建筑電氣與智能化專業網絡培訓平臺建設的研究

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工程實踐背景強的特點，文章提出建立青年教師線上線下培訓平臺，從本專業需掌握的基本理論知識入手，逐步實施實踐培訓計劃，有機地把理論和實踐內容相結合。平臺支持課程的長期滾動建設以及教學資源的積累與共享，支持多種師生互動模式。實現了師生跨時間、空間的廣泛交流，可全面提升教育信息化發展水平。

關鍵詞：青年教師;實踐能力;培訓平臺

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標志碼：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位互認協議《華盛頓協議》的會員，標志我國工程教育與世界其他成員國工程教育實質等效。之后短短的兩年時間里，已有227所高校的1 170個工科專業通過了本科工程教育認證，這意味著這些專業培養的工科畢業生質量標準已達到行業認可的規格要求，獲取了全世界工程認證協會內各國承認的學歷。然而從表面上看，工程教育專業認證主要培養目標是以學生為中心，但其實質是對培養學生的“教師”理論與實踐教學能力的綜合評判。

教育部2006年正式批準開設建筑電氣與智能化專業，由于該專業具有多學科交叉且明顯的實踐特征，因此需要具有一定的工程背景、理論扎實的教師隊伍。然而目前從事該專業教學的青年教師，大多數存在雖有較高學歷但實踐經驗嚴重不足的問題，很難滿足工程教育專業認證遵循產出導向的理念，因此深入研究提升青年教師的實踐能力是亟待解決的問題。

一、搭建系統化網絡培訓平臺的意義

建筑電氣與智能化專業是以工程實踐為背景的應用型專業，是在教師具體指導下，對學生進行專業技術訓練，以培養學生綜合運用工程理論知識分析和解決實際問題的方法與能力、培養學生的獨立工作能力和協作能力。畢業生能否順利就業也是對所學工程前期理論與實踐教學效果的檢驗，即需要有實踐經驗豐富的教師隊伍。因此，搞好青年教師實踐教學培訓工作，對實現建筑電氣與智能化專業培養目標，提高學生的全面素質和實踐技能有著重要作用。

二、搭建系統化網絡培訓平臺的必要性

（一）當前建筑電氣與智能化專業青年教師實踐教

學能力不足

1. 專業工程素質低

由于該專業2006年才獲得教育部批準成立，大多數青年教師都是其他專業的畢業生，比如電氣工程、電力系統、測量與控制等。雖然獲得了碩士、博士學位，但并沒有經過嚴格的專業實踐培訓，造成這些青年教師都偏向基礎理論教學，盡管在課題研究或者個人學術方面表現優秀，但缺少大工程環境下必要的專業工程素質培養[1]。

2. 缺乏下沉實踐時間

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

3. 學校對實踐教學所需經費投入不足

建筑電氣與智能化專業目前還是二級學科專業，相對來說是學科相對較小。一般學校對這個新專業設置、教學改革、科學研究投入還不夠重視，實驗室、實習基地建設相對落后，實習資源嚴重不足，阻礙了青年教師實踐教學的順利開展[2]。

為適應市場經濟發展需求，必要的專業設置調整無可厚非，但新專業一旦申報成功，為了保證教學計劃內的課程能夠全部開出，需要大量經費投入;在課題研究方面，許多課題在申報時都是認真準備，學校也匹配不少經費，但是到了后期，到底課題怎樣實施、教師投入了多少精力、收獲了多少成果卻不得而知，學校對于經費的使用同樣存在督查不嚴情況。

（二）大規模開放在線開放課程MOOC存在的問題分析

MOOC 教學以其靈活學習方式及資源廣泛共享的特點[3]，在彌補課堂教學知識點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，大大地拓展了學習者的視野。但在提高青年教師全面素質和實踐技能方面還存在很多不足之處，即：

1. 系統性不強，難以建立完整的教學體系

建筑電氣與智能化專業本身的概念就是：服務對象為“建筑”、依托的技術手段為“電氣”、發展方向為“智能化”。也就是說，該專業至少包括三個學科：建筑、電氣、智能控制，所以需要全面系統的學習和培訓。而MOOC 教學只是針對某個知識點的講解，無法形成完整的教學體系。特別對來自不同專業的青年教師，“零敲碎打”的培訓方式很難實現全面素質方面的提升。

2. 教學理念定位陳舊，不適合實踐技能的培訓

MOOC教學仍沿襲傳統“講授”為主的教學方式。教學理念是以“課程為中心”，而不是以“學習者為中心”。青年教師的培訓重點是理論知識在實踐中的應用，應該是站在基礎理論知識之上，貫穿實際工程的結合，進行分類、分層的教學與演示。

3. 互動性缺乏，難以實現個性化學習

現在課堂教學都需要提倡師生之間互動的教學模式，MOOC教學恰恰缺少這一環節，有的只是網上留言，回答問題的也可能并不是專家學者，甚至沒有人來解答疑惑問題。這對掌握問題良莠不齊的學生來說，無法達到理想的學習目的。

三、搭建系統化網絡培訓平臺的可行性

（一）網絡培訓平臺現狀

2020年突發的疫情，使得網絡教育得到高度的重視，也必將使今后教育形式發生深刻改變。網絡學習平臺以網絡為媒介，有效地優化資源配置，使學習者獲得身臨其境的學習體驗感，特別是將在線課程與線下答疑有機的結合[4]，更加提高學習的感知性和交互性，收到事半功倍的效果。但受制于網速、學習興趣、培訓者知識面、培訓內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。

（二）網絡平臺課程設置的依據

2015年7月4日，國務院印發《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》促進了互聯網技術的快速發展[5]。2019 年兩會報告提出 “互聯網+教育”的推進工作，必將使教育發生深刻改變，更好地實施素質教育，全面提升教育信息化發展水平。

另據建筑電氣與智能化專業指導委員會統計，截至2019年，全國共有92所高校中開設該專業，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，中青年教師師資隊伍是該專業的主力軍。但這些青年教師中，大部分畢業于電氣工程或其他相關專業，沒有從事過實際工程的設計及安裝，實踐經驗匱乏，這與工程教育專業認證遵循產出導向、以學生為中心和持續改進三個基本理念[6]相悖，故亟需提高教師培訓教師的實踐工程能力。

四、培訓教師素質要求

本次搭建網絡培訓平臺培訓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計和施工實踐經驗。培訓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，具有處理實際工程問題的能力。這就為提高培訓質量打下良好的基礎。

五、搭建系統化網絡培訓平臺的前期技術準備

為保證網絡培訓質量符合當前建筑電氣與智能化專業技術規范規定，符合行業技術發展要求，使培訓者能夠跟上本專業技術發展的步伐，與學生就業實現專業技術規范與實踐操作技能的“無縫銜接”，需在培訓前期做好充分技術準備：

1. 以建筑電氣與智能化教指委下達的課程體系為基礎，制定培訓內容大綱，在培訓大綱中有明確的培訓基本要求，以及達到的目標。

2. 每一個培訓模塊都具備任務書和指導書，并向培訓者提供范例、參考資料，且包括視頻講解。

3. 培訓平臺機構了解和掌握了與建筑電氣行業相關的設計方面的常規做法;并能及時跟蹤、了解和掌握與建筑電氣行業相關的各項技術標準、規范、規程及標準圖，包括國際、行標的基本情況。

4. 通過實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技術標準、規范、規程及標準圖，為培訓者回看和查閱提供方便。

5. 建立培訓平臺前積極聯系各個相關制造業廠家，落實工藝流程拍攝及安裝等實際操作過程問題。

六、系統化網絡培訓平臺需完成職責

1. 認真選擇題目，確保題目質量，制定了具體考核方式方法，并于培訓開始時向培訓者公布，做好培訓的各項準備工作。

2. 擬訂并下達了“建筑電氣與智能化網絡培訓任務書”和“建筑電氣與智能化網絡培訓指導書”。

3. 利用網路可視頻平臺，隨時進行工作進度和質量的檢查和監督，對培訓者進行有計劃、耐心細致的解答，并及時處理培訓者遇到的問題。

4. 即時審查培訓者完成的設計圖紙、計算數據和資料，確認培訓者獨立完成能力。

5. 在培訓的過程中，按照教學大綱的要求，貫徹實踐能力達到要求的原則，注重啟發、引導、鼓勵培訓者提出獨立見解，并適當組織討論，充分發揮培訓者的主體作用，注意發掘培訓者的創新潛能。

6. 培養和幫助培訓者建立正確的設計思想、嚴謹的科學態度和良好的工作作風，使培訓者分析問題和解決問題的能力得到提高。

7. 嚴格要求培訓者，使其獨立完成課程設計任務。培訓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，保證培訓教師有足夠的指導時間，平均每個工作日指導時間均在0.5小時以上。

9. 負責考核工作，客觀公正地評價培訓者成績;按照要求在規定時間內填好成績單，整理培訓資料存檔。

七、系統化網絡培訓平臺具體實施

（一）搭建“建筑電氣與智能化專業青年教師網絡培訓平臺”

主要從掌握本專業基本理論知識開始，學會應用本專業所需要的軟件工具;接下來在工程實踐模塊中要去掌握工程圖的設計與安裝，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的設備制造工藝的流程，幫助大家理解設備工作的原理;考慮到本專業大四時還有一門畢業綜合實習課程[7]，特增設實習模塊，以提高教師的實踐能力;最后的專家咨詢模塊，可以實時鏈接到本專業的相關專家進行咨詢。具體框圖詳見圖1。

1. 基礎知識模塊

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、建筑學概論、建筑環境系統等本專業基礎理論知識，達到本專業知識的融會貫通。

另外，由于受教師培訓以及課時的限制，把基礎知識培訓重點放在實踐基礎上，如《建筑供配電與照明》，上冊以實際工程為例培訓為10～35 kv變電所設計，包括一次主接線設計、二次繼電保護設計;下冊以大型樓宇為例培訓照明工程設計與安裝以及防雷接地應用。再如建筑樓宇自動控制培訓主要內容是中央空調控制及電梯安裝與控制等?？傊詫嶋H工程為導向，重點落在工程應用上。

2. 建筑電氣相關工具模塊

熟練掌握相關軟件，包括AutoCAD、BIM、PLC、單片機、組態軟件、觸摸屏等，達到熟練使用本專業相關軟件工具的目的。

上述提到的軟件，都是建筑電氣與智能化專業必備的知識，其中AutoCAD培訓要以達到國家二級水平為目標;BIM以學會建立含有完整信息的電氣三維模型為最終成果，使其與建筑結構水暖各專業實時協同溝通;PLC培訓也是以應用為主，包括下載程式，熟悉各種傳感器、開關、電機等系統的接入，至于怎樣學習編寫程式并不是培訓的重點;在單片機培訓方面是以編程語言為主，特別是C語言，因為這款語言具有靈活性和實用性。另外還有通信，集成線路等方面培訓;組態軟件培訓是以實際案例為出發點，學會如何從現場PLC取數，如何從儀表取數，接口轉換過程等;觸摸屏培訓達到的目標是熟悉EV5000軟件的界面及下載操作、掌握位狀態指示燈元件和位狀態設定元件屬性設置及靈活應用、具備用觸摸屏來控制PLC的初步能力。

3. 工程實踐模塊

可調用典型工程項目，從工程設計開始，到現場工程施工、工程監理職責范圍，最后完成工程造價與招投標，達到掌握典型工程項目完整流程的目的。

實踐培訓是以掌握工程設計為基礎，培訓內容分三個典型案例，即高層民用住宅樓、大型公共建筑、10 kv變電所?，F場施工培訓是以當時工程進度圖片為主要內容，從圖紙會審開始了解各專業之間在現場常出現的“碰撞”問題，另外項目設備招標、采購也是培訓重點問題?，F場施工安裝，如接線盒安裝、電纜橋架安裝、預留洞口等會對應圖紙詳細描述;項目竣工驗收符合甲乙雙方、工程監理職責范圍;該模塊最后培訓部分是工程的預決算，包括設備清單、工程總造價。

4. 電氣設備制造模塊

該模塊開始部分是電氣設備制造廠家[8]的工藝流程完整的視頻。接下來作為補充，添加了包括斷路器制作虛擬仿真、配電柜制作虛擬仿真、環網柜制作虛擬仿真、電線電纜制作虛擬仿真、電纜頭制作虛擬仿真等，達到熟悉建筑電氣設備制造工藝。

5. 工程認識實習模塊

該模塊主要是以視頻方式進行培訓，使得學習者身臨其境感受到變電所、小區外線、樓宇綜合布線工作過程。主要目標是熟悉施工工藝、具體操作過程，把原本紙上談兵變成與實踐應用緊密融合。經過這一階段的培訓，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;小區外線培訓包括管道井設置、電纜溝施工工藝、電纜放線等;樓宇綜合布線部分重點講述各種通信電纜性能以及配線架、適配器、系統保護設備，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上以留言形式咨詢電氣設計專家、電氣施工工長、造價咨詢專家、工藝制造專家、高校相關專業教授等，達到解惑互動作用。

八、結束語

本文搭建遠程互動平臺主要針對沒有工程背景或非本專業畢業的青年教師，建立系統培訓體系，該平臺不僅可以在線學習，還可以通過網路接口，完成操作實訓;同時模塊搭建可不斷更新，便于掌握最前沿的設計方法與施工工藝。

但也存在一些問題，如第六個專家咨詢模塊，設想是可以實時互動，但實施起來并不容易，如何界定“專家”、界定的標準是什么、“專家”的時間如何保證等，再有培訓的質量評價機制如何建立等，希望隨著網絡平臺的搭建逐步解決。

以期本文研究成果為我國高等學校青年教師工程能力的提高起到一定指導作用。

參考文獻：

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[3]賀強，王龍，楊璐.應用型本科院?！兑苿踊ヂ摷夹g應用開發》實訓課程教學改革的研究與實踐[J].教育現代化，2019，6（57）：67-70.

[4]張娜，錢言玉，曹風云.基于案例的課內外教與學有效融合的策略研究[J].軟件導刊（教育技術），2017，16（2）：7-9.

[5]馮曉英，宋瓊，吳怡君.“互聯網+”教師培訓與專業發展：深度質量評價的視角[J].開放學習研究，2020，25（3）：1-7.

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[8]李寶坤，盧士玲，董娟，等.產學研研究生基地建設與實踐[J].教育現代化，2019，6（54）：253-255.