建筑供配电与照明课程教学改革内容

[摘要]为培养符合建筑设计行业要求的创新型、应用型、综合型新工科人才，综合分析建筑供配电与照明课程教学中存在的问题，探索构建了“一路线，二并重、三结合”的递进式课程教学体系。以工程项目驱动学生主动学习，重组理论教学与实践教学结构，优化“供配电系统”、“照明系统”和“防雷接地系统”的教学内容。并从考核权重分配、考核点设置、评价指标细化等方面，完善课程考核评价机制，加强过程评价，保证有效评价效果。

[关键词]建筑供配电与照明；工程项目；课程建设

在新技术背景下，当今社会对工程技术专业人才的培养提出了更高的挑战。建筑电气与智能化专业是我校紧密结合安徽省地方经济需求，培养地方急需的专业人才，依托电气工程与自动化、建筑学等专业，通过与行业企业合作，经过学校学科专业的优化调整，于2015年获批建设的新专业。作为一个新兴专业，需要培养的是工程设计能力强、创新能力强、实践能力强的高素质“新工科”人才[1]。

1.课程教学存在的问题

《建筑供配电与照明》是建筑电气与智能化专业一门非常重要的专业核心课程，同时又是其他专业课程的基础课程，在本专业课程体系中起着承上启下的重要作用。该课程经过三届的教学实践，基本形成了成形的教学大纲和考核体系，建立了简单的实验条件。但是，在教学过程中还存在着很多不足[2]。

1.1教学内容与工程实践差距明显

通过该课程的学习，使学生掌握供配电系统与照明系统的设计方法，为同学毕业后从事建筑设计行业做准备。但实际工程项目中系统庞大复杂，从业人员一般需要合作完成整个施工图。而教学过程中，则是以概念介绍、原理分析为主，从基础到综合，从局部到整体，学生对实际工程项目设计过程缺乏逻辑性、系统性。涉及一次系统、二次系统教学时，又均以系统简图为学生讲解。学生并未接触实际施工图纸，普遍感觉比较抽象。而且知识点繁杂，经常会一节课讲解一个图的原理、一个参数的计算，学生学习难度大[3]。

1.2实践教学环节薄弱

在理论教学过程中，很少有条件和机会去拓展实践。实验教学过程中，又大多以验证性实验、演示性实验为主。而且，实验设备大多高度集成，往往都是封装好的，只留外部接口。学生无法观察内部变化，也就很难将理论知识点与实际模块联系起来。仅仅只能做这些简单的实验，很难锻炼他们发现问题、分析问题和解决问题的能力，当然也就更别谈工程设计及创新实践能力的培养[4]。

1.3教学方法滞后

目前课堂教学过程中，由于课时数有限，知识点较多，为保证知识系统连贯性，仍以讲解理论知识点为主。过多的理论内容讲解，相对无聊枯燥，容易使学生产生乏味和厌学等负面情绪。为加强学生的理解，通常会将知识点穿插在例题中，以问促答，提高学生的学习兴趣。但这种教学模式的缺点是学生很多都是“模仿式”学习，大多能“套题”，而不会“解题”。仅仅是能套用教师的解题步骤，解决类似例题。整个教学过程中，知识是单向传输的，由教师灌输给学生，学生被动接受。学生不是自主学习，学习能力提升缓慢[5]。

1.4学生创新意识不足

该课程涉及智能电网、智能家居、智能建筑、物联网、多智能体等热门领域的重要关键技术。知识点不仅难度大而且更新比较快，非常强调行业热点及前沿知识在课程的理论教学与实践教学的融入，突出学生工程设计能力和创新实践能力的培养。而在传统的教育方式下，学生长期被动接受，制约着学生的创新能力，使学生丧失了创新的意识。这就很难培养出新知识、新方法、新技术下建筑供配电系统和照明系统的创新设计能力的人才。

1.5课程考核单调

之前采用传统的闭卷形式作为最终考核方式，考查的是学生的知识储备能力，而不是知识的综合运用能力，这也就造成学生“为了考而学”的学习心态及“考前突击，考完就忘”的学习现状。该课程要求学生具备供配电与照明系统的设计能力，类似艺术类专业，很多内容并没有明确的统一答案。而目前课程考试内容主要局限在对基本知识点、基本概念的考核，忽略了对学生知识的综合运用、创新设计能力的考核。因此，为了更好地适应新工科发展对建筑电气类工程技术人才的需要，结合专业特色，基于项目驱动模式，采用递进式教学方法，优化课程教学内容，对建筑供配电与照明课程理论教学体系与实践教学体系进行改革，构建了“理实合一”的课程教学体系[6]。

2.课程改革内容

针对《建筑供配电与照明》课程，通过一个工程项目的完整设计过程，改革教学内容，优化考核体系，培养学生的工程设计能力，从而使该课程更好地适应行业发展趋势，满足高水平应用型人才培养方案的要求[7]。主要研究内容如下：

2.1优化整合教学内容

2.1.1理论教学模块目前，《建筑供配电与照明》课程理论教学内容主要以概念介绍、原理分析为主，这使得学生对工程项目设计过程缺乏逻辑性、系统性，对学生今后走上工作岗位从事建筑设计等工作是一个欠缺。因此，有必要对现在的教学内容进行改进[8]。作为一门应用性很强的课程，教学中不仅要注重理论推导，更要加强工程实际应用，按照“加强基础性、突出应用性”的教学思路，基于工程项目引导学生学习过程，激发学生兴趣，采用“递进式”教学路线将教学内容优化为“供配电系统”、“照明系统”和“防雷接地系统”三个部分，从而实现了对学生的专业基本知识的传授和基本技能的培养。合理优化现有的教学内容，将社会实践与理论内容相结合。例如，在完成负荷这一章教学任务之后，就指导学生完成学校里某教学楼或宿舍楼的负荷调查、负荷分析及负荷计算。而且，可以将思想政治教育与专业教育有机融合，培养学生的爱国情怀，拓展学生的工程实践能力。例如，在讲解绪论内容时，可以结合我国高速发展的供配电技术，激发学生爱国主义情怀和专业知识探究热情，使其树立正确的价值观。同时，在学期期初老师向学生工程项目任务书，相当于建筑投资公司甲方向设计院乙方招标。以工程项目引导学生主动学习，通过一学期的指导，完成某特殊建筑物的供配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计。并在学期末提交具体图纸，进行图纸说明，老师可以从图纸质量去评定学生的学习效果。2.1.2实践教学模块实践教学模块是在理论教学模块的基础上构建的，通过完成实验、课程设计、毕业实习等教学环节，进一步地理解理论知识点，拓展综合应用能力[9-10]。①优化实验教学内容《建筑供配电与照明》课程有10学时的实验课时，可根据学生实践技能培养的认知规律，在内容编排上按照“基本原理—综合设计—创新应用”的层层诱导递进式顺序，设计三个基本层次，即基础性实验层、综合性设计实验层、创新性实验层，实现对学生的专业基本知识的传授和基本技能的培养。在保证必要的基础性实验前提下，合理设置综合设计性实验项目。在完成配电柜电气主接线及继电保护系统的认知实验后，设置供配电系统及照明系统的综合控制实验。在完成继电器特性常规实验后，指导学生完成6~10kV线路过流保护综合设计实验。对理论知识扎实且学有余力的同学，鼓励学生完成一些具有特色的系统设计实验，诸如教室智能照明系统设计、建筑物外夜间照明系统设计等项目，着重锻炼培养学生的创新能力。②精选课程设计项目按照建筑电气与智能化专业人才培养方案，该门课程设计计划安排一周，学生有较集中的时间能以小组方式完成某个工程项目的部分设计，以实际工程项目的标准规范要求，帮助学生建立工程设计思想。指导学生用AutoCAD或BIM等设计工具完成简单的小型配电系统及照明系统的设计。不管是一直在用的AutoCAD，还是近几年兴起的BIM，都是从事建筑电气行业必备的基本工具。而且，还调动学生自主学习的积极性，增强学生对实践动手和创新的兴趣，培养学生从事建筑设计行业的基本素质。③凝练毕业实习课题在建筑电气与智能化专业学生的毕业实习过程中，采用的是校企联合培养模式，聘请企业的专业技术人员为客座教授，指导学生独立完成一整个工程项目，从而实现对学生的工程设计能力、综合创新能力的培养，为学生今后走上工作岗位从事建筑设计等工作做准备。

2.2改革课程考核评价体系

为达到培养高水平工程技术人才的要求，以调控教学过程并提高教学质量为目的，构建一个科学合理、可实施的课程考核评价体系。采用多角度、开放式的考核评价体系，与学生之间形成信息反馈，及时掌握学生学习效果，促进教学的改进与提高[11]。①在原有的试卷性考核基础上增加设计性考核除了采用闭卷作为最终考核方式，还增加了项目考核方式。期初给学生项目任务，期末提交图纸。教师可基于图纸质量，从可行性、完成度、规范度等方面给出项目考核成绩，作为过程性考核成绩，给学生的综合成绩适当加分。②动态考核评价从开始上课到期末考试结束，都把学生每次课堂讨论、每次课后作业、每次随堂测验，都按照一定的比例折算到平时成绩，整个过程都实行动态考核评价。采用雨课堂、学习通等现代信息技术手段进行统计，评价更加公平合理。从制度设计上，彻底消除学生考试抄袭舞弊现象发生的可能性。③加强实验操作过程考核很多同学虽然能正确按照实验指导书进行接线或开关投切完成整个实验，实验数据虽然正确，但却没有理解实验原理。所以，评价学生的实验成绩不应该仅仅从学生的实验结果是否理论、实验报告是否规范，而是更要强调实验过程中学生是否能够分析实验数据的合理性，是否能自我纠错。

3.应用情况

《建筑供配电与照明》课程体系改进后，教学内容与知识结构更加合理、实用，理论教学模块和实践教学模块两大模块相辅相成。新的课程体系在2017版人才培养方案中实施，教学效果明显改善，有效地提高了学生的专业知识水平和工程实践能力。

3.1促进了应用型课程体系的建设

近年来，随着应用型培养模式的需求，课题组优化课程体系，更新理论教学内容，强调实践教学模块，改革教学方法，完善考核评价指标，进一步推进课程体系的教学改革，形成了具有自我特色的课程体系，建设成效显著。

3.2提升了课题组教师的教研水平

实施以来，课题组教师分工协作，互教互学，研究教学方法，讨论教学难点，共同营造了浓厚的学术氛围，提高了大家的业务水平和专业素质。近三年来，教研室教研论文19篇，教研项目省级5项、校级10项，省级教学成果奖2项。

3.3提高了教学效果

近三年来，建筑电气与智能化专业学生公开发表3篇论文，获批14项大学生创新创业训练计划项目（其中部级4项、省级10项）。积极组织学生参加“恩智浦”杯智能车竞赛、大学生电子设计竞赛、机器人大赛、“互联网+”、单片机与嵌入式系统应用技能竞赛、“西门子”杯中国智能制造挑战赛等，共获得各类奖项16项，其中省级以上竞赛奖励13项。建筑电气与智能化专业虽然是本校新专业，20毕业生就业率能达93.18%，高出安徽省本科平均数2.77%。用人单位普遍反映我校学生专业基础扎实、专业能力强、专业素质高，对我校毕业生非常认可。

4.结语

通过分析课程教学中存在的问题，基于项目驱动模式，构建具有专业特色的“理实合一”的递进式课程教学体系。优化整合课程教学体系，将理论教学、实验教学、课程设计、毕业实习有机结合起来，更新课程考核评价指标，培养学生的工程设计能力与创新实践能力。课程改革对其他同类型专业课程有较强的借鉴性，对工程应用综合创新型人才的培养、高水平应用型大学的建设有着重要意义。

【参考文献】

[1]温和瑞.跨界融合协同地方高校工程教育改革路径与实践[M].北京：高等教育出版社,2019．

[2]陈建伟，陈建辉.“建筑供配电与照明”课程建设问题分析与改革实践[J].天津城建大学学报,2017(3):230-234．

[3]范同顺，苏玮.建筑供配电与照明[M].北京：中国建材工业出版社,2012．

[4]耿欣.建筑供配电与照明课程教学改革的探讨[J].工业设计,2017(3):153．

[5]陈建伟，靖大为，黄民德.供电技术课程改革的探讨与研究[J].吉林建筑工程学院学报,2013(1):80-82．

[6]杨会成，王世芳.项目教学法在信号处理课程教学中的实践与探索[J].中国电力教育,2012(29):50-51．

[7]李晓英，王兴贵，杨维满.基于OBE的“电力电子技术”教学改革[J].电力电子教学学报,2018(1):45-48．

[8]高等学校建筑电气与智能化学科专业指导委员小组.高等学校建筑电气与智能化本科指导性专业规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013．

[9]刘耀芳，张小军，王霞.基于项目教学法的《建筑工程计量与计价》课程教学方法改革[J].河南建材,2019(02):260-261.

[10]郝俊.对基于能力本位的“项目化教学”模式中教师角色的思考[J].职业教育（下旬刊）,2014(8):22-25．

[11]王文静.项目驱动式教学模式下的课程考核方式改革研究[J].山东师范大学学报（人文社会科学版本）,2016(2):122-126．

作者：孙雯 许会芳 权悦 郑欣 单位：安徽科技学院 电气与电子工程学院 千岭乡中心小学