中國校外教育，2009（12）.

[4] 張小青.建筑防雷與接地技術[M].北京：中國電力出版社，2003.