◆閆芳 趙楠
遼寧工業大學現已定位為應用型大學培養模式,因此,進一步深化教學內容及課程體系改革,制定與之配套的教學方法和考核方式,加強實踐環節訓練與考核等,這些措施的實施都離不開授課教師的參與。推進課堂教學改革,促進學校轉型,也是教師轉型的必然之勢。而教師的轉型,不僅是教學內容、教學方式的更新,也是知識結構、教學理念的更新,更是教師本人實踐、應用能力的增強。對于建筑電氣這門課程,隨著任課教師授課方式的不斷探索,通過四年教學實踐方案的不斷更新、嘗試,積累了一些教學經驗和教學成果,現與同行分享。
在先修電工技術、電子技術課程后,遼寧工業大學土木建筑工程學院為土木工程專業、給排水工程專業、建筑環境與能源應用工程專業(簡稱建環專業)開設了建筑電氣這門必修課程,目的是加強學生對建筑電氣基本理論知識的掌握與工程實踐能力的培訓,為學生從事一般工業和民用建筑的電氣設計、施工、管理工作,提供一定的理論和實踐基礎,為應用型人才培養做好基礎鋪墊。建筑電氣課程授課內容主要包括建筑供配電系統、建筑照明系統、建筑防雷與接地系統、火災自動報警與聯動系統、建筑電氣工程施工圖設計與識讀等,重點是培養學生的工程實踐與工程應用能力。
在授課過程中發現,土木工程專業學生對建筑電氣課程看法各有不同:準備報考建筑電氣工程師的學生,非常重視這門課程,會積極主動學習;少數學生則認為電氣知識與土木專業無關,對本課程心不在焉。針對學生的這種學習態度,教師在課堂上一定要糾正他們的錯誤觀念,告訴學生,在今天這個高速發展的大數據時代,土木工程專業同樣離不開電氣知識,如中央空調的設計、安裝,火災自動報警與消防聯動,家庭智能系統控制等[1]。未來社會的發展需要更多的是綜合應用型人才。
缺少實踐環節,不利于高校轉型過去的建筑電氣課程是一門純理論課程,教學日歷中沒有實踐操作和課程設計環節。而建筑電氣課程本身是一門實踐性很強的學科,學生缺乏基礎實踐操作能力的訓練,何談實踐能力的培養?因此,這樣的教學大綱已不適合應用型人才培養。
授課方式相對滯后,缺乏吸引力過去的授課方式主要是黑板加粉筆模式,與多媒體、微課、網絡視頻等資源相比,一方面,授課內容覆蓋面小,生動形象性差,缺乏吸引力;另一方面,如果授課教師缺乏工程實際經驗,只知道照本宣科,更會讓學生失去學習興趣。
考核方式單一,不利于學生實踐能力培養過去的期末考試是一卷定終生,缺乏實踐操作能力和綜合設計能力的考核,導致學生不注重平時理論學習和實驗操作,更別談綜合設計內容的完成。期末搞突擊復習,導致的結果是記得快、忘得也快。這種考核方式不利于學生實踐能力的培養,更不利于學校轉型[2]。
針對建筑電氣課程出現的上述問題,特別是實踐能力培養的空白,通過教師之間的教學經驗交流、教學成果展示,針對土木工程專業學生,筆者對教學不斷地進行擴展。
制定新的教學大綱,增加課程設計與實踐操作環節在精講理論的同時,加大實踐課程的力度[3],在原來32 理論學時的基礎上增加八學時課程設計,同時增加八學時實踐課程。新的教學大綱更好地體現了綜合實踐能力培養的重要性。筆者認為,高校轉型并不是單純地減理論、增實踐,尤其是對專業基礎課程,如果缺乏牢固的理論知識基礎,更不利于以后專業知識的掌握。因此,如何授課才能達到增強學生實踐能力的要求?這對教師來說更是一種授課方式的轉型。過去,授課教師按照教材的章節順序講述,現在要打亂章節順序,重新安排教學日歷。
如將本課程重新組合為四部分,即建筑供配電、建筑照明、接地接零、火災報警與消防聯動。這樣的組合可以保證每一部分是相對獨立的,便于學生做課程單元小設計及相應的實踐操作。通過這樣的改進,理論知識與實踐能力培養可以做到更好地結合,更利于應用型人才培養。例如:在完成建筑供配電系統的授課后,做單元課程設計,要求學生根據教師提供的建筑工地設備清單,計算出該工地所需計算負荷、計算電流等;通過數據結果分析,確定該工地采用何種主接線方式,變壓器如何選址,導線電纜型號如何選擇等;通過這樣的單元課程設計,可以鞏固理論知識,調動學生學習積極性,活躍課堂氣氛;更讓學生綜合設計能力加強,由點到面,將系統知識融會貫通,可以為進一步創新能力培養做好基礎鋪墊。
建立以學生為中心的課堂教學體系在課堂上,除了傳統的授課方式,還必須增加師生互動環節。這樣做,一方面可以調動學生的學習積極性,讓學生參與授課過程,更好地掌握學生學習狀況;另一方面,通過教學互動,可以與學生進行很好的情感交流。這種互動教學,可以利用學校的數字化校園系統、視頻網絡、微課等,構建以“學生為主體”的啟發式教學模式[4],實現學生個性化學習、合作學習、線上線下學習,形成學生與學生、學生與教師問答式、討論式教學模式。
在“互聯網+”時代,充分利用大數據資源,用“芯”學習,將是未來教師授課的基礎模式。如與學生建立本課程的微信群或QQ 群,學生可以在群里提問、咨詢,也可以把自己的設計方案發到群里,讓大家共享,互相批評指正。這種方式不僅信息互享速度快,而且拉近了師生之間的距離,更開闊了學生視野。
工程訓練中心的建立是應用型大學轉型的基石學校為轉型需要,投資建設了工程訓練中心,中心電氣類培訓包括電子工藝焊接室、低壓電氣控制柜安裝室、電氣照明設備安裝室[5]。安裝室的最大特點,是學生看到的實驗設備都是具體的零件,而不是設計好的模型。訓練中心提供設備零件內部構造、工作原理、基本操作方式等多媒體視頻課件,讓學生通過元件的實物觀察以及多媒體播放,可以直觀地明確設備的外形、構造、特性及運行方式等。如交流接觸器,學生可以先從外觀上認識三個主觸點(常開觸點)、四個輔助觸點(兩個常開觸點及兩個常閉觸點)以及一個線圈的具體位置;通過多媒體播放,明確交流接觸器工作原理,當線圈得電、失電時,各觸點是如何閉合、斷開的。這樣的理論與實踐的結合,學生不僅印象深刻,更是學習興趣高漲。
工程訓練中心在完成學生基本實踐能力培養的同時,還為學生提供了更好的創新發展的空間。學生可以利用業余時間參加創新實踐培訓,根據教師提供的基本設計要求,完成自己的創新方案設計,并到訓練中心完成實際操作接線。教師可以根據其實踐操作能力以及創新方案,給予建筑電氣課程一定的加分。以三相異步電機的順序控制為例,設計方案很多,如通過按鈕控制,通過時間繼電器完成,還是通過輔助觸點完成等,不同的設計方案體現了學生對綜合知識的掌握能力。這樣的實踐能力擴展,不僅調動了學生的實踐操作能力,更開發了學生的創新能力。
每年在工程訓練中心,學校都會組織電氣技能大賽,作為學生的創新學分,如電子技能大賽(可調穩壓電源設計、搶答器的設計、彩燈控制等)、電工技能大賽(電機控制操作、照明電路設計、電氣保護設計等)。通過這樣的訓練,再優中選優,推薦學生登上更大的舞臺,參加全國大學生電子大賽。這樣的層層選拔使得學校大賽成績理想。
校企聯合是高校轉型的必然趨勢。依托工程訓練中心,定期把企業技術人員請到學校,給學生做培訓講座,讓學生了解行業現狀及發展前沿;也會定期讓教師走入企業,提高自身的工程實踐能力。如錦州市建筑設計院、錦州寶地置業發展有限公司,就是遼寧工業大學土木建筑工程學院的教學實踐基地。依托工程訓練中心的建立,電氣類課程不僅創建了自己獨立的實踐教學訓練基地,更引進企業走進校園,這對于培養學生的實踐能力,更好地了解行業發展是非常有利的。同時為授課教師提供了創新實踐的空間,對自身業務能力的提高更有益處。教師業務能力強,學生實踐能力培養才會落到實處,這才是課程轉型成功,更是學校轉型成功的基石。
考核方式變化,平時學習更重要本課程的最終成績由三項組成,即期末考試、單元課程設計、實踐操作,創新實踐環節優秀的學生可以給予加五分的獎勵,每部分所占比例分別是15%、15%、70%。每項成績必須達到及格以上,才能取得有效成績單;任一項成績不及格,本課程考核都是不及格。這樣嚴格要求,學生有畏懼心理,但無形中也引起學生對本課程的重視。嚴師出高徒,教師的付出終有回報,通過四年教學實踐和就業用人單位的反饋,教學改革效果非常好。
通過四年教學方法、課程體系的不斷創新,特別是工程訓練中心的建立,使得建筑電氣課程不斷革新,學生的理論知識掌握與實踐能力擴展都取得滿意的成果。這樣的課程創新對學生是實踐能力的提高,對教師是職業水平的提高,對學校是轉型成功的基石,對企業是未來發展的依托。因此,多贏的局面才是課程改革的真正動力,更是高校轉型的必然趨勢。■