建筑電氣與智能化專業(yè)網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺建設(shè)的研究

李世博 莫岳平 方潛生 楊亞龍

摘 ?要：針對建筑電氣與智能化專業(yè)工程實(shí)踐背景強(qiáng)的特點(diǎn)，文章提出建立青年教師線上線下培訓(xùn)平臺，從本專業(yè)需掌握的基本理論知識入手，逐步實(shí)施實(shí)踐培訓(xùn)計(jì)劃，有機(jī)地把理論和實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合。平臺支持課程的長期滾動建設(shè)以及教學(xué)資源的積累與共享，支持多種師生互動模式。實(shí)現(xiàn)了師生跨時間、空間的廣泛交流，可全面提升教育信息化發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞：青年教師;實(shí)踐能力;培訓(xùn)平臺

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）02-0072-04

Abstract： Aiming at the characteristics of "building electrical and intelligent specialty" with strong engineering practice background， this paper proposes to establish an online and offline training platform for young teachers. Starting from the basic theoretical knowledge that this specialty needs to master， the practice training plan is gradually implemented to organically combine the theory and practice content. The platform supports the long-term rolling construction of courses and the accumulation and sharing of teaching resources， and supports a variety of teacher-student interaction modes. It realizes the wide communication between teachers and students across time and space， which can comprehensively promote the development level of educational informationization.

Keywords： young teachers; practice ability; training platform

我國已于2016年6月2日正式成為國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的會員，標(biāo)志我國工程教育與世界其他成員國工程教育實(shí)質(zhì)等效。之后短短的兩年時間里，已有227所高校的1 170個工科專業(yè)通過了本科工程教育認(rèn)證，這意味著這些專業(yè)培養(yǎng)的工科畢業(yè)生質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的規(guī)格要求，獲取了全世界工程認(rèn)證協(xié)會內(nèi)各國承認(rèn)的學(xué)歷。然而從表面上看，工程教育專業(yè)認(rèn)證主要培養(yǎng)目標(biāo)是以學(xué)生為中心，但其實(shí)質(zhì)是對培養(yǎng)學(xué)生的“教師”理論與實(shí)踐教學(xué)能力的綜合評判。

教育部2006年正式批準(zhǔn)開設(shè)建筑電氣與智能化專業(yè)，由于該專業(yè)具有多學(xué)科交叉且明顯的實(shí)踐特征，因此需要具有一定的工程背景、理論扎實(shí)的教師隊(duì)伍。然而目前從事該專業(yè)教學(xué)的青年教師，大多數(shù)存在雖有較高學(xué)歷但實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足的問題，很難滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證遵循產(chǎn)出導(dǎo)向的理念，因此深入研究提升青年教師的實(shí)踐能力是亟待解決的問題。

一、搭建系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺的意義

建筑電氣與智能化專業(yè)是以工程實(shí)踐為背景的應(yīng)用型專業(yè)，是在教師具體指導(dǎo)下，對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用工程理論知識分析和解決實(shí)際問題的方法與能力、培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力和協(xié)作能力。畢業(yè)生能否順利就業(yè)也是對所學(xué)工程前期理論與實(shí)踐教學(xué)效果的檢驗(yàn)，即需要有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師隊(duì)伍。因此，搞好青年教師實(shí)踐教學(xué)培訓(xùn)工作，對實(shí)現(xiàn)建筑電氣與智能化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，提高學(xué)生的全面素質(zhì)和實(shí)踐技能有著重要作用。

二、搭建系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺的必要性

（一）當(dāng)前建筑電氣與智能化專業(yè)青年教師實(shí)踐教

學(xué)能力不足

1. 專業(yè)工程素質(zhì)低

由于該專業(yè)2006年才獲得教育部批準(zhǔn)成立，大多數(shù)青年教師都是其他專業(yè)的畢業(yè)生，比如電氣工程、電力系統(tǒng)、測量與控制等。雖然獲得了碩士、博士學(xué)位，但并沒有經(jīng)過嚴(yán)格的專業(yè)實(shí)踐培訓(xùn)，造成這些青年教師都偏向基礎(chǔ)理論教學(xué)，盡管在課題研究或者個人學(xué)術(shù)方面表現(xiàn)優(yōu)秀，但缺少大工程環(huán)境下必要的專業(yè)工程素質(zhì)培養(yǎng)[1]。

2. 缺乏下沉實(shí)踐時間

青年教師本身由于科研及教學(xué)的任務(wù)較多，基本沒有完整的時間深入企業(yè)、現(xiàn)場工地，同時存在重理論、輕實(shí)踐的現(xiàn)象，實(shí)踐教學(xué)的地位沒有引起足夠的重視。致使青年教師在上專業(yè)課時不能很好地引用工程實(shí)例來詮釋書本理論知識，缺少與實(shí)際工程和課程內(nèi)容結(jié)合的實(shí)例，只能紙上談兵，這樣直接造成學(xué)生工程能力不足。

3. 學(xué)校對實(shí)踐教學(xué)所需經(jīng)費(fèi)投入不足

建筑電氣與智能化專業(yè)目前還是二級學(xué)科專業(yè)，相對來說是學(xué)科相對較小。一般學(xué)校對這個新專業(yè)設(shè)置、教學(xué)改革、科學(xué)研究投入還不夠重視，實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地建設(shè)相對落后，實(shí)習(xí)資源嚴(yán)重不足，阻礙了青年教師實(shí)踐教學(xué)的順利開展[2]。

為適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，必要的專業(yè)設(shè)置調(diào)整無可厚非，但新專業(yè)一旦申報(bào)成功，為了保證教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的課程能夠全部開出，需要大量經(jīng)費(fèi)投入;在課題研究方面，許多課題在申報(bào)時都是認(rèn)真準(zhǔn)備，學(xué)校也匹配不少經(jīng)費(fèi)，但是到了后期，到底課題怎樣實(shí)施、教師投入了多少精力、收獲了多少成果卻不得而知，學(xué)校對于經(jīng)費(fèi)的使用同樣存在督查不嚴(yán)情況。

（二）大規(guī)模開放在線開放課程MOOC存在的問題分析

MOOC 教學(xué)以其靈活學(xué)習(xí)方式及資源廣泛共享的特點(diǎn)[3]，在彌補(bǔ)課堂教學(xué)知識點(diǎn)信息量不足方面確有一定幫助作用，尤其是制作精良、由名師講授的MOOC，大大地拓展了學(xué)習(xí)者的視野。但在提高青年教師全面素質(zhì)和實(shí)踐技能方面還存在很多不足之處，即：

1. 系統(tǒng)性不強(qiáng)，難以建立完整的教學(xué)體系

建筑電氣與智能化專業(yè)本身的概念就是：服務(wù)對象為“建筑”、依托的技術(shù)手段為“電氣”、發(fā)展方向?yàn)椤爸悄芑?。也就是說，該專業(yè)至少包括三個學(xué)科：建筑、電氣、智能控制，所以需要全面系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。而MOOC 教學(xué)只是針對某個知識點(diǎn)的講解，無法形成完整的教學(xué)體系。特別對來自不同專業(yè)的青年教師，“零敲碎打”的培訓(xùn)方式很難實(shí)現(xiàn)全面素質(zhì)方面的提升。

2. 教學(xué)理念定位陳舊，不適合實(shí)踐技能的培訓(xùn)

MOOC教學(xué)仍沿襲傳統(tǒng)“講授”為主的教學(xué)方式。教學(xué)理念是以“課程為中心”，而不是以“學(xué)習(xí)者為中心”。青年教師的培訓(xùn)重點(diǎn)是理論知識在實(shí)踐中的應(yīng)用，應(yīng)該是站在基礎(chǔ)理論知識之上，貫穿實(shí)際工程的結(jié)合，進(jìn)行分類、分層的教學(xué)與演示。

3. 互動性缺乏，難以實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)

現(xiàn)在課堂教學(xué)都需要提倡師生之間互動的教學(xué)模式，MOOC教學(xué)恰恰缺少這一環(huán)節(jié)，有的只是網(wǎng)上留言，回答問題的也可能并不是專家學(xué)者，甚至沒有人來解答疑惑問題。這對掌握問題良莠不齊的學(xué)生來說，無法達(dá)到理想的學(xué)習(xí)目的。

三、搭建系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺的可行性

（一）網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺現(xiàn)狀

2020年突發(fā)的疫情，使得網(wǎng)絡(luò)教育得到高度的重視，也必將使今后教育形式發(fā)生深刻改變。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺以網(wǎng)絡(luò)為媒介，有效地優(yōu)化資源配置，使學(xué)習(xí)者獲得身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，特別是將在線課程與線下答疑有機(jī)的結(jié)合[4]，更加提高學(xué)習(xí)的感知性和交互性，收到事半功倍的效果。但受制于網(wǎng)速、學(xué)習(xí)興趣、培訓(xùn)者知識面、培訓(xùn)內(nèi)容制作的精良度等多方面條件限制，線上教育還有很大提升空間，有待改進(jìn)。

（二）網(wǎng)絡(luò)平臺課程設(shè)置的依據(jù)

2015年7月4日，國務(wù)院印發(fā)《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展[5]。2019 年兩會報(bào)告提出 “互聯(lián)網(wǎng)+教育”的推進(jìn)工作，必將使教育發(fā)生深刻改變，更好地實(shí)施素質(zhì)教育，全面提升教育信息化發(fā)展水平。

另據(jù)建筑電氣與智能化專業(yè)指導(dǎo)委員會統(tǒng)計(jì)，截至2019年，全國共有92所高校中開設(shè)該專業(yè)，專任教師近1 000人，其中35歲以下的青年教師占47%;40歲以下青年教師占高校專任教師60%以上。由此可以看出，中青年教師師資隊(duì)伍是該專業(yè)的主力軍。但這些青年教師中，大部分畢業(yè)于電氣工程或其他相關(guān)專業(yè)，沒有從事過實(shí)際工程的設(shè)計(jì)及安裝，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)匱乏，這與工程教育專業(yè)認(rèn)證遵循產(chǎn)出導(dǎo)向、以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)三個基本理念[6]相悖，故亟需提高教師培訓(xùn)教師的實(shí)踐工程能力。

四、培訓(xùn)教師素質(zhì)要求

本次搭建網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺培訓(xùn)教師需具有國家注冊電氣工程師的資格，有多年從事供電工程設(shè)計(jì)和施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。培訓(xùn)工程造價的教師須具有造價工程師資格。其他理論課教師也需具有高級以上職稱，具有處理實(shí)際工程問題的能力。這就為提高培訓(xùn)質(zhì)量打下良好的基礎(chǔ)。

五、搭建系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺的前期技術(shù)準(zhǔn)備

為保證網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)質(zhì)量符合當(dāng)前建筑電氣與智能化專業(yè)技術(shù)規(guī)范規(guī)定，符合行業(yè)技術(shù)發(fā)展要求，使培訓(xùn)者能夠跟上本專業(yè)技術(shù)發(fā)展的步伐，與學(xué)生就業(yè)實(shí)現(xiàn)專業(yè)技術(shù)規(guī)范與實(shí)踐操作技能的“無縫銜接”，需在培訓(xùn)前期做好充分技術(shù)準(zhǔn)備：

1. 以建筑電氣與智能化教指委下達(dá)的課程體系為基礎(chǔ)，制定培訓(xùn)內(nèi)容大綱，在培訓(xùn)大綱中有明確的培訓(xùn)基本要求，以及達(dá)到的目標(biāo)。

2. 每一個培訓(xùn)模塊都具備任務(wù)書和指導(dǎo)書，并向培訓(xùn)者提供范例、參考資料，且包括視頻講解。

3. 培訓(xùn)平臺機(jī)構(gòu)了解和掌握了與建筑電氣行業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)方面的常規(guī)做法;并能及時跟蹤、了解和掌握與建筑電氣行業(yè)相關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)圖，包括國際、行標(biāo)的基本情況。

4. 通過實(shí)際的安裝工程視頻及時更新，交流較為通用的、基本的和典型的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)圖，為培訓(xùn)者回看和查閱提供方便。

5. 建立培訓(xùn)平臺前積極聯(lián)系各個相關(guān)制造業(yè)廠家，落實(shí)工藝流程拍攝及安裝等實(shí)際操作過程問題。

六、系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺需完成職責(zé)

1. 認(rèn)真選擇題目，確保題目質(zhì)量，制定了具體考核方式方法，并于培訓(xùn)開始時向培訓(xùn)者公布，做好培訓(xùn)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

2. 擬訂并下達(dá)了“建筑電氣與智能化網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)任務(wù)書”和“建筑電氣與智能化網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)指導(dǎo)書”。

3. 利用網(wǎng)路可視頻平臺，隨時進(jìn)行工作進(jìn)度和質(zhì)量的檢查和監(jiān)督，對培訓(xùn)者進(jìn)行有計(jì)劃、耐心細(xì)致的解答，并及時處理培訓(xùn)者遇到的問題。

4. 即時審查培訓(xùn)者完成的設(shè)計(jì)圖紙、計(jì)算數(shù)據(jù)和資料，確認(rèn)培訓(xùn)者獨(dú)立完成能力。

5. 在培訓(xùn)的過程中，按照教學(xué)大綱的要求，貫徹實(shí)踐能力達(dá)到要求的原則，注重啟發(fā)、引導(dǎo)、鼓勵培訓(xùn)者提出獨(dú)立見解，并適當(dāng)組織討論，充分發(fā)揮培訓(xùn)者的主體作用，注意發(fā)掘培訓(xùn)者的創(chuàng)新潛能。

6. 培養(yǎng)和幫助培訓(xùn)者建立正確的設(shè)計(jì)思想、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)，使培訓(xùn)者分析問題和解決問題的能力得到提高。

7. 嚴(yán)格要求培訓(xùn)者，使其獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。培訓(xùn)工作自始至終要有布置，有檢查，有考核，不放任自流。

8. 充分考慮在職人員的時間特性，保證培訓(xùn)教師有足夠的指導(dǎo)時間，平均每個工作日指導(dǎo)時間均在0.5小時以上。

9. 負(fù)責(zé)考核工作，客觀公正地評價培訓(xùn)者成績;按照要求在規(guī)定時間內(nèi)填好成績單，整理培訓(xùn)資料存檔。

七、系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺具體實(shí)施

（一）搭建“建筑電氣與智能化專業(yè)青年教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺”

主要從掌握本專業(yè)基本理論知識開始，學(xué)會應(yīng)用本專業(yè)所需要的軟件工具;接下來在工程實(shí)踐模塊中要去掌握工程圖的設(shè)計(jì)與安裝，特別提出還需要掌握工程造價的知識;在制造模塊中會有大量的視頻演示與建筑電氣相關(guān)的設(shè)備制造工藝的流程，幫助大家理解設(shè)備工作的原理;考慮到本專業(yè)大四時還有一門畢業(yè)綜合實(shí)習(xí)課程[7]，特增設(shè)實(shí)習(xí)模塊，以提高教師的實(shí)踐能力;最后的專家咨詢模塊，可以實(shí)時鏈接到本專業(yè)的相關(guān)專家進(jìn)行咨詢。具體框圖詳見圖1。

1. 基礎(chǔ)知識模塊

本模塊采用的教材均選用建筑電氣與智能化教指委推薦的系列教材，系統(tǒng)掌握建筑供配電與照明、建筑樓宇自動控制、建筑安防、建筑影音、建筑學(xué)概論、建筑環(huán)境系統(tǒng)等本專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，達(dá)到本專業(yè)知識的融會貫通。

另外，由于受教師培訓(xùn)以及課時的限制，把基礎(chǔ)知識培訓(xùn)重點(diǎn)放在實(shí)踐基礎(chǔ)上，如《建筑供配電與照明》，上冊以實(shí)際工程為例培訓(xùn)為10～35 kv變電所設(shè)計(jì)，包括一次主接線設(shè)計(jì)、二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì);下冊以大型樓宇為例培訓(xùn)照明工程設(shè)計(jì)與安裝以及防雷接地應(yīng)用。再如建筑樓宇自動控制培訓(xùn)主要內(nèi)容是中央空調(diào)控制及電梯安裝與控制等?？傊詫?shí)際工程為導(dǎo)向，重點(diǎn)落在工程應(yīng)用上。

2. 建筑電氣相關(guān)工具模塊

熟練掌握相關(guān)軟件，包括AutoCAD、BIM、PLC、單片機(jī)、組態(tài)軟件、觸摸屏等，達(dá)到熟練使用本專業(yè)相關(guān)軟件工具的目的。

上述提到的軟件，都是建筑電氣與智能化專業(yè)必備的知識，其中AutoCAD培訓(xùn)要以達(dá)到國家二級水平為目標(biāo);BIM以學(xué)會建立含有完整信息的電氣三維模型為最終成果，使其與建筑結(jié)構(gòu)水暖各專業(yè)實(shí)時協(xié)同溝通;PLC培訓(xùn)也是以應(yīng)用為主，包括下載程式，熟悉各種傳感器、開關(guān)、電機(jī)等系統(tǒng)的接入，至于怎樣學(xué)習(xí)編寫程式并不是培訓(xùn)的重點(diǎn);在單片機(jī)培訓(xùn)方面是以編程語言為主，特別是C語言，因?yàn)檫@款語言具有靈活性和實(shí)用性。另外還有通信，集成線路等方面培訓(xùn);組態(tài)軟件培訓(xùn)是以實(shí)際案例為出發(fā)點(diǎn)，學(xué)會如何從現(xiàn)場PLC取數(shù)，如何從儀表取數(shù)，接口轉(zhuǎn)換過程等;觸摸屏培訓(xùn)達(dá)到的目標(biāo)是熟悉EV5000軟件的界面及下載操作、掌握位狀態(tài)指示燈元件和位狀態(tài)設(shè)定元件屬性設(shè)置及靈活應(yīng)用、具備用觸摸屏來控制PLC的初步能力。

3. 工程實(shí)踐模塊

可調(diào)用典型工程項(xiàng)目，從工程設(shè)計(jì)開始，到現(xiàn)場工程施工、工程監(jiān)理職責(zé)范圍，最后完成工程造價與招投標(biāo)，達(dá)到掌握典型工程項(xiàng)目完整流程的目的。

實(shí)踐培訓(xùn)是以掌握工程設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，培訓(xùn)內(nèi)容分三個典型案例，即高層民用住宅樓、大型公共建筑、10 kv變電所。現(xiàn)場施工培訓(xùn)是以當(dāng)時工程進(jìn)度圖片為主要內(nèi)容，從圖紙會審開始了解各專業(yè)之間在現(xiàn)場常出現(xiàn)的“碰撞”問題，另外項(xiàng)目設(shè)備招標(biāo)、采購也是培訓(xùn)重點(diǎn)問題。現(xiàn)場施工安裝，如接線盒安裝、電纜橋架安裝、預(yù)留洞口等會對應(yīng)圖紙?jiān)敿?xì)描述;項(xiàng)目竣工驗(yàn)收符合甲乙雙方、工程監(jiān)理職責(zé)范圍;該模塊最后培訓(xùn)部分是工程的預(yù)決算，包括設(shè)備清單、工程總造價。

4. 電氣設(shè)備制造模塊

該模塊開始部分是電氣設(shè)備制造廠家[8]的工藝流程完整的視頻。接下來作為補(bǔ)充，添加了包括斷路器制作虛擬仿真、配電柜制作虛擬仿真、環(huán)網(wǎng)柜制作虛擬仿真、電線電纜制作虛擬仿真、電纜頭制作虛擬仿真等，達(dá)到熟悉建筑電氣設(shè)備制造工藝。

5. 工程認(rèn)識實(shí)習(xí)模塊

該模塊主要是以視頻方式進(jìn)行培訓(xùn)，使得學(xué)習(xí)者身臨其境感受到變電所、小區(qū)外線、樓宇綜合布線工作過程。主要目標(biāo)是熟悉施工工藝、具體操作過程，把原本紙上談兵變成與實(shí)踐應(yīng)用緊密融合。經(jīng)過這一階段的培訓(xùn)，教師講課將更加有的放矢，旁征博引。

變電所部分包括變壓器安裝、盤柜安裝與配線、母線安裝等;小區(qū)外線培訓(xùn)包括管道井設(shè)置、電纜溝施工工藝、電纜放線等;樓宇綜合布線部分重點(diǎn)講述各種通信電纜性能以及配線架、適配器、系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備，如限壓器、限流器、避雷器及接地裝置等安裝工藝為主。

6. 專家咨詢模塊

該模塊的搭建可隨時在網(wǎng)上以留言形式咨詢電氣設(shè)計(jì)專家、電氣施工工長、造價咨詢專家、工藝制造專家、高校相關(guān)專業(yè)教授等，達(dá)到解惑互動作用。

八、結(jié)束語

本文搭建遠(yuǎn)程互動平臺主要針對沒有工程背景或非本專業(yè)畢業(yè)的青年教師，建立系統(tǒng)培訓(xùn)體系，該平臺不僅可以在線學(xué)習(xí)，還可以通過網(wǎng)路接口，完成操作實(shí)訓(xùn);同時模塊搭建可不斷更新，便于掌握最前沿的設(shè)計(jì)方法與施工工藝。

但也存在一些問題，如第六個專家咨詢模塊，設(shè)想是可以實(shí)時互動，但實(shí)施起來并不容易，如何界定“專家”、界定的標(biāo)準(zhǔn)是什么、“專家”的時間如何保證等，再有培訓(xùn)的質(zhì)量評價機(jī)制如何建立等，希望隨著網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建逐步解決。

以期本文研究成果為我國高等學(xué)校青年教師工程能力的提高起到一定指導(dǎo)作用。

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