时间:2023-04-21 18:25:58
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关键词:智能小区,弱电工程。
中图分类号: TN915.5 文献标识码: A
智能小区弱电系统包括信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统。信息设施系统包括有线电视系统、电话系统、信息网络系统、公共广播系统、信息与导引系统。信息化应用系统包括物业运营管理系统、信息服务系统、智能卡应用系统、信息网络安全管理系统、家居管理系统。建筑设备管理系统包括建筑设备监控系统、能耗计量及数据远传系统。公共安全系统包括火灾自动报警系统、周界防范系统、电子巡查系统、视频安防监控系统、停车场管理系统、访客对讲系统、紧急求助报警装置、入侵报警系统。下文就一些重要的子系统进行介绍。
一、信息设施系统
住宅小区内普遍设置有线电视系统、电话系统、信息网络系统(宽带上网)。目前比较流行的是光纤入户(FTTH),电话和宽带网络信号通过一根光纤传入各家各户,在新建小区中基本已经实现。光纤入户有很多种架构,其中主要有两种:一种是点对点形式拓扑,从中心局到每个用户都用一根光纤;另外一种是使用“点对多点”拓扑方式的无源光网络(PON),采用点到多点的方案可大大降低光收发器的数量和光纤用量,并降低中心局所需的机架空间,具有成本优势,目前已经成为主流。光纤接入所用的设备主要有两种,一种是部署在电信运营商机房的局端设备,叫光线路终端(OLT),另一种是设在住户内的设备,叫光网络单元(ONU),二者之间通过无源分光器实现。采用目前最先进的GPON技术,宽带网络上行速度最高可达1.25Gbps,下行速度最高可到2.5Gbps。
公共广播系统目前主要是在小区的景观、水系、健身广场、主干道等设置草地蘑菇音箱,音源主要采用的是DVD、MP3、数字调谐器、话筒等。信息与导引系统主要是在小区的出入口、广场、物业管理处设置LED信息显示屏,播放一些通知、公告、广告等。
二、信息化应用系统
物业运营管理系统、信息服务系统、信息网络安全管理系统在目前的智能小区设计中主要还是预留信息网络通道。智能卡应用系统也就是一卡通系统,实现出入控制、停车场管理、消费、物业收费实现一卡通。家居管理系统,即智能家居,可对家电、窗帘、空调、灯光进行开/关及定时控制,住户可通过拨打电话、手机短信或者网络方式控制家电设备的开闭。
三、建筑设备管理系统
建筑设备监控系统对冷冻水及冷却水系统、热交换系统、采暖通风及空气调节系统、给水与排水系统、供配电系统、公共照明系统、电梯和自动扶梯系统进行设备运行和建筑节能的监测与控制。制冷机内部设备自动控制和安全保护由机组自带的控制系统监控,供应商提供数据通信接口,通过网关集成到建筑设备监控系统中,冷冻水及冷却水系统外部水路的参数监测与控制由现场数字控制器完成。当变电所采用综合自动化保护系统时,可通过通讯网关与自动化保护主机相连,读取主机上传的信息,监视电力运行状况。能耗计量及数据远传系统,主要是水表、电表、天然气、暖气表的计量与远端传输。
四、公共安全系统
火灾自动报警系统、周界防范系统、电子巡查系统、视频安防监控系统、停车场管理系统、访客对讲系统、紧急求助报警装置、入侵报警系统。火灾自动报警系统根据火灾自动报警系统设计规范进行设计,周界防范系统主要有主动红外对射探测器、振动电缆、振动光纤、静电感应电缆、脉冲电子围栏这几种探测模式,各防区的探测器与摄像机实现联动。电子巡查系统在围墙死角、各单元入口、屋顶、地下车库死角、重要的设备机房门口设置感应巡更点。视频安防监控系统在小区的出入口、主干道、地下车库出入口、停车位、单元入口、电梯轿厢设置摄像机,规模较大的监控系统均采用数字监控系统,规模较小的监控系统采用模拟监控系统。
在小区有多个出入口时,停车场管理系统采用联网运行模式,设置图像对比摄像机、语音提示、中文显示屏、自动发卡机等。在地下停车场规模超大时,可以采用车位引导系统,方便业主快速找到空余车位、迅速停车。
访客对讲系统主要是彩色可视对讲系统和黑白可视对讲系统,采用联网运行,由管理中心机、小区围墙机、单元门口主机、分支保护器、室内分机构成。小区围墙机、单元门口主机呼叫可以室内分机和管理中心机,管理中心机与室内分机可以互相呼叫,室内分机可以监视住小区围墙机、单元门口主机。户内的紧急求助按钮和入侵探测器的报警信号可通过室内对讲分机传输到管理中心。
防雷与接地是信息传输质量、系统工作稳定性、设备和人员的安全的保证。防雷工作是一种系统工程。建筑物的防雷的六项要素包括:接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽作用、接地效果和合理布线。在建筑物内部总体的及雷措施可分为安全隔离距离和等电位联结两床。安全距离指在需要防雷的窨内,两导体这间不会发生危险火花放电的最小距离。等电位联结的目的是使内部防雷装置所防护的各部分减小或消除雷电流引起的电位差,包括靠近进户点的外来导体上也不产生电位差。
五、总结
在我国,智能小区虽然有许多种定义,但还没有一个完善的定义能全方位的解释其基本理念。国家建设部住宅产业办公室于2001年提出一个关于智能化小区的基本概念:“住宅小区智能化是利用4C(即计算机、通信与网络、自控和IC卡),通过有效的传输网络,将多元的信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化集成,为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段,以期实现快捷高效的超值服务与管理,提供安全舒适的家居环境”。这仅仅是一个现阶段关于智能化小区的基本概念,智能化小区的内涵也会随着新技术、新成果的产生和应用以及我国人民住宅状况的发展变化而产生相应的变化。
弱电工程是完成建筑知能化系统建设的一项新生的、综合性的、复杂系统工程,涉及“A+4C”工程技术,以及管理科学、施工管理技术等学科知识的全面支持。随着现代社会高新技术要求也日益提高,这就要求从业人员不断掌握新技术,对系统中的各组成部分进行认真细致的设计,只有这样才可实现一个理想的安全可靠的弱电体系。
参考文献
[1]陈建文,张素兰,刘建.浅谈智能建筑弱电工程防雷接地[J].数字社区:智能家居,2007.
[2]施清.浅谈智能建筑弱电工程施工中的常见问题和监理措施[J].建设监理,2007.
[3]张言荣,张宏庆.智能建筑弱电技术及其发展—智能建筑弱电技术研究之一[C].山东建筑学会成立50周年优秀论文集,2003.
[4] 陈耀辉. 浅谈智能小区室外弱电工程的设计[J]. 中国集体经济, 2011,(10)
[5] 雨阳. 智能你给人们带来什么?——国外智能小区发展历程[J]. 互联网周刊, 2000,(32)
为了进一步提高学生学习积极性,增进教学质量,我们在2012年10月开始探究2011级建筑工程技术专业的实际教学过程,做出《建筑设备》课堂教学改革。这次教学改革以学生利益为根本出发点,以学生本身基础能力为基本依据,并在实际中取得较大成效。此次课堂改革主要有理论教学改革和实验教学改革两部分。
关键词:
实践性;真实性;积极性;改革
1理论教学改革
1.1教学方法的实践性
去年曾提出:“实干兴邦、空谈误国”,也就是我们做任何事情,不能停留在口头上,必须落到实处。同样道理,教学改革重在实践,根据《建筑设备》课程本身教学内容的需要,结合学生的自身知识基础条件,在实践中,我对教学改革做了如下两个方面的尝试:更新课程内容及改变教学地点。
(1)课程内容的更新。
目前市场上教材内容较为陈旧,对教学造成一定影响,这就要求老师在讲课时,要与国家不断更新的实际规范相结合,课程内容中延用老规范的则需要老师在讲解时做到更新,激发学生的积极性。由于本课程那个需要更新内容较多,我只做举例说明,例如:在建筑防排烟中设计中对于通风口的大小问题,做出了这样的规定:只要通风口可开启外窗的面积超过了房间地面面积的2%时,我们就可以采用自然排烟。但是书本并未做出具体详细的说明,这时我们施工人员有可能会在施工时偷工减料,一旦发生事故则是无法挽回。所以就这样的情况,我会结合实际工程或者实际设计案例与学生进行探讨研究,如果遇到大堂类建筑物,外窗一般比较高,这时候如何设计窗户;或者厅堂类建筑的高度超越了一定的高度;再比如对于内走廊式建筑如何实现节约能源而同时又满足防排烟的需求。这只是课程更新的一部分,如果我们在教学中只做到一知半解,学生联系不上实践,出去竞争力也会大大减弱。所以在《建筑设备》课程内容教学中,争取做到与实际相结合是至关重要的。
(2)教学地点的改变。
虽然我们是理论教学,按常理来说应该坐在教室里安静的学习,但是这种长时间的教学会使得学生产生学习疲劳。所以我把课程分为三大部分:建筑给排水、建筑用电、暖通空调。在讲每一部分时抽出两个课时的时间将教学地点由教室改为室外。例如在讲解完给水排水方面的内容后,选一课时带着学生来到就近的工地,当然得保证学生的安全,毕竟工地有一定的危险性,选择一个正在进行管路敷设的工地,让学生与实际工程接触,参观了卫生间的管路施工、室内管路的总体施工(引入管、立管、干管等)室外管路的施工,但是我们也是分时间段进行参观与施工,不可能具体完成一个整体的,毕竟时间的限制;第二课时则选在学校,带着学生就实际完成工程进行观察学习,内容有:躬勤院的管线布置、行知苑的雨水排水管道设置、专家公寓楼的排气管布置、学院主干路两旁的路面雨水排水系统和消防给水设备布置、公用卫生间管路的设置。这样基本就可以让学生将课堂上教学的内容与实践结合起来,加深记忆的同时也能很好的理解规范的意义,在施工或者设计过程中才能严格要求自己。
1.2课件制作的真实性
学生对于课堂内容的兴趣性普遍不高,主要原因是由于内容和图片离他们都很遥远,不是他们能够接触到的实际工程。所以我在制作课件时都是结合当地的实际工程,能够被学生看到的关注到的工程,这样不仅可以调动学生的积极性和兴趣,同时能够更好的理解课程。例如:在制作建筑消防设备课件时,录制一个小的视频,这个视频由学生参与进来,将一个完整的消防设备展开,让学生切实的了解到设备的主要构成和作用,以及辐射要求,也是希望学生自己来进行讲解;而在制作暖通空调风口类的课件图片时,则是去当地的大型超市,照一些图片,这些图片将来学生在出来逛街和游玩时则可以看到,从而意识到自己学习这些知识的实用性;制作讲解屋面雨水排水时则跑到学生的宿舍区,拍一些学生能够实际观察到的管路,并让他们积极参与进来。
1.3监督学生的方法灵便多变性
对于上课点名是一项让学生和老师都很头疼的事情,学生讨厌老师的监督,同时老师也不满意小部分学生拿着家长辛苦挣来的学费在这里虚度光阴,只是把时间浪费在打游戏和逃课上。为避免这类事件的发生,我院开展多次讨论,部分老师提出多项建议,具有一定的可行性,我也就这些建议加入了课堂监督过程中。
(1)增加教学的互动性。
给学生提供一定的机会来表现自己,调动一部分学生的积极性,例如:一部分的学生他学习不行但是动手能力很强,这时会结合课程的需要让他们这类的学生制作设备模型,让他在制作模型中了解到设备的构造与规范,以及在具体施工中的施工规定和安全意识;对于学习积极性比较好的学生则鼓励其有时间去实践场所参观观察,然后抽出5-10分钟的时间,让他给大家讲解他对于某部分课程内容的了解。
(2)点名监督的灵活性。
如果我们只是很强硬的去点名监督,只能引起学生的反感,在这个工作程序中,我觉得一位老师给我提的建议很好,就是以现有的教学要求规范学生,我们的课程一般式考试制度,30%的平时成绩和70%的卷面成绩,在这样一个制度上,老师只能约束学生的平时成绩,这时为了调动学生的积极性则是让学生主动提问题来获得平时成绩,一个问题是2分,每个学生根据课程至少提10个问题,才能获得20分的平时成绩,否则少一个问题少2分,同时一学期只是不定期点二次名,一次未到者减去平时成绩5分,这样基本可以起到监督作用,但是在教师心中,监督和扣分不是目的,只是为了更大限度的让每个学生都学到知识,做一个有价值的人。
2实践教学的改革
以前的实验教学部分虽有一定的实验性,但理论性仍较强,不利于学生的理解操作。为此,我在原有实践的基础上增加了部分实际操作内容,如管路的链接操作、热熔机的操作等,更方便学生掌握一定的实际施工规范。同时建议学校能够提供更多的经费购买实验所需设备和构件。
2.1教学计划的制定方面
实践教学时间要延长,课时量要增加,相关专业实践课可以合并,可以在企业建立实践课教学点上课时间最少在6个月以上,一些公共基础课如大学英语等要上大的合堂课,以让出时间上实践课。
2.2教师的聘用方面
利用民办高校的机制灵活的优势,打破没有高教资格证不能上讲坛的常规,聘用企业工程技术人员为特聘教授,现场操作,手把手指导学生实践。让刚毕业的学术型硕士、博士教师进行改造,工科类下企业锻炼1-2年,人文社科类下去半年至1年,这样才可评职称,上讲台。
2.3实践性教学体系方面
构建其基本框架,分三个阶段———基础实践、专业实践和综合实践。基础实践包括基础理论课程和专业理论课程的实践;专业实践包括实践教学和专业实习;综合实践包括学年论文、毕业论文(设计)、毕业实习和创新创业训练。使学生从一年级开始有基础实践:理论教学围绕实践问题展开,二、三年级有专业实践:在课内和课外实践中检验理论;四年级有综合实践:在行业或岗位中运用理论。
2.4大学生实践能力培养模式方面
要探索各种行之有效的模式,适应学生实践能力的培养。如校企合作模式,校内工业中心(实训中心)训练模式,职业资格证书推动模式,学生科研与竞赛模式,学生社团活动模式,假期社会实践模式等等。主要在实践教学体系构建和模式上进行研究和探讨,解决学生实践能力不强,动手能力较弱,不能适应社会需要的问题,以利于大学生顺利就业。
3小结
通过一学期的研究实验,此次教学课程改革取得一定的成效,学生学习的积极性得到较大幅度的提高,教学课程能够较好地完成。同时,在此次改革还存在一定的缺陷,主要表现在区域限制和实践地点局限两个方面,还需不断研究更新。
作者:史国永 单位:商丘工学院
参考文献
[1]马悠怡.《建筑设备》课程教学改革探讨.
[2]李江华.高职《建筑施工技术》课程的教学改革[J].城市建设理论研究,2011(19).
论文摘要:从办学思路、教材设置、师资结构等方面讨论了目前高校建筑环境与设备工程专业中出现的问题和应改革的内容;结合中南大学建筑环境与设备工程专业教学实践,提出了明确办学思路、强调专业特色、加强实践环节等方面的专业教学体系改革的思路。
科学技术是第一生产力,是推动社会进步的巨大动力。人是从事科学技术的主体,因此当今社会的竞争就是人才的竞争。而人才核心竞争力的培养,主要来源于大学教育。为了适应社会的发展,教育部在上世纪末对大学很多专业都进行了调整,包括建筑环境与设备专业。论文百事通建筑环境与设备工程专业是根据教育部1998年颁布的全国普通高等学校本科专业目录,将“供热通风与空调工程”和“燃气工程”两专业合并,调整、拓宽组建而成的新专业[1]。该专业以培养从事工业与民用建筑室内环境及建筑设备、公共设施、建筑热能供应系统的设计和建筑自动化与能源管理工作的人才为目标。这次调整,不是简单的合并,而是产生了一个面向21世纪新的专业学科。近年来,该专业如雨后春笋般在全国范围91所各类众多高校中涌现出来,问题也随之凸现。笔者认为有必要进行深入的、切实可行的教学改革。
一、主要凸现的问题
(一)办学思路不清晰
虽然很多学校秉承了“厚基础、宽口径”的办学思想,在教学内容上增加了建筑环境、建筑热能供应以及建筑自动化等方面的知识,并把建筑环境学列为了专业的平台,搭建了新的本科专业的框架体系。但是“厚而宽”不是“大而全”。知识口径的拓宽不是各种知识的堆积和罗列。专业的办学首先要服从于所在大学的办学思路,即学校的定位。一般院校和重点院校不同,创新型大学与研究型大学和综合型大学也不同。如果全国九十一所建筑环境与设备专业的教学体系都参照某一两个名牌大学的教学体系,那么这样的后果是显而易见的:一,专业建设没有或者散失了原有专业的特色;二,专业培养出来的人才也没有特色。
(二)教材建设的质量不容乐观
目前围绕建筑环境与设备专业的教材种类繁多,质量参差不一。教材是教学内容的具体体现,教学体系中的教材应该具有知识的系统性、延续性和完整性。而不是各个知识块之间简单的粘贴或移动的关系。以《暖通空调》为例,集结了原来供热、供燃气及通风空调工程专业的主要专业课:《空气调节》、《工业通风》以及《供热工程》的主要内容。剔出了三门课管网输配的交叉部分,而另设了一门课:《流体输配管网》。但就这两门课程的教材来看,共同的缺点是把原来空调、通风和供热三门课的三个系统简单地归类总结,系统总结有余,阐述不足。使得在具体教学过程中,出现老师觉得不好讲,学生不易接受的情况。
(三)配套的师资队伍结构有待改善
由于建筑环境与设备专业由原来的暖通空调专业或燃气专业演变而来,因此师资基本上是暖通空调或燃气专业的。但是专业的领域已经扩充到建筑室内环境、建筑设备、公用设备和智能建筑等方面。专业的内涵已经由原来的设备或系统扩充到既包括设备、系统,也包括智能建筑。其中的弱势部分是智能建筑。因为智能建筑技术也是一门交叉学科,而大部分搞自动控制的人才是自动化专业、电气工程及其自动化专业或计算机专业的人员。对智能建筑、智能化系统及设备缺乏全面的了解和掌握,缺乏建筑结构、建筑设备、供热空调等方面的专业知识和理解。另一方面,搞设备的人才又缺少对建筑自动化、BAS功能科学要求的理解,缺少有效的上层控制管理逻辑与算法。两方面人才又缺少“接口”,从而制约了智能建筑技术的发展[2]。因此合理搭配师资,在教学安排方面与其它专业知识交叉融合,才能培养出新时代的建筑环境与设备复合型人才。
二、改革的内容
(一)明确办学思路,办出专业特色[3]
明确办学思路是确定专业人才培养目标和教学体系的前提和基础。是以科研人才为主,还是以工程技术人员为主,不仅与专业本身的内涵有关,更重要的是与专业所在大学的性质有关。这样才能形成专业建设和发展的良性竞争。办学思路还与专业特色有着密切联系。专业特色与专业在多年的建设发展过程中的教学和科研历史有关,如有的学校在暖通空调的系统工程方面是强项,而有的学校在制冷空调设备的研究与开发方面是强项。那么在培养人才方面,这些特色就应该很好的继承和发挥,在课程设置和训练中要体现出来。
(二)稳固基础知识,拓宽专业口径
建筑环境与设备专业是一门跨学科的工科专业,学生基础知识应包括数理方面、工程热物理方面、流体机械方面、建筑热物理方面和自动化控制的知识。只有牢固的基础知识,学生才能深刻地理解专业课程,拓宽本专业的服务领域。当然,正如前面强调的,专业办学的前提是要继承和发扬本专业的特色。这些基础知识本身就是属于很多领域,要与专业在建设和发展过程中的特色结合起来,构造和稳固所必需的专业基础知识。
专业知识的拓宽,是构架新时代建筑环境与设备专业教学体系的重要部分。专业教学体系不仅仅局限于暖通空调,或是供热供燃气,或是把这两方面的课程全部笼统地包括进去,或是把建筑环境、公用设备和智能建筑方面的知识硬塞进去。在专业学时有限的条件下,很有可能会造成各种知识的七拼八凑。因此,要有侧重点地把某些方面作为原本专业特色的延伸和发展,切忌一口吃成一个胖子的思想,盲目地贪大。
(三)编制优秀的教材,配备合理的师资队伍
正如前面所说,由于原有专业教学体系架构的割断和组合,使得最近几年采用的教材在编制上都有这样或那样的问题,因此在教材的建设方面还必需投入更多的精力。而选用合适的优秀教材的基础正是现在的教学体系的完善,必需从根本上理解和制定本专业的教学体系和知识模块。
师资的知识结构要分布合理,除了保留原来专业特色的知识结构以外,还要补充新的知识,如智能建筑和建筑环境方面的知识结构。师资的梯队建设也很重要。教学梯队的形成有利于知识传授的传承和不断更新。每个专业知识模块,也就是我们所说的课群下面,形成以教授为龙头,教授副教授主讲,青年教师为重要组成的教学梯队。
三、我校建筑环境与设备专业教学体系改革的几点思路
中南大学建筑环境与设备工程专业主要源于长沙铁道学院的制冷空调学科。长沙铁道学院从上世纪70年代起,就开展了制冷空调及冷藏运输方面的研究工作,1985年在机车车辆系成立制冷空调教研室,并开始招收制冷空调专业专科学生;1989年开始招收供热通风与空调专业本科学生;1998年根据教育部文件调整为建筑环境与设备专业。因此,在二十多年的建设中,形成了制冷与暖调、系统与设备并重的特色。我专业在调整后修订了教学计划,增加了供燃气、建筑环境和建筑自动化方面的知识模块,保留了原来的制冷方面的知识模块,包括有制冷原理、制冷压缩机和铁路车辆制冷、制冷装置自动化等课程。
目前已拟定完2008级新的教学体系和教学计划,主要的思路有如下几点。
(一)明确办学思路,与学校的定位一致。
我专业隶属于以本科生、研究生教育为主的高层次综合性大学——中南大学,学校的定位是立足湖南,面向全国,放眼世界,努力建设国内一流、国际上有重要影响的高水平、综合性、研究型、创新型大学[4]。因此,我专业的办学思路是以创新素质教育为核心,坚持全面发展的人才培养标准,面向社会主义市场经济的人才需求,培养出具有实践能力、创新能力,既懂技术又懂管理的复合型人才。
(二)继承和发扬专业特色,整合知识架构。
充分利用能源知识的平台。从2008年开始本专业与同属能源科学与工程学院的热能专业进行能源与动力大类招生,使学生在低年级的时候的基础知识面广,起到“厚基础、宽口径”的作用。
继续保留专业的特色之一:制冷模块。从毕业生就业的反馈来看,用人单位对既懂制冷,又懂暖通,既了解系统,又了解设备的人才非常欢迎。
加强暖通和建筑环境的优势。把空调、供热、通风和建筑环境的节能、环保、热舒适与空气品质结合起来,也是当前时展的需求。
减弱供燃气和燃烧模块。从本系教师多年从事的科研工作来看,燃气和燃烧模块并没有形成特色,因此可以适当减少其份额,作为选修课程开设。
加强智能建筑模块。智能建筑是楼宇发展的重要方向。本系在制冷和空调系统的自动化控制方面有着多年的研究和实践经验。可以在此基础上进一步扩充相关领域的知识内容。新晨
(四)加强实践环节,培养创新人才
实践环节包括实习、课程设计和毕业设计。实践环节应受到更多的重视。既保证实践环节的“量”,又要保证实践环节的“质”。即:实践环节的课时量必需严格保证,同时要求学生在实践环节动手、动脑,培养其综合运用所学知识和创新能力。
毕业设计从选题开始抓起,选题来源于教师的科研课题或工程实际,具有很强的实际意义和理论研究价值,有利于培养学生的综合能力。
严格把握好实践环节的考核。本系在近两年所有的专业实践环节考核中都涵盖有答辩部分的考核,既锻炼了学生的胆量、自信和表达能力,又能很客观地反映实际的情况。
参考文献:
[1]肖勇全,李岱森.建筑环境与设备工程专业[J].高等建筑教育,2002,(2).
[2]刘春蕾,赵三元,海.智能建筑相关专业课程体系建设研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2004,(4).
论文关键词:智能建筑 系统论信息论 可持续发展 人本论 产业链
20世纪60年代中期,世界建筑业启动了新一轮的发展,建筑物单体的高度与体量急骤增加,二、三百米的超高层建筑,单体超过10万平方米的大型建筑已十分普通。建筑物规模的增大与工程建设的技术难度不仅体现在高度与面积上,建筑物的多功能使用(同一幢建筑物内分层区具有办公、酒店、商场、公寓、娱乐等使用功能)。各类使用者对建筑物的服务要求多样化与服务性能日趋提高,越来越重视生活条件与环境的舒适性、与社会和人际沟通的便捷性、生存空间的安全性、设施服务的完善性、管理组织的严密性等。在解决这些复杂难题的过程中逐步形成了智能建筑的概念。
1智能建筑的理论体系
长期以来,对智能建筑是否存在理论与学科特征,一直未能形成比较一致的认识。有些人士认为智能建筑就是把计算机、控制及电子设备运用于建筑物,只是高新技术的综合应用而已,并无理论可言。
然而,笔者认为经过二十年的实践,智能建筑已不如早期那么神秘朦胧,在长期的建设、应用与管理中,已经凸现其深层的特征,有必要对此进行探讨。图1所示为智能建筑理论的结构,下面将分别进行阐述。
a.应用对象层。智能建筑为人类活动提供信息化、自动化的工作和生活场所,它的应用对象就是建筑物的使用者、管理者与服务提供者。
b.特定功能层。只要是按现代化、信息化运作的机构所在地都有智能建筑的需求,因此智能建筑早已不是办公建筑的专利,公共建筑、住宅建筑、工业建筑、军事建筑都可以按智能建筑建设。近十年来,中国与全球一样建成了大量智能型的办公楼、酒店、体育场馆、会展中心、医院、学校、法院、图书馆、剧院、博物馆、机场、车站、住宅、电子厂、食品厂、化工厂、发电厂、军营、应急指挥中心等建筑物,这些建筑物在世界的经济与社会中起着极为重要的作用。在这一层面上,智能化系统功能需求与设备配置往往受建筑物个性、建设目标,管理模式和投资力度的影响而有较大的差别。
c.应用技术层面。这是智能建筑的技术基础,由通信网络技术、智能控制技术、信息处理技术和综合管理技术等组成。在这些技术领域中,最新的技术成果及其形成的装备会以最快的速度应用于建筑业。如在5年前,当软件工程界刚开始讨论中间件技术时,市场上立即推出了采用中间件技术的智能建筑系统集成软件IZ BMS集成化智能建筑管理系统)。又如当工业以太网技术出现突破,随即出现了基于工业以太网的楼宇自动化系统。
d.基础理论层。虽然从表面上看,智能建筑嵌人了许多令人目眩的五光十色的技术,但实质上智能建筑并不仅是新技术的综合与新装备的组合,而在其深层次中是有基础理论的支撑。
1945年奥地利人贝塔朗菲创建系统论形成了“系统哲学”,这是把世界看作一个巨大组织的机体主义世界观,它包括了系统本体论、系统认识论、系统价值论和系统方法论。系统理论的概念(等级秩序、渐进分化、反馈、开放等)与方法(图论、集论、控制论、对策论、排队论等)是智能建筑总体设计与工作流程规划中的重要工具。
美国人香农在1948年奠定了信息论的理论基础,使人类传统的科学从以材料与能量为中心的体系,转变为以材料、能量与信息为中心。当建筑物的智能水平日益提高后,人们已不满足仅在通信信道容量、噪声抑制、数据加密上应用信息论,而需要进一步通过统计及随机过程的分析来讨论语义分析、信息的嫡的应用。
“以人为本”在如今似乎已成为一句时尚的语句,但在智能建筑的功能设计与运行管理中,如果缺乏针对使用者与管理者的工作和生活便利考虑,缺乏以人机工效学对人机界面、机器与人的共享空间的设计,缺乏在智能化、数字化环境下对不同职能与层次人的行为处理分析和对策,那么任何再先进的智能化系统也是失败的。
智能建筑不仅仅是当前高新技术的尽情应用,而且必须从可持续发展的角度对建筑物的一切进行考量:设备与材料的环保、系统运行方式的综合能效设计、建筑物节能模式的选择、建筑物管理的组织结构设计,都需要从有利于协调“自然·社会·经济”关系,提高“人口·资源·环境”可持续发展的水平来考虑。这些工作要有助于建立7项工作:选择资源节约型的经济体系、推进社会公平化的社会体系、重视提高国家综合实力的科技体系、保持自然生产能力的生态体系、促进环境质量提高的环境体系、提高国民整体素质的人口体系和规范合理行为的政策法规体系。“可持续发展”是我国的基本国策之一,已深人到整个社会。智能建筑自然也在“可持续发展”政策的覆盖之下。
显然,在智能建筑所有的相关领域,以上的理论都在工作过程中起着宏观导向与微观指导的作用。
2智能建筑理论的特征
通过上述分析可见,智能建筑不仅存在理论,而且其理论结构相当复杂,还具有以下三个特征。
a.多目标的优化智能建筑不是机械的技术与设备集合,而是一个大系统,需要多视角地考虑技术、管理、经济、人文、环境等因素的大系统运行目标,并且调动各种手段使系统达到最优的综合目标。即系统的优化目标函数为:S=f
b.多学科的综合这一点是显然的,智能建筑的规划、设计、运行和管理,所涉及的技术,经济、管理以及法律问题,都必须有效地应用各学科的知识成果来解决。
c.多因素的相关性智能建筑与社会信息化、社会经济发展、管理模式、装备技术发展、政府导向等具有十分密切的关系,尽管就表面来看智能建筑仅是一种建设行为与经营管理方法。但是从建筑物的生命周期成本(LCC Life Cycle Cost)(见图2)来看,当某种设备与技术采用后,可改变其生命周期中许多相关的分项状态。
比如采用完善的BA(建筑设备自动化)系统进行照明系统的节能控制(按照度、时间、夜间最低照度、分区等),可以有效降低电耗与照明设备的运行时间,而照明设备因此而延长寿命减少了照明设备的维护更新费用。这可使建筑物生命周期成本中的能耗费与设备更新费用减少。但是要实现这一目标需要设置完善的BA系统,要增加建设的一次投资.同时,降低能耗的效益并不仅仅体现在LCC的图中,它对于广义的环境保护价值更是巨大的。
3智能建筑工程实践的分析
近年来,随着中国综合国力的增强,全国各地的智能建筑热潮有涨无退。由于我们已经历了较长期的探索,在工程建筑中有许多成功的经验,也有不少失败的教训,无论是建设方/业主,工程技术人员,还是物业管理人员,都逐步趋于成熟。因而最近起步建设智能建筑的地区(暂称为后行地区),往往可以比北京、上海、广州等先行开发建设的大城市(暂称为先行地区)有更好的建设效果。我们将之称为后发优势,见图3
智能化系统工程先行地区由于一开始处于探索前进的过程,不可避免地在早期建设中存在着各种过份的行为(控制论中称之为超调),随后又出现因失误而放弃的行为(称之为振荡过程),最后趋向于合理的装备与功能水平。而后行地区由于可以借鉴先行地区的经验与教训,可以比较合理稳妥地确定自己的智能化系统工程建设目标与行为,虽然起步稍迟,但最终可以与先行地区趋向于同样的建设效果,而他所化的代价则比先行地区要小得多(如早期智能住宅小区建设成本高达230元/mz,而近年来则在60元/mz左右,而且装备的性能与质量更好)。
4智能建筑已经形成产业链
建筑业是中国经济发展的重要抓手。中国经济发展的历史与现实清楚地告诉我们,国民经济状态上升建筑业必然兴旺,建筑业发达了,国民经济必然形势大好。中国近年来持续的经济增长其中就有1---2个百分点来自建筑业贡献。
随着中国城市化进程的加快,全国的基本建设规模不断增大,北京市2008年的奥运会与上海市2010年的世博会,大大刺激了建筑业发展,智能建筑与智能住宅小区则成为建筑业的精品。在工业建筑物、民用建筑物、军事建筑物与市政建筑物中的电气设备投资已从上世纪80年代总投资的6%一7%,增长到总投资的10%----18%,并且还在不断上升。与此同时,市场中的各类智能建筑电气设备不仅引进了大量国外先进技术与产品,也推出了一定数量具有自主知识产权的产品。据不完全统计,与智能建筑电气设备相关的国内企业约有6---8千家,智能建筑电气设备的民族企业在稳定成长。目前智能建筑行业,已基本形成了一条稳定的产业链,产业链的各方关系可以用图4来描述。
图中箭头表示各方的相互关系:①提供建筑化系统设备工程与技术服务;②提供智能化系统设备功能信息、设备使用改进意见;③提品与设备技术信息;④提供系统设备需求信息与系统设备功能信息;⑤人才与技术的需求与供应。
图4智能建筑的产业链示意图
图4所示的关系中,工作的基础是国际标准、国家标准与行业标准(注:GB/T50314为《智能建筑设计标准》,GB50339为《智能建筑施工及验收规范》)。
5智能建筑应用的发展趋势
随着文明的进步,人们对工作与生活的环境要求不断地提高,建筑物的功能与相应的标准也逐步提升.智能建筑作为现代建设技术的核心,面临着新的挑战。
城市的规模越来越大,建筑群的功能特征日趋明显,出现了中央商务区CBD ( Center BusinessDistrict)、休闲商务区RBD ( Recreation BusinessDistrict)、工业园区、行政中心区、经济开发区、住宅小区等特定功能的区域。现代城市管理必须采用信息化手段对这些区域的建筑群与建筑设备进行综合管理,这对智能建筑提出了新课题。在美国“911”事件之后,建筑物的防灾、减灾及反恐等安全问题凸现,建筑物中的消防、安防、防灾及应急供电等已不可缺少,唯有借助智能化的应用系统,才能使之精准、有效、稳定与可靠地工作。
专业建设过程中首先要根据自己的实际情况,实事求是不能脱离自身条件而空谈或好高骛远。在合乎自身实际情况的前提条件下,应该遵循以下基本原则。专业的设置要考虑一定的特色我校地处于北疆天山北坡经济带,处在整个北疆的交通枢纽地带,在这个地带,距新疆首府城市乌鲁木齐二百四十几公里,在乌市有实力强大的新疆大学、新疆农业大学都有土木工程类本科专业,同时又有新疆高等工业学校、新疆建设职业技术学院等校设有相应的土木建筑与工程管理类高职专业,距一百多公里处的石河子大学也设有相应的本科专业,二十公里处的独山子克拉玛依职业技术学院也有相应的高职专业。所幸的是伊犁州、塔城、阿勒泰及博乐地区没有相应的学校设有这方面的专业。故我系应该抓住这一机遇,将专业设置面向伊犁、塔城和阿勒泰及博乐四地州。要做到与众不同的表现色彩和风格应从(1)专业建设的指导思想、(2)培养目标、(3)课程设置三个方面去打造自己的特色。作者认为只能从就业服务地区去考虑。专业建设要开放高职教育不同于本科教育,着重学生的职业技能的培养,学生未来职业能力的锻炼,对于教学过程中的理论素养要求不高,但职业素养要求较高,而很多高职院校的教师在实践这一方面欠缺较大,无法完全承担这一任务。故高职专业的建设应遵循“开放性”的原则,教学内容、队伍建设、教学管理、教学方法、教学手段、教学实践、学习方式、校园文化以及相应的教学与科研都要体现开放性。第一、教学内容要开放[1]高职教育很多内容,特别是实操性内容在校的教师是不能承担其教学任务的,学校也无法提供实践教学的环境,这就必须求助于企业的实操场地和有经验的师傅和技术人员们。第二、师资队伍要开放[2]高职教育因社会的需求变动很大,有些专业因社会的需求的萎缩而要求调整、教学内容要及时更新,学校的教师不可能因为专业的调整、教学内容的变化而调整,师资力量和人员要求有一定的稳定性。故这个矛盾只能是在不断提高教师队伍的素质、拓宽他们的能力范围和职业技能的同时,借助社会的力量,借助企业的力量。以不变应万变,以自有的师资力量为根本,以社会师资为补充。第三、教学管理要开放[3]我校转变为高职院校之后,不再同于先前的师范教育了,学生实习实训的安排不再是传统的寒暑假了,特别对于我校地处于北疆片区的情况,每年4月开始解冻,5-9月份是建筑行业的黄金季节,10月份后下雪冰天雪地,众多工地停工。故我们的教学管理要适应这种北疆建筑行业的季节性安排。暑期就应该教学不中断,5-9月这个黄金季节应该作为学生实习实训的安排时间。第四、培养途径、教学方法与手段及实践应该具有开放性[4]对于我校我系的实际情况,有土建类中职和高职,也有管理类高职及设备类高职,因学科的不同、层次的不同,这就要求在培养途径、教学方法和手段及实践上,要进行相应的改革开放,人才培养要面向社会和用人单位,逐步采用“订单”方式,做到“定单”培养、定向使用。课堂讲授尽可能地增加学生的参与、直观、采用启发式教学,增强互动性、有条件时可采用项目法教学。此外在实习实训的过程中,对于有些课程或课程内容可采用网络教学或利用网络资源进行教学,以节约成本,提高效益。第五、增强学生学习方式与校园文化的开放度在我校这样的一个环境中,实行学分制不太合乎实际,但因师范类、职业类、艺术类等专业群同时并存于学校,则应因材施教,因情而教。在学习方式的选择上应该尊重学生的实际情况。不搞套路,不强制非上晚自习等等。有些学生可能在实习、有的可能在充电等等,情况各异,不应雷同。学校应该加大图书馆的开放度,加大社团的建设、加大院办企业、院办经济实体的力度,让学生们有个适合自身的学习去向和环境。专业的发展要具有一定的灵活性对于高职专业来说更是具有多变性,从其产生、建设到发展甚至萎缩停办的整个过程,都会因外界的条件和环境的变化而带来众多问题。故首先要倡导一个专业不可能永远能办下去,要做好变动的准备。在专业建设的过程中,要正确处理统一性与灵活性、稳定性和可变性的关系。既要保证专业的基本内涵,又不因循守旧,要与时俱进,在求稳的过程中不断微调。要做到这点,就必须保持课程设置的灵活性,同时保持教学计划的灵活性。只有也只要这样就能适应时代的要求,不断推陈出新,专业才能得到发展,专业群才能得到打造。
2.本专业(专业群)建设规划的思路与设想
首先,本专业(专业群)的建设规划应本着实事求是的精神,应该根据本系的师资力量、设备设施等条件、地方经济发展现状、高校的布局、经济发展布局和社会需求等实际情况来规划,同时必须据情况的变化而调整。据此原则和思想,做出如下建设规划:
2.1必须加强土木工程教研室的核心和引领地位
为此,就必须调整专业布局,将建筑工程监理专业划归到土木工程教研室归口管理。应该始终将建筑工程技术专业作为本系的主打和核心专业,并作为重点扶持、重点投入的专业来发展,使其在整个北疆声名显着,生源扩大并源源不断。同时还必须加大土木工程教研室专业申报力度,应在现有的师资力量的基础和现有的设施和设备的条件下,申报市政工程、工程测量技术等专业,并争取3-5年这两个专业申报成功并招生。
2.2工程管理教研室应横向发展
工程管理教研室的专业与本学院经济管理、管理等学科结合起来发展,为新疆应用职业技术学院的未来经济管理系或管理系奠定基础和孵化专业及专业群。工程管理教研室所辖专业属管理类专业,其特点为投入少、产出大,所需教学成本较低,但产生的教学经济效益较高,生源有文理两个大类,学生容易招来,学生学习的兴趣也较大。故也必须孵化成一个专业群来发展。为此,必须以工程造价作为关键专业,来带动房地产经营与管理专业、物业管理专业的发展,同时在3-5年内应申报工程管理专业和经济管理其他类专业,以扩充学生数量。师资力量可以借用文理系和基础部部分经济管理类及管理类的教师,使之不断成长壮大,最后发展成一个独立的经济与工程管理系。
2.3建筑设备教研室是本系发展的难点
建筑设备教研室在做好建筑电气工程专业的教学及规划好其发展的基础上,应该加大申报相应的建筑设备类高职高专专业。如积极申报城市燃气工程技术专业、供暖通风与燃气工程专业等,首先守住建筑电气专业,然后在此基础上,力争在3-5年内将这两个建筑设备类高职高专专业申报成功并实施招生。
2.4实施大班制教学管理模式
在扩大我系招生规模基础上,以求扩大我系学生数目与规模,在现有的师资基础上,必须实施大班教学制。在专业不增的前提下,做到加大各个专业的招生数目,而在不增教师的基础上实施大班制来解决这一师资紧张的矛盾。然而要做到这一点并不难,且效果显着。
2.5加大实习实训基地建设的步伐
在现有的实习实训基地建设基础上,扩充南疆和阿勒泰及塔城地区实习实训基地建设,力争在未来的3-5年使建筑工程系学生实习实训基地覆盖南疆部分地区和阿勒泰及塔城全地区。但同时应该转变观念,加强虚拟实习实训基地建设和校园实习实训基地的建设。根据学院的实际情况,在有限的资金情况下,尽量扩大实习实训基地的数量和规模。
[论文关键词]校内实训基地 现场化 适用化
一、校内实训基地建设的意义
近年来,随着建筑行业的蓬勃发展,各式各样的建筑拔地而起,许多高职高专院校开设了土建类专业,且大都设有建筑工程技术专业,建设好校内实训基地是这类院校的重点。教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确提出:“高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命”,高职土建专业人才培养目标定位可以理解为以服务为宗旨、以就业为导向,培养面向生产、建设、管理和服务一线需要的高技能人才。建设校内实训是提高高职教育教学质量不可缺少的环节,实训基地是锻炼和提高职业技能最好的保障。
二、实训基地建设的基本原则
高职教育与普通高等教育的最大区别是:理论教学以应用为目的,以“必须、够用”为度,强调理论和实践、知识传授与能力培养的紧密结合。现代建筑技术含量不断提高,结构形式多样、工艺过程复杂、施工组织难度大,需要高职教育培养既具有大学程度的专业知识,又具有专业技能、善于将工程图纸转化为工程实体,并能在现场进行技术指导和管理的高素质技术应用型人才。不管是对在职大学生的教育还是对在职职工的培训都需要这样一个基地,校内实训基地应具备实训、培训、鉴定、生产、新技术推广及应用、技术研发的功能,其建设应有施工企业配合。
三、实训基地建设的措施
1.实训是校内实训基地建设的根本。一是按照“营造真实环境,进行教学实习实训的原则”建设土建实训基地,即布置工地现场化。按在建工程文明施工的现场平面布置要求,设置施工作业区、辅助作业区、材料堆放区和办公生活区,并配有“五牌一图”。施工现场的办公生活区应与作业区分开设置,并保持安全距离。在典型工程(建筑物)中,从基础到屋面,从建筑到结构,分段分层展示其建筑构造、建筑结构、施工技术、建筑设备、建筑材料等,将建筑物的典型构造、结构等结点暴露在各相应部位,并将模板工程、钢筋工程等施工技术部分内容也暴露在展示楼中,水、电等预留预埋及设备都交叉展示在其中。作为校内实训基地,必须考虑教学过程中学生观看安全问题,设置安全楼梯和走道。整个展示场景模拟工程现场,材料、工具、设备等都是实物,直观实物能使学生将难以想象又比较重要的内容简单化。同时,学生走进实训中心,能很快转换角色,如同置身于火热的建筑工地,感受劳动的艰辛及实际生产施工的气氛,做好吃苦耐劳的思想准备,找准自己将来的工作位置。
二是科学构建专业实训体系,系统化理念建设校内实训基地。实训基地应功能分区明确,设置综合安排学生的实训、存放实训资料等实训管理区;用于认知实训、单项实训、综合实训等的建筑、结构模型展示区;用于工种实训、单项实训、技能培训及鉴定的实操区及以工作过程为主综合训练项目综合区。以实际工程为背景,涵盖建筑构造、结构、给排水、强弱电、电气暧通设备、消防安防等方面,实现全真性建筑实体、施工工艺展示,结合施工材料、施工设备、施工方法、建筑模型,使之成为识图构造、施工工艺活的教科书,构建学生认知模块;以展示模型为依托,再现施工现场真实情景,开发学生专项技能实训项目,构建典型专项实训功能模块;测量、安全、水电及设备在各区有机结合。以任务驱动、施工工艺过程为主线,建设全真模拟综合实训项目,构建专业综合实训功能模块。每个训练区域都要充分考虑学生训练工位,训练场地全真模拟工程项目的全过程。
三是开发配套实训教材,做好教学组织。结合实训基地典型建筑工程的实际及建筑工程技术专业《校内实训及校内实训基地建设导则》,将岗位标准、职业技能鉴定标准有机结合,按照“贴近项目、贴近生产、贴近技术、贴近工艺”要求进行课程改革与建设,开发新课程标准,确定教学内容;与行业企业共同开发、合作编写,整体内容分模块、模块内部设项目的“多项目、活模块”工学结合,紧密结合生产实际的实训教材及课件、实训指导书;根据岗位(群)需求,确定岗位任务,分析工作过程、特点,确定课程及课程内容,实现课程与岗位任务对接,做到现场做什么就教什么;将课堂搬到实训基地,在真实职业情境中授课,建立以施工过程为主线,层层剖析,讲练结合,实施情景化教学。学生能在课余进入实训基地进行反复操练和实训,自主完成实训任务。江西建设职业技术学院(以下简称“我院”)正在与相关建筑工程公司合作、开发优质教学课件,构建网络课程平台,逐步形成立体化教材,形成能够共享、具有辐射示范作用的建筑工程技术专业的优质教学资源。
四是实训项目要适用化。根据高职建筑工程技术专业的人才规格与工作特点,培养高素质应用型创新人才而不是高级技术工人,校内实训基地的核心功能应当定位在基本技术及管理能力的训练;训练场地由室内、室外、施工现场等多个功能区域组成。以真实工程为载体进行模拟施工训练,由双师型教师或技师指导,学生合作完成规定任务。按真实施工图内容,完成图纸会审、施工方案编制、工程造价计算、测量放线、墙体砌筑、钢筋绑扎、模板安装、脚手架搭设、质量检查、技术资料编制等一系列工作内容;学生通过主要工种的实操技能训练如砌筑工、钢筋工、模板工等,增强对施工的认识;通过专项设计技能训练实现工程管理,学生在做中学、学中做,教学做合一,团队协作、发挥潜能。建筑产品的特点决定了不可能在校内再现工程施工实际全过程,而建筑行业的高危性加大了校内训练的安全难度、建筑生产的高消耗阻止了对某些工艺过程的训练,土建类高职学生主要应该是施工管理。
五是实训教学手段多样化。校内实训基地往往因资金、场地紧缺,规模、工位数难以满足学生实际训练的需要,设施实用性差、不配套及建设的项目不适用导致使用率低,指导教师缺乏工程实践经验等都制约实践教学发展,采用多媒体技术是个重要的手段。建立真实建筑工程的数字化三维模型,完整、全仿真地建立整个建筑、结构模型,包括垫层、基础、柱、梁、板、楼梯、阳台、雨蓬等,真实显示钢筋在混凝土中位置、形状、层次及保护层厚度关系等,展示脚手架、支撑、模板布置搭设、混凝土浇筑过程以及材料提升等,以及对施工各阶段、各部位的施工过程、施工措施、施工技术、施工方法;通过现代计算机技术,建立的真实建筑工程的数字化三维模型解决了建筑物受到季节、场地限制,隐蔽工程施工后多为不可见的问题;配合施工现场录像,就能再现施工过程;利用计算机触屏技术,学生能快速、有选择地观看;实物教具展示、技师操作同时播放再现工程的实施过程,且便于反复学习、操作。我院自2010年秋季起率先在全省高校中将所有普通教室安装了白板和触摸电视(交互式电子白板),这种新技术教学应用,使得每堂课信息量更多,内容更详实,如施工类的专业课配合施工现场远程监控及录像、动画等课件,形象直观(再现施工现场),学生则更容易掌握接受,取得了良好的效果。
2.校企合作、资源共享,做好职业培训、行业工种技能鉴定。争取企业对学校的支持,利用从企业更新下来(捐助)的设备,节约资金。利用学校技能训练场地、智力资源和设施设备资源,实行开放性办学,为本(外)校大学生进行知识培训、技能培训等多层次培训服务;完成对企业在职职工(技术人员)、农民工和转岗人员的技能培训,提高企业技术人员的专业水平和业务能力。企业参与学校的教学过程,制订教学和实训计划,由学校负责理论教学,并提供场地和管理,行业企业提供设备,并选派高级技术人员到学校组织生产和实训,这种指导教师由学校教师和企业职业岗位人员共同承担,可以保证技能训练和生产无缝对接。通过配置合理的工位、设备,参与行业、企业技能鉴定、培训和考核工作等。如钢筋工、砌筑工、木工、油漆工、电焊工、测量员等土建工种岗位资格技能鉴定及承办职工技能大赛,达到服务社会、地方经济的功能。目前,我院与省建设厅培训中心配合,将校内实训基地努力建成全省建筑业各类培训、技能鉴定基地。
3.工学结合,校企联合建设校内生产性实训基地。由学校提供场地和师资,企业提供设备、技术和管理支持,共建共享校内实训基地。校企双方只要有需求,就可开展各种形式的合作,如建立材料、预制构件、钢结构件、设计、咨询等公司,师生成为校企合作生产性实训基地建设的积极参与者和直接受益者,实现校企双赢。我院利用强大的师资优势,建有设计、检测中心、监理等公司,这些校内实训基地在完成学生实训的同时,还承接了设计、检测、监理、测量、造价软件培训以及施工企业六大员培训等相关任务,如建筑工程技术专业学生在教师带领下参加新农村规划测量,参与的师生有1000余人次,共完成南昌、鹰潭、宜春等多个地区1089个村庄的新农村规划测绘工作。
4.利用学院软硬件的优势,参与新技术推广、应用及技术研发。加强与行业协会和建设主管部门的联系与合作,将专业和行业需求紧密结合,主动适应信息化发展需要,将新技术新工艺融入教学中;提供技术服务,承接施工项目,达到强化实训教师的专业能力,又可以锻炼学生的实践操作能力,解决实训基地建设资金不足的难题,扩大学院师生在社会上的影响力,实现在技术创新、新技术推广和信息技术培训等方面服务社会的功能。我院与企业合作,兴建了绿色科技大楼;与江西昌南建设工程集团公司合作,编写了《高分子自粘防水卷材地下室防水施工工法》等。
消防工程是给排水科学与工程专业重要的专业课程之一,本文针对给排水科学与工程专业消防工程课程特点,通过深入分析消防工程课程教学现状及存在问题,从教学内容,教学模式与教学手段,教学队伍建设以及课程考查等方面进行课程教学改革探索,激发学生学习兴趣及动力,提升学生实践学习能力,提高授课效率,改善学习效果。
关键词:
消防工程;教学改革;强化实践
随着经济快速发展以及城市建设的不断加快,各类功能建筑层出不穷,城市规划跟不上城市发展步伐,火灾隐患逐渐增多,城市及建筑的火灾发生率也有逐年提高的趋势,恶性火灾事故时有发生。因此,作为预防和消除火灾的消防工程在城市建设过程中显得尤为重要[1]。给排水科学与工程专业的消防工程课程是建筑给水排水课程的延伸,但内容更集中、更突出,主要是在建筑给水排水课程学习的基础上有效拓展学生的专业知识和实践设计能力,使其充分了解消防工程的基本原理,掌握消防法规、防灭火工程技术和灭火救援等方面的基础知识,掌握建筑消防各个子系统(建筑防火、消防给水灭火系统、消火栓灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统、防排烟系统、火灾自动报警系统等)的主要工程内容、技术手段、设计要求以及基本的设计参数,具有很强的理论性和实践性[2]。在现有的教学体系中,设给排水科学与工程专业的高等院校消防工程课程多为选修课程,课时较短,并且与建筑给水排水课程多有交叉,课程延续性、系统性不强,实践能力强化较弱,整个教学过程中存在一定的不足,亟需进行课程教学模式的深入改革。济南大学土木建筑学院市政工程系建筑给排水学科团队,针对消防工程课程教学存在的问题,整合现有资源,以适应社会经济发展的需求为目标,深入教学改革,强化学生实践能力培养。
一、课程现状及存在问题
1.给排水科学与工程专业的消防工程课程与建筑给水排水课程多有交叉,极易导致教学内容重复,教学重点不明确,不能有效发挥其对建筑给水排水等课程的拓展作用。建筑消防是建筑给水排水课程的重要组成部分,建筑给水排水课程讲授过程中会涉及建筑消防的内容,如果在消防工程课程中重复讲授,会降低学生的学习积极性,产生不耐烦的情绪,降低教学质量[3]。
2.教学内容优化不够,偏重于理论教授,工程实践应用不强。消防工程是一门多学科交叉的课程,涉及物理、化学、数学、建筑、机械、电子、信息等多种自然科学学科,一些基本的灭火原理及建筑消防各个子系统的基本理论知识,如果学生不能全面地掌握,后续的课程内容很难进行下去,而大部分设给排水科学与工程专业的高等院校一般将消防工程设置为选修课程,学时数量有限,这就使得基础理论知识内容讲授偏多,占用一定课时,导致学生在学习时失去重点,不能很好地理论联系实践。
3.作为一门工程学科,随着社会需求的不断变化,与消防工程相关的规范不断更新,教学内容和重点会发生变化,而现有的教材时效性不强,很难全面反映现行的工程技术要求。
4.对于建筑消防工程的各个子系统,由于设计复杂,成本较高,大部分学校不能有效地组织实验教学。学生不能直观有效地观察和体会消防系统的灭火过程,很难有效地进行理解,易导致教学效率不高。
5.作为一门选修课程,目前消防工程课程考查形式过于单一。多以闭卷考试或提交论文的形式进行考查,学生学习积极性不高,往往应付了事,很难达到有效考查学生对这门课程的实际应用能力。
二、课程教学改革措施
1.教学内容改革。
济南大学市政系隶属于济南大学土木建筑学院,建筑给水排水学科团队除承担给排水科学与工程专业的建筑给水排水、消防工程等课程,还承担了建筑学专业的消防工程及土木工程专业的建筑设备等相关课程。这些课程的教学内容有很多相互交叉的地方,但是侧重点各有不同。为了更好地优化课程衔接,打造重点突出、强化实践的课程体系,我团队统一规划教学内容,做到教学内容的优化配置,突出重点,减少重复讲授内容,有效地提高课程体系的授课效率。例如,对于给排水科学与工程专业建筑给水排水和消防工程课程进行有效结合,消防工程做到建筑给水排水的有效扩充,在建筑给水排水过程中重点讲授的消防基础知识,在消防工程课程中进行少量的回顾,重点进行工程实践能力的培养。教学内容不再拘泥于一套或几套常规教材,以现行规范为主,结合工程案例,深入解读规范条文的变化及其原由,加深学习印象,提高学生学习积极性。同时,为了促进学生快速、直观地了解和掌握消防工程相关的理论知识,结合建筑给水排水课程,增加实验教学,丰富教学内容。
2.教学模式与教学手段改革。
在教学过程中以多媒体教学为主,不断完善和凝练授课课件,明确授课内容,突出课程重点,使学生更容易把握学习内容。同时,与实际相结合,综合运用动画、视频、图表等多媒体进行展示,提高学生的注意力,激发学习兴趣,提高授课效率。在课程伊始,播放重大火灾事故的发生及危害,火灾发生时如何逃生等和现实生活密切相关的内容,使学生深入了解课程的重要性和教学目标。在进行建筑消防子系统的讲授过程中,对各子系统的灭火过程进行动画展示,学生的掌握程度明显优于单纯的文字说明。结合实际工程案例和规范条文,设置启发式问题,调动学生的积极性,展开讨论。在讨论的过程中提高学生对基础理论的认知,同时强化工程思维培养,使学生真正从书本规范中走出来,能够从工程实践角度去发现问题和分析问题,并能初步提出解决问题的方法。在给排水科学与工程专业学生整个本科学习阶段,不断优化教学体系,使基础课程与消防工程课程能有效地结合起来。例如,在给排水CAD课程讲授过程中,教师拓展讲授3D制图以及BIM制图技巧。在消防工程学习过程,学生在课堂上掌握基本理论知识以及工程设计要求后,在课下利用课余时间采用3D制图或BIM制图,进行三维建模,针对建筑消防子系统,对其核心部件进行绘制,更加深入地剖析各子系统的构成和连接,不仅提高了学生对建筑消防系统的理解,有利于今后的工程设计,还了解了管道连接,对设备安装也有了一定的认识,为建设施工打下了一定的基础。结合学校课程网站建设,不断完善和改进课程网站,使其成为内容丰富、积极互动的第二课堂。网站上传教学大纲、授课课件等,学生可以自由下载。教师授课过程中会将下节课的主要内容告诉学生,学生通过课程网站可以进行预习,有效地提高课堂效率。同时,在课程网站会留有课下作业及学习要求,学生通过课余时间完成作业上传,由教师批改,压缩学时,能够充分地利用课堂时间进行其他知识点的学习。此外,学生还可以通过课程网站将疑难问题进行提问,对于简单问题教师可以通过网站回复,对于普遍性的、代表性的问题,教师进行整理后于课堂中进行统一解答。济南大学土木建筑学院市政系建筑给排水学科团队针对建筑给水排水、消防工程等相关课程,自主研发了相应的实验器材,设计了实验内容,面向给排水科学与工程专业学生,在建筑给水排水和消防工程课程开设了实验课程。在消防工程课程中,实验课程的开设,使得学生更加直观地认识和了解了消防系统的工作原理和设计安装过程,进一步提高了学生的实践应用能力。
3.教学队伍建设。
本科阶段一个专业方向的培养需要形成一套合理有效、前后呼应的课程体系,这就需要优化学科建设,形成合理的学科建设方向。济南大学建筑给排水学科团队,以高级职称并具有较强工程设计能力的资深教师为团队负责人,负责优化整合课程资源和任课教师。定期召开教学研讨会,对课程体系进行把握,有效地梳理各门课程的教学大纲、教学目标和授课内容等。济南大学建筑给排水学科团队,充分发挥老教师的带头作用,积极培养青年教师,形成良好的“传帮带”教学氛围。青年教师在担任课程主讲教师前,首先进行一学期的听课学习,学习老教师的授课技巧,以及把握课堂的能力。同时,为了切实提高青年教师的工程实践能力,利用课余时间,安排青年教师至相关企业进行培训学习,有效地提高青年教师的工程设计能力。同时鼓励青年教师参加各级教学研讨会议,夯实基础,不断提升。在课程讲授过程中,合理安排时间,聘请具有注册设备师资格的专家作为兼职教师,对学生进行指导,提升学生工程实践能力。并且不定期聘请建筑设计专家来校进行讲座,拓宽学生的知识面,了解行业的最新动态和前沿科技,激发学生的学习动力。
4.课程考查。
消防工程课程由于涉及规范较多,数据复杂,传统闭卷考试的考查方式很难有效地考察学生对知识的掌握能力和对实际问题的应用能力。为此,我团队对消防工程课程考查形式进行了改革。考查过程不再拘泥于试卷、论文,而是以实践考查为主的多层次考查方式。首先,在课程讲解过程中,针对不同重点内容,结合工程实际和注册考试,布置大作业,主要为计算题目和简单的设计题目。其次,在结课后,要求学生针对实际建筑进行调研,绘制建筑的消防设计实际系统图,并结合课堂讲授内容和规范条文,对实际设计加以分析评价,提出优化方案。最后进行答辩。通过这项实践活动,学生提高了实践应用能力和协作能力,普遍反映收获很大,能够全面有效地掌握所学内容,并能做到深刻理解。针对消防工程课程教学存在的问题,整合现有资源,优化教学内容,改进教学手段,强化实践,改革考查形式,激发学习兴趣和动力,提高学生学习积极性,满足新形式下对消防工程人才的需求。
作者:谢康 邱立平 王嘉斌 张守彬 单位:济南大学土木建筑学院
参考文献:
论文摘要:专业特色建设,对提高本科生 教育 质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对建筑类高校电子信息工程专业如何体现专业特色,进行较为细致的探讨。建筑类本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。
根据教育部1998年颁布的专业目录,电子信息工程专业由原来的十多个本科专业合并而成,可见该专业的涉及面相当宽广。其业务培养要求中指出,本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径的专业,学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。在这样一个基本培养要求的基础上,各个高等学校如何根据自己的特色与优势,扬长避短,制订针对性更强、更切合实际地专业人才培养计划,十分必要。我们在进行多次调研和讨论的基础上,确定了我院电子信息工程专业教育教学改革的方向和重点,力求突出特色,在竞争激烈的高等教育领域站有一席之地。
1人才培养的基本定位
不同层次的高等学校应有不同的培养目标,培养模式也应多样化。安徽建筑 工业 学院属于一般本科地方院校,根据我院战略 发展 纲要及人才培养规划,确立“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位。wWW.133229.Com在学院办学定位前提下,我们对电子信息工程专业的培养定位是:具有较宽理论基础、较强实践动手能力和创新意识,能够综合应用所学专业知识的应用型工程技术人才。
电子信息工程专业教育教学改革的目的是:通过加强本 科学 生培养方案与工程实际的结合,注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,提高学生的动手能力。提供更多的机会,鼓励学生开展课外实践活动,实验室成为学生动手能力训练和技术创新的主要基地。
2就业目标
比较重点院校,我院学生的入学成绩显然较低,尤其高等学校扩招以后,进入我院学习的生源质量进一步降低,如何适应高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变,培养符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的应用型技术人才,是我们面临的、急需解决的重大课题。
经过对我院电子信息工程专业的毕业生就业情况的分析发现,我院毕业生的就业主要集中在全国大大小小的i t公司、弱电公司、设计院等部门,大多数学生从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、技术支持等工作,因此就业单位对学生实践能力的要求较高。针对这样的就业目标,我们对本科专业的培养计划和教学大纲做出进一步调整,基本要点是:强化电子电路的设计能力;增设选修课程,拓宽知识面;依托我校与建筑相关的专业,设置智能建筑专业方向;开设其它实践性较强的课程,特别强调电子综合设计能力的培养。同时,引导学生积极开展课外科技实践活动,参加各种科技比赛。从而扩大了我院电子信息工程专业的毕业生就业面。
3专业特色建设
处在建筑类一般本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。
3.1智能楼宇控制专业方向的设立
建筑院校的电子信息工程专业如何体现它的专业特色,我们认为应紧紧依靠建筑院校的特点和优势,设立与建筑相关的专业方向。1998年我们在98级电子信息工程专业设立智能楼宇控制专业方向,如表1所示,经过几年的建设,已基本成熟。智能楼宇控制(既楼宇自动化系统)属智能建筑范畴。智能建筑是以建筑为平台,综合应用 现代 计算 机技术、电子技术, 网络 通信技术及电气技术等方面的先进技术,使建筑物成为具有远程通信功能、办公自动化功能和建筑物自动化功能的建筑。实现建筑物自动化功能的系统称作楼宇自动化系统(或称建筑物自动化系统,简称bas)。楼宇自动化系统的含义是将建筑物内的各种机电设备以集中监视、控制和管理为目的,构成的一个综合系统。智能楼宇控制专业方向适应了现代建筑电气行业的迫切需要,满足了建筑电气行业中从事产品开发、系统集成、工程设计、施工、监理和物业管理人员对相关知识的需求。近几年,该专业培养的学生供不应求,且大部分学生被分配到建筑行业。
3.2学生能力的培养
培养工程型应用人才的总体特征是“能设计、会操作、懂管理”,综合素质高、实践能力强、有创新精神。实践教学是培养工程应用型人才的关键环节。对此,我们除了加大实践性教学环节,还对实践性教学环节进行一系列的改革。
(1)建立新的实验教学模式,激发学生创新思维
根据实验教学基本内容整体优化实验教学选题,重组实验教学,增加独立的综合实验课程,构建新的实验教学体系。整合实验室和实验教学设备,最大限度地提高现有教学设备的使用率。激活学生的创新思维,使他们能从实验中领略各专业学科之间的最本质的联系和内在 规律 ,更有利于学生知识的综合运用和创新能力的培养。如电子信息工程专业增设信息电子技术综合实验和智能楼宇控制综合实验课程,其中信息电子技术综合实验涵盖:《computer control technology》、《dsp technology and application》、《单片机原理》、《嵌入式系统》等课程的实验,智能楼宇控制综合实验涵盖:《智能建筑设备》、《安全防范》、《电气控制与plc》、《电缆电视技术》、《智能建筑及小区总体方案设计》等课程的实验。同时,由学生参与组建我院“智能建筑实验室”的建设,目前,“智能建筑实验室”已正式批准为安徽省高等学校省级重点实验室。同样,其它信息类专业根据各自专业特点,增加相应的综合实验课程。
(2)因材施教,以“优生导师制”促进创新人才脱颖而出
为加快 电子 信息工程专业的研究和高层次人才培养。挑选优秀学生,创建各种人才创新基地班,并配备具有丰富实践(工程型)的老师作为他们的导师,指导他们有针对性地学习某些科目,或直接进入老师的科研课题组,接受科研能力的训练,接受创新意识的熏陶,进行特色培养,以充分发挥高校在人才培养、学科建設和 科学 研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终将基地建设成为集教学、研发功能于一体的创新人才培养基地,在信息类人才培养领域起到示范、辐射作用。由于采取因材施教,近年来,我们取得如下成果:培养的学生,分别获得“全国大学生电子设计竟赛二等奖一项”、“全国大学生电子设计竟赛安徽区二等奖一项”、“西蒙杯征文竞赛(智能建筑)二等奖一项”、“
(3)开设综合课程设计,体现职业培训技能
我国 经济 社会的快速 发展 既需要科学家,也需要工程师,但大量需要的是工程师。为提高学生的工程设计能力,在原有的毕业设计的基础上,开设部分综合课程设计。如电子信息专业开设信息电子综合课程设计和智能建筑综合课程设计等。综合课程设计覆盖工程训练的各个环节:需求分析,系统设计,系统实现,系统调试,系统测试与性能评估;既培养工程能力,又积累工程经验。职业化素养训练应训练学生工作的规范性,综合课程设计引入一定的 工业 界规范与标准来进行学生职业化素养训练,同时,包含一定数量的符合工业界需求的辅助工程工具的使用训练。
4结语
我们还在 计算 机科学与技术、通信工程等专业开设与建筑相关和能力培养方面的课程。信息类专业开设与建筑相关的专业方向,是我院在教学方法和人才培养模式等方面所进行的一次探索和创新,并且取得了良好的效果。充分发挥了高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终为社会培养出综合素质高,适应能力强的有用人才。电子信息工程专业体现建筑内涵,是建筑类高校的优势和特色,是其它类型的高校无法比拟的,是电子信息与建筑两大学科相互渗透的具体实现。它所培养人才,将会占领它所独有人才市场。
参考 文献
[1]陈怡. 教育 本质和通识教育.全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作委员年会 论文 集.2005.