□蔣盼盼 胡艷 蔣新波 林瓊
建筑電氣與智能化專業實踐教學改革
□蔣盼盼 胡艷 蔣新波 林瓊
建筑電氣與智能化專業本科教育以培養應用型人才為主,因此需要尤其重視實踐教學。針對目前建筑電氣與智能化專業本科實踐教學存在的問題,從教學體系、教學方式、教師教學配合、產學研合作和實踐教學考核方法五個方面進行實踐教學改革。通過以上幾個方面的改革,使得建筑電氣與智能化專業實踐教學更符合本專業培養目標,為提高建筑電氣與智能化專業本科人才的工程實踐能力和市場競爭力提供了有力的保障。
建筑電氣與智能化;應用型人才;本科實踐教學
建筑電氣與智能化專業是介于土建和電氣兩大學科之間的一門綜合學科,融合了土木工程、建筑電氣、信息技術和計算機通信技術等多種學科與技術。近年來,隨著智能建筑的興起和發展,建筑逐漸實現了樓宇自動化、辦公自動化、設備管理自動化和信息通信自動化。與傳統建筑相比,智能建筑更加現代化和智能化,居住起來也更加舒適、便利。與此同時,智能建筑對建筑電氣從業人員的技術水平和知識結構要求也越來越高。
從建筑電氣與智能化專業本科生的培養上來說,由于本專業學生畢業后主要去向有建筑設計院、建筑行業工程單位和施工單位等,具體從事的工作有建筑電氣設計、安裝、設備維護、管理等相關工作。因此,建筑電氣與智能化專業本科教育必須以培養應用型人才為主要目標,本科教育的重心應該在培養學生的應用能力。目前,國內開設建筑電氣與智能化專業的本科院校有幾十所。然而,在建筑電氣與智能化專業本科人才的培養過程中,很多高等學校都存在重理論、輕實踐的現象,實踐課程設置不合理,甚至有的實驗課程只是做表面功夫,實踐課程的意義沒有落到實處。總的來說,目前國內高校建筑電氣與智能化專業實踐教學主要存在以下幾個方面的問題:①實驗課設置不合理,演示性實驗和驗證性實驗居多,研究性和創新性實驗太少,使得實驗課程變成對理論教學的知識性驗證,與培養學生實踐動手能力和開拓學生創新思維的初衷相去甚遠。②理論教學與實踐教學沒能有效結合,理論課教師和實踐課教師溝通不夠,教學進度和知識點的銜接沒能統一。③實驗教學方式單一,沒有充分調動學生的學習興趣,教學效果差強人意。④實踐課程學生成績考核方法不合理,實踐課程的考核照搬理論教學的考核方法,無法客觀有效地考查學生的實踐動手能力。⑤從事實驗教學人員大多數常年在高校工作,缺乏實際工程經驗,更不了解當前工程技術的發展,在實踐教學過程中難以結合實際工程問題開展教學,使得教學效果欠佳。
建筑電氣與智能化專業畢業生需要兼具實踐技能和基礎理論知識。因此,在建筑電氣與智能化專業實踐教學改革中,需要建立科學合理的專業實踐教學體系,尤其要注意實踐教學和基本理論教學并重,設置切合建筑電氣與智能化培養應用型人才目標的實踐教學計劃和實踐教學內容。實踐教學內容不僅包括專業課程實驗和課程設計,還要包括金工實習、建筑電氣認識實習、建筑電氣生產實習、建筑電氣畢業實習以及建筑電氣畢業設計等。由于建筑電氣與智能化專業是土建和電氣兩門學科的綜合,實踐教學環節必須兼顧兩門學科,不僅要培養土建工程方面的知識,更要注意傳授學生計算機通信技術、電子信息和傳感器技術等高新技術。所以,南華大學土木工程學院在設置專業實踐課程上綜合考慮了兩門學科的需求,開展的專業基礎課程實驗有電路原理實驗、數字電子技術實驗、模擬電子技術、單片機原理及應用、自動控制原理實驗和電機與電力拖動實驗共60學時;開展的核心專業實驗課程有電氣安全工程實驗、計算機網絡通信實驗、建筑供配電與照明技術實驗、樓宇自動化技術實驗、計算機控制技術實驗和電氣工程概預算實驗共96學時,另有建筑電氣方向綜合實驗16學時。同時,對實驗指導書進行修訂,調整不同類型的實驗課比例。最大限度地減少演示型實驗和驗證型實驗,充實和加強設計型和綜合型實驗,增加研究型和創新型實驗。實驗開出率100%,課程實驗含綜合性、設計性實驗比例大于90.90%。
傳統的實踐教學往往局限于在具體實驗器材上進行演示和操作,不僅儀器的使用和維護成本高,而且教學效果不盡人意,更重要的是,由于大部分建筑電氣與智能化專業的實驗需要跟電打交道,容易造成安全事故。為了在激發學生的興趣同時提高實驗教學的安全性,本院建筑電氣與智能化專業積極建設虛擬仿真實驗室,在實踐教學中充分利用模擬仿真軟件如RP-INDUSIM、MATLAB和BIM軟件,同時結合多媒體技術,模擬相對真實的工程生產環境進行試驗。這些虛擬仿真軟件能直觀、形象地介紹和演示建筑電氣工程智能化設計、安裝、調試、測試與運行的全過程,讓學生如同置身真實的建筑電氣工程環境,讓實踐教學變得更安全、更有趣味。
加強基礎理論課程教師和實踐教學課程教師之間的交流,防止基礎理論課程與實踐教學之間的教學脫節。基礎理論課和實踐教學課兩方面的教學應該相輔相成,課后教師之間要充分交流,就如何更好地結合理論教學和實踐教學,讓學生充分理解并且運用專業知識展開討論。在適當的時候可進行理論教學與實踐教學的穿插教學,即在教學的過程中遇到具體問題時,由理論教學教師與實踐教學教師進行聯合教學、答疑、探討。
要想培養真正符合市場需求的人才,建筑電氣與智能化專業本科教育過程中需要實時了解企業和市場發展情況,利用各種條件與企事業單位或科研院所簽訂實習基地,共建實驗室,加強產學研合作,全面提高學生的專業素質。考慮到企業工程師大多具有豐富的工程經驗,可以實行企業工程師和學校老師聯合培養的模式,讓企業工程師直接到學校為學生授課或者聯合指導課程設計和畢業設計。另外,可以安排學生到相關企業實習,讓學生直接參與企業具體的工程,了解相關產品電氣控制原理、設計、安裝、調試和運行等相關問題。通過這種方式,可以讓學生直接接觸真實的工程環境,并與經驗豐富的企業工程師面對面的交流,從而使學生更好地運用和掌握所學理論知識。同時,在不影響教學的前提下鼓勵教師到企業和相關研究院等進修,加強高校教師與企業工程師的交流,進一步拓寬高校教師的知識面,提高實踐教學水平。
實踐教學考核和理論教學考核最重要的不同點在于實踐教學重在考核學生的實際動手能力,因此,實踐教學考核方法絕對不能照搬理論課程考核方法,僅僅以書面的形式考核理論知識。南華大學建筑電氣與智能化專業實踐課程學生成績考核中,不僅要求學生進行實驗操作,教師針對實驗過程現場提問學生現場解答,還要同時結合學生平時上課情況和實驗報告的質量來綜合評定。
建筑電氣與智能化專業本科教育以培養應用型人才為主,在實踐教學過程中需要將培養學生的工程實踐能力擺在首位。本次實踐教學改革通過設置合理的課程體系,采用豐富的教學手段和方式、加強教師之間的溝通交流、積極建設校外實習基地、企業工程師和校內專業教師聯合培養等諸多方式,解決了目前實踐教學中存在的問題,為培養符合市場需要的專業人才,提高建筑電氣與智能化專業的辦學質量提供了有力的保障。
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(編輯:秦俊嫄)
本文系南華大學2016年教改課題“建筑電氣與智能化專業實踐教學改革與探索”(編號:2016XJG-ZZ35)和2014年湖南省普通高等學校教學改革研究立項項目“地方大學建筑學專業個性化人才培養模式研究與實踐”(編號:湘教通〔2014〕247號)的研究成果。
G642.0
A
1671-0568(2016)26-0048-02
蔣盼盼,南華大學土木工程學院助教。研究方向:建筑電氣與智能化方向研究;胡艷,碩士,南華大學助教。研究方向:建筑節能;蔣新波,碩士,南華大學副教授。研究方向:建筑電氣、建筑節能;林瓊,南華大學高級工程師。研究方向:建筑電氣。