時間:2022-11-18 11:43:10
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇空調課程設計總結范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A
建筑環境與設備工程專業(簡稱建環專業)研究并創造滿足人類生產和生活所要求的各種人工環境,是一門工程應用性較強的專業。自2000年新建“建環專業”起,我校就本著“培養基礎扎實,知識面寬,能力強,素質高,具有一定的創新能力、較強的實踐能力和良好的發展潛力的高級專門人才”的宗旨來完善專業教學和培養學生。
1 校外實踐教學存在的問題
建環專業涵蓋面廣,具有設備多、散、技術更新快等特點。通過以往的校外認識實習和生產實習情況分析,存在如下問題:(1)由于認識實習在大三第一學期初進行,學生對專業的認識較模糊,很難分清實習中應參觀的重點。(2)生產實習取決于施工班組的安裝任務,學生跟在師傅后邊被動地學習,只能掌握該施工班組的基本操作技能,導致實習單一化。(3)企業從安全和生產角度出發,把學生當成一種負擔,不愿意接受實習學生。
2 校內實踐教學的創新改革措施
2.1 實習電教片的運用
認識實習過程中,學生對專業的不熟悉影響了實習效果。為此,建環教研室教師深入現場,采集了大量影像文件,按供熱、通風、空調、供燃氣等專業方向分類,每個方向又按源、輸配、終端細分,制作了認識實習電教片。在學生進入現場進行認識實習之前,由專業教師為學生播放電教片,并進行細致講解,促進學生對專業的感性認識,運用電視教學手段保證學生去現場參觀之前對所要參觀的內容有一個系統的了解,提高了認識實習效果①。
2.2 校內實習地點的建設
由于認識實習和生產實習時間固定,為了滿足學生隨時實踐和因需實踐的要求,我校于2005年6月建成了建筑面積90m2的暖通空調實習基地。該基地擁有一臺新風機組、四臺風機盤管、兩臺軸流風機、兩臺實驗用電冰箱、四臺實驗用空調,五臺活塞式制冷壓縮機(其中一臺作了加工處理,可以使學生清楚的觀察到活塞式制冷壓縮機的壓縮過程和供油系統)、多組散熱器和多種操作工具,學生可以隨時進基地參觀這些實際設備,通過對實物的觀察,學生可以結合理論知識更清楚地了解實際專業設備的內部構造和工作原理,該基地同時為學生準備了管道連接、散熱器拆裝、電冰箱維修開放實驗和空調維修開放實驗,以此提高學生動手能力,并鞏固和促進課堂教學效果。此外,我校將學校的空調機房、供熱鍋爐房(燃煤和燃氣)、太陽能供熱站等資源作為校內實踐點,學生在課程學習及課程設計階段,能夠有針對性地參觀,為理論與實際的聯系提供了便利條件。
2.3 綜合性和創新性實踐環節的完善
綜合性和設計性實驗強調多門課程知識或一門課程中多個章節知識的綜合應用。為了加強學生綜合運用知識能力及創新能力的培養,我校建環專業開設了“多工況空氣處理過程模擬實驗”、“供暖系統安裝、調試及運行”和“自動控制系統組態與編程”三門獨立進行的設計性實驗,由學生獨立設計、操作、記錄、數據處理及分析②。
“多工況空氣處理過程模擬實驗”依托我校“中央空調綜合實驗臺”,學生可從 “春(秋)季模擬夏季實驗” 、“春(秋)季模擬冬季實驗”、“夏季模擬冬季實驗”、“夏季模擬春(秋)季實驗”、“ 冬季模擬夏季實驗” 、“冬季模擬春(秋)季” 中自由選擇實驗題目,制定實驗目標及設計實驗過程。通過該實驗,學生掌握了空調系統測試、建筑室內綜合參數測定等技能。
對于“供暖系統安裝、調試及運行”實驗,學生根據實際供暖房間的建筑圖,分組設計該房間的供暖系統,繪制施工圖,采購相應設備及材料,并自行安裝和調試所設計的系統,整個設計過程中,學生還需進行工程預算和決算。通過該實驗,學生對供暖系統的設計、備料、施工、調試和測試有了更深刻的認識,提高了設計、動手和分析能力,并對各種供暖形式的施工難度、成本及供暖效果有了直觀認識。
“自動控制系統組態與編程”以我校“中央空調綜合實驗臺”為控制對象,學生動手組態、調試、運行控制系統,實現特定運行工況的控制。通過該實驗,學生初步掌握了空調自動控制的設計及調試。
實踐表明,以上實驗的開設效果明顯,學生反響熱烈,積極性也非常高,應用理論知識解決實際問題的能力也得到了很好的鍛煉。
2.4 生產實習、課程設計和系統模型的有機結合
由于跟班實習制度和企業施工進度安排的特殊性,學生在生產實習過程中對系統整體流程的認識不足,對管道和設備的連接及附屬設備的設置位置不清楚。我校將生產實習和課程設計環節打通,集中安排在大四第一學期進行。學生四人一組,從圖庫中隨機選擇建筑圖紙,分別進行建筑水暖電課程設計(綜合給排水、采暖和建筑電氣設計)和空調與制冷課程設計(包括中央空調末端及制冷機房的設計),每組建筑圖相同,但設計地點不同,這能有效降低學生在課程設計過程中對其他同學的依賴性,避免出現抄襲現象,同時,又能增進學生之間的協作和交流,實現設計方案的多樣性。根據設計進度和企業施工進度,在合適的時間,安排學生進行相關內容的生產實習,加強學生對管路走向及設備合理布置的認識,深刻理解合理設計對施工的重要性,并將實習中所總結得到的要點體現在課程設計的方案中。最后,每組學生可自主選擇該組最好的設計成果作為原型,按一定比例尺縮小后制作模型。模型制作參考市場上教學仿真模型的制作方式,采用亞克力板材及一些金屬輔料,學生在模型制作的過程中,對整個空調系統或水暖電系統有了進一步的理解,并能更清楚直觀地認識到設計中不合理的地方。經過兩屆學生的實踐發現,我校進行的這一改革,極大地調動了學生設計的積極性,學生在實習過程中更加注重觀察和總結,在設計過程中廣泛查閱資料和參考優秀設計圖紙,對系統原理有了深刻認識,實踐教學效果得到了顯著提高,為學生后續的畢業設計及今后的工作鋪墊了良好的基礎。
3 小結
為了進一步提高教學質量,培養適應21世紀高科技、大工程發展所需要的高質量人才,建環專業應重視實踐教學環節,樹立理論聯系實際,強化實踐教學的思想。
本文所述的華北電力大學在建環專業校內實踐教學方面所采取的一些措施取得了一定的成就,我們將總結和吸取各方面有益經驗,繼續完善建環專業的實踐教學體系,為社會培養更多的創新型和應用型高級專門人才。
Practice teaching reform of engineering major in local universities based on engineering application cultivation model
Xie Dong, Liu Zehua, Chen Gang, Xiong Jun, Li Huimin
University of south China, Hengyang, 421001, China
Abstract: This paper studied current status of practice education for engineering major in local universities, then built a set of practice education teaching system for building environment and equipment engineering major from practice curriculum setting, practice base construction and arrangement, curriculum design and thesis arrangement, etc. around engineering practice ability. The reform results show practical abilities and the engineering quality of the students have significantly improved, and this also can provide new concepts for reforming of engineering application talents training in local universities.
Key words: local universities; building environment and equipment engineering major; practice teaching; reform and practice
1 地方高校工程類專業實踐性教學的現狀
當前,高等教育已進入大眾化教育,應用型人才培養與社會需求的矛盾尤為突出。一方面,在激烈的市場競爭壓力下,用人單位對高校工科畢業生的實踐能力和操作水平要求越來越高,另一方面,隨著高校的擴招,地方高校受地域和教育資源的限制,相當一部分畢業生不能找到合適的崗位。因此,地方高校如何揚長避短,發揮自身辦學優勢促進就業,便成為解決其生存與發展問題的關鍵。受教學經費和資源的限制,地方院校工程類專業實踐性教學質量和教學效果大打折扣,甚至出現專業實習是參觀性的,專業實驗是驗證性的,專業設計是模版性的等問題,如此造成實踐教學失去了綜合應用和工程實踐的本質功能,扼殺了學生的積極性和創造性,無法培養出社會需要的高素質、具有一定創新能力的工程應用型人才[1]。
2 實踐性教學體系的構建與改革內容
針對當代社會對于建環專業人才素質的新要求[2],結合建筑環境與設備工程專業(以下簡稱建環專業)生源結構特點和在相關學科改革和實踐中積累的經驗,本課題組建立了使現代工程素質培養貫穿于實踐教學全過程的新型教學模式,培養學生的工程素質和實踐能力,提高學生在就業和科研中的競爭能力。按照教學的總體要求和學生的知識、能力水平,對目前分散于教學中的“專業實驗”“專業實習”和“設計(課程設計和畢業設計)”等實踐性教學的子環節進行整合重組,制定新的實踐教學計劃與大綱,建立一體化的實踐教學培養體系,采用模塊化設置(實驗、實習及設計3個模塊)的模式構建教學內容,通過各模塊環節的落實來保證實踐教學整體目標的實現。
2.1 優化配置實驗內容,單獨開設實驗課程
課題組針對原有實驗課程中驗證性實驗較多,內容單一等缺點,建立以綜合性和設計性實驗為主,以驗證性和演示性實驗為輔的突出工程應用能力培養的實驗教學體系。將原來依附于理論課程的實驗內容進行分類,整合為專業基礎性實驗和專業實驗,設置基礎實驗課程和專業實驗課程,并分別單獨設置學分,同時將暖通空調、建筑環境學、建筑環境測試等課程中內容重復的部分實驗項目進行整合,增加了綜合性和設計性實驗,減少了驗證性實驗,如將建筑環境測試技術和暖通空調中關于溫濕度測試部分及建筑環境學和暖通空調中關于室內環境參數測試部分,一并放到室內環境與空氣品質測試中。專業實驗室面向學生全面開放,結合教師承擔的科研課題,通過畢業設計和創新型實驗的方式開展各種創新能力訓練和實踐活動,鍛煉學生的工程應用能力和創新實踐能力。
2.2 強化校內外實習基地建設,創新實習內容和實習管理
建環專業實習一般包括認識實習、生產實習和畢業實習3個部分,獨立開設,各有側重點。認識實習的特點是實習單位較多、實習時間較少。針對這種情況,我們在與友好實習單位建立長期實習合作的同時,積極尋找一些節能型和環境友好型的企業。除了重點把握通風空調系統和冷源熱系統外,還引入一些新的節能型或環保型工程項目,從系統到設備,從中央機房到末端系統,讓學生從設備的生產到系統的安裝、調試、運行管理都有一個初步認識,建立專業系統輪廓,為專業基礎課程的學習做好準備。
生產實習強調“生產過程”和“以動手為主”。2008年建環專業與南華大學三力高科技公司合作建立了“工藝風力與濕能技術”湖南省產、學、研示范基地,并建立了建環專業校內生產實習基地。實習的一半時間安排在校內生產實習基地完成,主要實習內容包括:風管(圓形、方形)制作與連接、水管套絲與連接等,涉及下料、剪切、折方、焊接、鉚接、咬口連接、法蘭制作等工藝流程。此外,我們與南華大學附二新醫院、晶珠廣場、電力賓館、江東冷庫等合作建立了5個校外生產實習單位,學生可以去現場進行系統和設備的操作實習,學習系統的運行和管理過程,進一步加深對專業課程的理解。
畢業實習是實習的重頭戲。我校建環專業已經與廣州凌云置業有限公司、廣州鼎泰凈化工程有限公司、廣州市華德工業有限公司、廣東西屋康達空調有限公司等合作5個企業單位簽訂了長期實習基地合同,每年安排學生到1~2個新開工的建設工地進行實習,既帶來了新建項目“新”的效果,同時能達到一定“量”的要求,能夠保證畢業實習順利完成。經過長期實踐,我們探索了集中與分散相結合的畢業實習形式,在保障畢業實習教學要求的前提下,一方面采用集中實習,由帶隊教師集中指導,集中答疑,方便學生集中學習;一方面提倡部分學生分散實習,針對學生個性化的需求,有針對性地擴展學生的興趣,為這部分學生“學習-就業-創業”的發展之路創造條件。作為對分散實習的補充和延伸,我們還實行了開放性實習,以實習單位負責指導為主,定期向帶隊教師匯報實習狀況,甚至可以與畢業設計融為一體,在畢業實習中進行畢業設計,如此實現了畢業實習、畢業設計和就業的一體化教學,在彈性教學與彈性就業方面不失為一種有益的嘗試。
2.3 面向工程設計,注重實踐,突出應用能力培養
2.3.1 課程設計
課程設計是工科學生從理論學習向工程應用能力過渡的一個重要綜合性實踐環節,是培養學生工程素養的重要部分,是畢業設計的預演,要求學生能夠綜合運用基礎理論知識和專業技能解決具體工程實際問題。為了加強對工程應用能力的培養,我們結合專業實際,整合課程設計內容,優化開設方案,緊密結合工程應用型人才培養的需求,體現綜合性、系統性和應用性的原則。
針對建環專業水、電、暖緊密結合的特點,課題組提出了水電一體化、冷暖不分家和風系統、水系統并重的課程設計總思路,將相關課程中涉及冷暖、水電、風和水系統等分別綜合設置課程設計內容,即提出了空調冷熱源課程設計、建筑水電課程設計和暖通空調設計(包括風系統設計和水系統設計)。三大課程設計內容涵蓋了冷熱源工程、暖通空調、建筑電氣、通風工程、建筑消防設備、建筑給排水等多門專業課程,體現了綜合性和系統性;同時課程設計內容上緊密結合節能減排和低碳設計的思路,體現了時代性和應用性。
2.3.2畢業設計
畢業設計是本科教育階段最后也是最重要的一個實踐教學環節,是學生綜合應用所學的各種理論知識和技能,進行全面、系統、嚴格的訓練及工程能力和工程素養培養的過程,是架起學生從學校走向社會的橋梁,是學生從應試能力走向工程素養的分水嶺,是學生從學校步入工作崗位進行的“總決賽”,是4年大學教育的總閱兵。
除了繼承課程設計遵循的綜合性、系統性和應用性的指導原則外,我們更注重學生工程素養的鍛煉。工程素養是對工程概念、范圍及應用等所具備的常識和技能。課程設計注重工程應用能力的培養,注重技能的學習。而畢業設計是學生從工程能力向工程素養過渡的過程,是應用型人才培養的升華。
畢業設計的重點是工程方案優化設計、系統的經濟性分析和社會效益分析、方案可行性分析、方案的實現方法和手段等,針對當前“系統設計可能節能,但施工和管理都不節能”,一味追求“空調系統就是要冷”的現狀,結合自身實踐教學特點和實踐經驗,課題組確定了“節能貫穿系統設計、安裝及運行管理全過程”的總方針,提出了“地位突出化、設計綜合化、題目多樣化、方案個性化、過程立體化”的改革總目標[3],結合教師的科研課題和大學生創新課題,總結出“一題多方案、一方案一人,多方案比較”畢業設計新的指導方法,既體現了“一人一題”總思路,又體現了畢業設計的個性,同時還利用各方案之間的相互比較,確定優化系統方案,以上過程大大提升了工程能力和工程素養。
計算機和網絡技術迅速發展的今天,使得畢業設計中融入信息技術和網絡技術成為可能。CFD(Computational Fluid Dynamics)技術就是在計算機上做模擬預試驗,是計算機技術飛速發展的產物。目前已經應用到我校建環專業通風空調系統方案設計中,通過對風系統的數值模擬,確定最優的氣流組織方式、風速、溫濕度等參數,為系統方案設計提供參考依據。網絡技術為畢業設計指導提供了一個很好的交流平臺,目前,我校建環專業的畢業設計部分內容可以在網絡上完成(如負荷計算、設備選型等),通過QQ、微博等方式完全實現了畢業設計小組在線答疑,此平臺的建設有利于學生和教師、學生和學生之間進行有效的交流。
3 實踐教學改革實施效果
經過近三年建環專業(建環2005級、建環2006級、建環2007級)共計6個班210人的實踐教學環節改革試驗,學生普遍反映實踐學習興趣提高,工程能力和工程素養顯著增強。其中有3人次參與導師的科研項目取得了成果,分別發表科研論文并獲得國家專利;2010年有2名學生到清華大學進行畢業論文的研究;近三年本科畢業生考取研究生的比例均在20%以上;建環專業畢業生以扎實的理論基礎、良好的工程素質和較強的工程實踐能力備受用人單位和企業的青睞。從最新的2007級就業信息了解到,98%以上學生已簽訂就業意向,通過實踐教學效果的改善促進了學生就業和考研。與此同時,以工程應用為目標的實踐教學改革模式對師資隊伍提出了更高的要求,在很大程度上促進了教師的科研能力和教學水平的提高。
參考文獻
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)33-0045-03
建筑環境與設備工程專業是1998年在教育部頒布修訂后新目錄將原“供暖、通風與空調工程”和“城市燃氣工程”專業合并、調整、拓寬組建而成的新專業,以培養從事工業與民用建筑室內環境及建筑設備、公共設施、建筑熱能供應系統的設計和建筑自動化與能源管理工作的人才為目標[1]。具有理論與實際相結合的能力、動手能力、創新能力及高水平的工程素質是社會和行業對本專業人才的基本要求,而這些能力的培養在很大程度上取決于實踐教學環節。實踐教學不僅是對高校學生綜合能力的一種檢驗,更是對高校學生綜合素質的培養和鍛煉。本文以北京工業大學建筑環境與設備工程專業實踐教學為例,探討如何改革實踐教學以適應學生創新能力和工程素質的培養的要求。
一、實驗教學環節:加大實驗室建設投入,增大創新實驗及綜合性實驗比例
實驗教學工作是高等學校人才培養體系的重要組成部分,特別是在培養工科類學生實踐能力和創新精神,提升學生的工程素質方面有著不可替代的作用。實驗教學是理論課程的繼續,與理論課課堂講授相比,實驗課程更接近學生和實際,更容易進行啟發式教學和培養學生的創新思維及工程實踐能力,是保證和提高整體教學質量的重要手段[2]。早期我校的建環專業的專業實驗課程存在實驗室建設投入不足,設施陳舊,教學體系不完善,自主設計、綜合性實驗開設少,實驗課程不能很好地與科研和工程實際相結合、成績考核方法單一等問題,使得學生對實驗課程的熱情不高,大部分實驗課程沒有達到預期的教學效果。為適應新形勢對人才培養的要求,近年來,在新修訂的教學計劃中,對實驗課程的設置進行了調整,打破了傳統的實驗課跟隨理論課程的框架,實驗課程獨立設課,同時對實驗教學內容進行了優化,形成基礎平臺課實驗、測控學科實驗及專業學科實驗等三個層次的專業實驗課程。為了培養學生分析和解決實際問題的能力,實驗課還增加了空氣狀態參數及處理過程實驗、多聯機性能實驗、供熱系統性能測試綜合實驗、空氣熱回收器測試實驗等創新實驗課程。通過這些實驗課程,學生對空調系統、供熱系統的運行以及樓宇控制系統有一個綜合性的認識,對系統運行中出現的不合理的現象能夠運用所學過的理論知識進行分析,找出原因所在并提出改進建議,從而使其在系統設計、設備測試、安裝調試以及運行管理等方面得到了一定的鍛煉。
二、專業實習環節:依托地區及校園資源優勢,加強實習環節,提升學生的工程素質
我校建環專業的專業實習是按認識實習、生產技術實踐I(即生產實習)和生產技術實踐II(即畢業實習)三個環節設置。認識實習一般安排在一年級期末,時間為1周;生產技術實踐I安排在三年級期末,生產技術實踐II(畢業實習)安排在四年級下學期畢業設計階段開始的大約三周時間段內。由于現在校園內多數建筑都配備暖通空調系統,專業實驗室內又有各種專業實驗平臺以及暖通空調綜合實驗平臺,因此,認識實習完全可在學校內完成。通過參觀學校的制冷機房、鍋爐房、專業實驗室以及專業任課老師的講解,學生對暖通空調系統的構成、運行有了初步的認識,增加了學生對專業的學習熱情。由于校內實習受到限制相對較少,可以分小班小組進行,實習效果遠遠好于校外走馬觀花式的實習方式。生產技術實踐I是學生完成了全部基礎課和大多數專業課學習后的實習環節。該環節一般包括教師帶隊集中參觀講解以及分散實習環節。集中參觀講解一般選擇比較典型的大型商用、辦公樓中央空調系統。通過教師和機房工作人員集中講解,學生能夠結合所學知識對空調系統的實際構成和運行有了進一步的認識。集中參觀后學生進行分散實習,通過學院董事會單位、教師推薦單位、學生自己聯系等途徑,學生可以根據自己的興趣到設計、施工、運行管理、銷售等單位進行實習。為了對實習質量進行監控,除校內指導教師外,實習單位也有專門的技術人員對學生進行指導,校內指導教師不定期地對學生的實習情況進行檢查。實習完成后每人需提交一份生產技術實踐考核表,考核表中包含生產技術實踐的內容和成果,實習單位鑒定評語,校內指導教師意見等。除此之外還需提交4000字以上的生產技術實踐報告,指導教師根據其各方面的表現,給出最后的成績。通過生產技術實踐,使得課本上所學的知識在實際工程中得到了運用和鞏固,學生對自己的專業有了更深入的了解和認識,其工程意識和工程素質得到了極大的提升。通過實習,學生也認識到自己理論知識和能力上的某些不足,回校后會自覺及時地補充、改進。在提交的生產技術實踐報告中,大部分學生認為該環節無論在專業知識或是工作能力、人際交往等方面都使其受益匪淺,部分同學甚至建議應提早和延長生產實踐時間,或者將生產技術實踐分散到學期中,分時間分階段地去實踐學習。畢業實習,即生產技術實踐II,其運行和管理模式與生產技術實踐I基本相同,但實習單位選擇上比生產技術實踐I更有目的性和針對性,多與后面的畢業設計單位或學生將來的工作單位結合。此時,學生的理論專業知識學習已全部完成,又經過專業綜合課程設計訓練,學生在規范運用、系統方案合理性確定、專業資料的收集整理和運用等方面的能力會得到進一步的提高。
三、課程設計和畢業設計環節:強化綜合課程設計,加強校企合作提高畢業設計質量
課程設計和畢業設計是最后一個重要的實踐性教學環節,是畢業前對學生的學習能力、研究能力、理論知識應用能力的一次全面綜合的總結,建環專業原有的課程設計主要由空調、制冷、供熱、鍋爐、通風、建筑智能化等各門專業課所帶的小課程設計或大作業組成,一般時間為1~2周。這種形式的課程設計設計內容只片面地涉及某一門課程,相互之間銜接性差,部分設計內容在各門課程設計中重復出現,使得學時的利用率低,設計效果較差。鑒于該課設模式的局限性,從“97教學計劃”開始,我校的課程設計全部采用綜合課程設計。綜合課程設計內容涵蓋了采暖系統、通風與空調系統、消防與防排煙系統、冷熱源及其節能、樓宇自控設計等基本內容。設計過程中鼓勵學生多采用學科中的新技術、新手段,比如利用能耗模擬軟件對建筑物的全年能耗及負荷特性進行分析,并提出相應的節能措施及節能技術;利用CFD計算軟件輔助氣流組織設計等。通過課程設計,學生對室內各設備、系統之間的相互聯系有了更直接地了解,進一步消化鞏固了所學的專業知識,認識到了標準、規范、法規等在設計中的重要性,識圖、繪制工程圖能力有了進一步地提高,為畢業設計高質量地完成打下了基礎。畢業設計(論文)是本科教學計劃中最后一個重要的綜合性教學環節。我校的畢業設計除個別保研或出國的學生外,大部分學生的畢業設計都在專業設計院所進行。畢業設計指導教師由校內教師與校外設計院工程師共同承擔。畢設題目來自實際工程,真題真做。進入設計單位后,由于所接觸的工程都是實際工程,且所有設計方案都會在未來實施,這對初到設計院的學生而言是個挑戰。經過專業工程師指導,學生逐漸擺脫了單純依靠書本的理論設計模式,在設計思路、方案確定、管路布置等方面更貼近于工程實際,且經濟可行。通過設計院的畢設鍛煉,學生的工程素質有了進一步提高。同時學生也可將自己所學的能耗模擬、數值模擬等技術運用到畢業設計中去,豐富了設計手段和設計方法,使設計方案更經濟合理。另一方面,校內教師在指導學生的過程中,通過與學生和設計院工程師的交流,教師的工程素質也得到了一定的提升,各種不同的設計方案以及新技術在實際工程中的應用也相應開闊了校內教師的視野,豐富了教師的教學內容。畢設質量的監督主要通過初期提交課題申報,開題報告,教師每周定期檢查畢設內容進度,學校和系組織中期檢查答辯,最后終期考核答辯的形式來完成。畢設的考核主要從課題的完成質量、文獻資料的收集和利用能力,設計方案的合理性,相關計算是否準確可靠,圖紙繪制是否符合國家標準,設計過程有無創新等方面對進行考核。學生對這樣的畢業設計方式普遍反應良好,該種模式的畢業設計一方面可將所學知識與實際工程相結合,另一方面,也可與學生的就業掛鉤,學生表現良好,單位又需要人,學生就可以留下工作。即使不能留下,專業設計院所的實習經歷可以為其工作就業增添砝碼,實現學習和就業的雙贏。
實踐教學是建筑環境與設備工程專業教學的重要組成部分,是樹立學生工程意識,培養學生實踐能力和創新能力,提高學生綜合素質的重要過程。從我校的實踐教學實施過程來看,將實踐教學與工程實際緊密結合,利用地區資源及校園資源優勢,加強校企聯合的實踐教學模式對學生的工程素質、團隊意識、責任意識、創新意識的培養都具有極大的促進作用,我校畢業生的素質受到了眾多用人單位的高度認可。
1.課程在專業中的地位
“空氣調節與中央空調”為制冷與空調專業、供熱與通風工程專業的核心專業課程。課程以中央空調工程為載體,以使學生熟悉中央空調的組成、原理,掌握空調各種負荷計算以及風、水系統設計為目標進行設計,以有實用價值的工程設計為主線貫穿基本知識、基礎訓練。它讓學生聯系實際進行理論學習,培養學生解決實際問題的能力,為學生的就業提供一個鞏固專業知識的平臺。
2.課程教學目標
中央空調工程課的教學目標是,使學生掌握中央空調工程的原理、組成等基礎知識,掌握機房與末端設備的選擇原則和方法,具有水、風系統和機房等的設計的能力,具有運用標準、規范、手冊查閱有關技術資料的能力,加深學生對理論教學內容的認知和理解,提高課程學習的興趣。通過教學,拓寬學生的知識面,挖掘高職學生內在潛力,使學生的獨立思考能力、動手能力、綜合知識應用能力、創新能力及團隊合作能力得到鍛煉和提高。
3.課程體系的設計原則
3.1理論課程體系設計原則
遵循以應用為目的,以必需、夠用為度的原則,以培養學生的空調系統分析、創新能力和綜合應用知識能力為主線,并輔以創新思維法則等內容,構建新的教學平臺。從基礎知識、基本設計理論和基本技能出發,突出實用性和綜合性。注重對學生動手能力、工程實踐等能力的訓練。
3.2課程實踐環節的設計原則
在課程教學中的課程實踐,分為基礎實驗和工程設計實訓。
3.2.1基礎實驗設置的主要目的是使學生加深對理論教學內容的認識和理解,提高課程學習的興趣。關于智能中央空調和實際空調系統,以實驗課的形式進行教學實踐:①對水系統進行實測、分析,通過繪制系統圖,加深對系統的了解。為理論學習和設計打下基礎。②通過觀察實際中央空調設備,特別是風系統,使學生對中央空調系統具備感性認識。對風系統進行實測、分析,通過繪制系統圖,加深對風系統中風管材料、截面形狀、尺寸、風口和保溫材料的了解,為設計風系統打下基礎。③對控制系統進行實測、分析,通過繪制系統原理圖,加深對控制系統的了解,為理論學習、維修和設計打下基礎。
3.2.2在理論教學后,以實訓周的形式進行課程設計。在實際建筑圖的基礎上,進行中央空調工程設計內容和步驟的實踐,培養學生的自學能力和動手能力。
4.教學設計
4.1教學方法
4.1.1突出一條主線,即以空調方式的選擇、空調負荷計算、空氣處理方案與設備的選擇、水系統和風系統的設計等為主線,分析研究與解決工程實際中負荷計算、設備選型和系統設計問題,培養學生樹立起工程總體設計的概念。
4.1.2啟發式教學,激發學生的求知欲望。通過精心結合工程實例設置一些討論題和習題,開展課堂討論和習題課結合,讓學生通過層層深入的學習,提高應用基本理論去分析和解決工程實際問題的能力。
4.1.3針對教學難點,采取多媒體和實物相結合的教學方法,加深學生對知識的理解。注重創新思維能力的培養,通過方案比較,培養學生的創新能力。
4.2教學手段
4.2.1課堂教學。加大課程整合力度,圍繞著專業需要構建知識點,注重理論與實踐的結合,采用“以學生為主”的式教學,充分調動學生學習積極性。
4.2.2多媒體教學與實體模型結合。將先進的多媒體教學和實體模型引入課堂,教學表現方式上體現了多元化的現代教育技術方法與手段。由于動畫、視頻演示和實體模型直觀、內容生動,教學不枯燥、教學效果直觀,由此增加了教學信息量,提高了教學效果。
4.2.3實踐教學。根據教學大綱要求精心設計各種實踐項目課,大大激發學生主動學習的積極性,加深了對所學內容的理解。通過緊密結合工程實際的大型作業,提高學生綜合運用知識和動手實踐的能力,培養學生的創新能力。
4.2.4網絡教學。利用網絡將課堂教學延伸到課外,充分利用網絡資源進行學習。我們建設了本課程的網絡課程,為學生自主學習、學習輔導及教師間的交流提供了交流平臺。學生和教師可以根據需要,通過網絡學習和交流有關內容。目前我們已在網絡環境下,建立了大量的網絡資源,如教學課件、教學錄像、教學論壇、工程案例、習題庫、電子教案及虛擬實驗室等教學資源,供學生自主學習。
4.3考試制度改革
本門課程的考核教考分離,并以培養學生能力為中心制定考核標準:考試成績則采用平時表現(包括平時作業、實驗考核、課堂提問、課堂練習及測驗)和期末考試相結合的方式進行計算,其中平時表現占40%,期末成績占60%。
本課程的建設正在不斷地完善和提高,并將成為出色的專業課,使學生能通過本課程的學習、訓練,掌握就業技能,為學生從事中央空調工程有關工作打下堅實的基礎。
參考文獻:
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)04-0112-03
進入21世紀,在汽車工業蓬勃發展的新形勢下,汽車空調已經成為改善乘坐舒適性的一種不可缺少的重要設備,被廣大汽車制造商和用戶所認可,它代表現代汽車的發展水平。因此,《汽車空調檢修》課程已經成為各職業院校汽車檢測與維修專業的必修專業課程。但是,許多為現代汽車工業培養后備人才的職業院校的汽車維修專業仍然按照傳統方式進行教學,在教學過程中,諸多的不適應性越來越明顯地顯現出來,亟待對《汽車空調檢修》課程的教學方法進行改革創新。
教學改革的指導思想
近年來,國家對職業教育的關注度不斷提高,財政撥款逐年增加,各種軟、硬件設施日益增強,這些都為職業教育的改革發展提供了前所未有的契機。突破傳統,探索開發符合現代職業教育規律的新型教學模式,采用優化的基于工作過程開發的《汽車空調檢修》教學改革理念,在于參照現代汽修企業的實際工作任務和流程,設計適合學生課堂訓練的學習情境。該課程方案不追求《汽車空調檢修》課程架構的系統性,而是構建解決空調實際故障工作任務過程的系統化學習過程,帶領學生模擬實際工作流程去完成一件真實的工作任務。
教學改革的目標
為把教改落到實處,使培養的學生真正能適應企業的需求,就需要對汽修企業深入調研,調研汽車空調項目的檢修是日后學生在汽修企業所面臨的工作任務之一。傳統的《汽車空調檢修》按照章節式學科體系對空調系統的結構組成、部件名稱、功能作用、技術參數、檢修項目與方法逐一講述與實訓練習,但沒對維護作業項目進行歸納和分析,所以傳統的教學方式不符合企業的實際需要。為此,基于工作過程開發的課程,通過對《汽車空調檢修》課程重新匯總和設計,按照汽修企業實際工作情況制定學生應該學習的實訓項目,以最終確定該課程的下列學習目標。
培養學生的專業能力 能夠熟練掌握汽車空調各系統的作用、組成、結構和工作原理;能夠正確使用各種汽車空調檢測儀器、儀表和工具;能夠熟練掌握汽車空調各總成的拆裝步驟,方法和技術要求;能夠對汽車空調零部件、總成進行檢驗、調整和修理;具有正確分析空調電路圖的能力;掌握汽車空調系統常見故障的診斷與排除的能力。
培養學生的方法能力 能針對汽車空調系統分析問題、制定計劃與解決問題的能力;合理使用工作手冊,查閱資料自主獲取汽車空調相關知識的能力;掌握汽車空調新知識、新技術的能力;具有較強的自學能力、知識自我更新能力,能總結規律,積累經驗。
培養學生的社會能力 具有良好的行為規范及職業道德;具有較強的組織協調和團結協作的能力;具有一定的語言表達、溝通交流能力;具有良好的心理素質和克服困難的能力。
教學改革的開發實施
課程的教學目標確定后,就要選擇以空調檢修的真實工作任務為載體,改革原有章節式的課程內容,創建學習情境,每一個汽車空調學習情境要涉及一個或多個教學實施項目。教學實施項目就是學習情境的具體化,以完成一件或多件具體的、具有實際應用價值的學習任務為目的的一系列獨特的、復雜的并相關聯的活動。確定學習任務的基礎是職業的典型工作任務,它來源于汽修企業生產或服務實踐,能夠建立起學習和工作的直接聯系。
經過對汽車空調維修工作任務的過程分析,遵循從簡單到復雜循序漸進的原則,制定《汽車空調檢修》課程教學的4大部分學習情境,7個實施項目,18個具體工作(學習)任務,合計56學時的教學安排(見表1)。
構成學習情境的基本要素必須保證學校中的學習任務與企業中的工作任務非常相似或完全一致。在收集和設計學習情境時,始終要注意工作過程的完整性原則,即一個完整的學習情境要包含任務目標、任務分析、工作計劃、決策指導、實施過程、評價總結等6個步驟,以下結合實例逐一分析。
任務目標 教師向學生展示有空調故障的車輛,指定任務目標。設置的任務應與學生的知識、能力水平相適應。例如,在講授汽車空調制冷系統這部分內容時,根據學生已經具備的基礎理論知識和學生日常對空調的了解,創設了“空調故障排除——汽車空調完全不制冷故障”這一情境,提出“如何解決汽車空調完全不制冷”這一問題。可以采用學生角色扮演的方法或模擬在汽修企業真實情境下,引起學生解決該問題的興趣。教師向學生提供與該車輛相關維修資料,規定活動范圍、條件和完成時間,并給予必要的幫助和提示。
任務分析 要求教師精心設計任務,對其要進行分析,篩選出符合學生日后就業崗位的學習任務。這當中還要結合學生的學習情況,考慮到學生的能力范圍和認知水平。對于“如何解決汽車空調完全不制冷”這一問題,在教師指導下學生根據汽車空調的故障現象,通過思考提出了可能產生此故障現象的原因。如:制冷系統管路破損、壓縮機損壞、制冷劑泄漏、冷凝器散熱不良和鼓風機故障等。此時,教師再進行歸納總結,明確提出所要講授的課程內容,即工作任務:(1)汽車空調制冷系統的常規檢測;(2)汽車空調制冷系統的檢漏;(3)汽車空調制冷劑加注。
工作計劃 任務明確后,安排學生思考、討論。要求學生收集相關空調維修資料采取獨立或小組方式制定幾個不同的計劃。教師接受學生咨詢,監控學生討論,并聽取各工作小組匯報工作計劃或方案,教師根據匯報情況在必要時進行授課,使學生獲取汽車空調相關的知識。在有效地完成工作計劃方面,借鑒德國“雙元制”教學模式中的“工作頁”的形式。工作頁的主要內容根據《汽車空調檢修》課程特點,包含計劃準備、工作流程、維修資料、維修手冊、技術規范、安全保障、時間安排、工具、耗材和檢測設備等清單,在教師指導下,學生逐項填寫工作頁內容的過程,實際上就體現了教師教和學生學的過程。當工作頁完成之后,就意味著學習任務的完成。
決策指導 教師對各種計劃方案歸納總結,對其中的缺陷給予指導,并對計劃的變更提出建議,形成統一的工作方案。決策指導對于培養學生自主學習能力、溝通交流能力起著重要作用,是培養學生解決實際問題能力的重要途徑。還有,教師要著重強調學生在動手操作過程中可能存在的安全問題、正確的操作方法和應急處理實施方案。如,沖注制冷劑時的操作方法和安全防護。
實施過程 在決策指導后,按已確定的統一工作方案,并在維修資料、工作頁等學材的指導下實施任務。在完成任務的過程中,在操作的關鍵環節上,教師親自示范并說明,學生認真觀察并模仿操作,這樣可盡量減少學生在學習過程中走彎路,以提高學習效率與保證授課質量。在進行汽車空調制冷系統的常規檢測時,教師要強調歧管壓力表在連接制冷系統前要確保手動高低壓閥處于關閉狀態,在可靠連接后才可開啟各表閥。在進行汽車空調制冷系統的檢漏時,檢測探頭要距離被檢測點不超過5 mm,探頭移動的速度要慢,不能快于3 cm/s,并且必須檢查每一個管路接頭的整個圓周。在進行汽車空調制冷劑加注時,高壓加注方法不能啟動發動機,否則制冷劑罐可能爆裂,且制冷劑罐要倒立;低壓加注方法必須啟動發動機并開啟空調,且制冷劑罐正立,制冷劑以氣態形式注入系統,否則壓縮機可能會損壞。以上這些關鍵步驟,教師必須說明并示范,以利于學生在較短的時間內掌握知識要點。在學生產生結果偏差或不符合設定的任務目標時,必須加以干涉糾正。
評價總結 針對《汽車空調檢修》課程的評價方式強調對評價標準與方法的設計,通過教師點評、組內評價、學生自評等方式,確定各種評價方式在總評的比例。評價標準依據理論知識、專業技能、合作學習表現、資料收集能力、學習態度、安全操作規范等方面制定。教師通過最終的總結,讓學生對所學的知識與技能進行再認識。對已學過的知識和已掌握的技能重新整理和歸納,構建出符合學生自己的知識體系,讓每個學生對知識和技能實現真正的掌握。
每一個基于工作過程開發的學習情境都應遵循“完整的工作過程”這一原則。為了創建有效的學習情境,教師必須充分調研,了解學生就業的汽修崗位所需的典型工作任務,特別是要從學生的角度來觀察、思考汽修企業的工作環境和工作任務,并有意識地把工作中的事件與教學內容聯系起來。為此,在教學方法的選擇上應采用以學生為中心的教學方法,教師在學習過程中充當組織者和指導員的角色。既促進學生對汽車空調知識的理解和技能的提高,又加深對工作過程的認識,這樣才能建立汽車空調的理論知識、維修技能與學習情境的緊密聯系。
教學改革的實踐效果
突破傳統的教學思維模式 讓學生在一個個鮮活的情境中學習,學生身臨其境,培養學生在校即在企的情境,實現學校—企業的無縫對接,有效地將汽修企業的工作情境移植于學校的教學環境中,將學生在學校掌握的專業知識運用到汽修企業中去。
該教學改革突出學習情境的合理創建 以空調維修的真實工作任務為主線,讓學生成為學習的主體,教師起主導作用,培養了學生的獨立思考能力,有效地提高了學生的創新能力和解決實際問題的能力。學生也由以前被動的接受知識轉變為主動獲取知識,讓學生自己在不斷的探索中掌握適合自身的學習方法,進一步提升了學生的專業技能。
有利于培養學生的合作能力 該過程讓每位學生都參與了項目實施,完成整個工作過程,并以小組合作的形式論證了自己的觀點。同時,過程中也會遇到各種困難和障礙,學生團結協作克服障礙完成任務,達到了增強學生克服困難的信心,培養團隊合作精神及組織協調能力的目的。
增加了教師與學生間的交流機會 教師可以有效掌握學生對知識的掌握情況,學生在完成既定的工作任務過程中能及時獲得教師的正確指導,改變了教師講、學生聽,教師一言堂的局面,實現了真正意義上的師生互動式教學。
筆者已多年擔任《汽車空調檢修》教學工作,在所任教的學院引入基于工作過程的《汽車空調檢修》教學改革,并在我院2007級、2008級汽車檢測與維修專業的學生中貫徹實施。實踐表明,每位學生的實踐動手能力均有大幅度的提高,真正成為能文能武的高素質人才。我院學生分配到豐田、大眾、雪鐵龍等汽車維修部門后均能較快地適應工作。當我院再次對各用人單位進行回訪工作時,各單位負責人均表示學生的動手實踐能力較強,能獨立處理一般車輛空調的常見故障,對于復雜問題在師傅指導下也能很好地解決,并希望再分配幾名像這樣的學生到他們的單位工作。
參考文獻:
[1]嚴中華.職業教育課程開發與實施[M].北京:清華大學出版社,2009.
[2]趙志群.職業教育工學結合一體化課程開發指南[M].北京:清華大學出版社,2009.
[3]陳紀欽.基于工作過程的《汽車電氣檢修》課程設計[J].科技信息,2009(21).
[4]馮霞.基于工作過程的汽車空調模塊化教學模式[J].武漢船舶職業技術學院學報,2010(1).
[5]程麗群.基于工作過程的《汽車空調系統維修》系統化課程改革[J].職業教育研究,2010(11).
[6]王曉燕,楊志強,曹振新.“汽車空調檢測與維修”課程教學做一體化模式探究[J].金華職業技術學院學報,2010(12).
作者簡介:申朋宇(1982-),男,河南林州人,保定電力職業技術學院動力工程系,講師;佟鵬(1978-),男,河北唐山人,保定電力職業技術學院動力工程系,副教授。(河北 保定 071051)
基金項目:本文系保定電力職業技術學院研究課題“動力類理論課程教學方法改革的研究與實踐”的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)31-0129-02
“通風與空氣調節工程”是三年制高職供熱通風與空調工程專業的核心課程之一,為學生從事制冷空調工程相關工作提供必要的理論和實踐技能支撐。以往教學過程中,按照傳統的教學模式,學生參與程度不高,對所學知識在工程實踐中的應用體會不深。學生雖然很重視該門課程的學習,但是沒有很好的學習方法,很多學生僅僅靠死記硬背來應付期末考試。針對以上問題,筆者在“通風與空氣調節工程”教學過程中,嘗試在課堂教學中采用自主互助教學模式,用一項工程項目設計貫穿始終,設置全方位考核評價方法等一系列改革措施,調動學生學習的積極性,加強學生對所學知識應用的訓練,收到了較好的教學效果。
一、自主互助教學模式
自主互助教學模式,是一種以學生為主體、教師為主導的教學模式。該教學模式同時應用了自主性學習和合作性學習兩種方法。關于自主學習的內涵,不同的學者有著不同的見解,有學者認為是學習者的學習態度、能力和學習策略等因素綜合在一起形成的內在機制。[1]由于學生長期以來處于被動學習狀態,尤其是進入大學二年級以后,學生對大學的課堂學習形成定勢,習慣于老師在課堂上以講解為主,期末考試前教師劃重點后進行突擊復習,把考試及格作為學習目標。這就要求在課程開始階段要讓學生認識到自主學習的目的,端正學生的學習態度。要讓學生充分認識到自主學習的意義,才能更好地發揮他們的主體作用。
本次課程改革實踐,筆者通過介紹課程知識在工程實踐中的應用,利用學生的好奇心理,使學生產生去思考、探究的動力。例如以學生前一個學期認識實習的內容作為切入點,引導學生思考在實習中所見到的設備和它們之間的聯系。比如風機盤管上面所接的三根管道各是什么作用,它們的管徑為什么是我們看到的那種規格,是怎么確定的?未來要從事暖通工作,本課程在工作中將會有哪些用處等。學生們通過聽介紹,對課程在工作中的作用有了更清晰的認識之后,普遍表現出濃厚的學習興趣。
根據自主學習的理論,自主學習是學習者自己確定學習目標,自己選擇學習策略并進行自我調控和評價。[1]然而,高職學生雖然有通過學習走向成功的欲望,但是具體的道路選擇很多學生是無所適從的。這就需要教師幫助學生把一個大的目標分解成一個一個具體的小目標,讓學生們自己學著去實現。最后把小目標匯集成最終的大目標。這就是本次課程改革設計工程項目設計的一個初衷。因為學習完本課程之后,要求學生具備空調工程的初步設計能力,所以我們以某培訓中心教學樓中央空調工程設計為主線,把課程的知識點轉化為要完成的工程項目所需要解決的問題。把這些問題留給學生,作為其學習的目標,以完成項目設計為努力的方向。
合作性學習目的是提高學生與學生之間的互動,一方面可以增強學生之間的交流,培養團隊合作精神,另一方面可以更加突出學生的主體地位,發揮其自覺性、獨立性和創造性。[2]合作性學習的基礎是建立學習小組,學習小組搭配得是否合理直接影響著學習效果的好壞。不同的學生性格、學習基礎和學習能力是有差異的,分組過程中要綜合考慮各種因素,若劃分得合理,可以起到事半功倍的效果。本次教學改革實踐,把空調1101班46名學生分成了6個小組,每組7-8人,以自由組合為主,教師適當進行調配,把各種特征的學生盡量均勻分配到不同的項目設計小組中,以利于實現合作性學習。從本次教學改革實踐的結果來看,有兩種類型的小組,學習的效果較好。一種是組長領導力強,能很好地分配各項工作任務;一種是小組成員都比較自覺,能主動要求承擔相應工作任務。學習小組的任務有兩個,一個是課堂教學中作為討論組,一個是工程項目設計中作為工作組。課堂教學過程基本按以下五個步驟進行,在這個過程中,教師要發揮主導作用,控制好課堂節奏。
一是自學。學生根據教師提供的知識和能力目標,自學教材和搜集資料,標記不能理解掌握的知識點。自學主要在課前進行,課堂上留出5-10分鐘預習時間。
二是討論。小組內部進行討論,互相提出問題,集體討論解決。
三是交流展示。每個小組負責一個知識點,自己確定一到兩名學生負責給全體同學講解。
四是提問。講解結束后,同學們就其所講的知識進行提問,由負責講解的學生進行解答。
五是歸納。先由負責講解的學生就自己所講內容進行總結。最后由教師總結全部知識點,并對學生講解不夠透徹或遺漏的地方進行講解。
二、工程項目設計為主線
工程項目設計作為貫穿整個教學過程的主線,要求學生在學完一個知識單元之后,完成相應的工程項目階段設計。項目設計完成過程以小組為單位,各成員扮演實際工作中的工程設計人員角色,[3]主要在課后進行,課堂留出適當的時間,主要用于解決設計過程中存在的共性問題。要使學生能更好地得到項目設計實踐訓練,選擇好工程案例是關鍵。該方法曾在保定電力職業技術學院空調2010級“通風與空氣調節工程”教學中試用,工程案例選的是學校南校區培訓樓空調設計。該工程一共12層,建筑面積大,學生完成相應設計困難,導致很多學生不能按時完成任務,產生厭學心理。本次工程項目案例,選用了較為簡單但能夠覆蓋所學課程知識點的一個建筑為例,學生通過一定的努力可以完成,在完成學習任務的過程中,有一定的成就感,提高了其學習的信心,增強了其對空調工程設計的興趣。教學中鼓勵學生采用暖通輔助設計軟件完成相關設計計算,但因課時有限,在課堂上不能更多介紹輔助設計軟件的使用方法,僅有個別學生的部分內容采用了軟件計算。
總結歸納是學習的一個重要環節,但也是學生比較容易忽視的環節。[4]以往講授為主的教學中,歸納總結一般由教師完成,本次教學改革實踐把總結分為階段總結和最終總結,留給學生完成,起到了很好的效果。階段總結在完成工程項目設計一個節點后進行,最終總結在完成整個項目設計后進行。在這個環節中,要引導學生學會歸納和反思,進行必要的拓展思考。如在完成相關設計中運用到了哪些知識點,有哪些注意事項等。總結的過程,可以促使學生認真思考所學知識間的內在聯系,進而形成知識體系。另外,把寫總結作為學生課后作業的一部分還可以避免學生作業的相互抄襲現象,比布置答案相對固定的習題作業效果好。
三、全方位考核評價
全方位的考核是采用學生自評、小組評價和教師評價,過程考核與期末考試相結合的方法對學生的學習成績進行評定。各評價成績占最后總成績的比重見表1。在教學過程中,充分發揮考核評價的導向作用,及時反饋學生的成績,督促學生完成學習任務。[4]
其中學生自評、小組評價和教師評價作為過程考核,主要用于改進教學,區分的等級及時在班級中公布,使學生了解其他組的情況,找出差距,改進自己的工作。期末考試試題的設計多采用突出應用能力的開放性題目,以區分學生等級為目標。
要發揮好評價的導向作用,需要避免學生在自評和小組評價中評價標準不一,造成主觀臆斷、摻雜個人情感等情況。這就要求教師不僅要制定評價標準,還要對學生的打分情況進行抽查,起到督導糾查的作用。在本次教學改革實踐中,筆者發現要發揚學生民主確實并非易事。如在學生自評中,有的學生給自己打分偏高,有的小組評價中出現得分相同的現象。在第一次發現這些情況時,筆者及時給學生做思想工作,幫助其認識學習成績和發揮民主的意義,之后的成績評定情況有所好轉,但仍不十分理想。相信在連續幾屆學生中采用這種民主打分的方法,逐步加強相關制度的建設,打分不夠客觀的情況會有所改觀。
本次教學改革經過一個學期的實踐,學生的學習積極性較以往有很大提高,從學生最終成績和能力提高情況來看,學生對空調工程設計過程有了清晰的認識,基本掌握了相關設計計算方法。從學生期末進行的課程設計來看,學生的動手能力和小組合作能力有顯著提高,項目設計的質量較往屆學生也有提高。當然,本次教學改革也還有需要進一步完善的地方,比如如何設置更好的課堂學習目標,控制課堂的節奏,提高學習效率;編寫適合該教學模式的教材,突出項目設計特色等。總之,本次教學改革實踐的三個模塊互為補充,形成了合力,在發揮學生主體作用,培養工程實踐能力、合作精神方面取得了較好的效果。
參考文獻:
[1]周炎根,桑青松.國內外自主學習理論綜述[J].安徽教育學院學報,2007,25(1):100-104.
[2]池瑾.合作性學習的原理與方法[J].中華女子學院學報,2008,
Exploration of item-teaching reform of ventilation and air-conditioning engineering
in vocational institutes
Tian Juanrong, Liu Tingting
Northern Beijing vocational education institute, Beijing, 101400, China
Abstract: The teaching work of higher professional education is in a period of reform. The reformation of the course based on project teaching method is provided by significant practice. This paper analyzed the problems of the traditional teaching of ventilation and air-conditioning engineering in vocational institutes. The meaning and characteristics of item-teaching were also introduced in this paper. According to the disadvantages of the conventional teaching, the author proposed to reform the course teaching by adopting item-by-item teaching and also offered a tentative scheme for item-teaching.
Key words: ventilation and air-conditioning engineering; item-teaching; teaching reform
通風與空調工程課程是高職建筑設備工程技術專業的一門重要的職業技術課程。該課程具有很強的實踐性,在建筑設備專業人才培養中起著舉足輕重的作用。為實現高職教育培養高等應用型人才的培養目標,針對該課程傳統教學中存在的種種問題,建議采用項目化教學對課程進行改革。
1 目前高職通風與空調工程課程教學中存在的問題
1.1 以學科內容為中心設計課程,忽視工作過程
傳統的教學是以灌輸學科知識為宗旨,把學習理解為封閉在書本上知識的獲得過程,過多倚重接受學習,忽視發現學習、探究學習和行動學習在人的發展中的價值,忽視社會經驗的獲得和實踐能力的形成。
現有的高職通風與空調工程教材,仍然采用傳統的教材編寫模式,側重知識的系統性和邏輯性,沒有形成清晰、完整的技能培養體系,沒有強調學生動手操作能力的訓練和培養,影響了培養高技能應用型人才目標的全面實現。
1.2 重理論、輕實踐,忽視能力培養
這是對傳統職業教育課程批判得比較多的一個方面。目前,通風與空調工程課程很大程度上仍是以課堂知識性傳授教學為主,而實踐教學性環節比較弱。有些院校設有“認識實習”“生產實習”或“水暖工種實訓”等實踐性教學環節。但是這些實踐環節很難達到應有的教學效果,主要原因有:專業實習內容廣,牽扯的實習單位多,實習組織困難;實習時間短,實習內容安排困難;專業實習內容間的聯系較少,涉及的知識面廣;實習經費不足,很難滿足學生經過全部課程內容的實習。另外,由于我國職業院校大部分教師都不是從企業來的,實踐動手能力較差,所以大多數職業教育課程開發還是圍繞學科性課堂教學進行,很少能以實踐為中心進行職業教育課程的設計和開發。重視和加強職教實踐性課程的開發是提高職教課程開發質量的中心環節。
1.3 目標定位不準確
目前,我國高職教育只重視高等教育“高”的一般特性,而忽略了“職”的特色,使高職教育以應用能力為主線這一本質要求落不到實處。為了解決這些問題,我們借助德國以工作過程為導向的項目化教學改革理論,結合我國高職通風與空調課程教學的現狀,采用項目化教學對該課程進行改革。
2 項目化教學
2.1 什么是項目化教學
項目教學法是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動,其目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結合起來,充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。項目教學法的關鍵,是設計和制定一個項目的工作任務[1]。
2.2 項目化教學與傳統教學法的區別
項目教學法與傳統的教學法相比,有很大的區別,主要表現在改變了傳統的三個中心,由以教師為中心轉變為以學生為中心,由以課本為中心轉變為以“項目”為中心,由以課堂為中心轉變為以實踐經驗為中心。采用項目化教學模式,以具體的“項目”為中心,學生通過咨詢、決策、計劃、實施與檢查評價等步驟,全面參與整個實踐活動,以此來提高綜合職業能力,理論學習與生產實踐相互結合,能夠全面提升學生的專業能力、方法能力和社會能力。
2.3 項目化教學的構成和基本特征
項目教學主要由內容、活動、情境和結果四大要素構成,其基本特征包括學習內容的綜合性、學習過程的參與性、學習愿望的強烈性、學習成果的多樣性和學習評價的多元性[2]。
項目教學是以項目為核心,按照工作過程邏輯建構教學內容,而不是在學科知識的邏輯中建構課程內容。項目教學的活動主要指學生采用一定的勞動工具和工作方法解決所面臨的工作任務所采取的探究行動。情境是指支持學生進行探究學習的環境,這種環境可以是真實的工作環境,也可以是借助信息技術條件所形成的工作環境的再現。結果是指在學習過程中或學習結束時,學生通過探究行動所學會的職業知識、職業技能和職業態度等,具有多樣性[3]。
3 高職通風與空調工程課程項目化教學方案設計
3.1 課程設計理念與思路
課程的設計遵循以學習者為中心、以通風空調項目為導向、職業能力與技能并重的設計理念,對課程進行了項目化設計。設計過程中注意3個結合:理論與生產實踐過程相結合,現場輔導與自我學習相結合,知識積累、能力鍛煉與綜合素質提高相結合。
項目化教學的基本思路是以通風空調項目為導向進行通風與空調工程課程開發;以職業崗位所需的基本技能為依據,設計課程內容;以實際“項目”為載體,設計學習情境的實施;以職業能力為核心建立評價體系。
3.2 課程教學內容的選取
本課程采用了項目化教學方式,課程根據實際工程的施工需要,共分為5個學習項目,供學生學習。5個學習項目分別為民用建筑通風與防排煙、空調房間的負荷計算、空氣調節系統、通風空調節能新技術及通風空調設計軟件實訓。教學內容注重以專業為本,注重工學結合,每個學習項目都是以實際的工程項目為主線帶動理論學習與技能學習,通過理論學習讓學生獲得一定的知識能力,通過實訓項目的鍛煉獲得技能,最終達到符合專業要求的課程設置目標。
3.3 教學方法與教學手段
針對不同教學內容實施特色的教學模式,分別采取了項目教學、教學做合一、案例教學及工學交替等多種形式。
(1)項目教學:根據通風與空調工程項目的工作任務不同,通過師生共同實施一個完整的項目工作而進行教學活動。在項目教學中,教師處于主導地位,學生處于主體地位,人人參與創造性實踐活動,注重完成項目的過程性;學習過程成為學生在項目中實踐的過程,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的思想和方法。
(2)教學做合一:在教學過程中,教與學都以做為中心,工作任務怎樣做便怎樣學,怎樣學便怎樣教,學生“邊學、邊做,邊做、邊學”。
(3)案例教學:根據本課程的教學內容,選用實際工程案例進行教學,提高學生對實際工程問題的處理能力。
(4)工學交替:根據計劃安排,學生在校通過一段時間的課堂學習和實踐訓練后,到安裝企業進行頂崗實習,如進行風管與配件、部件加工制作,空調機組的安裝、空調系統的調試等工作,不僅能夠提高學生的專業技能,還能夠培養學生企業文化、職業道德等方面的素質。有的學生可以通過頂崗實習獲得一定的報酬甚至獲得就業的好機會。
同時,在教學過程中注意現代教學技術手段的應用,本課程完成了通風與空調工程多媒體課件,借助多媒體技術,使抽象的概念具體化,復雜問題簡單化,讓學生易學易懂,激發學生學習的積極性、主動性和創造性。在通風與空調工程課程教學中,充分利用互聯網,教師在互聯網上開通公開電子信箱,將教學參考資料、作業題、討論的問題等放入電子信箱,讓學生及時了解教師的教學要求;同時學生將作業、個人想法及對教師及教學的建議放入電子信箱。通過這種方式,教師與學生之間、學生與學生之間就可不限時間、不限地點展開學習體會交流,并能及時進行疑難解答。
3.5 教學組織
教學過程中,采用以項目為導向、以任務為驅動的教學模式。具體的教學組織過程為:教師根據學習內容下發任務單、學生分組進行任務分工、學生邊學邊做、完成工作任務、學生匯報完成內容、效果評價。
下面以學習項目3“空氣調節系統”中的第2個學習情境“空調風系統設計”為例介紹教學組織過程。
(1)確定項目目標。根據本次課的教學內容與教學目標,制定如下的教學任務單(見表1)。
表1
(2)教師向學生傳授相應的理論知識。下發任務單后,教師先對該任務中涉及的新知識點進行詳細講解,如:風管內的阻力、風管內的水力計算等。學生認真閱讀任務書,收集風系統設計資料,進行課堂討論、互動。
(3)計劃決策。學生分組討論,交流對該工作任務的認識;列出設計的步驟框圖;各組討論方案是否合理并上交方案;確定可行方案。教師解答疑問,指導學習;教師可以參與討論,但在討論過程中不參與方案決策;最后審閱各組方案,給出修改意見。
(4)實施。學生分組按方案開展項目學習與工作,并做好計算過程記錄保存各項計算結果。教師解答疑問,指導記錄學生情況;記錄各組各學生項目實施過程情況。
(5)檢查評估。學生整理計算資料,上報項目計算資料;小組派代表答辯;自評、互評。教師檢查各組計算過程并記錄;組織項目答辯,對學生個人進行評估;評價、反饋、總結。根據本次課程內容,制定了評價表(見表2):
表2
(6)信息反饋。該項目結束后,分別召開教師交
(下轉頁)
(上接頁)
流會和學生座談會,對教師在項目化教學過程起的作用、項目內容選定還有哪些地方需要加強、項目化教學實施的效果、 教師在教學實施過程中應在哪些方面進一步加強等方面進行討論,以期更好地完成課程的項目化應用。
3.6 評價方法
課程考核評價原則是注重過程考核。在評價過程中注重學生實際能力的提高;注重學生彼此溝通和團隊協作;注重實踐經驗積累。成績評定標準(見表3)。
表3
4 結束語
綜上所述,項目教學法是素質教育的一種有效的教學方法,它是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動,以學生為主體、教師為主導。教師在教學過程中起組織協調、咨詢引導及示范作用;學生在不斷的實踐中,完成了一系列學習任務,鍛煉了動手能力、分析以及應變能力和解決實際問題的能力,培養了團隊合作精神,體現了職業教育的特征。
通風與空調工程課程是建筑設備工程技術專業的一門主干專業課程。對該課程的項目化改造做了初步的探討,并將該方案應用在實際的教學過程中。由于該課程以通風空調工程為項目,緊緊圍繞完成項目的需要,選擇課程內容,模擬施工場景,設計教學活動,強化實訓;教學方法和手段多樣化;課程教學中融合了素質教育內涵;課程考核貫穿整個教學過程中,課程改革后極大地提高了學生學習的自覺性,課程學習質量明顯提高。
參考文獻
任務單導學模式的構建,需要教師本著系統化的教學設計思想,堅持以生為本、以學定教,提高任務單編制與實施的科學性、針對性,并適時對教學效果進行反饋與評價。
(一)以生為本,合理劃分學習小組
由于學生的來源與構成比較復雜,學生在學習基礎、學習能力等方面呈現出比較大的差異性,所以教師要避免過于單一化的任務教學模式,滿足不同層次學生的學習需求。對此,教師可以根據學生的個性特征,對學生進行合理分層,然后劃分成若干個學習小組,讓小組內的學生共同承擔學習任務,加強學習中的知識分享與相互協作。例如,在《電路的控制》這一章節,會涉及電源開關、點火開關、燈光開關和組合開關等方面的內容,有些電路故障的檢修比較簡單,有些則比較復雜。這時教師就可以將學生分成幾個小組,讓學生以小組為單位總結各個開關系統中容易出現的電路故障以及相應的檢修措施,鍛煉學生團結協作的能力。
(二)以學定教,科學編制任務單
在任務單導學模式下,任務單是教師實施課堂教學的重要介質和載體,是學生學習探究的指針和引擎,因此科學設計任務單的類型與知識容量就顯得格外重要。教師一定要緊緊圍繞每節課的教學內容和學生的學習需求,對每節課的任務單進行精心設計與制作,這樣才能讓學生更加明確學習的任務目標,發揮任務單的“導學”功能,為高效課堂的構建奠定良好的基礎。例如,在講到《汽車電路圖的讀圖要領》時,一節課任務單的編制既不能內容過多,又不能內容過于簡單,教師一定要結合學生的學習基礎和接受能力,遞進式地讓學生掌握常用圖形符號、讀圖方法與讀圖技巧,這樣才能促進學生專業素質循序漸進地提高。
(三)教學做合一,有效完成任務單
任務單的實施過程即學生的學習過程,所以任務單的完成情況就成為打造高效課堂的關鍵。在任務單的實施過程中,教師一定要踐行“教學做合一”的教學理念,借助任務單的導學功能,積極打造高效課堂。例如,對于汽車空調系統的檢修課程,任務單的編制就要有層次性和針對性。教師可以編制作業前的準備、車輛的初始化檢測、空調制冷劑的回收與加注、空調性能檢驗等任務,然后再對每個任務進行細分。如針對“空調制冷劑的回收與加注”這一任務,教師可以再制定二級任務單,創設有針對性的學習情境,讓學生在近似真實化的情境中探索學習,這樣可以有效提高學生的學習興趣,提高任務單的完成質量。
二、任務單導學模式下中職汽修課程設計中應注意的問題
(一)合理確定任務容量,重視學生學習興趣的激發
有的教師為了增加課堂教學容量,任務單的設計存在過多、過深的問題,這就使部分學生很難完成課堂上的任務要求,進而失去了興趣和動力。因此,教師在教學過程中要重視對學生興趣的引導,充分激發學生的學習熱情和探究欲望,讓學生變被動學習為主動學習。
(二)充分發揮任務單的導學功能
在任務單導學模式下,“導”是教學的核心與關鍵。表面上看各個任務是獨立存在的,但是要想實現有效教學,還需要加強各個任務之間的聯系,這樣才能充分發揮任務單的導學功能。所以,中職教師在設計任務單時,要重視任務單之間的邏輯關系,引導學生由簡到難、由舊到新地學習,實現知識和能力循序漸進的提高。
(三)任務單的完成要引導學生把握問題的關鍵點
任務單無論是在編制環節,還是在執行環節,教師都應當緊緊圍繞課程教學的目標,在教學過程中引導學生準確把握問題解決和任務完成的關鍵點,這樣學生在完成任務單的過程中才能不斷地復習舊知識、增長新知識,實現專業素質與能力的不斷提升。
針對建筑市場對專業人才的能力和素質需求,高等院校在專業教學中必須有明確的導向性。以建筑類高職院校的教學現狀為例,部分院校存在如下問題:1)盲目擴招,學生的就業方向專業性不夠強;2)專業課程設置不夠全面,專業基礎能力薄弱化;3)采用傳統的教學方法,理論課程不夠升入,實踐環節薄弱;4)土建和安裝不分家,偏重土建,弱化安裝;5)重視強電、建筑給排水和空調工程,弱化空調、供暖、弱電,通信等工程;6)重視計量和計價,弱化工程招投標、造價控制、合同管理等。畢業季節,用人單位和學生出現“兩難”問題,單位需要安裝工程方向,基礎比較扎實和全面的學生,而學生在選擇崗位時缺乏自信和不知所措。
二、安裝工程造價職業技能分析
從事安裝工程造價的人員應具備的專業能力包括:掌握建筑電氣工程、建筑給排水工程、工業管道、供暖工程、空調工程、建筑智能系統等圖紙的識讀,熟悉各安裝專業工程技術規范、安裝工程預算定額及有關建設管理制度,熟悉安裝工程各專業工程的計量規則,具有較強的工程量計算能力,能編制項目各階段造價文件(投資估算、設計概算、修正概算、施工圖預算、招標控制價、投標報價、工程結算、竣工決算),熟練應用安裝工程造價軟件,有一定的資料管理能力等[1]。高校教學過程中,應該重視建筑安裝工程造價專業的課程設置的完整性,包括施工工藝、專業識圖、工程量計算、計價、編制經濟性文件各環節的內容;重視理論課程和實踐課程的結合;重視工程項目的整體化練習,實物化練習;重視畢業實踐環節。
三、安裝工程造價教學深思
(一)安裝工程與土建工程的分離
目前我國一百多所高職院校設置了工程造價專業,包括土建和安裝兩個方向,專業課程設置大致為:建筑構造與識圖、建筑設備安裝工藝與識圖、建筑施工工藝、建筑工程預算、安裝工程預算、定額原理、工程量清單計價、工程造價軟件應用。僅有部分院校分離了土建和安裝兩個方向,獨立設置安裝工程造價專業,增設:管道識圖與工藝、管道工程工程量清單計價、建筑電氣工程預算等課程,作為安裝方向專業知識的強化,使安裝專業的學生更多地了解建筑設備安裝識圖與施工工藝,安裝工程常用材料,供暖、通風空調系統的安裝及附件,防腐與絕熱保溫,變配電系統,防雷與接地裝置安裝,建筑弱電系統施工圖的識讀等。而上面這些知識和土建專業沒有直接性的聯系,建筑市場對安裝造價人才的需求也趨于更專業化。
(二)理論教學與實踐教學的結合
實踐教學環節是加深學生對知識的理解、鞏固理論知識的重要階段,是提高學生綜合能力的重點。理論和實踐相結合,往往能起到事半功倍的效果。安裝工程造價的教學中,理論基礎知識涉及建筑水系統、電系統、通風空調、消防、安防等各個專業工程,而各個專業工程的預算與報價,又涉及到算量和計價兩個環節,就要求學生必須要靈活和熟練地計算工程量和編制經濟性報告。要提高學生的綜合能力,使學生在就業崗位上有更強的競爭力,就必須在就業前進行大量的綜合實踐。教師在課程設計中,就需要合理設置校內外的實習、課程實訓環節、畢業綜合實踐,在任務安排上,需要合理地設置實踐題目難易程度、專業工程規模及范圍的選擇。
(三)安裝工程造價軟件應用
隨著造價軟件在造價行業中的深入應用,相應的安裝計量軟件和計價軟件品牌越來越多,如斯維爾安裝算量軟件、廣聯達安裝算量軟件、算王、魯班算量等等。這些計量軟件總體的設計和運行思路是一致的。通過手動布置或者識別的方法建立三維模型,然后運行計算機后臺的計量程序,得到相應模型的工程量清單[2]。不同的軟件有自身的特色,在操作平臺的難易程度、模型的完整程度、算量的速度、準確度方面都有不同的差異,各高校和企業可根據自身需求進行選擇。筆者有工程造價軟件應用教學的經歷,小規模的安裝工程采用手工算量和軟件算量,進行算量過程和結果的對比,會發現手工計算在計算速度和準確度上會有所優勢,但規模稍大的工程,軟件算量有明顯的優勢。軟件的應用屬于一種技能操作的掌握,不同類型的算量軟件的應用只需操作能力的遷移。所以,在軟件教學中應該重視操作技能的練習,讓學生學會在不同平臺上可以較快地熟悉與掌握其精髓。
(四)賽教結合模式
工程造價行業每年都有各種級別的技能競賽活動,展示各院校職業技能培養水平的平臺,也是技術專業人才培養的一個標桿。筆者參與過幾屆大賽,從選拔、集訓、總結,看到賽教結合方式的優勢所在。大賽中安裝方向的競賽內容為:根據專用圖紙,在指定時間和指定范圍內準確計算清單項目的工程量,包括手工算量、軟件算量、創新思維題目。參賽團隊相應設置集訓課程為:《安裝工程施工工藝與識圖》、《安裝工程預算》、《工程量清單計價》,采用課堂教學和實物認識實習,實訓模擬教學。集訓時間雖短,但從工藝、識圖、計量和計價,各方面的強化和提升效果非常明顯。而常規傳統的教學中,學生的基礎知識非常零散,知識系統的形成緩慢,專業針對性不強,甚至很多院校設置的課程體系不夠完善。大賽設置的創新思維題目,主要考核學生知識延展和創新能力。安裝工程造價不是計量計價的重復過程,現有領域內存在知識盲區和陳舊的思想。而創新思維題目的出現,更督促高校在教學過程中,要不斷調整和改革教學內容、教學方法、教學手段及教學管理體制,以適應教育發展的需求。
【摘 要】樓宇自動化作專業是自動化與電氣工程結合發展的一個重要方向,隨著我國建筑智能化控制和電氣節能要求的提升,其地位日趨重要。國家教育改革趨勢,高職院校樓宇自動化專業主要培養面向工程施工調試和系統開發的專業技術人員,主要闡述實踐教學環節的重要性以及我專業教學改革中的實踐環節教學模式實施。
關鍵詞 樓宇自動化;實踐教學;人才培養;創新能力
樓宇自動化專業是培養面向建筑和電氣工程行業,具有樓宇自動化控制的基本理論知識和基本技能的同時也能夠熟練的應用自動化知識和技術構建樓宇智能化系統,能夠從事樓宇智能化工程的安裝和調試的高技能型技術應用人才。社會和行業對樓宇自動化專業的實踐能力,設計能力和創新能力均提出了新的要求。實踐教學環節成為全日制院校培養自動化工程人才的瓶頸,必須加速探索改革,使樓宇自動化專業人才培養和對口專業崗位的職業能力一致,提高專業的就業對口率,拓寬學生的職業發展方向。
1 實踐教學在樓宇自動化專業教學的重要性
1.1 樓宇自動化專業崗位能力決定教學實踐性
樓宇自動化專業人才目前在電氣行業比較缺乏,用人單位普遍希望,學校最好培養出復合型人才,樓宇智能應用領域廣泛,在建筑領域、自動控制系統開發、高端物業、建筑設備安裝公司等都有廣闊的應用前景。無論學生將來從事建筑設備行業的施工,設計,監理還是自動控制系統開發,其職業能力均要求有較好的實踐綜合素養。樓宇自動化專業主要包括樓宇設備自動化控制,安防自動化系統和消防自動化系統三個重點模塊,其中涉及微機控制,綜合布線,通信自動化等課程的基礎培養。樓宇設備自動化控制中的冷熱源空調自動控制系統,通風管道系統,電力自動化和智能照明控制,消防自動報警系統和安防設備這些內容已經在我們日常生活中的方方面面的涉及到,所以要因勢利導,結合實際工程情況,合理有效編制人才培養計劃,提高學生的自主學習興趣,將課內與課外實踐結合,實驗與綜合實訓結合,模塊訓練和小組項目開發實踐結合。
1.2 實踐教學的必要性
隨著我國職業教育改革的深入,我國職業教育逐步與學術教育區分開來,轉變為職業綜合素質培養為方向,除了基礎理論外,更強調工程實踐能力的培養。我院開展了多年的樓宇自動化實踐教學的改革和探索,傳統的教學模式由教師向學生傳授知識,學生被動接受,并按照相應內容進行實驗,這種模式并不能很好的調動學生的學習主動性。高職院校學生的學習主動性往往不如本科院校,也沒有良好的自主學習習慣,在專業教學中這往往成為制約教學效果的原因。如何激發學生的學習興趣,增強學生自信,提高學生的自主學習能力,其根本就是要讓學生成為學習的主體,以教師的指引的教學實踐。
2 樓宇自動化專業實踐教學的探索
2.1 師資問題
樓宇自動化專業是一個新興的學科,國內專業院校開設專業年限較短,教師隊伍主要是由自動化工程,電氣工程或工程管理等的專業人員擔任專業教學工作。樓宇專業的針對性比較強,在教學中教師容易進入誤區,各自偏重自身熟悉的知識模塊,如自動化工程教師對建筑工程知識缺少系統了解,電氣工程專業缺乏對樓宇系統智能控制相關知識的實踐。要實現專業的項目實踐教學,首要從教師師資入手,讓教師多走進工程實踐,參加樓宇自控系統工程的安裝調試崗位,切實提高職業素養和專業技術能力。鼓勵支持年輕教師參加工程項目的上崗實踐,走進施工設計的第一線中,在工程實踐中汲取與時俱進的工程技術,了解建筑設備行業的現狀,掌握各種終端設備,儀器儀表和材料的專業知識。教師是項目實踐教學的引導者,只有教師明確職業能力培養方向,才能理實一體,進而實施項目教學等有效手段。
2.2 實訓室建設和教學資源整合
實訓室是實現項目實踐教學的重要載體,專業的教學需要依托完善的實驗實訓體系才能更好的開展。但是樓宇自動化專業日新月異,設備更新換代非常快,如智能家居的控制近年來經歷了多線制,總線制,物聯網,多源控制等系統形式的變化,設備和控制器也隨著技術的發展集成程度更高,價格更昂貴。學校的實訓室建設投入緊跟工程技術的升級改造是不現實的,因此許多實訓設備陳舊落后會成為實踐教學的瓶頸。這對專業教師提出了更高的要求,如何利用有限的實訓實驗設備資源,開發出新的項目,整合系統,創新應用。經過近年來的建設,本專業開配設6間綜合實訓室,其中自動控制實驗室可以實現可編程控制器的教學實踐,微機控制的多種實訓項目實施,樓宇自動化可以實現智能家居,消防自動報警,門禁綜合系統,三表遠傳,中央空調故障考核綜合實訓等項目,物聯網實訓室更是加入了DDC控制和Lonworks物聯網控制的設備。除了提高教師自身能力外,加大專業教研室的教研活動深度,利用教研活動引導不同課程,不同專業的教師在授課和實踐環節注意課程的銜接和職業能力培養的延伸,避免教學模塊的重復和缺失。只有整合實訓室的資源,使課程實訓和實踐環節合理分布,學生實訓活動明確,才能提高實踐教學的有效性。
2.3 理論講授和實驗實訓的結合
樓宇自動化專業涉及工程、管理和自動控制系統等多個方向的知識學習,教學模式依賴教材,講授為主實驗為輔,這使得許多專業性強的課程教學無法得到很好的實施。在課程教學中對技術應用性強的課程要進行整合,在課堂理論的教學中加入更多的工程資料案例,將平面的課堂理論講授與模塊式實驗,小組式項目綜合設計整合成為立體教學,在有限的6個學期中構建階梯式的學習階段。第一階段用工程案例參觀實踐結合基礎電氣施工技術,掌握各種儀表工具和基本電氣工程素養。第二階段依托實驗室,開展各專業的模塊訓練,同時在課程理論教學結束后開展綜合實訓周,根據理論測試,實驗水平和綜合訓練水平評定綜合評定成績。
3 專業實踐教學環節的實施
培養學生的動手能力和創新精神,就是要將實踐教學的思維滲透到教育教學的整個過程中去,利用課內外結合,以培養職業能力為基礎,以職業崗位為目標。對于樓宇自動化專業來講,就業方向更多的面向一線工程單位,教學平臺只局限于學校就會導致教學和實用職業技能培養的脫節,所以經過近年來的不斷探索,筆者提出以下幾種實踐教學的實施:
3.1 完善課程體系,課堂教學和現場教學相結合
樓宇自動化專業教學的關鍵內容是樓宇設備自控系統,消防自動報警滅火系統和安防系統三大部分。教學體系應該體現樓宇自動化教學的職業能力培養方向,通過電工電子,供配電課程,可編程控制器,微機控制形成課程體系的專業基礎部分。教學中可以采用多媒體設備,CAD圖紙庫,軟件開發案例等手段,但是樓宇自動化專業的性質決定了教學與工程實際密不可分,因此在實踐教學探索中,課堂理論教學和工地現場教學的結合實施是改革關鍵。走出校門,現場教學可以拓展學生的知識面,加快理論知識的接受程度,讓學生有明確的學習目標和學習自信,可以將新知識、新技術、新工藝、新設備完全融入到教學當中。通過現場的示范教學,學生帶著問題進入下一階段的學習,學習目標更明確。同時現場教學也彌補了學校在實踐教學方面資源的不足,加強了校企合作的氛圍。
3.2 實驗實訓和小組項目實踐的結合
理論教學和實驗課相結合是專業課的常規教學模式,在基礎學習階段,根據課程內容循序漸進的進行實驗可以提高理論講授內容的掌握程度。在實驗課過程中學生是被動接受的主體,項目也是固定,不利于開拓學生的創新能力。探索一些行之有效的開放性小組項目實踐項目可以彌補這些不足,完善實踐教學環節的體系,通過課堂教學了解傳感器執行器的原理,各種控制器的選型和調試方法,,DDC控制系統的調試和單片機現場控制器的開發實現。在綜合實訓周通過布置設計基礎任務,教師講解關鍵技術點,軟硬件的實施要素,由學生完成拓展部分,學生進行自動化系統的開發的,并將其設計成縮小模型進行演示驗收。通過這種開放性的設計項目,培養了學生科技探索的興趣,提高小組工作效率,學生為主體,學生與教師之間充分互動完成設計作品。通過此類項目的開發,學生逐步培養“做什么-怎么做-怎么做更好”的任務完成思維。
3.3 課程銜接和課程設計相結合
課程設計和畢業設計是綜合檢驗課程和專業知識掌握程度的重要手段。在單獨課程教學中,要注意課程的銜接,構建立體的課程體系,例如消防控制系統中總線控制與通風空調系統中DDC控制的聯系,PLC控制和離散系統構建之間的關系。通過課程的融合,讓學生在課堂教學中多參加討論互動,開拓視野,才能更有力的推進期末課程設計的實施。在二年級進入專業學習階段精心組織BAS,自動控制,通風空調設計,消防自動報警等課程設計,課程設計和方案寫作能使學生綜合多門應用課程的知識,獨立完成一項任務,使學生對課程學習,實驗實訓和工程系統方案有了整體的認識,也為實施第四階段的項目施工實踐教學提供素質基礎。
3.4 項目施工實踐教學
要將專業教學與工程實際無縫對接,讓學生學有所用,那就要想方設法構建樓宇自控的施工環境。通過實踐教學模擬,由教師模擬業主發出工程包要求,學生分組組成2~3個施工總包單位,綜合施工實踐教學中學生團隊可以自由開發,在提供的場地內進行開放性的設計和施工。經過了摸索和實踐,我專業開發監控及防盜報警系統安裝工程,智能照明工程和一卡通智能門禁系統三個項目,以小組的形式,讓學生完全成為實踐的主體,經過項目可行性分析,方案制定,系統設計,安裝施工,驗收,最后教學評估分析。在有專業實訓場地配套的情況下,實踐教學方式效果明顯,學生在實踐過程中的學習自主性被充分調動起來。項目施工工程實踐的教學方式提高了教師的工程實踐能力的需求,以實際工作項目為載體的開放性教學環境也讓學生在做中學、學中做,教學相長。
3.5 畢業設計選題與時俱進
畢業設計是學生培養的最后一個環節,近年來由于職業院校著重職業技能訓練改革而忽略畢業設計的重要性。本科專業的畢業設計偏重于學術研究,而職業學院的畢業設計應偏向于實用技術和工程實踐的設計。第六學期學生可支配時間非常充足,部分學生參加畢業實習期間已經走上工程崗位,以我專業11級畢業生為例,學生的實習單位對口率達92%,進入施工安裝工程企業的占32%,設計單位12%,樓宇自控和物聯網企業30%。畢業設計完全可以根據學生的實習方向和參與實習實踐崗位開題,與時俱進,使學生在實習期間學以致用,總結經驗,在指導老師和企業工程師的共同指導下完成畢業設計。
4 結束語
隨著專業改革的不斷推進,我校的樓宇自動化專業辦學及教研都取得了一系列的成績,申請并完成多個基金項目,多次參加建筑智能設備安裝省級國家級職業技能比賽,獲得國家級競賽二等獎,三等獎等成績。實踐教學不斷的推動專業人才培養方案的完善,也促使專業實驗實訓室的建設整合和校企合作的拓展。實踐教學的有效實施有利于提高了學生的學習自主性,培養學生分析問題和解決問題的工程實踐素養,為就業崗位的職業競爭力提升奠定堅實的基礎。
參考文獻