建筑供配電與照明課程教學改革內容

時間:2022-06-21 02:44:26

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建筑供配電與照明課程教學改革內容

[摘要]為培養符合建筑設計行業要求的創新型、應用型、綜合型新工科人才,綜合分析建筑供配電照明課程教學中存在的問題,探索構建了“一路線,二并重、三結合”的遞進式課程教學體系。以工程項目驅動學生主動學習,重組理論教學與實踐教學結構,優化“供配電系統”、“照明系統”和“防雷接地系統”的教學內容。并從考核權重分配、考核點設置、評價指標細化等方面,完善課程考核評價機制,加強過程評價,保證有效評價效果。

[關鍵詞]建筑供配電與照明;工程項目;課程建設

在新技術背景下,當今社會對工程技術專業人才的培養提出了更高的挑戰。建筑電氣與智能化專業是我校緊密結合安徽省地方經濟需求,培養地方急需的專業人才,依托電氣工程與自動化、建筑學等專業,通過與行業企業合作,經過學校學科專業的優化調整,于2015年獲批建設的新專業。作為一個新興專業,需要培養的是工程設計能力強、創新能力強、實踐能力強的高素質“新工科”人才[1]。

1.課程教學存在的問題

《建筑供配電與照明》是建筑電氣與智能化專業一門非常重要的專業核心課程,同時又是其他專業課程的基礎課程,在本專業課程體系中起著承上啟下的重要作用。該課程經過三屆的教學實踐,基本形成了成形的教學大綱和考核體系,建立了簡單的實驗條件。但是,在教學過程中還存在著很多不足[2]。

1.1教學內容與工程實踐差距明顯

通過該課程的學習,使學生掌握供配電系統與照明系統的設計方法,為同學畢業后從事建筑設計行業做準備。但實際工程項目中系統龐大復雜,從業人員一般需要合作完成整個施工圖。而教學過程中,則是以概念介紹、原理分析為主,從基礎到綜合,從局部到整體,學生對實際工程項目設計過程缺乏邏輯性、系統性。涉及一次系統、二次系統教學時,又均以系統簡圖為學生講解。學生并未接觸實際施工圖紙,普遍感覺比較抽象。而且知識點繁雜,經常會一節課講解一個圖的原理、一個參數的計算,學生學習難度大[3]。

1.2實踐教學環節薄弱

在理論教學過程中,很少有條件和機會去拓展實踐。實驗教學過程中,又大多以驗證性實驗、演示性實驗為主。而且,實驗設備大多高度集成,往往都是封裝好的,只留外部接口。學生無法觀察內部變化,也就很難將理論知識點與實際模塊聯系起來。僅僅只能做這些簡單的實驗,很難鍛煉他們發現問題、分析問題和解決問題的能力,當然也就更別談工程設計及創新實踐能力的培養[4]。

1.3教學方法滯后

目前課堂教學過程中,由于課時數有限,知識點較多,為保證知識系統連貫性,仍以講解理論知識點為主。過多的理論內容講解,相對無聊枯燥,容易使學生產生乏味和厭學等負面情緒。為加強學生的理解,通常會將知識點穿插在例題中,以問促答,提高學生的學習興趣。但這種教學模式的缺點是學生很多都是“模仿式”學習,大多能“套題”,而不會“解題”。僅僅是能套用教師的解題步驟,解決類似例題。整個教學過程中,知識是單向傳輸的,由教師灌輸給學生,學生被動接受。學生不是自主學習,學習能力提升緩慢[5]。

1.4學生創新意識不足

該課程涉及智能電網、智能家居、智能建筑、物聯網、多智能體等熱門領域的重要關鍵技術。知識點不僅難度大而且更新比較快,非常強調行業熱點及前沿知識在課程的理論教學與實踐教學的融入,突出學生工程設計能力和創新實踐能力的培養。而在傳統的教育方式下,學生長期被動接受,制約著學生的創新能力,使學生喪失了創新的意識。這就很難培養出新知識、新方法、新技術下建筑供配電系統和照明系統的創新設計能力的人才。

1.5課程考核單調

之前采用傳統的閉卷形式作為最終考核方式,考查的是學生的知識儲備能力,而不是知識的綜合運用能力,這也就造成學生“為了考而學”的學習心態及“考前突擊,考完就忘”的學習現狀。該課程要求學生具備供配電與照明系統的設計能力,類似藝術類專業,很多內容并沒有明確的統一答案。而目前課程考試內容主要局限在對基本知識點、基本概念的考核,忽略了對學生知識的綜合運用、創新設計能力的考核。因此,為了更好地適應新工科發展對建筑電氣類工程技術人才的需要,結合專業特色,基于項目驅動模式,采用遞進式教學方法,優化課程教學內容,對建筑供配電與照明課程理論教學體系與實踐教學體系進行改革,構建了“理實合一”的課程教學體系[6]。

2.課程改革內容

針對《建筑供配電與照明》課程,通過一個工程項目的完整設計過程,改革教學內容,優化考核體系,培養學生的工程設計能力,從而使該課程更好地適應行業發展趨勢,滿足高水平應用型人才培養方案的要求[7]。主要研究內容如下:

2.1優化整合教學內容

2.1.1理論教學模塊目前,《建筑供配電與照明》課程理論教學內容主要以概念介紹、原理分析為主,這使得學生對工程項目設計過程缺乏邏輯性、系統性,對學生今后走上工作崗位從事建筑設計等工作是一個欠缺。因此,有必要對現在的教學內容進行改進[8]。作為一門應用性很強的課程,教學中不僅要注重理論推導,更要加強工程實際應用,按照“加強基礎性、突出應用性”的教學思路,基于工程項目引導學生學習過程,激發學生興趣,采用“遞進式”教學路線將教學內容優化為“供配電系統”、“照明系統”和“防雷接地系統”三個部分,從而實現了對學生的專業基本知識的傳授和基本技能的培養。合理優化現有的教學內容,將社會實踐與理論內容相結合。例如,在完成負荷這一章教學任務之后,就指導學生完成學校里某教學樓或宿舍樓的負荷調查、負荷分析及負荷計算。而且,可以將思想政治教育與專業教育有機融合,培養學生的愛國情懷,拓展學生的工程實踐能力。例如,在講解緒論內容時,可以結合我國高速發展的供配電技術,激發學生愛國主義情懷和專業知識探究熱情,使其樹立正確的價值觀。同時,在學期期初老師向學生工程項目任務書,相當于建筑投資公司甲方向設計院乙方招標。以工程項目引導學生主動學習,通過一學期的指導,完成某特殊建筑物的供配電系統、照明系統及防雷接地系統的設計。并在學期末提交具體圖紙,進行圖紙說明,老師可以從圖紙質量去評定學生的學習效果。2.1.2實踐教學模塊實踐教學模塊是在理論教學模塊的基礎上構建的,通過完成實驗、課程設計、畢業實習等教學環節,進一步地理解理論知識點,拓展綜合應用能力[9-10]。①優化實驗教學內容《建筑供配電與照明》課程有10學時的實驗課時,可根據學生實踐技能培養的認知規律,在內容編排上按照“基本原理—綜合設計—創新應用”的層層誘導遞進式順序,設計三個基本層次,即基礎性實驗層、綜合性設計實驗層、創新性實驗層,實現對學生的專業基本知識的傳授和基本技能的培養。在保證必要的基礎性實驗前提下,合理設置綜合設計性實驗項目。在完成配電柜電氣主接線及繼電保護系統的認知實驗后,設置供配電系統及照明系統的綜合控制實驗。在完成繼電器特性常規實驗后,指導學生完成6~10kV線路過流保護綜合設計實驗。對理論知識扎實且學有余力的同學,鼓勵學生完成一些具有特色的系統設計實驗,諸如教室智能照明系統設計、建筑物外夜間照明系統設計等項目,著重鍛煉培養學生的創新能力。②精選課程設計項目按照建筑電氣與智能化專業人才培養方案,該門課程設計計劃安排一周,學生有較集中的時間能以小組方式完成某個工程項目的部分設計,以實際工程項目的標準規范要求,幫助學生建立工程設計思想。指導學生用AutoCAD或BIM等設計工具完成簡單的小型配電系統及照明系統的設計。不管是一直在用的AutoCAD,還是近幾年興起的BIM,都是從事建筑電氣行業必備的基本工具。而且,還調動學生自主學習的積極性,增強學生對實踐動手和創新的興趣,培養學生從事建筑設計行業的基本素質。③凝練畢業實習課題在建筑電氣與智能化專業學生的畢業實習過程中,采用的是校企聯合培養模式,聘請企業的專業技術人員為客座教授,指導學生獨立完成一整個工程項目,從而實現對學生的工程設計能力、綜合創新能力的培養,為學生今后走上工作崗位從事建筑設計等工作做準備。

2.2改革課程考核評價體系

為達到培養高水平工程技術人才的要求,以調控教學過程并提高教學質量為目的,構建一個科學合理、可實施的課程考核評價體系。采用多角度、開放式的考核評價體系,與學生之間形成信息反饋,及時掌握學生學習效果,促進教學的改進與提高[11]。①在原有的試卷性考核基礎上增加設計性考核除了采用閉卷作為最終考核方式,還增加了項目考核方式。期初給學生項目任務,期末提交圖紙。教師可基于圖紙質量,從可行性、完成度、規范度等方面給出項目考核成績,作為過程性考核成績,給學生的綜合成績適當加分。②動態考核評價從開始上課到期末考試結束,都把學生每次課堂討論、每次課后作業、每次隨堂測驗,都按照一定的比例折算到平時成績,整個過程都實行動態考核評價。采用雨課堂、學習通等現代信息技術手段進行統計,評價更加公平合理。從制度設計上,徹底消除學生考試抄襲舞弊現象發生的可能性。③加強實驗操作過程考核很多同學雖然能正確按照實驗指導書進行接線或開關投切完成整個實驗,實驗數據雖然正確,但卻沒有理解實驗原理。所以,評價學生的實驗成績不應該僅僅從學生的實驗結果是否理論、實驗報告是否規范,而是更要強調實驗過程中學生是否能夠分析實驗數據的合理性,是否能自我糾錯。

3.應用情況

《建筑供配電與照明》課程體系改進后,教學內容與知識結構更加合理、實用,理論教學模塊和實踐教學模塊兩大模塊相輔相成。新的課程體系在2017版人才培養方案中實施,教學效果明顯改善,有效地提高了學生的專業知識水平和工程實踐能力。

3.1促進了應用型課程體系的建設

近年來,隨著應用型培養模式的需求,課題組優化課程體系,更新理論教學內容,強調實踐教學模塊,改革教學方法,完善考核評價指標,進一步推進課程體系的教學改革,形成了具有自我特色的課程體系,建設成效顯著。

3.2提升了課題組教師的教研水平

實施以來,課題組教師分工協作,互教互學,研究教學方法,討論教學難點,共同營造了濃厚的學術氛圍,提高了大家的業務水平和專業素質。近三年來,教研室教研論文19篇,教研項目省級5項、校級10項,省級教學成果獎2項。

3.3提高了教學效果

近三年來,建筑電氣與智能化專業學生公開發表3篇論文,獲批14項大學生創新創業訓練計劃項目(其中國家級4項、省級10項)。積極組織學生參加“恩智浦”杯智能車競賽、大學生電子設計競賽、機器人大賽、“互聯網+”、單片機與嵌入式系統應用技能競賽、“西門子”杯中國智能制造挑戰賽等,共獲得各類獎項16項,其中省級以上競賽獎勵13項。建筑電氣與智能化專業雖然是本校新專業,20畢業生就業率能達93.18%,高出安徽省本科平均數2.77%。用人單位普遍反映我校學生專業基礎扎實、專業能力強、專業素質高,對我校畢業生非常認可。

4.結語

通過分析課程教學中存在的問題,基于項目驅動模式,構建具有專業特色的“理實合一”的遞進式課程教學體系。優化整合課程教學體系,將理論教學、實驗教學、課程設計、畢業實習有機結合起來,更新課程考核評價指標,培養學生的工程設計能力與創新實踐能力。課程改革對其他同類型專業課程有較強的借鑒性,對工程應用綜合創新型人才的培養、高水平應用型大學的建設有著重要意義。

【參考文獻】

[1]溫和瑞.跨界融合協同地方高校工程教育改革路徑與實踐[M].北京:高等教育出版社,2019.

[2]陳建偉,陳建輝.“建筑供配電與照明”課程建設問題分析與改革實踐[J].天津城建大學學報,2017(3):230-234.

[3]范同順,蘇瑋.建筑供配電與照明[M].北京:中國建材工業出版社,2012.

[4]耿欣.建筑供配電與照明課程教學改革的探討[J].工業設計,2017(3):153.

[5]陳建偉,靖大為,黃民德.供電技術課程改革的探討與研究[J].吉林建筑工程學院學報,2013(1):80-82.

[6]楊會成,王世芳.項目教學法在信號處理課程教學中的實踐與探索[J].中國電力教育,2012(29):50-51.

[7]李曉英,王興貴,楊維滿.基于OBE的“電力電子技術”教學改革[J].電力電子教學學報,2018(1):45-48.

[8]高等學校建筑電氣與智能化學科專業指導委員小組.高等學校建筑電氣與智能化本科指導性專業規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2013.

[9]劉耀芳,張小軍,王霞.基于項目教學法的《建筑工程計量與計價》課程教學方法改革[J].河南建材,2019(02):260-261.

[10]郝俊.對基于能力本位的“項目化教學”模式中教師角色的思考[J].職業教育(下旬刊),2014(8):22-25.

[11]王文靜.項目驅動式教學模式下的課程考核方式改革研究[J].山東師范大學學報(人文社會科學版本),2016(2):122-126.

作者:孫雯 許會芳 權悅 鄭欣 單位:安徽科技學院 電氣與電子工程學院 千嶺鄉中心小學