《智能建筑技術(shù)課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)實(shí)踐與改革*

許偉靖 王迪 孫偉 郭濱

沈陽(yáng)城市建設(shè)學(xué)院 遼寧 沈陽(yáng) 110167

引言

現(xiàn)階段，智能化技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用到了我國(guó)的建筑行業(yè)中，在我國(guó)智能建筑不斷發(fā)展以及社會(huì)的人才需求下，對(duì)于建筑行業(yè)的人才要求和數(shù)量正在逐漸上升。我國(guó)大量的高校都在積極開設(shè)關(guān)于智能建筑的相關(guān)專業(yè)，同時(shí)部分本科院校已經(jīng)開設(shè)了建筑電氣方向的學(xué)科專業(yè)，以及建立了智能建筑的相關(guān)碩士點(diǎn)，能夠?yàn)樯鐣?huì)以及建筑行業(yè)提供不同層次的高質(zhì)量人才以滿足于發(fā)展需求。社會(huì)的趨勢(shì)以及行業(yè)的現(xiàn)狀讓該學(xué)科得到了相應(yīng)的重視和發(fā)展，但是，該學(xué)科是在新時(shí)代背景之下產(chǎn)生，成立時(shí)間不長(zhǎng)，在人才的培養(yǎng)模式、課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源以及教材設(shè)計(jì)上還存在不足，需要進(jìn)一步的完善與創(chuàng)新。對(duì)于該學(xué)科而言，其核心是《智能建筑技術(shù)》課程，該課程在理論和實(shí)踐教學(xué)上都是非常重要的，在內(nèi)容上有著綜合性強(qiáng)、相互交叉的特性，通過該課程的合理化教學(xué)能夠有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，在智能建筑的專業(yè)知識(shí)理解以及實(shí)踐技能的應(yīng)用上都有著關(guān)鍵的影響，該課程的學(xué)習(xí)是對(duì)該學(xué)科的直接表現(xiàn)[1]。

本文主要以《智能建筑技術(shù)課程設(shè)計(jì)》為例進(jìn)行分析，為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，有學(xué)科交叉綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，該課程教學(xué)和實(shí)踐的質(zhì)量會(huì)直接影響建筑電氣方向的學(xué)生在建筑弱電方面的理論知識(shí)水平和實(shí)踐能力。

1 智能建筑技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)存在問題

1.1 教材資源存在匱乏

在該課程的中通常是《智能建筑技術(shù)發(fā)展藍(lán)皮書》以及《建筑節(jié)能智能化技術(shù)導(dǎo)則》進(jìn)行教學(xué)的，其中《智能建筑技術(shù)發(fā)展藍(lán)皮書》的應(yīng)用能夠幫助政府的決策提供參考，有助于建筑行業(yè)的發(fā)展以及企業(yè)的發(fā)展。該教材從建設(shè)、技術(shù)、監(jiān)測(cè)、管理等等方面設(shè)計(jì)的，能夠提升行業(yè)的管理制度以及行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，能夠科學(xué)的為政府部門和行業(yè)人員提供一些新思路、學(xué)習(xí)以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，有助于提升智能建筑的管理水平和智能建設(shè)水平。對(duì)于《建筑節(jié)能智能化技術(shù)導(dǎo)則》而言，當(dāng)中有三個(gè)重點(diǎn)，第一是對(duì)智能建筑中的電機(jī)設(shè)備通過現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化管理，能夠有助于設(shè)備效率的提升，有利于智能建筑建設(shè)的節(jié)能減排；第二，通過搭建智能化建筑的集中化系統(tǒng)管理平臺(tái)，在管理上和準(zhǔn)確性上能有這更高的水平[2]。

1.2 教師的教學(xué)水平以及學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)

智能建筑成立時(shí)間較短，是一個(gè)新行業(yè)，且在行業(yè)的應(yīng)用中是涉及多方面的，所運(yùn)用的技術(shù)發(fā)展也是比較快的。所以，作為該學(xué)科的授課老師應(yīng)該積極學(xué)習(xí)新技術(shù)應(yīng)用，保證在教學(xué)知識(shí)的豐富性，順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，同時(shí)大部分老師是跨專業(yè)進(jìn)行教學(xué)的，在理論知識(shí)上存在一定的匱乏，在保證理論知識(shí)的同時(shí)還應(yīng)該重視其實(shí)踐的教學(xué)與應(yīng)用，將實(shí)踐與理論進(jìn)行結(jié)合，積極完善教學(xué)體系。

1.3 教學(xué)模式和考核標(biāo)準(zhǔn)需要完善

對(duì)于該課程的教學(xué)模式是比較傳統(tǒng)的只注重理論學(xué)習(xí)方式，采用“灌輸型”、“記憶型”模式，嚴(yán)重制約了課程教學(xué)的發(fā)展和降低了教學(xué)質(zhì)量，《智能建筑技術(shù)課程設(shè)計(jì)》是教學(xué)中的一項(xiàng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是在理論知識(shí)基礎(chǔ)上的一次升華，運(yùn)用新技術(shù)教學(xué)提高教學(xué)的質(zhì)量和實(shí)踐能力。同時(shí)對(duì)該課程的考核也是傳統(tǒng)的模式，進(jìn)行報(bào)告或者測(cè)試的方式，但是現(xiàn)在的科技下，學(xué)生對(duì)于報(bào)告的獲取以及只是的記憶已是一種較為簡(jiǎn)單的能力[3]，該方式也難以實(shí)現(xiàn)實(shí)踐能力的考核，對(duì)學(xué)生在該行業(yè)今后的應(yīng)用難以驗(yàn)證。

2 智能建筑技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革設(shè)計(jì)

2.1 明確課程教學(xué)目標(biāo)、方法

對(duì)于該課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該具有明確的方向，首先保證理論知識(shí)充分學(xué)習(xí)，需要學(xué)生掌握近幾年的智能建筑所應(yīng)用的技術(shù)以及特點(diǎn)、計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)的專業(yè)理論知識(shí)、智能化建筑的基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成和對(duì)應(yīng)作用、建筑關(guān)于安全消防保障系統(tǒng)、通信設(shè)備和網(wǎng)路系統(tǒng)的構(gòu)成及作用、建筑的線路布局和開展過程、集成系統(tǒng)的構(gòu)成以及相關(guān)功能、智能建筑住宅區(qū)的構(gòu)成及相關(guān)功能作用。其次是實(shí)踐技能的有效訓(xùn)練，對(duì)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)而言，讓學(xué)生能夠充分認(rèn)識(shí)、分辨智能建筑技術(shù)的技術(shù)應(yīng)用，掌握智能建筑技術(shù)課程理論與實(shí)際技能相對(duì)應(yīng)的能力、能夠熟練的運(yùn)用建筑的各個(gè)設(shè)備與工具、對(duì)智能建筑技術(shù)的應(yīng)用能夠自己的思考以及相應(yīng)的利用能力。

對(duì)教學(xué)方法可以運(yùn)用理論與實(shí)踐結(jié)合教學(xué)的模式，對(duì)教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，讓實(shí)踐與理論能夠相互促進(jìn)，提升教學(xué)效果，同時(shí)還可以運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、信息等高新技術(shù)，進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，突破時(shí)間與空間的限制，還可以結(jié)合多媒體等對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化，在課堂上對(duì)經(jīng)典案例進(jìn)行分析、提升師生互動(dòng)、小組討論等形式。

2.2 課程教學(xué)實(shí)施

第一，老師教學(xué)組織上，課程教師或者合作企業(yè)對(duì)智能建筑進(jìn)行大體介紹和智能系統(tǒng)的組成，同時(shí)還可以概括相關(guān)的課程以及網(wǎng)絡(luò)資源，通過智能建筑的線上與線下資源進(jìn)行多媒體的教學(xué)，豐富學(xué)生的知識(shí)體系以及知識(shí)的獲取途徑。在教師課程的組織和內(nèi)容設(shè)計(jì)上，主要是對(duì)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)教學(xué)目標(biāo)的理論內(nèi)容以及實(shí)踐技能進(jìn)行系統(tǒng)的訓(xùn)練與介紹，實(shí)現(xiàn)上述的教學(xué)目標(biāo)。

第二，學(xué)生的學(xué)習(xí)要求上，學(xué)生在學(xué)習(xí)上實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)了解與充分認(rèn)知，要求學(xué)生對(duì)把內(nèi)容進(jìn)行提前的學(xué)習(xí)，查閱相關(guān)的資料，了解相關(guān)智能建筑經(jīng)典案例，對(duì)智能化技術(shù)進(jìn)行分享以及相應(yīng)個(gè)人分析見解，讓學(xué)生成小組的進(jìn)行討論。同時(shí)教師應(yīng)該主動(dòng)聽取學(xué)生的意見，對(duì)課程進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，制定科學(xué)性的檢查計(jì)劃，主動(dòng)與學(xué)生進(jìn)行溝通，幫助學(xué)生糾正不正確的決策與認(rèn)知。

2.3 課程教學(xué)實(shí)踐與評(píng)價(jià)

該課程的實(shí)踐教學(xué)首先可以組織學(xué)生以調(diào)查和走訪的形式來了解周圍的具備典型智能化特征的建筑物，記錄當(dāng)中的系統(tǒng)組成以及設(shè)備的建設(shè)與功能。其次，讓學(xué)生將實(shí)踐的經(jīng)歷以照片、文字或者PPT的形式進(jìn)行展示，講解自己的經(jīng)驗(yàn)與同學(xué)進(jìn)行分享。最后，讓學(xué)生對(duì)自己的實(shí)踐經(jīng)歷進(jìn)行總結(jié)，以論文的形式闡述自己對(duì)智能建筑的見解以及未來發(fā)展的建議，要注重凸出學(xué)生自身的思考。在實(shí)踐教學(xué)過程中教師也需要積極幫助學(xué)生解決實(shí)踐中所遇到的問題，與學(xué)生共同探討問題的解決措施以及對(duì)新事物的答疑解惑[4]。

在課程考核方面，教師要根據(jù)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤率、思想道德等多方面進(jìn)行平時(shí)成績(jī)的考核，再結(jié)合最后的學(xué)生的論文以及課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)。同時(shí)還要對(duì)考核分?jǐn)?shù)所占比例進(jìn)行合理的分配，在學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)上占60%、學(xué)生自我評(píng)價(jià)占10%、小組的相互評(píng)價(jià)占20%、教師對(duì)學(xué)生整體評(píng)價(jià)占10%。

3 智能建筑中弱電系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

該實(shí)踐課程一般安排在“現(xiàn)代電視技術(shù)”和“建筑智能化系統(tǒng)”等智能建筑類相關(guān)專業(yè)課程結(jié)束之后，一般是在大三下學(xué)期進(jìn)行，其目的是引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代電視技術(shù)等智能建筑技術(shù)相關(guān)理論知識(shí)，對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的弱電系統(tǒng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，從而加深現(xiàn)代電視技術(shù)、電訊及可視對(duì)講等相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。同時(shí)，該課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練能夠培養(yǎng)和提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)問題的能力。

根據(jù)實(shí)際工程的條件了解該住宅小區(qū)工程概況，查閱電氣設(shè)計(jì)相關(guān)資料及規(guī)范。進(jìn)行有線電視分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括：戶內(nèi)電視插座設(shè)計(jì)；層分支器設(shè)計(jì)；單元分配器設(shè)計(jì)；電纜選型；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到用戶電平68±4dB范圍，并列出詳細(xì)的計(jì)算步驟。

同時(shí)，還要完成電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可視對(duì)講系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，繪制弱電系統(tǒng)圖和標(biāo)準(zhǔn)層弱電平面圖，并撰寫課程設(shè)計(jì)說明書。

課程設(shè)計(jì)從命題方式、指導(dǎo)方式和考核方式3個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在教學(xué)改革的實(shí)踐中，學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)完成了該課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，體現(xiàn)了學(xué)生為主體，老師輔助指導(dǎo)的教學(xué)理念。以“分組學(xué)習(xí)，每人一題”的方式，從準(zhǔn)備階段、設(shè)計(jì)制圖和編寫說明書階段都進(jìn)行科學(xué)的安排與指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生們都發(fā)揮了自己的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高了分析和解決各種問題的能力，以及相互合作的能力。

4 智能建筑技術(shù)課程教學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用案例

我國(guó)田敏霞等[5]研究人員就通過對(duì)中職院校智能建筑教學(xué)中建立了實(shí)訓(xùn)室實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的優(yōu)化，首先在電上采用了獨(dú)立電源和接地的方式，安裝了空氣調(diào)節(jié)裝置和防塵防電裝置，保證溫濕度，防止靜電影響。其次在建設(shè)中根據(jù)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，在保證安全情況下進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的模擬，學(xué)生可以經(jīng)過相應(yīng)的電梯模型對(duì)其基本結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了解和編程，選擇正確的方式進(jìn)行系統(tǒng)和硬件的連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯模型的學(xué)習(xí)與監(jiān)測(cè)。同時(shí)還建設(shè)了集中控制臺(tái)，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)集中控制臺(tái)操作以及對(duì)各種系統(tǒng)進(jìn)行操作實(shí)踐，了解各系統(tǒng)運(yùn)行管理狀態(tài)以及軟件相關(guān)使用。最后還建立了完善的實(shí)訓(xùn)室管理模式，讓學(xué)生大程度上提升了實(shí)踐能力，以及學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

孟彬等[6]人通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在完善了智能建筑的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。該方法將計(jì)算機(jī)技術(shù)與其他硬件和軟件進(jìn)行融合，構(gòu)建虛擬的環(huán)境讓學(xué)生能夠沉浸其中，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣性和積極性。該方法主要是建立了虛擬實(shí)驗(yàn)室以及完善了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生在課堂以及宿舍中都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，由于是虛擬狀態(tài)下對(duì)智能建筑中的任何設(shè)備、儀器進(jìn)行使用，還可以根據(jù)操作進(jìn)行結(jié)果的顯示，可以反復(fù)使用打孔機(jī)、鉆孔機(jī)、電表、切割機(jī)等設(shè)備，加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，還合理地利用了教學(xué)資源，減少資源浪費(fèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

教學(xué)活動(dòng)是一項(xiàng)難度很大的活動(dòng)，對(duì)于《智能建筑技術(shù)課程設(shè)計(jì)》而言更是如此，積極完善教學(xué)過程中的模式，教材等多方面的應(yīng)用，以提升教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，還可以運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行教學(xué)模式的改革，提升學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力，通過多方面的措施改革與完善，實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)的質(zhì)量提升。