（東莞理工學院城市學院，廣東 東莞 523419）

建筑電氣與智能化專業(yè)是在20世紀90年代智能建筑在我國興起的背景下產生的。該專業(yè)是涉及多學科、多種技術系統(tǒng)綜合集成且實踐性很強的專業(yè)，學生的實際應用能力需要通過專業(yè)知識的傳授和必要的實踐環(huán)節(jié)進行培養(yǎng)。如何建立科學合理的建筑電氣與智能化專業(yè)本科人才創(chuàng)實踐教學體系，如何提高實踐教學質量，提高學生的實踐能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神成為當務之急。

建筑電氣與智能化專業(yè)中實踐教學在人才培養(yǎng)中占有十分重要的位置，是培養(yǎng)學生綜合運用知識解決實際問題能力的重要環(huán)節(jié)[1]。然而，各校在建筑電氣與智能化專業(yè)的實踐教學體系方面存有較大差異。對本科實踐教學的重要性、目的性和系統(tǒng)性研究不夠，在實踐教學環(huán)節(jié)的設置上缺乏連續(xù)性、科學性，一些課程設計教學時間短，流于形式，效果不好。與實際應用脫節(jié)，學生不能及時了解和參與具有明顯專業(yè)背景的科研項目和工程技術。

目前，建筑電氣與智能化專業(yè)實踐教學工作還處于探索階段，沒有現(xiàn)成的實踐教學方法可采用。為此，從2013年起，該專業(yè)近幾年來在這方面開展了探索和實踐。

一、構建建筑電氣與智能專業(yè)本科實踐教學體系

（一）理順了“目標－崗位－能力－課程”的人才培養(yǎng)結構關系

建筑電氣與智能化專業(yè)主要崗位建筑電氣設計、建筑智能化工程、控制系統(tǒng)設計，其主要的專業(yè)核心能力和專業(yè)課程之間的關系如圖1所示。

1.掌握建筑電氣設計與智能化工程設計所必須具備的基礎理論和專門知識以及所屬領域的設計規(guī)范，涉及的課程有房屋建筑學、土木工程、建筑供配電與照明、建筑CAD等。

2.具有建筑電氣與智能化工程設計、施工、安裝、調試維護以及建筑智能化系統(tǒng)集成等方面的實際工程工作能力，涉及課程有建筑設備、計算機網絡與通信、建筑智能環(huán)境學、建筑供配電與照明、建筑設備自動化系統(tǒng)、公共安全技術、建筑物信息設施系統(tǒng)。

3.具備一定的建筑電氣與智能化技術應用研究和開發(fā)能力，能夠從事計算機控制系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)的軟硬件研發(fā)工作，主要涉及課程有建筑電氣控制技術、電機與拖動基礎、檢測技術與過程控制、控制網絡技術、組態(tài)軟件控制技術、建筑設備自動化系統(tǒng)。

4.具有較強的創(chuàng)新意識和動手能力，可以通過專業(yè)認識、體驗式實訓、項目體驗、電子綜合設計與制作、控制系統(tǒng)綜合設計與制作、建筑工程綜合設計、建筑電氣與智能化綜合設計。

圖1 建筑電氣與智能化專業(yè)學習地圖

（二）將實踐動手能力培養(yǎng)貫徹學生整個四年學習過程中

根據本專業(yè)的特點，結合本科生的實際情況，在每個學期都安排了不同的實踐課程，將實踐作為必修課程貫穿每個學期。這樣安排充分利用學生的課余時間，保證學生有充足的時間完成設計和制作，為此取消了課程設計實踐環(huán)節(jié)。

實踐課程的安排是根據專業(yè)理論課程安排及學生掌握專業(yè)知識程度循序漸進開展的，從第1學期到第7學期分別安排了專業(yè)認知、體驗式實訓、項目體驗、電子綜合設計與制作、控制系統(tǒng)設計與制作、建筑工程綜合設計、專業(yè)綜合設計與制作等實踐課程，具體做法如下：

1.專業(yè)認知（第1學期）

在“建筑電氣與智能化概論”課程中，充分利用學院現(xiàn)有資源，對學院的供配電系統(tǒng)、集中空調系統(tǒng)、中心機房、視頻監(jiān)控中心、消防中心以及給排水系統(tǒng)進行認識。使學生一進入大學，對本專業(yè)應用有較全面的了解。

2.體驗式實訓（第2學期）

經過一年的大學學習后，學生逐步適應了大學生活，為了更好使學生了解本專業(yè)，學生在東莞市高訓中心利用其智能樓宇設備，完成一周的體驗式實訓。學生在這里實際操作視頻監(jiān)控系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)、智能家居、門禁及可視對講、照明控制、出入口管理、電梯控制等系統(tǒng)。通過實際操作智能樓宇設備，使學生對本專業(yè)涉及的智能化系統(tǒng)的功能和應用有感性認識和初步了解。

3.項目體驗（第3學期）

學生在這個學期，由于適應了大學生活，有了一定專業(yè)知識基礎，學習積極性很高，很想將所學知識應用到實際中，但是，學生所學的知識甚少，還不知道如何進行項目開發(fā)。針對這一特點，結合當前技術的發(fā)展，有針對性設計一些學生感興趣且具有一定實際應用的題目，組織學生利用業(yè)余時間開展項目開發(fā)訓練，讓學生體驗項目開發(fā)的過程，培養(yǎng)學生科研興趣。例如，我們針對大二學生開展了“頭腦風暴”行動，設計了三十多個訓練題目，讓學生參與設計和開發(fā)。學生通過訓練，體驗了項目開發(fā)全過程，培養(yǎng)了科研興趣，取得了較好的效果。

4.電子綜合設計與制作（第4學期）

電子綜合設計與制作（32學時）是本專業(yè)門必修課。模擬電子技術、數字電子技術是電類專業(yè)重要的基礎課程，但是學生對模電、數電往往掌握不牢，理解不清。針對這個問題，我們在學生學完模電、數電課程后，開設電子綜合設計與制作課程，要求學生在本學期內設計并制作出常用的電源、放大器等電子系統(tǒng)。通過學院電子信息工程專業(yè)5屆學生的實踐，不僅加深了學生對模擬電路、數字電路知識的理解，而且鍛煉了學生動手能力，效果很好。為此，學院將該門課程作為了電子信息工程、建筑電氣與智能化專業(yè)、物聯(lián)網工程等專業(yè)的必修課程。

5.控制系統(tǒng)設計與制作（第5學期）

控制系統(tǒng)設計與制作（32學時）是本專業(yè)門必修課?？刂葡到y(tǒng)是本專業(yè)重要的應用領域，為了使學生更好掌握控制系統(tǒng)設計方法，要求學生在這個學期內，采用所學過的單片機、PLC、組態(tài)王、虛擬儀器等知識設計和制作出控制系統(tǒng)。

6.建筑工程綜合設計（第6學期）

建筑工程綜合設計（32學時）是本專業(yè)必修課。建筑電氣系統(tǒng)設計和智能化系統(tǒng)設計是本專業(yè)的重要應用領域。在這個學期，結合實際應用題目，對學生在電氣系統(tǒng)設計（包括低壓配電、電氣照明、火災自動報警、電氣火災監(jiān)控、防雷與接地等系統(tǒng)）、智能化系統(tǒng)設計（包括視頻安防監(jiān)控、入侵報警、綜合布線、有線電視、公共廣播停車場（庫）管理、門禁等系統(tǒng)）方面進行實訓。

7.專業(yè)綜合設計與制作（第7學期）

專業(yè)綜合設計與制作（32學時）是本專業(yè)必修課，通過前幾期的訓練，學生可以根據自身特長和興趣，綜合所學知識，在建筑電氣設計、智能化系統(tǒng)設計及控制系統(tǒng)應用等題目進行選擇訓練。同時為畢業(yè)設計（論文）做準備。

二、建設建筑電氣與智能化專業(yè)本科實踐平臺

建筑智能化學科是一門實踐性很強的專業(yè)學科，專業(yè)實踐平臺的建設尤為重要。根據專業(yè)要求，充分利用學院的實驗資源，規(guī)劃和建設了建筑電氣與智能化專業(yè)本科實踐平臺。該平臺由基礎實驗平臺、專業(yè)實驗平臺、創(chuàng)新平臺、校企實訓平臺等部分組成(如圖2所示)。

（一）基礎實驗平臺

該平臺主要負責本專業(yè)的學科基礎課程的實驗，通過整合學院實驗教學資源，基本上滿足了本專業(yè)學科基礎課程實驗要求。

（二）專業(yè)實驗平臺

該平臺主要是為學生更好的學習專業(yè)知識而設置的，為了達到良好的實驗效果，建立直觀的工程印象，該平臺應盡量采用相對真實的，或者模擬真實環(huán)境的實驗裝備進行實驗，使學生在完成專業(yè)實驗的過程中，如同置身實際的真實環(huán)境，從而達到實驗目的。例如視頻監(jiān)控實驗室就是將學院3B實驗樓、5 B實驗樓的視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為本專業(yè)實驗室。建筑設備自動化實驗室建設將控制對象（如中央空調、照明、給排水、電梯、供配電等）用3D虛擬仿真技術實現(xiàn)，控制器采用實際應用的PLC+HMI組成，使學生可以根據實際應用編制相關軟件實現(xiàn)。

（三）創(chuàng)新平臺

學院非常重視學生的創(chuàng)新工作，根據本專業(yè)特點，建設了智能化工程創(chuàng)新實驗室、電子創(chuàng)新實驗室、軟件創(chuàng)新實驗室及計算機仿真實驗室。這些創(chuàng)新實驗室主要承擔電子綜合設計與制作、控制系統(tǒng)設計與制作等課程實驗以及學生項目開發(fā)工作，對學生全方面開發(fā)，創(chuàng)新實驗室設備比較先進、齊全，滿足了學生創(chuàng)新所需。

（四）校企實訓平臺

建設了省級工程訓練中心、智能樓宇實訓中心、產學研中心等。工程訓練中心負責金工實習教學任務，智能樓宇實訓中心負責專業(yè)體驗式實訓課程。產學研中心引進一些企業(yè)將其研發(fā)機構設置學校內，學生在學習期間，直接參與企業(yè)項目的開發(fā)工作。

圖2 建筑電氣與智能化專業(yè)本科實踐平臺

三、以實際項目作為學生的訓練項目，培養(yǎng)學生創(chuàng)新、動手能力

本科生在大學學習期間，若大部分的時間花費在理論學習中，對如何將理論運用到實際中不甚了解，不知道學了有何用途，這樣就造成學生普遍對學習不感興趣，缺乏創(chuàng)新思維。而且隨著科學技術的高速發(fā)展，書本上的專業(yè)知識和實際應用往往脫節(jié)。針對這些問題，將實際應用項目甚至直接將企業(yè)需求的項目作為本科生訓練項目，鼓勵學生積極參加項目的開發(fā)工作，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思想和動手能力，將所學的知識運用到實際應用中，不僅使學生了解和掌握了所學的知識，提高了從事科研工作的興趣，而且也要求教師及時掌握當前技術發(fā)展，了解企業(yè)需求，提高了教師的科研水平，為此從以下幾方面開展工作。

（一）制定適合本科生的實際工程訓練項目

隨著全球科技、信息與制造業(yè)的進一步融合發(fā)展，“互聯(lián)網+”、智能制造等一系列新業(yè)態(tài)新模式不斷涌現(xiàn)，以新一代信息技術為主導的科技革命，與產業(yè)變革交匯在一起，這就要求本專業(yè)人才培養(yǎng)應及時調整在這個方面上來。為此，在制定學生訓練項目時，要針對本科生的特點，且將“互聯(lián)網+”、智能化、物聯(lián)網等先進技術融入到學生訓練項目中，例如制定了基于“互聯(lián)網+”的智能門窗、智能開關、智能燈泡、工業(yè)機器人在企業(yè)生產中應用系統(tǒng)等作為學生訓練項目。使學生不僅了解和掌握新知識、新技術，提高科研興趣，而且一些項目還可以產品化。制定適合本科生的實際工程訓練項目是本科生實踐一個非常重要的環(huán)節(jié)。

（二）組建跨學科的學生創(chuàng)新實踐團隊

通過課程實踐教學，逐步引導和提高了學生的創(chuàng)新意識和對科研的興趣。為了更好完成項目開發(fā)工作，學生可以根據項目的要求，結合建筑電氣與智能化、電子信息工程、機械設計制造與自動化等專業(yè)的特點，組建跨學科創(chuàng)新實踐團隊，如創(chuàng)新實踐團隊可以分成：設備制造組、控制組、軟件編程組等，要求創(chuàng)新實踐團隊必須要有低年級的學生參加。這樣做不僅可以帶動低年級學生對科研工作的興趣，激發(fā)其起創(chuàng)新意識，而且可以保證項目開發(fā)持續(xù)性。同時，也鍛煉了學生團隊意識。

（三）加強實踐過程的監(jiān)督和指導

由教師根據企業(yè)需求以及當前技術的發(fā)展，有針對性選出具有實際應用價值、適合本科生訓練的題目并立項后，教師必須全過程監(jiān)督與輔導。教師要指導學生創(chuàng)新實踐團體完成項目方案、初步設計和開發(fā)工作。當項目具有初步結果后，可以聯(lián)合有關企業(yè)技術人員，對項目的開發(fā)的結果進行指導，逐步向產品過渡。

（四）鼓勵學生積極參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及大學生科技競賽活動

當項目開發(fā)進行到一定程度時，學生對項目的意義、開發(fā)方法和技術都有了進一步了解，可以鼓勵學生實踐創(chuàng)新團體積極申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，這樣做，不僅能夠使學生對自己的工作有信心，而且也可以解決一部分研發(fā)經費問題。同時鼓勵學生將所做的作品參加大學生科技競賽活動，開闊視野、找出差距、提高科研工作的能力。

四、成效和特色

雖然本專業(yè)辦時間不長，但通過本專業(yè)的實踐教學工作的探索，取得的效果是明顯的。近三年來，學生申報大學生創(chuàng)新訓練計劃項目10項（其中國家級4項、省級6項），廣東大學生科技創(chuàng)新培育專項資金項目（攀登計劃）2項，總經費達10多萬元。有近30名學生參與近10項實際項目的開發(fā)工作，申請發(fā)明專利2項，有3個項目已經產品化。本專業(yè)的學生在市級以上取得的學科競賽獎項達14項，全國大學生智能建筑工程實踐技能競賽中獲團體一等獎1項、建筑電氣設計二等獎2項、三等獎1項；廣東省“挑戰(zhàn)杯”二等獎3項、三等獎1項；廣東省電子設計競賽二等獎1項。

五、結束語

實踐教學改革是建筑電氣與智能化本科專業(yè)教育教學改革的重要組成部分，必需提高對本科生實踐教學重視程度，加強對建筑電氣與智能化專業(yè)實踐教學進行研究與探索，轉變人才培養(yǎng)觀念，創(chuàng)新實踐教學模式，充分發(fā)揮學生自身的潛在能力，切實培養(yǎng)學生對知識的系統(tǒng)綜合和實際工程能力，以適應社會發(fā)展需求。

[1] 高等學校建筑電氣與智能化學科專業(yè)指導小組.高等學校建筑電氣與智能化本科指導性專業(yè)規(guī)范[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.