王力超，耿樹巧，劉丙友

（安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院，安徽蕪湖241000）

隨著大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)對智慧城市、綠色與智能建筑的要求越來越高。建筑電氣與智能化正是在智能化的大環(huán)境下孕育而生的一個新興的本科專業(yè)。該專業(yè)是介于土建和電氣兩大類學(xué)科之間的一門綜合學(xué)科。安徽工程大學(xué)建筑電氣與智能化專業(yè)于2015年開始招生，旨在培養(yǎng)能夠勝任建筑電氣及與之相關(guān)專業(yè)的設(shè)備研發(fā)、設(shè)計與系統(tǒng)集成工作，智能樓宇系統(tǒng)電氣規(guī)劃、設(shè)計、運(yùn)行與調(diào)試等專業(yè)工作的專門人才。

公共安全技術(shù)是建筑電氣與智能化專業(yè)的專業(yè)核心課程。隨著智慧城市的不斷發(fā)展，社會對智能建筑人才的需求不斷增加，公共安全技術(shù)課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)已逐漸不能滿足社會發(fā)展的需求。因此，必須加快公共安全技術(shù)課程教學(xué)改革的進(jìn)程，以提高教學(xué)效果，提高培養(yǎng)質(zhì)量，滿足社會對智能建筑領(lǐng)域的人才需求。

1 課程性質(zhì)

公共安全系統(tǒng)是智能建筑的主要子系統(tǒng)，公共安全技術(shù)是建筑電氣與智能化專業(yè)的專業(yè)核心課程，是建筑智能化工程指揮領(lǐng)域的核心知識單元。主要內(nèi)容包括：公共安全系統(tǒng)、安全技術(shù)防范系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)、消防聯(lián)動系統(tǒng)、消防-建筑設(shè)備聯(lián)動系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)集成技術(shù)、城市區(qū)域聯(lián)網(wǎng)安防系統(tǒng)等[1]。通過教學(xué)把建筑公共安全基本理論和工程應(yīng)用結(jié)合進(jìn)來，幫助學(xué)生掌握建筑公共安全系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)、設(shè)計方法、系統(tǒng)集成技術(shù)。

公共安全技術(shù)課程的先修課程包括“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)”“電路分析”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”和“自動控制理論”等，后續(xù)課程包括“樓宇設(shè)備綜合大實驗”“樓宇設(shè)備集成綜合大實驗”“專業(yè)綜合實訓(xùn)”和“畢業(yè)設(shè)計（論文）”等。其授課對象通常為本科三年級學(xué)生。

2 課程目標(biāo)

建筑電氣與智能化專業(yè)性質(zhì)和公共安全技術(shù)的課程性質(zhì)決定了教學(xué)一定要把建筑公共安全基本理論和工程應(yīng)用結(jié)合起來，注重理論的同時一定要注重工程實際應(yīng)用，使學(xué)生能夠掌握建筑公共安全系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)、設(shè)計方法和系統(tǒng)集成技術(shù)[2]。具體來說，課程目標(biāo)有以下3點(diǎn)：

課程目標(biāo)1：熟練掌握公共安全技術(shù)的基本概念和基本理論，并熟練運(yùn)用所學(xué)的公共安全技術(shù)原理知識進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計；針對建筑電氣與智能化專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題特定需求，設(shè)計出解決方案，或?qū)σ延蟹桨高M(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計/開發(fā)滿足特定需求的自動控制系統(tǒng)。

課程目標(biāo)2：熟練掌握公共安全技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，并能夠?qū)?fù)雜的公共安全技術(shù)工程實踐和問題解決方案進(jìn)行合理分析。

課程目標(biāo)3：熟練掌握復(fù)雜工程實踐中的安全防范措施，并理解其對社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

根據(jù)工程教育認(rèn)證的理念，此3個課程目標(biāo)正對應(yīng)了以下3個畢業(yè)要求：

設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠在設(shè)計和開發(fā)環(huán)節(jié)考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，并評價解決方案的可行性；

工程與社會：熟悉建筑電氣與智能化工程領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，能夠?qū)?fù)雜工程實踐和問題解決方案進(jìn)行合理分析

環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠評價建筑電氣與智能化復(fù)雜工程實踐中的資源利用效率和安全防范措施等，理解其對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

3 教學(xué)內(nèi)容

公共安全技術(shù)課程的主要教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包括：概論，基本原理，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，安全技術(shù)方法系統(tǒng)，應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)和公共安全系統(tǒng)機(jī)房、供配電、防雷與接地等[1]。根據(jù)建筑電氣與智能化專業(yè)的培養(yǎng)方案，關(guān)于供配電、防雷與接地方面的內(nèi)容在建筑供配電與照明及建筑設(shè)備等課程中有詳細(xì)介紹，因此這部分內(nèi)容可不作為公共安全技術(shù)課程的教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容。而公共安全技術(shù)課程的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)圍繞火災(zāi)自動報警、安全技術(shù)防范和應(yīng)急聯(lián)動三大系統(tǒng)展開。

教學(xué)內(nèi)容一定要跟緊建筑智能化行業(yè)的最新發(fā)展趨勢，結(jié)合最新技術(shù)。例如，在基本原理介紹中，關(guān)于信號傳輸技術(shù)，不僅要介紹傳統(tǒng)的有線或無線傳輸技術(shù)，還要向?qū)W生重點(diǎn)介紹智能家居中應(yīng)用比較廣泛的ZigBee技術(shù)，以及當(dāng)下最為火熱的第五代移動通信技術(shù)（5G）。再比如，在安全技術(shù)防范系統(tǒng)的內(nèi)容學(xué)習(xí)過程中，關(guān)于各種報警器誤報率和漏報率這一對矛盾體，就需要引入大數(shù)據(jù)技術(shù)和深度學(xué)習(xí)等最新的人工智能方法，以此來達(dá)到誤報率和漏報率的完美平衡。

4 教學(xué)方法

公共安全技術(shù)的課程性質(zhì)和教學(xué)內(nèi)容決定了教學(xué)方法不能僅僅采用傳統(tǒng)的課堂講授的方式，一定要引入以下教學(xué)方法：

1）采用情景帶入式啟發(fā)教學(xué)：激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動通過實踐和自學(xué)獲得自己想學(xué)到的知識。例如，在講授到安全技術(shù)防范系統(tǒng)內(nèi)容時，可以設(shè)定一個要保護(hù)的區(qū)域，然后將學(xué)生分為兩組，一組學(xué)生可采用各種原理的傳感器保護(hù)該區(qū)域，另一組學(xué)生則想盡辦法進(jìn)入該區(qū)域。模擬分組對抗的過程，可以促進(jìn)學(xué)生主動尋求解決問題的途徑，查閱各種資料，學(xué)習(xí)各種傳感器的性能及參數(shù)，有意識地利用或規(guī)避探測范圍。事實證明，該教學(xué)方法可極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力。

2）采用實體道具和電子教案結(jié)合式教學(xué)：公共安全技術(shù)課程中學(xué)習(xí)的對象多數(shù)是在建筑正式交付前安裝完畢的，很多對象在生活中很難直接觀察到[3]。例如，消防閥通常在地下層，通信線纜通常埋設(shè)在地下或墻體內(nèi)部。這導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中僅憑教材上的文字描述和靜態(tài)圖片，很難形成直觀感受。所以，教學(xué)一定要將實體道具和電子教案相結(jié)合，能夠帶到教學(xué)現(xiàn)場的實體道具盡可能帶到現(xiàn)場，讓學(xué)生直接觀察和觸摸，研究其工作原理。再配合電子教案中的動態(tài)圖片或視頻，讓學(xué)生對該對象形成一個具體且直觀的感受，對學(xué)生理解其工作原理并掌握使用方法起到事半功倍的作用。

3）采用案例教學(xué)：建筑電氣與智能化專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后多在智能建筑等相關(guān)行業(yè)就業(yè)，從事工程設(shè)計、圖紙設(shè)計或造價核算等工作[4]，這就決定了公共安全技術(shù)課程在教學(xué)上一定要采用案例教學(xué)，多引入實際案例，將理論教學(xué)與工程實踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用基本理論知識對產(chǎn)品乃至系統(tǒng)進(jìn)行深度理解與精度設(shè)計。

5 實踐環(huán)節(jié)

公共安全技術(shù)課程是一門理論與實際聯(lián)系極其緊密的課程，所以僅僅有理論課教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須配以不少于理論課學(xué)時的實踐課程。實踐課程形式可以是課程設(shè)計或綜合大實驗等。主要任務(wù)是通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力，提高創(chuàng)新意識以及就工程問題的溝通與表達(dá)能力。實踐環(huán)節(jié)課程目標(biāo)對學(xué)生能力要求如下：

能力要求1：使學(xué)生在設(shè)計和開發(fā)公共安全技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)工程項目時，能夠考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，并評價解決方案的可行性。

能力要求2：培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思想，綜合運(yùn)用公共安全技術(shù)基本原理及相關(guān)前續(xù)課程的知識，通過檢索閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計出能夠解決指定項目的設(shè)計方案。

能力要求3：根據(jù)設(shè)計方案能夠繪制用于施工的平面圖和系統(tǒng)圖，增加學(xué)生對相關(guān)工程軟件的使用熟練度。

能力要求4：根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的設(shè)備，能夠識別、分析和評價公共安全技術(shù)領(lǐng)域新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的開發(fā)和應(yīng)用對社會、健康、安全、法律以及文化的潛在影響。

能力要求5：培養(yǎng)學(xué)生從事多學(xué)科交叉工程項目的能力以及主動與其他學(xué)科的成員合作開展工作的意識。

能力要求6：撰寫設(shè)計說明書，培養(yǎng)學(xué)生撰寫科技論文的能力。

能力要求7：通過答辯環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生撰寫答辯提綱的能力，訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)和溝通能力。

實踐課程持續(xù)時間一般為1周或2周，時間短任務(wù)重。教師可以在上公共安全技術(shù)理論課的初始階段就將課程設(shè)計或綜合大實驗的題目布置給學(xué)生。這樣做的好處：一是學(xué)生拿到題目時間較早，可以有充分的準(zhǔn)備時間；二是有了實踐環(huán)節(jié)的具體題目，學(xué)生在理論課學(xué)習(xí)過程中會有更加明確的目標(biāo)，聽課效果更好。

實踐題目可以是設(shè)計火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、安全技術(shù)防范系統(tǒng)或應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)中的一種，以實際工程項目作為實踐題目為佳。在保證安全等因素的前提下，可以組織學(xué)生參觀即將設(shè)計的現(xiàn)場，比起單純的圖紙設(shè)計會有更強(qiáng)的直觀性。優(yōu)秀的設(shè)計作品經(jīng)教師修改后可以作為工程項目最終的實施方案，并給予該組學(xué)生一定的署名權(quán)或經(jīng)濟(jì)獎勵，以提高學(xué)生的積極性。

實踐環(huán)節(jié)分組通常可以5人為一組，分別負(fù)責(zé)收集相關(guān)資料、總體方案設(shè)計、設(shè)備選型、繪制施工平面圖和系統(tǒng)圖、撰寫設(shè)計說明書或?qū)嶒瀳蟾妗?/p>

6 結(jié)束語

公共安全技術(shù)課程在建筑電氣與智能化專業(yè)培養(yǎng)體系中占有非常重要的地位，對該課程的教學(xué)改革不僅可以提高該課程本身的教學(xué)效果，更能夠提升建筑電氣與智能化專業(yè)學(xué)生整體理論素養(yǎng)和工程實踐能力。文章提出的教學(xué)改革方案對其他工科類課程也具有一定的借鑒意義。