朱學(xué)莉 朱樹先 郭勝輝

(蘇州科技學(xué)院機(jī)電工程系，蘇州 215009)

0 引言

針對(duì)我國(guó)工科教育中目前仍側(cè)重于單向的知識(shí)灌輸，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的基本技能具有重要意義的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等各種實(shí)踐性環(huán)節(jié)重視不夠的現(xiàn)狀，我校在制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案時(shí)，確立了以服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心、以工程教育思想為指導(dǎo)、以培養(yǎng)工程應(yīng)用型技術(shù)人才為目標(biāo)的人才培養(yǎng)總體原則.在上述前提下，我們首先以樓宇智能化系列課程為抓手，開始了新形勢(shì)下人才培養(yǎng)模式改革的研究與探索.在《建筑供配電》課程教學(xué)中，尤其是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)上，始終將工程教育思想融于整個(gè)教學(xué)過程之中，開展工程化教學(xué)方法，在應(yīng)用層面上開展了教學(xué)改革實(shí)踐與探索［1-3］.

1 《建筑供配電》實(shí)踐教學(xué)改革目標(biāo)

工程教育的理論基礎(chǔ)，即CDIO.CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程.CDIO的主旨理念是按照工程教育的全生命周期構(gòu)建培養(yǎng)方案，其重點(diǎn)是塑造學(xué)生建立工程思維方式，掌握技術(shù)手段、具有組織協(xié)調(diào)能力、具備綜合設(shè)計(jì)能力;根據(jù)培養(yǎng)方案?jìng)?cè)重點(diǎn)的不同，形成不同的工程教育模式和培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)出的人才可以具有研發(fā)型工程師、設(shè)計(jì)型工程師和應(yīng)用型工程師的主要特征，對(duì)應(yīng)用型工程師而言，其重點(diǎn)是要具備工程思維能力、組織協(xié)調(diào)能力，最重要的是突出工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)［4］.

《建筑供配電》實(shí)踐教學(xué)改革的主導(dǎo)思想，即以CDIO工程教育思想為指導(dǎo)，基于CDIO應(yīng)用型工程師培養(yǎng)的理念，將工程能力素質(zhì)培養(yǎng)貫穿于《建筑供配電》實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的全過程，為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)完整的工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，使其在實(shí)踐能力上有較大的提高，進(jìn)而探索出新形勢(shì)下應(yīng)用型工程師的培養(yǎng)模式，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)出動(dòng)手能力強(qiáng)、有創(chuàng)新精神的緊缺人才.

2 實(shí)驗(yàn)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革

精選和確定合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并按照教學(xué)規(guī)律、知識(shí)層次科學(xué)的組織，是搞好《建筑供配電》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ).而目前我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以驗(yàn)證性、孤立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主，這對(duì)提高學(xué)生對(duì)本學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用能力非常有限.因此，在制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，本著加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)、拓寬口徑、增強(qiáng)地區(qū)適應(yīng)性的理念，以提高學(xué)生的基本技能、分析及解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的自我思考、工程應(yīng)用與創(chuàng)新能力為目標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了一系列的改革探索，努力使知識(shí)體系和內(nèi)容趨于完善和科學(xué)化.

2.1 加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練

通過《建筑供配電》實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生對(duì)工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)，掌握一定的運(yùn)行維護(hù)知識(shí)，具有初步的工程設(shè)計(jì)能力和分析解決供配電技術(shù)問題的能力.在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與教學(xué)時(shí)，加強(qiáng)了基本方法的教學(xué)內(nèi)容，為以后相關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作理解打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

利用學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，建設(shè)了元件設(shè)備展示室，將本專業(yè)常用的一些元器件、小型設(shè)備、各種規(guī)格的導(dǎo)線及電纜等陳列出來，以開闊學(xué)生的視野，增加感性認(rèn)識(shí).

2.2 增加綜合及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程時(shí)，我們?cè)跍p少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)數(shù)量的同時(shí)，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在其中增加設(shè)計(jì)和研究的成分，促使學(xué)生進(jìn)行思考和探索，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)達(dá)到對(duì)基本知識(shí)、技能的系統(tǒng)性和完整性.

在安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，精心設(shè)計(jì)與組織實(shí)施了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，力爭(zhēng)營(yíng)造一個(gè)適宜培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和提高素質(zhì)的良好環(huán)境.在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生始終是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的主體，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，教師只給出指導(dǎo)性的意見，從而使學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力得到提高.目前，本實(shí)驗(yàn)課程中的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容占實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)的50%左右.

2.3 增設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)

我們所設(shè)計(jì)的研究性實(shí)驗(yàn)是由學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論課程自己設(shè)置實(shí)驗(yàn)題目、制定實(shí)驗(yàn)研究方案.如用電計(jì)量與電費(fèi)計(jì)收實(shí)驗(yàn)、供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)等.此類實(shí)驗(yàn)使教與學(xué)、學(xué)與做融為一體，在做中學(xué)習(xí)，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的智慧.這類實(shí)驗(yàn)約占開出實(shí)驗(yàn)的20% ～30%.

3 課程設(shè)計(jì)體系和教學(xué)內(nèi)容的改革

課程設(shè)計(jì)是配合相關(guān)課程學(xué)習(xí)的實(shí)踐性質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容，是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié).《建筑供配電》課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是使學(xué)生進(jìn)一步熟悉建筑供配電系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，掌握建筑供配電工程的設(shè)計(jì)原理和方法.

3.1 總體要求

《建筑供配電》的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)完成后，設(shè)置了為期兩周的課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生完成某10 kV變電所的電氣設(shè)計(jì)，其內(nèi)容涉及負(fù)荷計(jì)算、短路電流計(jì)算、變電所主接線設(shè)計(jì)、變壓器的選擇、高低壓一次設(shè)備的選擇、主要二次設(shè)備的確定及導(dǎo)線及電纜的選擇等內(nèi)容.在兩周的時(shí)間內(nèi)，要求學(xué)生編寫出設(shè)計(jì)說明書，畫出4張2號(hào)施工圖.通過這樣一個(gè)過程，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的所教授的知識(shí)連接起來，構(gòu)成一個(gè)完整的知識(shí)體系.為將來學(xué)生從事建筑電氣工程設(shè)計(jì)、施工等工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

3.2 教學(xué)內(nèi)容的改革

以往的課程設(shè)計(jì)，往往是由老師給出一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，由學(xué)生完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù).我們?cè)诮虒W(xué)改革中采用的做法是，由老師提出任務(wù)的主框架，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)任務(wù)，然后完成設(shè)計(jì)任務(wù).

寧都縣是贛南臍橙主產(chǎn)區(qū)之一，臍橙種植面積1.33萬(wàn)hm2，年產(chǎn)量臍橙達(dá)60多萬(wàn)t，遠(yuǎn)銷國(guó)內(nèi)外。寧都臍橙平均產(chǎn)量可達(dá)3 000 kg/667 m2以上，平均產(chǎn)值可達(dá)1.2萬(wàn)元/667 m2以上，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^，是目前贛南臍橙適種區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)扶貧中最好的一個(gè)項(xiàng)目。柑桔紅蜘蛛暴發(fā)常造成臍橙減產(chǎn)以及臍橙樹勢(shì)虛弱，為害嚴(yán)重時(shí)造成臍橙逐漸死亡。

在教學(xué)活動(dòng)中，始終將工程教育思想融入教學(xué)之中.首先，將教師以往做過的工程設(shè)計(jì)具體案例進(jìn)行講解，讓學(xué)生了解變電所設(shè)計(jì)總體思路.然后，提出總體構(gòu)架及具體要求，學(xué)生按照要求自行設(shè)計(jì)具體題目，其內(nèi)容主要包括供電電源位置，負(fù)荷性質(zhì)、容量及具體分布等.設(shè)計(jì)過程中，引導(dǎo)學(xué)生思考并應(yīng)對(duì)這樣一些問題:從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，如何體現(xiàn)技術(shù)合理的原則及可行性原則;從施工部門的角度出發(fā)，考慮如何使施工更方便?如何布線能夠節(jié)省材料;從用戶的角度出發(fā)，考慮怎樣才能達(dá)到方便、舒適、實(shí)用的效果;最后，用國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)去衡量設(shè)計(jì)方案是否符合技術(shù)要求.

3.3 考核方式改革

實(shí)踐教學(xué)的考核，是全面了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，及時(shí)反映和解決實(shí)踐教學(xué)工作存在的問題，推動(dòng)教學(xué)方法的改進(jìn)，更新教學(xué)內(nèi)容，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要措施.

在考核方式上，從題目及內(nèi)容的設(shè)計(jì)水平、平時(shí)表現(xiàn)、答辯成績(jī)、設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量4個(gè)部分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，給出最終成績(jī).

4 畢業(yè)設(shè)計(jì)體系和教學(xué)內(nèi)容的改革

畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié).通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，能使學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識(shí)和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的訓(xùn)練.在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上，主要從學(xué)生、社會(huì)的需求出發(fā)，采用多種措施，使學(xué)生得到更好的工程訓(xùn)煉，獲得自己所需的專門能力［5］.

4.1 按照學(xué)生的就業(yè)方向設(shè)置題目

確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)，根據(jù)學(xué)生的就業(yè)意向或簽約單位的用人需求為學(xué)生“量身定做”設(shè)計(jì)題目，真正做到有的放矢，使學(xué)生在走出校門前進(jìn)行一次綜合的“崗前培訓(xùn)”活動(dòng).連續(xù)幾年，都在畢業(yè)設(shè)計(jì)開始前按照學(xué)生的就業(yè)方向調(diào)整、更改了部分畢業(yè)設(shè)計(jì)題目及內(nèi)容.

4.2 與企業(yè)技術(shù)人員聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)

根據(jù)用人單位的實(shí)際需求，與企業(yè)技術(shù)人員共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)改革中的另一個(gè)舉措.在第7學(xué)期末，將學(xué)生送到企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，參加企業(yè)的具體工程項(xiàng)目，由企業(yè)的指導(dǎo)教師與學(xué)校指導(dǎo)老師共同指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，學(xué)生的設(shè)計(jì)圖紙即為公司的工程施工圖.企業(yè)指導(dǎo)教師按照企業(yè)的工作模式安排學(xué)生的設(shè)計(jì)活動(dòng)，其中包括深入施工現(xiàn)場(chǎng)、完成例行的實(shí)習(xí)任務(wù)、繪制相應(yīng)的施工圖.學(xué)校的指導(dǎo)教師按照學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程，其中包括審核開題報(bào)告及設(shè)計(jì)圖紙、審閱畢業(yè)論文、安排畢業(yè)答辯等，其間還多次到企業(yè)去指導(dǎo)學(xué)生.

4.3 開展跨專業(yè)的團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

近幾年，我專業(yè)教師參加了學(xué)校的“基于設(shè)計(jì)院模式·跨專業(yè)團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案的實(shí)踐與探索”教研項(xiàng)目，連續(xù)三年組織并指導(dǎo)學(xué)生參加了其中的基于設(shè)計(jì)院模式的跨專業(yè)團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng).

2010年和2011年，該團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)成果—泰翔御品城市綜合體設(shè)計(jì)和蘇州吳中龍西綜合商務(wù)大廈設(shè)計(jì)均在江蘇省高等學(xué)校本?？苾?yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)選中獲得了“優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”，今年的團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)成果—徐州市某人民醫(yī)院門診病房大樓又獲得了校級(jí)優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，并被學(xué)校推薦參加本年度的江蘇省優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)選.在團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，由建筑、土木、給排水、暖通空調(diào)、電氣及室內(nèi)設(shè)計(jì)幾個(gè)專業(yè)聯(lián)手完成一個(gè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作，我專業(yè)的學(xué)生在完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，還要與其他專業(yè)的學(xué)生相互配合.主要工作有:①做照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，與室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)相配合，以室內(nèi)專業(yè)選擇的燈具類型及布局為負(fù)荷計(jì)算的依據(jù);②做動(dòng)力系統(tǒng)、消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，與給排水、暖通空調(diào)專業(yè)相配合，主要是從這兩個(gè)專業(yè)處獲得所需動(dòng)力設(shè)備的技術(shù)條件，然后進(jìn)行線路設(shè)計(jì)、開關(guān)保護(hù)電器的選型等.此外，還需了解排煙口、送風(fēng)口、水流指示器等的具體位置，以進(jìn)行消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì);③使用共享空間時(shí)，與其他各專業(yè)配合，相互協(xié)調(diào)，合理利用空間，減少浪費(fèi).在這些工作中，出現(xiàn)問題后，要及時(shí)與相關(guān)專業(yè)溝通、調(diào)整，以使設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行.

通過團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，大大提高了學(xué)生的工程意識(shí)，使學(xué)生真正了解了建筑電氣設(shè)計(jì)的實(shí)際過程，了解了民用建筑設(shè)計(jì)院的工作模式，同時(shí)也對(duì)其他相關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)工作有了大致的了解.對(duì)于這種相關(guān)專業(yè)知識(shí)，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，在“做”中學(xué)習(xí)，比起采用課堂教學(xué)方式，效果十分顯著，可以達(dá)到事半功倍的效果.

5 指導(dǎo)學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動(dòng)

在實(shí)踐課程的教學(xué)過程中，基于工程教育的理念，注重培養(yǎng)學(xué)生的探究式主動(dòng)學(xué)習(xí)方法及基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式.培養(yǎng)學(xué)生的探究式主動(dòng)學(xué)習(xí)方法，即在教學(xué)過程中由教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和研討，加強(qiáng)主動(dòng)學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)分析問題和解決問題的能力.開展基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式，既可以體現(xiàn)課內(nèi)，也可以體現(xiàn)在課外.在課內(nèi)，按照專業(yè)人才培養(yǎng)原則指導(dǎo)學(xué)生完成既定的實(shí)踐環(huán)節(jié);在課外，積極引導(dǎo)學(xué)生把學(xué)習(xí)內(nèi)容通過各類項(xiàng)目，如大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃(URT)、教師科研項(xiàng)目、課外科技競(jìng)賽項(xiàng)目等，對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)與指導(dǎo).2009年，指導(dǎo)學(xué)生開展的江蘇省高等學(xué)校URT項(xiàng)目—智能公交綜合信息服務(wù)系統(tǒng)項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)題.目前，2011年的一個(gè)URT項(xiàng)目(安全車距智能預(yù)警系統(tǒng))研究正在進(jìn)行之中.去年，指導(dǎo)的學(xué)生在“第三屆“亞龍杯”大學(xué)生智能建筑工程實(shí)踐技能競(jìng)賽”中獲二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一項(xiàng).

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述的基于工程化的教育思想的《建筑供配電》實(shí)踐課程教學(xué)改革活動(dòng)，是基于工程教育理念的一種探索性嘗試，是針對(duì)本學(xué)科方向自身特點(diǎn)而進(jìn)行的一種有益的探索.該模式從一系列教學(xué)活動(dòng)中，充分體現(xiàn)了工程教育的思想.但筆者深深地認(rèn)識(shí)到，根據(jù)我國(guó)高等教育發(fā)展要求和我校的實(shí)際情況，以社會(huì)需求作為切入點(diǎn)，更好地為地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，還有很多工作要做.作為一名專業(yè)課教師，必須根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)研究專業(yè)課教學(xué)中的創(chuàng)新教育理念，才能培養(yǎng)出真正具有工程意識(shí)、工程能力和創(chuàng)新精神的工程應(yīng)用型人才.

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