張開泉
(云南移民產業投融資有限公司,云南 昆明 650000)
近年來,信息技術快速發展并在各行各業中得到了廣泛的應用,基于信息技術的數字城市、綠色與智能化建筑已經成為社會建設發展的重要趨勢,智慧城市建設逐漸成為各國關注的焦點。在智慧城市建設中,需要大量能夠設計、安裝、運行管理智能室內設備及智能建筑設施的人才,而高校建筑電氣與智能化專業正是培養此類人才的專業,專業的建設發展直接影響建筑電氣與智能化高級人才的培養,進而影響智慧城市建設進程,因此研究探索智慧城市建設下建筑電氣與智能化專業的發展策略具有重要的現實意義。
2008年,IBM公司提出了“智慧地球”的概念,并在2010年提出了建設智慧地球的構想,即在全球的電網、供水、公路、橋梁、鐵路等系統中嵌入傳感器,由此構建統一的物聯網,然后將物聯網與計算機進行連接,利用云計算是對物理設施進行動態管理,最終建成依托物聯網與互聯網相結的智慧地球。智慧城市的概念來源于智慧地球,屬于智慧地球的范疇,兩者具有相同的建設目標,智慧城市即城市的智能化,利用網絡使城市的基礎設施實現互聯互通,使城市的運行、操作、建設等都能通過智能化的方式進行,從而促進城市的信息化運行,由此提升政府工作效率,促進城市發展進步。隨著時代發展和信息技術進步,近年來,各個國家對智慧城市建設更加關注,紛紛提出了建設目標和構想,我國在城市化進程迅速推進的背景下,也逐步將智慧城市建設提上日程,當前我國已經劃定了一些智慧城市建設試點,各試點城市根據自身經濟、科技的發展狀況制定切實可行的目標和實施方案,不斷推進智慧城市建設進程。
建筑電氣與智能化專業在大學中屬于工學大類的土木類專業,基于土建與電氣兩大學科之間,建筑電氣主要研究建筑物中電能的產生、傳輸、控制和利用,建筑智能化主要研究智能建筑建設的相關技術,涉及設備自動控制、通信技術、計算機網絡、微電子信息技術等,因此,建筑電氣與智能化專業是一門交叉、綜合學科,它涉及土木工程、電氣工程和控制、信息技術和計算機通信技術、建筑電氣、電氣工程及其自動化、建筑環境與設備工程等多個學科,通過這一專業的學習,學生能夠對建筑物的室內環境或公共設施進行電氣與智能化方面的設計、安裝、運行、管理等工作。當前,我國智慧城市建設越來越多,對專業人才的需求也不斷增大,因此,發揮建筑電氣與智能化專業勢在必行。
建筑電氣與智能化專業培養的人才不僅需要掌握建筑電氣知識,還要全面掌握信息技術下的智能化、自動化等技術,同時,還需要對建筑的架構、設計等有較深學習,只有這樣,才能滿足智慧城市建設需求,智慧城市建設離不開建筑電氣與智能化專業人才,同時智慧城市的建設發展反過來促進建筑電氣與智能化專業的改進創新,因此兩者相輔相成,具有密切關系。一方面,智慧城市和建筑電氣與智能化專業服務的對象是統一的,都是社會大眾,人們的生活離不開建筑,建筑是一個國家或城市的根基,智慧城市建設以建筑為基礎和核心,最終目標是創造良好的宜居環境,因此服務對象和目標是居住和使用建筑的民眾。建筑電器與智能化專業的目標是使人們居住和活動的建筑更加舒適、方便、智能、環保,為人們提供更好的環境,因此兩者的服務對象是一致的。另一方面,智慧城市的建設離不開智能建筑,需要通過智能建筑將城市連接為互聯互通的整體,而智能建筑的打造離不開建筑電氣與智能化專業相關知識和技術的輔助,因此兩者有著密切的關系。
當今社會飛速發展,信息技術的研究創新也一日千里,在此背景下,國家對智慧城市建設的要求和標準不斷提高,智慧城市建設需要更加先進的技術和更加專業的人才,而建筑電氣與智能化專業是培養智慧城市建設所需人才的主要陣地,為了滿足智慧城市建設需求,建筑電氣與智能化專業要與時俱進,不斷更新專業內容,保證學生專業能力發展。一方面,高校要定期檢視和更新建筑電氣與智能化專業的內容,將專業教學中落后于時代發展的內容及時剔除,同時不斷引進新的教學內容,加入新的課程元素,保證教學內容符合時代需求。例如,建筑照明是建筑電氣與智能化專業的核心內容之一,近年來,照明技術日新月異,高校要及時更新教學內容,引入新的照明知識,使學生學習新的照明技術,如新型照明控制、LED等,保證教學內容的質量。另一方面,重視新興技術等教學內容的引入和更新。智慧城市建設需要很多新興技術的支持,這些技術通常依托信息技術,在建筑智能化方面發揮重要作用,例如,現代通信技術、現代計算機技術、現代控制技術,是建筑控制精度提升以及實現節能必不可少的。此外,還有物聯網、大數據、云計算等技術也是建設智慧城市必不可少的,因此,建筑電氣與智能化專業要將這些新興技術列入學習內容,保證學生的專業能力。
建筑電氣與智能化專業兼具理論性和實踐性,涉及內容多、難度大,很多學生學習起來有一定難度,傳統的教學方法難以取得良好效果,因此創新專業教學方法是非常必要的。建筑電氣與智能化專業中,實驗占據核心地位,與建筑有關的照明、線路、自動化、智能控制等的設計、制作等都需要學生動手實驗和探索,當前高校在建筑電氣與智能化專業實驗教學過程中,教師沒有給學生提供足夠的自我探索和實驗的機會,很多實驗只是要求學生按照規定的步驟按部就班地完成,學生缺少獨立思考和探究。基于此,建筑電氣與智能化專業要重視教學方法創新,一方面,重視實驗器材和設施的投入和引進,根據最新的專業內容、智慧城市建設技術等更新實驗設施,在專業教學中,教師要給學生充足的時間自行實驗和探索,通過實驗鞏固自身專業知識和技術。另一方面,運用信息技術建設虛擬仿真實驗室,解決實驗操作不便或者存在危險性的問題,例如,運用模擬仿真軟件如RP-INDUSIM、MATLAB和BIM,同時運用多媒體,模擬真實的建筑或設計環境,學生可以直觀地看到建筑電氣和智能化的設計、安裝、運行過程,更好的學習和掌握專業知識,同時使學習過程變得更加有趣安全。
建筑電氣與智能化專業是一門綜合性學科,與其他學科有著交叉內容,與此同時,智慧城市建設背景下,僅僅學習建筑電氣與智能化專業本身的內容是遠遠不夠的,因此要重視關注和學習與此專業相關的學科內容,只有與其他學科知識相互融合,才能真正促進建筑電氣與智能化專業的發展。具體來說,建筑電氣與智能化專業與其他學科有一些共性工具,例如,AutoCAD技術、BIM技術等,智慧城市建設過程中,建筑繪圖、電氣設計等都離不開AutoCAD,BIM依托數字信息技術,利用建筑工程的相關數據建立模型,仿真模擬建筑物,廣泛用于建筑的設計、建造和管理,能夠使建筑過程更加安全、高效、綠色、智能,因此加強這些技術的學習是非常必要的。此外,建筑電氣與智能化專業與建筑設計專業聯系密切,為了更好地參與智慧城市建設,高校還要重視引導學生加強建筑設計專業相關知識的學習,學生在設計建筑電氣、智能化設施時能夠結合建筑專業設計的思路來進行,提升建筑及設施的科學性。
要促進智慧城市建設,需要建筑電氣與智能化專業學生不僅要具備專業的理論知識,更要掌握熟練的實踐技術和技能,因此,實踐教學的構建完善對建筑電氣與智能化專業發展來說至關重要,校內實踐是實踐教學的重要部分,高校和教師要加強發展完善。首先,科學設置實踐課程。建筑電氣與智能化專業在設置課程時要重視實踐課程的安排,根據教學計劃和學生發展方向合理設計實踐課程的內容,如電路原理、數字電子技術、自動控制原理、電氣安全、建筑供配電與照明等方面的實驗課,同時要保證課時充足,使學生有充足的時間通過實驗來提升實操技術。其次,加強校內實訓基地的建設。校內實訓基地能夠為學生提供模擬的建筑環境和設計現場,學生可以在相對真實的情境中操作、思考、探索,鍛煉實踐技術,因此,高校要積極建設校內實訓基地。一方面,高校要加大資金投入,可以將校內更多的教育資金投入實訓基地建設,還可以通過政府財政申請或企業贊助來獲得資金,建設高質量的校內實訓基地。另一方面,重視校內實訓基地的軟件和硬件建設,硬件方面,根據智慧城市建設需求,搭建高質量的實驗室、模擬建筑物,引入先進的設備如計算機、電氣設備、智能化設備等,軟件方面,建立規范的管理規程、安排專業的教師管理實訓基地等,保障校內實訓基地更好的發揮作用,真正提升學生實踐技能。
建筑電氣與智能化專業發展中,實踐教學質量的提升僅僅依靠校內實踐是不夠的,校外實踐發揮更大作用,通過校外實踐學生可以接觸真實的建筑電氣設計、建筑智能化設計等,能夠迅速提升專業理論水平和操作技能,因此,高校重視開展建筑電氣與智能化專業的校外實踐,構建產學研一體化模式,給學生提供更多實踐機會,為智慧城市建設打下良好基礎。首先,高校要與智慧城市建設的相關事業單位或科研院校建立合作,可以安排學生到單位參觀學習,或者雙方合作共建實驗室,依托事業單位或科研院校的強大專業背景為學生提供高數量的實踐指導。其次,高校與建筑電氣或建筑智能化相關企業建立合作,構建聯合培養模式,定期安排學生到企業實習,實地參與到建筑電氣或者建筑智能化的設計、安裝、調適、運行等工作中,接觸真實的工作環境,體驗所學專業知識和技能如何應用于實踐,同時,還可以與經驗豐富的工作人員進行面對面交流,更好地學習專業技能。實踐過程可以使學生了解現實工作中對他們知識和能力的要求,不僅能夠有效提升學生實踐技能,還能為學生今后的專業學習提供方向指導。
建筑電氣與智能化專業兼具理論性和實踐性,要培養符合智慧城市建設需求的高素質專業人才,專業的師資隊伍必不可少,教師不僅要具備扎實的理論知識,還要對智慧城市建設的技術、工藝、設計等有較深理解,因此,對專業教師來說,理論知識和實踐技能缺一不可,高校要重視建筑電氣與智能化教師專業能力的培養,打造“雙師型”教師隊伍。一方面,加強現有教師團隊的專業培訓,定期組織教師參加建筑電氣與自動化方面的專業學習和培訓,學習最新的知識、技術、教學方法等,不斷充實專業理論基礎。此外,高校還要組織教師走出去,到建筑設計施工的企業、現場等參觀、學習和交流,親自體驗和感受真實的工作現場,理論聯系實際,提升教師的實踐認知和實踐教學能力,更好地設計完善實踐教學。另一方面,高校要積極引進高水平人才,如掌握智慧城市建設方面最新知識和技術的高級人才,從企業、科研單位中聘請實戰經驗豐富、實操技術過硬的專業技術人員,給建筑電氣與智能化專業帶來新的知識、技術和專業方法,提升整個教師團隊的專業水平。
總之,隨著時代發展和社會進步,智慧城市建設已經成為不可阻擋的必然趨勢,智慧城市建設不僅有利于國家可持續發展,還可以更好地改善人們的生活。在此背景下,與智慧城市建設密切相關的建筑電氣與智能化專業的發展就顯得格外重要,社會、高校要重視專業發展創新,從專業發展的各個方面探究改進完善策略,不斷地提升學生的專業知識和技能,為智慧城市建設提供人才保障。