楼宇自动化实践教学的探索与实施

  • 投稿沐子
  • 更新时间2015-09-23
  • 阅读量860次
  • 评分4
  • 91
  • 0

李 锐

(广州大学市政技术学院,广东 广州 510880)

【摘 要】楼宇自动化作专业是自动化与电气工程结合发展的一个重要方向,随着我国建筑智能化控制和电气节能要求的提升,其地位日趋重要。国家教育改革趋势,高职院校楼宇自动化专业主要培养面向工程施工调试和系统开发的专业技术人员,主要阐述实践教学环节的重要性以及我专业教学改革中的实践环节教学模式实施。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 楼宇自动化;实践教学;人才培养;创新能力

楼宇自动化专业是培养面向建筑和电气工程行业,具有楼宇自动化控制的基本理论知识和基本技能的同时也能够熟练的应用自动化知识和技术构建楼宇智能化系统,能够从事楼宇智能化工程的安装和调试的高技能型技术应用人才。社会和行业对楼宇自动化专业的实践能力,设计能力和创新能力均提出了新的要求。实践教学环节成为全日制院校培养自动化工程人才的瓶颈,必须加速探索改革,使楼宇自动化专业人才培养和对口专业岗位的职业能力一致,提高专业的就业对口率,拓宽学生的职业发展方向。

1 实践教学在楼宇自动化专业教学的重要性

1.1 楼宇自动化专业岗位能力决定教学实践性

楼宇自动化专业人才目前在电气行业比较缺乏,用人单位普遍希望,学校最好培养出复合型人才,楼宇智能应用领域广泛,在建筑领域、自动控制系统开发、高端物业、建筑设备安装公司等都有广阔的应用前景。无论学生将来从事建筑设备行业的施工,设计,监理还是自动控制系统开发,其职业能力均要求有较好的实践综合素养。楼宇自动化专业主要包括楼宇设备自动化控制,安防自动化系统和消防自动化系统三个重点模块,其中涉及微机控制,综合布线,通信自动化等课程的基础培养。楼宇设备自动化控制中的冷热源空调自动控制系统,通风管道系统,电力自动化和智能照明控制,消防自动报警系统和安防设备这些内容已经在我们日常生活中的方方面面的涉及到,所以要因势利导,结合实际工程情况,合理有效编制人才培养计划,提高学生的自主学习兴趣,将课内与课外实践结合,实验与综合实训结合,模块训练和小组项目开发实践结合。

1.2 实践教学的必要性

随着我国职业教育改革的深入,我国职业教育逐步与学术教育区分开来,转变为职业综合素质培养为方向,除了基础理论外,更强调工程实践能力的培养。我院开展了多年的楼宇自动化实践教学的改革和探索,传统的教学模式由教师向学生传授知识,学生被动接受,并按照相应内容进行实验,这种模式并不能很好的调动学生的学习主动性。高职院校学生的学习主动性往往不如本科院校,也没有良好的自主学习习惯,在专业教学中这往往成为制约教学效果的原因。如何激发学生的学习兴趣,增强学生自信,提高学生的自主学习能力,其根本就是要让学生成为学习的主体,以教师的指引的教学实践。

2 楼宇自动化专业实践教学的探索

2.1 师资问题

楼宇自动化专业是一个新兴的学科,国内专业院校开设专业年限较短,教师队伍主要是由自动化工程,电气工程或工程管理等的专业人员担任专业教学工作。楼宇专业的针对性比较强,在教学中教师容易进入误区,各自偏重自身熟悉的知识模块,如自动化工程教师对建筑工程知识缺少系统了解,电气工程专业缺乏对楼宇系统智能控制相关知识的实践。要实现专业的项目实践教学,首要从教师师资入手,让教师多走进工程实践,参加楼宇自控系统工程的安装调试岗位,切实提高职业素养和专业技术能力。鼓励支持年轻教师参加工程项目的上岗实践,走进施工设计的第一线中,在工程实践中汲取与时俱进的工程技术,了解建筑设备行业的现状,掌握各种终端设备,仪器仪表和材料的专业知识。教师是项目实践教学的引导者,只有教师明确职业能力培养方向,才能理实一体,进而实施项目教学等有效手段。

2.2 实训室建设和教学资源整合

实训室是实现项目实践教学的重要载体,专业的教学需要依托完善的实验实训体系才能更好的开展。但是楼宇自动化专业日新月异,设备更新换代非常快,如智能家居的控制近年来经历了多线制,总线制,物联网,多源控制等系统形式的变化,设备和控制器也随着技术的发展集成程度更高,价格更昂贵。学校的实训室建设投入紧跟工程技术的升级改造是不现实的,因此许多实训设备陈旧落后会成为实践教学的瓶颈。这对专业教师提出了更高的要求,如何利用有限的实训实验设备资源,开发出新的项目,整合系统,创新应用。经过近年来的建设,本专业开配设6间综合实训室,其中自动控制实验室可以实现可编程控制器的教学实践,微机控制的多种实训项目实施,楼宇自动化可以实现智能家居,消防自动报警,门禁综合系统,三表远传,中央空调故障考核综合实训等项目,物联网实训室更是加入了DDC控制和Lonworks物联网控制的设备。除了提高教师自身能力外,加大专业教研室的教研活动深度,利用教研活动引导不同课程,不同专业的教师在授课和实践环节注意课程的衔接和职业能力培养的延伸,避免教学模块的重复和缺失。只有整合实训室的资源,使课程实训和实践环节合理分布,学生实训活动明确,才能提高实践教学的有效性。

2.3 理论讲授和实验实训的结合

楼宇自动化专业涉及工程、管理和自动控制系统等多个方向的知识学习,教学模式依赖教材,讲授为主实验为辅,这使得许多专业性强的课程教学无法得到很好的实施。在课程教学中对技术应用性强的课程要进行整合,在课堂理论的教学中加入更多的工程资料案例,将平面的课堂理论讲授与模块式实验,小组式项目综合设计整合成为立体教学,在有限的6个学期中构建阶梯式的学习阶段。第一阶段用工程案例参观实践结合基础电气施工技术,掌握各种仪表工具和基本电气工程素养。第二阶段依托实验室,开展各专业的模块训练,同时在课程理论教学结束后开展综合实训周,根据理论测试,实验水平和综合训练水平评定综合评定成绩。

3 专业实践教学环节的实施

培养学生的动手能力和创新精神,就是要将实践教学的思维渗透到教育教学的整个过程中去,利用课内外结合,以培养职业能力为基础,以职业岗位为目标。对于楼宇自动化专业来讲,就业方向更多的面向一线工程单位,教学平台只局限于学校就会导致教学和实用职业技能培养的脱节,所以经过近年来的不断探索,笔者提出以下几种实践教学的实施:

3.1 完善课程体系,课堂教学和现场教学相结合

楼宇自动化专业教学的关键内容是楼宇设备自控系统,消防自动报警灭火系统和安防系统三大部分。教学体系应该体现楼宇自动化教学的职业能力培养方向,通过电工电子,供配电课程,可编程控制器,微机控制形成课程体系的专业基础部分。教学中可以采用多媒体设备,CAD图纸库,软件开发案例等手段,但是楼宇自动化专业的性质决定了教学与工程实际密不可分,因此在实践教学探索中,课堂理论教学和工地现场教学的结合实施是改革关键。走出校门,现场教学可以拓展学生的知识面,加快理论知识的接受程度,让学生有明确的学习目标和学习自信,可以将新知识、新技术、新工艺、新设备完全融入到教学当中。通过现场的示范教学,学生带着问题进入下一阶段的学习,学习目标更明确。同时现场教学也弥补了学校在实践教学方面资源的不足,加强了校企合作的氛围。

3.2 实验实训和小组项目实践的结合

理论教学和实验课相结合是专业课的常规教学模式,在基础学习阶段,根据课程内容循序渐进的进行实验可以提高理论讲授内容的掌握程度。在实验课过程中学生是被动接受的主体,项目也是固定,不利于开拓学生的创新能力。探索一些行之有效的开放性小组项目实践项目可以弥补这些不足,完善实践教学环节的体系,通过课堂教学了解传感器执行器的原理,各种控制器的选型和调试方法,,DDC控制系统的调试和单片机现场控制器的开发实现。在综合实训周通过布置设计基础任务,教师讲解关键技术点,软硬件的实施要素,由学生完成拓展部分,学生进行自动化系统的开发的,并将其设计成缩小模型进行演示验收。通过这种开放性的设计项目,培养了学生科技探索的兴趣,提高小组工作效率,学生为主体,学生与教师之间充分互动完成设计作品。通过此类项目的开发,学生逐步培养“做什么-怎么做-怎么做更好”的任务完成思维。

3.3 课程衔接和课程设计相结合

课程设计和毕业设计是综合检验课程和专业知识掌握程度的重要手段。在单独课程教学中,要注意课程的衔接,构建立体的课程体系,例如消防控制系统中总线控制与通风空调系统中DDC控制的联系,PLC控制和离散系统构建之间的关系。通过课程的融合,让学生在课堂教学中多参加讨论互动,开拓视野,才能更有力的推进期末课程设计的实施。在二年级进入专业学习阶段精心组织BAS,自动控制,通风空调设计,消防自动报警等课程设计,课程设计和方案写作能使学生综合多门应用课程的知识,独立完成一项任务,使学生对课程学习,实验实训和工程系统方案有了整体的认识,也为实施第四阶段的项目施工实践教学提供素质基础。

3.4 项目施工实践教学

要将专业教学与工程实际无缝对接,让学生学有所用,那就要想方设法构建楼宇自控的施工环境。通过实践教学模拟,由教师模拟业主发出工程包要求,学生分组组成2~3个施工总包单位,综合施工实践教学中学生团队可以自由开发,在提供的场地内进行开放性的设计和施工。经过了摸索和实践,我专业开发监控及防盗报警系统安装工程,智能照明工程和一卡通智能门禁系统三个项目,以小组的形式,让学生完全成为实践的主体,经过项目可行性分析,方案制定,系统设计,安装施工,验收,最后教学评估分析。在有专业实训场地配套的情况下,实践教学方式效果明显,学生在实践过程中的学习自主性被充分调动起来。项目施工工程实践的教学方式提高了教师的工程实践能力的需求,以实际工作项目为载体的开放性教学环境也让学生在做中学、学中做,教学相长。

3.5 毕业设计选题与时俱进

毕业设计是学生培养的最后一个环节,近年来由于职业院校着重职业技能训练改革而忽略毕业设计的重要性。本科专业的毕业设计偏重于学术研究,而职业学院的毕业设计应偏向于实用技术和工程实践的设计。第六学期学生可支配时间非常充足,部分学生参加毕业实习期间已经走上工程岗位,以我专业11级毕业生为例,学生的实习单位对口率达92%,进入施工安装工程企业的占32%,设计单位12%,楼宇自控和物联网企业30%。毕业设计完全可以根据学生的实习方向和参与实习实践岗位开题,与时俱进,使学生在实习期间学以致用,总结经验,在指导老师和企业工程师的共同指导下完成毕业设计。

4 结束语

随着专业改革的不断推进,我校的楼宇自动化专业办学及教研都取得了一系列的成绩,申请并完成多个基金项目,多次参加建筑智能设备安装省级国家级职业技能比赛,获得国家级竞赛二等奖,三等奖等成绩。实践教学不断的推动专业人才培养方案的完善,也促使专业实验实训室的建设整合和校企合作的拓展。实践教学的有效实施有利于提高了学生的学习自主性,培养学生分析问题和解决问题的工程实践素养,为就业岗位的职业竞争力提升奠定坚实的基础。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献

[1]戴仕弘,职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007

[2]冯光灿.智能建筑技术人才培养模式的探索与实践[J].安徽建筑工业学院学报,2004,08.

[责任编辑:邓丽丽]