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一、施工管理
工程施工是一種綜合性很強的管理工作,關鍵在于它的協調和組織的作用,也包含其他專業的管理內容,其主要內容如下:
1.施工的進度管理施工進度管理決定著整個施工期間施工人員的組織,設備的供應,以及弱電工程與土建工程、裝修工程的配合時機,通常必須通過建立工程進度表的方式來檢查和管理。弱電施工進度表的建立是在施工順序的基礎上,其施工順序主要包括以下幾個階段,即施工安裝圖設計(深化二次設計)、管線施工、設備(進貨)驗收、設備安裝、調試、初開通和驗收。
2.施工界面管理施工界面管理的中心內容是弱電系統工程施工、機電設備安裝工程和裝修工程施工在其工程施工內容蚧面上的劃分和協調,尤其是智能建筑物管理系統與機電設備和獨立子系統的接口界面很多,一般通過各子系統工程負責人開調度會的方式來進行管理,建立文件報告制度,一切以書面方式進行記錄、修改、協調措施等。
3.施工的組織管理合理安排整個弱電系統施工期間的工程管理人員技術人員、安裝工人和調試工程師的人數和這些人員進場的時間,避免造成不必要的勞動力浪費,增加人工成本。這種管理需要與施工進度管理密切結合,分階段組織強有力的施工隊伍,保質保量地按時完成這個階段的施工任務。
4.施工現場安全的管理安全重于泰山,嚴格貫徹、落實和執行《中華人民共和國建筑法》、中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國勞動法》、《建設工程安全生產管理條例》等法律、法規和《建筑施工安全檢查條例》的相關規定和各項措施。
二、工程技術管理
1.技術標準和規范管理弱電系統工程要在系統設計、提供和安裝等環節上認真檢查,對照有關的標準和規范,使整個管理處于受控狀態。
2.安裝工藝管理弱電工程是一個技術性、工藝性都很強的工作,要做好整個弱電工程的技術管理,主要要抓住各個施工階段安裝設備的技術條件和安裝工藝的技術要求。現場工程技術人員要嚴格把關,凡是遇到與規范和設計文件不相符的情況或施工過程中做了現場修改的內容,都要記錄在案,為最后系統整體調試和開通,建立技術管理檔案和數據。
3.技術文件管理弱電系統工程的技術文件是工程各階段實施的共同依據。這些文件夾主要包括各弱電子系統的施工圖紙、設計說明、以及相關的技術標準、產品說明書、各子系統的調試大綱、驗收規范、弱電集成系統的功能要求及驗收的標準等,這些技術文件都有要進行系統的科學管理,為了能夠及時向工程管理人員提供完整、正確的上述技術文件,因此建立技術文件收發、復制、修改、審批歸案、保管、借用和保密等一系例的規章制度,實施有效科學的管理。
三、質量管理
工程質量管理是建筑弱電工程單位各項工作的綜合反映,執行ISO9001系統工程質量體系,要貫穿在弱電系統的整個工程實施過程之中,要確實抓好以下的質量環節:
1.施工圖的規范化和制圖的質量標準;
2.管線施工的質量檢查和監督;
3.配線規格的審查和質量要求;
4.配線施工的質量檢查和監督;
5.現場設備或前端設備的質量檢查和監督;
6.主控設備的質量檢查和監督;
7.智能化弱電系統的監控參數設定表的填寫和枋對;
8.調試大綱的審核和實施及質量監督;
9.系統運行時的參數統計和質量分析;
10.系統驗收的步驟和方法;
11.系統驗收和質量標準;
12.系統操作與運行管理的規范要求;
13.系統的保養和維修的規范和要求;
當今社會,弱電系統作為一個獨立的建筑安裝系統,越來越多地被應用于一些新建的大廈、智能社區的建設中,為了保障弱電系統的正常工作,及其可靠的服務壽命周期,專業的弱電系統管理及維護也顯得越來越必不可少。但是目前而言,對于弱電系統的專業維護及系統管理,缺乏有效的可操作性的管理維護措施及建議,因此,本論文結合筆者自身的工作內容,淺談對弱電系統的管理及維護,以期和同行共享。
2弱電系統的構成及管理維護分析
2.1弱電系統的構成
筆者結合自己的工作內容,將科技館、展覽館等公共場所的弱電系統按照不同的功能來劃分,主要包含安全防范系統和自動控制系統兩個方面。
2.1.1安全防范系統
安全防范系統以空間來分,可分為室內部分和室外部分。室內部分。公共場所室內的安全防范系統,是由若干子系統構成的,這些子系統共同保障了公共場所內的安全防范,并將場館內的所有信息連接到公共場所的指揮調度中心。具體而言,通常由安全防盜系統、室內場館攝像監控系統、消防報警系統、緊急救助、門磁系統等構成。室外部分。室外部分主要負責整個場館的閉路電視監控及周邊安全,主要由場館攝像監控系統、周界紅外報警系統、保安巡更簽到系統等構成。
2.1.2自動控制系統
在公共場所,除了需要安防系統外,還需要很多自動控制系統,實現對各種主要設備系統的全面自動化控制,通常說來,公共場館需要控制的范圍包括空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、消防系統、廣播系統等。
2.2弱電系統管理維護中的問題
在實際的弱電工程中存在著較多的問題,概括起來,主要表現在以下幾個方面:
管理維護缺乏系統性和科學性。目前對于一個集成度較高的弱電工程系統,實施的管理維護方案是沿襲傳統的設備維護方案而進行的,將各個弱電系統相互割裂開來,彼此單獨進行管理和維護,并且對弱電系統的維護也基本遵循著沒有問題不維護,小問題小維護,大問題大維修的思路進行管理維護,致使整個建筑物或者社區的弱電工程管理維護缺乏系統性和科學性。
管理維護缺乏專業檢測設備。目前,很多弱電工程或項目的管理維護,都依靠技術人員的手工進行管理維護,發現問題,查找根源,提出解決措施,實現系統正常工作,這樣的管理維護效率較低,缺乏高效的管理維護方案,同時在具體的管理維護檢測設備方面,大多還依賴于萬用表等傳統的檢測設備,無法真正實現對大型的弱電工程進行系統的專業化的管理和維護。
管理維護缺乏專業人才。弱電控制技術在我國起步較晚,但是發展非常快,因而專業的弱電管理維護人員在我國的缺口較大,很難真正的實現對一些大型的復雜的弱電工程的管理及維護;而弱電工程管理維護需要的是在上述各方面均能夠獨立實施管理和維護的專業技術人才。
3弱電系統的管理維護策略
3.1完善弱電工程的自動化檢測,提高弱電系統管理維護效率
為了更好的實現弱電工程的管理及維護,可以在各弱電系統的自動檢測及控制方面下功夫,通過完善弱電系統自身的自動檢測、控制功能,來提升弱電系統的管理及維護水平,提高管理維護效率和水平,降低弱電系統的工作故障發生的概率。筆者曾經參與過某科技展覽館的弱電系統改造及維護項目,結合實際,針對公共場館各弱電系統的特點,可以從以下幾個方面進行管理及維護:
空調系統。通過對空調控制系統進行傳感檢測,可以實現對冷凍機組、熱泵、新風機組、送排風機組及風機盤管等的自動監視和控制,發生故障時能顯示故障的位置及性質,使控制人員及時掌握情況。
給排水系統。通過對給排水系統安裝弱電控制系統,使其能自動監視和控制生活水箱、各種水泵、污水池和污水處理裝置的運行,自動計算水流量,自動與主機通信;當某處發生運行故障時,控制室會自動顯示。
供配電系統。供配電系統的弱電管理維護,可以從自動顯示并記錄供配電設備的運行情況入手,包括電壓、電流、功率因素等,并與管理系統聯網;能在控制室實現對整個變配電系統的操作,當發生異常情況(如變壓器高溫)時自動報警;當二路進線中一路發生故障時能自動切換到另一路。
消防系統。通過加強對消防系統的弱電控制及其自動檢測功能,使其能自動控制消防系統的各種設備,當火警發生時,能自動切斷電源,打開排/抽風機,消防泵自動啟動,消防噴頭自動噴水滅火。
其他諸如照明系統、廣播系統等,也都可以通過完善、提升弱電自動檢測的手段實現對公共場館內的弱電系統的有效管理及維護。
3.2實施弱電工程過程化管理,降低弱電系統故障維護概率
加強對弱電系統的管理維護,還可以從加強弱電工程施工管理的角度來降低弱電系統的故障發生概率,從而提高弱電系統的管理維護水平。按照弱電系統的施工環節,可以從以下幾個方面進行弱電工程施工的過程化管理。
前期準備階段。每一個弱電系統項目的開始都必須組建一個項目管理機構,安排以項目經理為核心的項目管理部進駐工地,根據項目的實際需求和情況,制定相關的管理制度,并編制初步的施工進度計劃。
深化設計階段。根據初步確認的系統功能,對整個弱電系統的初步方案進行深化,并與建筑設計、裝潢設計及招標單位進行溝通協商,最終確認深化設計方案及圖紙。
工程安裝階段。同施工單位落實相關預埋管、箱、盒的現場協調,按照制定的按照進度計劃和現場管理制度,對系統的供貨、安裝、接線等各階段工作全面的監督、協調、管理,以確保弱電工程的施工質量。
調試、測試及試運行階段。編制系統調試方案,分步落實系統的單體調試和總體聯調,編制系統試運行方案,合理地實施系統試運行,并對試運行中出現的問題及時反饋、總結、整改,以完善和提升弱電系統的管理,降低維護工作量,確保弱電系統的可靠工作。
3.3弱電系統的防雷接地維護
公共場館內弱電系統的防雷接地是非常重要的,如果對防雷接地的設計沒有足夠重視,那么最終整套弱電系統的工作也無法得到可靠的保障。總的說來,防雷接地主要需要考慮以下幾個方面:
防雷接地應采用專用接地干線。由外在的本體系統引入接地體,專用接地干線采用銅芯絕緣導線或電纜。
弱電系統的接地線不能與強電交流的地線以及電網零線短接或混接,接地線不能形成封閉回路。
弱電系統中的監控系統及其專業設備的接地線,應選用銅芯絕緣軟線。
弱電系統中三芯電源插座的接地端,應與系統的接地端相連(保護地線)
公共場館弱電系統的傳輸線路(與環境、土壤有關)要求單端接地,在調度室室屏蔽層接地(接到機柜上),干擾信號通過屏蔽層隔開,兩端都接地,有浮點;在特殊情況下,要兩端都接地。有些地方控制線會受到干擾(雜波信號導致信號不良),應將位置移動。干擾無論大小都會表現出來,導致弱電系統控制不靈敏。另一方面,在布線時,由于現場要布很多線,且一般是由多人來布線,容易錯接,因此建議在布線時要做好標識,以提高效率。
【關鍵字】電氣工程及自動化;應用型人才;實踐教學
電氣工程專業主要特點是強弱電結合、軟件與硬件結合、理論知識學習與實踐應用能力培養相結合。隨著社會經濟和科學技術的發展,對于電氣工程及其自動化專業學生的知識結構而言,培養范圍不僅要有一級學科“電氣工程”的特色,應具備“強弱電”的知識結構,而且也應當具備較廣的人文、社會等方面的知識,有較強的實踐動手能力。因此要加快實驗室建設步伐,逐步實現實驗教學條件現代化,必須積極開拓,建好一批有層次、相對穩定的實習教學基地。
1 電氣工程及其自動化專業課程體系的探討
隨著科技的發展,電氣工程的學科結構、研究領域、技術領域發生了很大變化。電氣工程愈來愈多地應用信息技術、計算機技術、通信技術、電力電子技術和自動化技術,電氣工程及其自動化專業內涵也發展演變為強電和弱電結合、電工技術和電子技術結合、軟件和硬件結合、元件和系統結合。要求培養的學生具有解決電氣工程與自動控制技術問題的基本能力。電氣工程學科的主要任務是提高電力系統和用電設備的技術含量和運行質量,提高運行的合理性和可靠性,提高運行效率。弱電知識需要越來越多,強弱電融合是電氣工程專業教育的必然趨勢。電氣工程及其自動化專業課程體系的構建:
1.1 根據培養目標確定對學生知識結構和能力結構的要求
根據培養目標,學生應該具備的主要知識結構和能力結構為:第一點是要求掌握比較扎實的數學、物理等自然科學的基礎知識,具有較好的人文社會科學基礎和外語綜合能力;第二點是要具有系統地掌握電路理論、電子技術、電力拖動與控制、計算機基礎及應用等專業知識,具有解決和處理企、事業單位中日常電氣控制與運行的技術能力;第三點是應獲得較好工程實踐訓練,具有較熟練的計算機應用能力和較強的工作適應能力,具備一定的科學研究、技術開發、實際工作能力;第四點是掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的市場分析和決策能力,通過鍛煉能夠在企、事業單位從事管理與決策工作。
1.2 如何構建課程體系
按專業培養目標和培養方向,結合用人單位對專業人才素質、知識和技能的要求,要根據學生應具備和達到的知識結構和能力結構構建課程體系,課程的設置和專業教學內容不是毫無聯系的排列,研究課程的內在聯系,形成條塊清晰而又相互融合的專業體系結構是必需的。根據本專業特點,除了公共基礎課程大平臺外,涉及本專業的課程可劃分為四個課程群:電子技術課程群、計算機應用技術課程群、自動控制課程群、電機與電能系統課程群。
電氣工程學科的快速發展與應用離不開電子技術的飛速發展,所以本專業應加強電子技術課程設置并優化其教學內容,特別是應加強集成電路、超大規模集成電路、可編程超大規模集成電路CPLD等內容的學習。由于自動化的發展一直都是借助計算機技術的發展而發展的,所以工業自動化的前途在于計算機技術服務于控制技術的發展,因此從小的控制裝置到大型的控制系統都要應用計算機技術。課程設置包括計算機應用基礎、程序設計、微機原理及應用、單片機原理與接口技術、嵌入式處理器及操作系統、數字信號處理器(DSP)原理及應用、工業計算機網絡等。另外工業工程系統實現的重要原理及技術,對于促進學生專業思想的形成,理解專業構建的體系以及對今后的控制工程應用都是十分重要的。
按照學生學習過程中的認知規律和實踐教學自身的客觀規律,與學習的不同階段相對應,研究建立了四層次結構實踐教學體系。它的層次性體現于從低年級到高年級循序漸進、由淺入深,從認識性實踐,到驗證性、設計性、綜合性及創新實踐。培養具有工程素質、創新能力和較強動手能力,能獨立分析解決實際問題的應用型高級人才,不僅在理論教學中應致力于理論的應用,更重要的是加強實踐環節,建立知識和能力并重、實驗教學與理論教學有機結合,而且相對獨立的實驗教學體系。
2 加強實踐教學管理
首先通過對課程的優化,減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗和系統性的實習環節。通過開放性實驗和創新學分平臺,開展個性化實踐教學改革,讓學生根據自己就業意向、實習興趣和特長,選擇實驗內容和設計方案,組織實驗和實習教學。在系統的實習過程中要求學生完成從元件的選擇到系統的組裝,從單元電路調試到系統調試,使其具有系統實踐應用能力。
2.1 要抓緊實踐教學的質量
在合理構建實踐教學體系中,努力建設相對完整、與理論教學聯系緊密的實踐教學體系。實踐教學內容的更新,必須注重加強對學生創新思維和綜合能力的培養。要對現有的實驗教學內容進行整合,進一步減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性及研究創新型實驗。要充分利用網絡等現代化技術及先進的教學手段,積極使用計算機教學軟件和多媒體教學課件,推廣運用虛擬仿真技術和實踐相結合,并逐步建立以學生為主體、以學生自我學習和訓練為主的實踐教學開放教學體系,并逐步擴大開放教學的比例。不同類型的實踐教學環節(實驗、實習、課程計、生產實習、畢業論文與畢業設計等)在教學計劃中的學分、順序及時間分配等方面要符合培養目標要求,要與相關課程保持協調一致的關系。
2.2 要保證實踐教學基本條件
我們一方面要聘請基地所在單位的專家、專業技術人員和管理干部一起參與實習教學環節的管理和指導;另一方面積極幫助基地所在單位開展員工技術培訓、科技開發和科研等工作,使實習基地同時成為科技開發和人才培訓基地。在互惠互利的基礎上,不斷拓展校外實習基地建設的新道路。以實現加快實驗室建設步伐,逐步實現實驗教學條件現代化的目的。實踐教學各環節的規范化管理是保證實踐教學質量的基本前提。理順管理體制,建立與完善實踐教學評價體系,是提高實踐教學質量的重要措施。
3 電氣工程及自動化專業培養目標及方法
基礎課一定要給較多學時,讓學生牢固掌握,為后續課程的學習和自主學習提供有力的保障。專業課的門數較多,學時較少,主要給學生介紹專業內容和國內外發展動向。在重點、難點講解的基礎上,激發學生的學習興趣,培養學生的自學能力和終生學習思想。電氣工程專業在一定程度上要進一步拓寬專業口徑,新的強電專業的人才必須掌握更多的信息技術、自動化技術和計算機技術。遵照教育要“面向現代化,面向世界,面向未來”的精神,貫徹德智體全面發展, 培養基礎理論扎實,知識面寬,重視理論聯系實際,強化實踐動手能力,重視自學能力、創新能力和“復合型”“應用型”人才的培養。針對電氣自動化技術的不斷發展變化,理論教學內容也應進行適當調整,刪除一些陳舊落后的技術課程,加入一些最新技術和當前應用比較廣泛的技術作為課堂教學內容。
為使我們培養的人才能順利進入市場參與競爭,高等學校的畢業證書和學位證書是畢業生獲得從事相應專業工作的必備的兩張準入證。專業人員職業資格證書(高級維修電工)是畢業生獲得從事相應專業工作的又一準入證。在此基礎上學生走向社會,經一段時間的工作鍛煉,可向注冊工程師等有關的專業技術人員職業崗位的資格認證努力。
4 結語
世界科學技術迅猛發展和信息時代的到來,對我國高等人才的規格和質量要求也越來越高。另外,我國社會主義現代化進程及經濟發展的需要,使高等人才的培養面臨著新的挑戰。在人才培養過程中,我們應注重強電與弱電結合、軟件與硬件結合、元件與系統結合、運行與制造結合,使學生畢業后的就業有很強的適應性,既可以從事電力系統及其相關領域的工作,也可以在自動化及信息技術領域從事工程設計、研究開發、系統運行等其他方面的工作。
參考文獻:
關鍵詞:電工電子基礎課程;教學改革;實踐創新能力
電工電子基礎課程是高等學校電類專業的通用基礎和專業核心課程,其顯著特點是量大面廣,教學內容幾乎涉及電氣電子信息學科的各個領域,在培養學生的工程意識、實踐能力和創新精神等方面具有十分重要的作用。近年來,南京航空航天大學以培養航空、航天、民航(以下簡稱“三航”)領域的未來開拓者為目標,以提升學生實踐創新能力為核心,結合國家級電工電子實驗教學示范中心建設項目的實施,整合優質教學資源,持續深化電工電子教學改革,形成了具有南航特色的電氣電子信息人才培養模式,人才培養質量進一步提高。
一、注重基礎與強化能力并重,構建綜合性、一體化的電工電子基礎課程體系
進入21世紀以來,國家和社會對高素質、創新型工程技術人才的需求越來越強烈,更新教育教學理念、創新人才培養模式是時代對高等學校的客觀要求,構建科學合理的課程體系是最基礎、最核心的任務。當前,電工電子基礎課程體系建設必須遵循兩個基本原則:一是適應性原則,即課程體系必須適應國家經濟社會發展對創新人才的素質要求,厚基礎、強能力、重創新,促進學生的全面發展,提高他們的綜合素質和社會適應性。二是針對性原則,即課程體系必須根據不同層次、不同類型高校的人才培養目標,依托學校的辦學特色和優勢,促進個性化人才培養特色的形成,提高人才培養的針對性。據此,我們做了兩個方面的工作:
(1)拓寬知識面向,凸顯“三航”特色,構建綜合性的電工電子基礎理論課程體系。電工電子基礎課程是電氣電子信息類學科的共同基礎和公共平臺,不論是電子信息,還是電氣自動化,都基于這個公共平臺組織教學。同時,航空、航天和民航都是以自動控制為核心,機、電高度綜合的學科領域,具有系統化、數字化、信息化、智能化等特點。因此,為適應航空航天器在系統分析、設計、綜合等方面對人才知識體系和能力結構的要求,我們依托電氣、電子、控制、計算機科學與技術、儀器儀表工程等學科,參照世界一流大學相關學科的課程設置,在傳統課程體系的基礎上引入“自動控制原理”、“現代控制理論”和“運動控制系統”等“控制”類課程,形成了涵蓋“路”、“場”、“信號”、“控制”和“計算機”五大知識模塊,基礎厚、口徑寬、多學科交叉、強弱電結合的綜合性電工電子基礎理論課程體系,為夯實學生的理論基礎、提高綜合素質創造了有利條件。
(2)整合實驗內容,強化能力培養,構建一體化的電工電子基礎實驗課程體系。多年來,傳統的電工電子實驗課程雖然大多已經獨立設課,但過分強調實驗課程所在學科體系的系統性和完備性,實驗內容與理論課程嚴格對應,將實驗項目束縛在課程知識體系之內,容易造成實驗課程之間的相互隔離、實驗內容的重疊和教學時數的膨脹,不僅影響實驗教學效果,而且難以開展跨課程、綜合性的創新型實驗,制約學生實踐創新能力的培養。因此,我們打破實驗課程的學科本位桎梏,整合實驗教學內容,強化實驗課程的整體性,將“電路實驗”、“數字電路實驗”、“模擬電路實驗”、“在系統編程技術”和“電子工藝實踐”等課程,融合成為一門分階段實施、跨多門電工電子基礎理論課程的“電工電子實驗課程”。主要包括電工電子實驗基礎(18學時)、數字電路與系統設計(24學時)、模擬電路與系統設計(24學時)、電子電路綜合課程設計(36學時)等系列實驗模塊。新的實驗課程體系各實驗模塊之間相互銜接、逐層深入,最后通過“綜合課程設計”對全部實驗內容進行系統集成與綜合實踐訓練,使學生在實驗中進行大量跨課程的一體化的研究創新實踐活動成為現實。
二、知行統一、學思結合,創新實踐教學模式
長期以來,電工電子基礎實驗沿用傳統實驗教學模式,教學內容和方法單一。從實驗教學內容來看,實驗項目大都屬于基礎驗證型實驗,設計型和研究型實驗偏少,具有工程背景或實際應用價值的綜合型實驗更少,學生在做實驗過程中基本上是按照規定的步驟操作,難以激發學習興趣和主動性,影響學生獨立思考問題能力的培養。在實驗教學方法上,大多采用老師板書,示范講授為主,學生自主參與、自行設計的機會較少,不利于學生實踐創新能力的培養。
為此,我們遵循知行統一、學思結合的育人原則,堅持以提高學生的實踐創新能力為核心,重構實驗教學內容體系,改革實驗教學方法,完善學生課外科技創新體系,積極推進實踐教學模式創新。
(1)重構實驗教學內容體系,從“以驗證型實驗為主”向“以研究創新型實驗為主”轉變。精心設計實驗項目,在優選基礎實驗項目、減少低水平重復的同時,強調知識的綜合應用,依托教師的科研項目,增加跨課程的綜合型、設計型項目的比重,增強實驗內容的典型性、應用性和研究性,形成了“四層次(驗證型、設計型、綜合型、創新型)遞進、多模塊(必做模塊、選做模塊和拓展模塊)菜單式”的實驗教學內容體系,有步驟地、系統地提高學生的實踐創新能力。該體系有利于學生根據興趣、特長選擇適合自己的實驗項目和模塊,滿足了不同學生的實踐能力培養和創新研究需要,為學生提供了自由發展的空間。
(2)改革實驗教學方法,從“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變。本著“以學生發展為本”的理念,實施以學生為主體、教師為主導、強調學生“三動”的實驗教學方法,即學生自己動手、自己動腦、主動學習。針對每一個實驗模塊,教師重點講解實驗目的、內容與要求,注重啟發式、討論式、引導式等多種教學方法的有機運用,倡導學生多動腦、勤思考、勤提問,引導學生運用所學知識自主解決實驗中的問題,而整個實驗過程則由學生獨立自主地完成,學生必須自己查找資料,自己制訂實驗方案、設計電路、選擇、安裝和調試儀表、測量和分析實驗數據、撰寫實驗報告,真正實現從“以教師為中心”到“以學生為中心”的轉變,從而開拓學生思維的深度與廣度,培養學生善于思考、主動解決問題的能力。同時,高度重視現代教育技術的運用,注重將多媒體教學與網絡化輔助教學、實驗室做實驗與網絡化虛擬仿真實驗相結合、紙質教材與CAI課件相結合,用多樣化的教學手段賦予學生更大的學習自主性,充分調動了他們的學習積極性和主動性。
(3)完善學生課外科技創新體系,將創新實踐由課內延伸到課外。學校整合全校資源,建成了智能控制系統實驗室、嵌入式系統開發實驗室等6個集綜合性、先進性、開放性為一體大的學生電類創新實驗室。學校為實驗室配備科技創新指導教師,實驗室的日常運行全部由學生自主管理,向學生全天開放。依托這些科技創新平臺,我們以“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和全國大學生電子設計競賽為龍頭,以國家、省、校、學院四級大學生科技創新項目及教師科研項目為載體,鼓勵學生積極開展參與科技創新沙龍、科技節等各類豐富多彩的課外科技創新活動,努力打造系列化、特色化、品牌化的課外科技創新體系。多角度、多層面、大范圍資助學生的創新實踐,讓學生享受到參與科技創新的愉悅,在愉悅的參與中培養學生的實踐能力和創新意識。
三、堅持問題導向,引導自主探索,積極推進研究性教學
研究性教學是以研究解決問題為主線,以充分調動學生的主動性和積極性為前提,以培養學生的探究意識和研究能力為目的的教學模式。它一般由五個基本環節有機組合而成:“設趣與展演”、“指要與自學”、“精講與答疑”、“研討與回顧”及“訓練與總結”。其中,“設趣與展演”是引導激發學生善學、樂學、會學的前提;“指要與自學”是幫助學生自主、自為、探究的關鍵環節;“精講與答疑”是傳道、授業、解惑的主要途徑;“研討與回顧”是夯實與深化知識的重要保障;“訓練與總結”是知識提升與轉化為能力的實踐檢驗。這五個教學環節相對獨立、互相依存,形成了一個有機整體,層層深入、環環緊扣,體現了以問題為導向、以引導學生自主探索為重點的現代教學理念。從2006年開始,我們以強化“國家級電工電子實驗教學示范中心”的內涵建設為契機,以學生的自主性、探索性學習為基礎,在“電子線路”、“電路理論基礎”、“自動控制原理”等電工電子基礎理論課程推行研究性教學,深受學生歡迎。比如,在“電子線路”課程的研究性教學中,我們將“電子線路”理論教學內容劃分為半導體器件及模性、二極管應用電路、集成放大器、電路的頻率響應、信號運算及處理電路、波形的產生與變換電路、電子系統設計自動化等13個專題及若干子專題,針對這些專題進行 “五環節”教學。下面以“集成放大器”專題下的子專題“差分放大器”的教學為例加以說明:在“設趣與展演”階段,首先簡要介紹集成工藝的特點,如大電容不宜集成、直接耦合易集成等,引導學生得出集成放大器應采用直接耦合,然后通過PSPICE等仿真軟件演示直接耦合放大器在環境溫度變化時存在溫漂現象,從而引出集成放大器如何克服溫漂的問題。在“指要與自學”階段,提示學生思考克服溫漂的可能方法,結合集成工藝的特點找出可行方案——差分放大器,然后指導學生從提高共模抑制比的角度出發,逐步完成由“基本差放”到“長尾差放”最終到“恒流差放”的差分放大器的改進和完善過程。在“精講與答疑”階段,對差分放大器的特點、結構和主要技術指標計算等重點、難點及關鍵之處,或學生自學中存在的其他共性的問題進行精講與答疑。在“研討與回顧”階段,分組討論差分放大器的特點、結構和主要技術指標的計算方法,讓同學們競相發言、表達觀點,形成共識,并可利用PSPICE等仿真軟件對“基本差放”、“長尾差放”和“恒流差放”進行仿真比較,引導學生系統回顧有關差分放大器的教學內容,幫助學生梳理知識體系。在“訓練與總結”階段,進行差分放大器的分析計算和差分放大器的設計調試訓練,前者就是通常的習題訓練,后者在實驗室進行,在此基礎上,學生在教師的指導下,對有關差分放大器的教學內容進行總結,也可以撰寫課程研究論文。
研究性教學極大地激發了學生的學習積極性,促進了研究能力和創新精神的提高。我們對近三屆全國大學生電子設計競賽獲獎學生的調查結果表明,92%的學生認為研究性教學中的探索過程訓練及課程研究論文的寫作訓練,讓他們受益最大,對他們高質量完成競賽作品起到了非常關鍵的作用。
四、面向過程,突出創新,實施多元化的學生考評體系
學生學習效果的考評是人才培養的重要環節,考評方法直接影響教學效果。傳統的終結性考評方式,主要是依據一張試卷或一份實驗報告來評定學生的學業成績,直接導致學生格外關注考評結果,忽視學習過程,抑制了學生自主學習、自由探索的積極性,不利于實踐創新能力的培養。因此,我們把學生考評體系建設作為深化電工電子基礎課程教學改革的重要內容,按照“面向教學過程,重平時表現,重實踐能力,重創新思維”的原則,建立和實施總結性考試與過程性考查相結合的多元化考評體系。根據理論課程的目標要求,我們主要采用“隨堂測試+課程研究論文”的方式,全面評價學生的學習效果。具體做法是:在課堂教學中,強化診斷性的過程考核,每完成一個知識點的教學任務,隨即進行隨堂測試,及時了解和反饋學生對已講授知識的理解和掌握情況,并據此及時調整教學進程,使得教師的教與學生的學同步、協調。同時,在課程學習結束后,學生需要撰寫相應的課程研究論文,并將其納入學習效果評價之中。在課程總評成績中,隨堂測試成績和課程考試成績占70%,課程研究論文占30%,對于少量創新性強、具有較高研究水平的論文,其占比最高可以達到50%。
針對實驗課程教學形式多樣、過程復雜的特點,我們采用“平時成績+實驗操作考核+實驗報告”的形式,把實驗過程的各個環節均納入考評要素中,從實驗態度、能力、結果幾個方面進行學習效果的綜合評定。在教學過程中,教師通過觀察,了解每位學生的實驗態度及動手能力;通過提問和討論,了解學生對理論和實驗的掌握程度;通過實驗報告,了解學生分析和處理實驗結果的水平。在實驗成績中,實驗操作占60%,課堂討論和提問占15%,預習報告占10%,實驗報告僅占15%。實踐表明,這種考評形式突出強調了實驗教學的過程性,有利于引導學生做好、做透、做精每一個實驗項目,可以有效地提高實驗教學質量。
這些改革探索在我校已實施了5年,涉及8個學院39個專業,每年受益學生超過7000名。實踐表明,學生的實踐創新能力得到顯著提升,產生了一批創新實踐成果。近五年來,學生在教師指導下申報立項并完成國家級大學生創新實踐項目82項、江蘇省大學生創新實踐項目42項、校級大學生科技創新基金項目211項。在國內外學術會議和學術刊物上100余篇,在ACM/ICPC國際大學生程序設計大賽、“Imagine Cup”微軟全球學生創意大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生電子設計競賽等國內外重要學科競賽中獲獎66項。
關鍵詞:智能建筑;弱電系統研究;技術
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
引言
弱電系統作為建筑中的重要組成部分,也受到了極大關注,弱電系統的設計也顯得更加重要。隨著建筑業發展的需要,弱電系統的發展也提高了要求,智能建筑的弱電系統正接受著更加嚴格的挑戰。
一、智能建筑中弱電系統的接地設計原則
目前我國智能建筑中采用的弱電系統都是需要通過計算機來進行控制的,弱電系統接地技術最主要的目的就是維護電子設備的正常工作和運行,將發生意外的風險降低到最小或者避免災難的發生。我國的相關標準也明確指出了為了使得智能建筑得到更好的維護,需要對于一些電位進行選擇連接并且進行接地保護措施。在進行電子設備的選擇過程之中,一定要盡量選擇一些能夠和智能建筑相互匹配的電子設備,這樣就可以使得各個接地設計更加的完善,從而使得智能建筑中的弱電系統可以正常的運行和工作。在我國所參照的標準要求之中,對于一些比較重要的參數和指標,工作人員都應該在進行編排的過程中按照國家的標準來進行編排,比如說交流工作接電和直流工作接電等等,對于這類形式的接電工作應該選擇一組接地裝置進行連接并且將接地的電阻調到最小值。在國外,由于國外的技術相對于國內來說是比較先進的,因此所采用的方法和技術也是不相同的。在對于智能建筑中弱電系統的接地設計中國外采取的是一種分開獨立的計算機的一種電子的大地接地體作為整個設備中的接地體的一個連接點,這種方法被稱之為聯合接地,就是利用電位的連接進行的接地系統并且保證接地電阻小于一歐。這種新型的方法在一定程度上給操作系統進行了簡化,也使得系統內部結構得到了簡化。從國外對于這方面的相關研究我們可以總結出,無論建筑項目的情況是什么樣子的,弱電系統的設計都應該使用聯合接地方式,將建筑物周圍的分散地網進行相互之間的連接,使得每個設備的接地共同使用一種接地裝置。
二、智能建筑中的弱電系統設計
(一)綜合管路
為了符合弱電線路的連接要求,弱電系統中必須放置很多橋架和保護管;另外,弱電橋架和墻體的預留空洞較多,所以在管路的設計過程中要結合系統的要求進行綜合設計。智能建筑中線路比較復雜、規模也較大,因而促進了弱電橋架設計和安裝的運用。弱電橋架可以有效減少預埋的線路,降低了施工過程中預埋盲目性造成的損失,因此方便了線路的維修和修改。在設計過程中,橋架規模要根據弱電系統走線的容量進行設計,并結合走廊、弱電井和機房的位置和走向,以保證橋架的連通合理性。在基本確立弱電的功能以后,管路設計要盡可能的應用預埋管,這能夠得到更多的空間余量。預埋管要選擇短且直的,并在安裝過程中避免經過建筑的沉降縫和伸縮縫,如果無法避免時,則需要對線管進行必要的處理。
(二)供電
供電是弱電系統設計過程中一個容易忽略的問題。根據電氣工程的要求,弱電系統一般由子系統單獨供電;雖然強電系統能夠保證弱電系統的運轉,但是這兩個系統不可以通用,這就更需要加強弱電系統的設計和施工。大部分弱電系統的單獨供電要求是為了保證設備的供電安全性。除此之外,進行強電設計時,要著重考慮供電進線的容量要求。即使使用不間斷的電源供電,也需要對單獨回路的供電要求進行合理的設計,以避免系統由于電路混用造成的損害。根據目前的弱電技術發展形式,弱電系統也得到了更完善的發展,現在的弱電系統已經不是單純的弱電設備的累加。弱電系統要求智能化系統具有集成性和關聯性的特點,要求弱電系統的施工承包商必須具備智能建筑的項目建設和管理經驗,具有實際建筑的設計和策劃能力,并具備承接智能建筑項目的資格證書。
(三)接地系統
接地系統能夠有效促進資源的利用率,為建筑物的科學性和安全性提供了便利和條件。接地方法中通常包括建筑基礎地梁、保護接地和防雷接地等各類設備接地,弱電系統要以建筑的接地系統為基礎進行設計,接地電阻需要小于1歐姆,接地系統的設計也需要選擇具有相關資格證書的單位承擔設計,然后根據弱電系統的設計要求對接地設施進行設計,除此之外,還要為弱電系統各個部位提供對接端口。
(四)豎井及弱電管理間
弱電系統中豎井的安排對弱電的應用環境來說十分重要。傳統弱電井通常只是一個簡單的過線通道,但是,隨著信息技術的發展,各種數據通信線路不斷增加,這對弱電井的設計提出了更高的要求。智能建筑中的計算機系線路通常使用銅質雙絞線,它對網絡帶寬有重要的影響。結合布線規范和標準進行分析,交換機的雙絞線到計算機工作的距離不能多余100米,另外,還要考慮管路彎度、建筑邊緣到弱電設備間的距離等因素。因此,建筑物平面設計過程中,要對網絡管理中的弱電豎井進行考慮。另外,除了對弱電系統進行合理規劃外,還要綜合考慮智能建筑的整體規劃,即協調處理建筑設計和弱電系統設計的關系,從而促進建筑施工的正常進行。
三、智能建筑弱電技術要點
(一)綜合布線系統。即在現代智能建筑的弱電技術的使用過程中,要想實現對弱電技術的管理,就必須要根據現有的弱電系統的應用方式和使用情況對弱電網絡進行布設,以更好的滿足現有的智能建筑的應用要求,這樣才能實現對弱電技術的有效使用,保證系統的運行安全和穩定。
(二)計算機網絡系統。所謂計算機網絡系統,就是指在智能建筑的使用過程中,要對現有的計算機網絡設備中的各種設備和技術進行充分的管理,以確保計算機系統能夠發揮其應用目的和效果,實現對現有的智能建筑內部的信息數據的管理。
(三)子系統間接口方面。所謂子系統間接口方面,就是指在智能建筑的設備和系統的運行過程中,通過對系統的控制管理來實現對不同的網絡之間的連接,即根據設備的應用情況的不同,對現有的整體系統進行子系統的設置,并且根據子系統的界面管理和控制來實現對整個系統的功能的整合,這種子系統的控制和間接口管理,也是智能建筑的管理過程中的一個非常重要的組成部分。
(四)母線的安裝。即在現有的智能建筑的弱電設置的過程中應該根據系統的運行狀況,重點對母線的安裝操作進行管理,即不僅要保證母線材料的干燥,還應該做好相應的絕緣檢查,保證在目前安裝前的元件和材料的完整。最后在安裝的過程中,也應該嚴格的控制各種電路的運行狀況,避免由于目前的連接不當,導致電路運行的受損。
(五)弱電設備功能。即在現有的弱電管理的過程中,還應該重視對弱電設備中的不同的功能的選擇和使用,因為各種弱電設備的實際專業性能有著非常大的差異,所以要想實現對弱電設備的功能的發揮,就必須要經過專門的技術人員的測試。監控管理人員一般對諸多智能系統不可能都精通,應在抓好線管、線槽施工質量同時,著重對系統設備功能進行監控。合同簽訂過程中,專業隊伍競爭奪標,往往會給系統提出許多功能,許多測控點,而報價又不高,以增加競爭優勢,但在施工時往往去掉某些功能,忽略一些測控點,管理人員若不按合同監控,就會使工程少測控點、缺功能。
結語
綜上所述,我國建筑事業的發展,使得智能建筑也取得了很大的發展和進步,這種情況下有關部門應該重視對智能建筑中的弱電技術的有效管理,避免由于弱電設置不當導致的建筑功能的影響。
參考文獻:
[1]劉秀蓉.智能建筑工程的弱電設計[J].科技資訊,2014,03:185+187.