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一、施工管理
工程施工是一种综合性很强的管理工作,关键在于它的协调和组织的作用,也包含其他专业的管理内容,其主要内容如下:
1.施工的进度管理施工进度管理决定着整个施工期间施工人员的组织,设备的供应,以及弱电工程与土建工程、装修工程的配合时机,通常必须通过建立工程进度表的方式来检查和管理。弱电施工进度表的建立是在施工顺序的基础上,其施工顺序主要包括以下几个阶段,即施工安装图设计(深化二次设计)、管线施工、设备(进货)验收、设备安装、调试、初开通和验收。
2.施工界面管理施工界面管理的中心内容是弱电系统工程施工、机电设备安装工程和装修工程施工在其工程施工内容蚧面上的划分和协调,尤其是智能建筑物管理系统与机电设备和独立子系统的接口界面很多,一般通过各子系统工程负责人开调度会的方式来进行管理,建立文件报告制度,一切以书面方式进行记录、修改、协调措施等。
3.施工的组织管理合理安排整个弱电系统施工期间的工程管理人员技术人员、安装工人和调试工程师的人数和这些人员进场的时间,避免造成不必要的劳动力浪费,增加人工成本。这种管理需要与施工进度管理密切结合,分阶段组织强有力的施工队伍,保质保量地按时完成这个阶段的施工任务。
4.施工现场安全的管理安全重于泰山,严格贯彻、落实和执行《中华人民共和国建筑法》、中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国劳动法》、《建设工程安全生产管理条例》等法律、法规和《建筑施工安全检查条例》的相关规定和各项措施。
二、工程技术管理
1.技术标准和规范管理弱电系统工程要在系统设计、提供和安装等环节上认真检查,对照有关的标准和规范,使整个管理处于受控状态。
2.安装工艺管理弱电工程是一个技术性、工艺性都很强的工作,要做好整个弱电工程的技术管理,主要要抓住各个施工阶段安装设备的技术条件和安装工艺的技术要求。现场工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范和设计文件不相符的情况或施工过程中做了现场修改的内容,都要记录在案,为最后系统整体调试和开通,建立技术管理档案和数据。
3.技术文件管理弱电系统工程的技术文件是工程各阶段实施的共同依据。这些文件夹主要包括各弱电子系统的施工图纸、设计说明、以及相关的技术标准、产品说明书、各子系统的调试大纲、验收规范、弱电集成系统的功能要求及验收的标准等,这些技术文件都有要进行系统的科学管理,为了能够及时向工程管理人员提供完整、正确的上述技术文件,因此建立技术文件收发、复制、修改、审批归案、保管、借用和保密等一系例的规章制度,实施有效科学的管理。
三、质量管理
工程质量管理是建筑弱电工程单位各项工作的综合反映,执行ISO9001系统工程质量体系,要贯穿在弱电系统的整个工程实施过程之中,要确实抓好以下的质量环节:
1.施工图的规范化和制图的质量标准;
2.管线施工的质量检查和监督;
3.配线规格的审查和质量要求;
4.配线施工的质量检查和监督;
5.现场设备或前端设备的质量检查和监督;
6.主控设备的质量检查和监督;
7.智能化弱电系统的监控参数设定表的填写和枋对;
8.调试大纲的审核和实施及质量监督;
9.系统运行时的参数统计和质量分析;
10.系统验收的步骤和方法;
11.系统验收和质量标准;
12.系统操作与运行管理的规范要求;
13.系统的保养和维修的规范和要求;
当今社会,弱电系统作为一个独立的建筑安装系统,越来越多地被应用于一些新建的大厦、智能社区的建设中,为了保障弱电系统的正常工作,及其可靠的服务寿命周期,专业的弱电系统管理及维护也显得越来越必不可少。但是目前而言,对于弱电系统的专业维护及系统管理,缺乏有效的可操作性的管理维护措施及建议,因此,本论文结合笔者自身的工作内容,浅谈对弱电系统的管理及维护,以期和同行共享。
2弱电系统的构成及管理维护分析
2.1弱电系统的构成
笔者结合自己的工作内容,将科技馆、展览馆等公共场所的弱电系统按照不同的功能来划分,主要包含安全防范系统和自动控制系统两个方面。
2.1.1安全防范系统
安全防范系统以空间来分,可分为室内部分和室外部分。室内部分。公共场所室内的安全防范系统,是由若干子系统构成的,这些子系统共同保障了公共场所内的安全防范,并将场馆内的所有信息连接到公共场所的指挥调度中心。具体而言,通常由安全防盗系统、室内场馆摄像监控系统、消防报警系统、紧急救助、门磁系统等构成。室外部分。室外部分主要负责整个场馆的闭路电视监控及周边安全,主要由场馆摄像监控系统、周界红外报警系统、保安巡更签到系统等构成。
2.1.2自动控制系统
在公共场所,除了需要安防系统外,还需要很多自动控制系统,实现对各种主要设备系统的全面自动化控制,通常说来,公共场馆需要控制的范围包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、消防系统、广播系统等。
2.2弱电系统管理维护中的问题
在实际的弱电工程中存在着较多的问题,概括起来,主要表现在以下几个方面:
管理维护缺乏系统性和科学性。目前对于一个集成度较高的弱电工程系统,实施的管理维护方案是沿袭传统的设备维护方案而进行的,将各个弱电系统相互割裂开来,彼此单独进行管理和维护,并且对弱电系统的维护也基本遵循着没有问题不维护,小问题小维护,大问题大维修的思路进行管理维护,致使整个建筑物或者社区的弱电工程管理维护缺乏系统性和科学性。
管理维护缺乏专业检测设备。目前,很多弱电工程或项目的管理维护,都依靠技术人员的手工进行管理维护,发现问题,查找根源,提出解决措施,实现系统正常工作,这样的管理维护效率较低,缺乏高效的管理维护方案,同时在具体的管理维护检测设备方面,大多还依赖于万用表等传统的检测设备,无法真正实现对大型的弱电工程进行系统的专业化的管理和维护。
管理维护缺乏专业人才。弱电控制技术在我国起步较晚,但是发展非常快,因而专业的弱电管理维护人员在我国的缺口较大,很难真正的实现对一些大型的复杂的弱电工程的管理及维护;而弱电工程管理维护需要的是在上述各方面均能够独立实施管理和维护的专业技术人才。
3弱电系统的管理维护策略
3.1完善弱电工程的自动化检测,提高弱电系统管理维护效率
为了更好的实现弱电工程的管理及维护,可以在各弱电系统的自动检测及控制方面下功夫,通过完善弱电系统自身的自动检测、控制功能,来提升弱电系统的管理及维护水平,提高管理维护效率和水平,降低弱电系统的工作故障发生的概率。笔者曾经参与过某科技展览馆的弱电系统改造及维护项目,结合实际,针对公共场馆各弱电系统的特点,可以从以下几个方面进行管理及维护:
空调系统。通过对空调控制系统进行传感检测,可以实现对冷冻机组、热泵、新风机组、送排风机组及风机盘管等的自动监视和控制,发生故障时能显示故障的位置及性质,使控制人员及时掌握情况。
给排水系统。通过对给排水系统安装弱电控制系统,使其能自动监视和控制生活水箱、各种水泵、污水池和污水处理装置的运行,自动计算水流量,自动与主机通信;当某处发生运行故障时,控制室会自动显示。
供配电系统。供配电系统的弱电管理维护,可以从自动显示并记录供配电设备的运行情况入手,包括电压、电流、功率因素等,并与管理系统联网;能在控制室实现对整个变配电系统的操作,当发生异常情况(如变压器高温)时自动报警;当二路进线中一路发生故障时能自动切换到另一路。
消防系统。通过加强对消防系统的弱电控制及其自动检测功能,使其能自动控制消防系统的各种设备,当火警发生时,能自动切断电源,打开排/抽风机,消防泵自动启动,消防喷头自动喷水灭火。
其他诸如照明系统、广播系统等,也都可以通过完善、提升弱电自动检测的手段实现对公共场馆内的弱电系统的有效管理及维护。
3.2实施弱电工程过程化管理,降低弱电系统故障维护概率
加强对弱电系统的管理维护,还可以从加强弱电工程施工管理的角度来降低弱电系统的故障发生概率,从而提高弱电系统的管理维护水平。按照弱电系统的施工环节,可以从以下几个方面进行弱电工程施工的过程化管理。
前期准备阶段。每一个弱电系统项目的开始都必须组建一个项目管理机构,安排以项目经理为核心的项目管理部进驻工地,根据项目的实际需求和情况,制定相关的管理制度,并编制初步的施工进度计划。
深化设计阶段。根据初步确认的系统功能,对整个弱电系统的初步方案进行深化,并与建筑设计、装潢设计及招标单位进行沟通协商,最终确认深化设计方案及图纸。
工程安装阶段。同施工单位落实相关预埋管、箱、盒的现场协调,按照制定的按照进度计划和现场管理制度,对系统的供货、安装、接线等各阶段工作全面的监督、协调、管理,以确保弱电工程的施工质量。
调试、测试及试运行阶段。编制系统调试方案,分步落实系统的单体调试和总体联调,编制系统试运行方案,合理地实施系统试运行,并对试运行中出现的问题及时反馈、总结、整改,以完善和提升弱电系统的管理,降低维护工作量,确保弱电系统的可靠工作。
3.3弱电系统的防雷接地维护
公共场馆内弱电系统的防雷接地是非常重要的,如果对防雷接地的设计没有足够重视,那么最终整套弱电系统的工作也无法得到可靠的保障。总的说来,防雷接地主要需要考虑以下几个方面:
防雷接地应采用专用接地干线。由外在的本体系统引入接地体,专用接地干线采用铜芯绝缘导线或电缆。
弱电系统的接地线不能与强电交流的地线以及电网零线短接或混接,接地线不能形成封闭回路。
弱电系统中的监控系统及其专业设备的接地线,应选用铜芯绝缘软线。
弱电系统中三芯电源插座的接地端,应与系统的接地端相连(保护地线)
公共场馆弱电系统的传输线路(与环境、土壤有关)要求单端接地,在调度室室屏蔽层接地(接到机柜上),干扰信号通过屏蔽层隔开,两端都接地,有浮点;在特殊情况下,要两端都接地。有些地方控制线会受到干扰(杂波信号导致信号不良),应将位置移动。干扰无论大小都会表现出来,导致弱电系统控制不灵敏。另一方面,在布线时,由于现场要布很多线,且一般是由多人来布线,容易错接,因此建议在布线时要做好标识,以提高效率。
【关键字】电气工程及自动化;应用型人才;实践教学
电气工程专业主要特点是强弱电结合、软件与硬件结合、理论知识学习与实践应用能力培养相结合。随着社会经济和科学技术的发展,对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言,培养范围不仅要有一级学科“电气工程”的特色,应具备“强弱电”的知识结构,而且也应当具备较广的人文、社会等方面的知识,有较强的实践动手能力。因此要加快实验室建设步伐,逐步实现实验教学条件现代化,必须积极开拓,建好一批有层次、相对稳定的实习教学基地。
1 电气工程及其自动化专业课程体系的探讨
随着科技的发展,电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。要求培养的学生具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量和运行质量,提高运行的合理性和可靠性,提高运行效率。弱电知识需要越来越多,强弱电融合是电气工程专业教育的必然趋势。电气工程及其自动化专业课程体系的构建:
1.1 根据培养目标确定对学生知识结构和能力结构的要求
根据培养目标,学生应该具备的主要知识结构和能力结构为:第一点是要求掌握比较扎实的数学、物理等自然科学的基础知识,具有较好的人文社会科学基础和外语综合能力;第二点是要具有系统地掌握电路理论、电子技术、电力拖动与控制、计算机基础及应用等专业知识,具有解决和处理企、事业单位中日常电气控制与运行的技术能力;第三点是应获得较好工程实践训练,具有较熟练的计算机应用能力和较强的工作适应能力,具备一定的科学研究、技术开发、实际工作能力;第四点是掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的市场分析和决策能力,通过锻炼能够在企、事业单位从事管理与决策工作。
1.2 如何构建课程体系
按专业培养目标和培养方向,结合用人单位对专业人才素质、知识和技能的要求,要根据学生应具备和达到的知识结构和能力结构构建课程体系,课程的设置和专业教学内容不是毫无联系的排列,研究课程的内在联系,形成条块清晰而又相互融合的专业体系结构是必需的。根据本专业特点,除了公共基础课程大平台外,涉及本专业的课程可划分为四个课程群:电子技术课程群、计算机应用技术课程群、自动控制课程群、电机与电能系统课程群。
电气工程学科的快速发展与应用离不开电子技术的飞速发展,所以本专业应加强电子技术课程设置并优化其教学内容,特别是应加强集成电路、超大规模集成电路、可编程超大规模集成电路CPLD等内容的学习。由于自动化的发展一直都是借助计算机技术的发展而发展的,所以工业自动化的前途在于计算机技术服务于控制技术的发展,因此从小的控制装置到大型的控制系统都要应用计算机技术。课程设置包括计算机应用基础、程序设计、微机原理及应用、单片机原理与接口技术、嵌入式处理器及操作系统、数字信号处理器(DSP)原理及应用、工业计算机网络等。另外工业工程系统实现的重要原理及技术,对于促进学生专业思想的形成,理解专业构建的体系以及对今后的控制工程应用都是十分重要的。
按照学生学习过程中的认知规律和实践教学自身的客观规律,与学习的不同阶段相对应,研究建立了四层次结构实践教学体系。它的层次性体现于从低年级到高年级循序渐进、由浅入深,从认识性实践,到验证性、设计性、综合性及创新实践。培养具有工程素质、创新能力和较强动手能力,能独立分析解决实际问题的应用型高级人才,不仅在理论教学中应致力于理论的应用,更重要的是加强实践环节,建立知识和能力并重、实验教学与理论教学有机结合,而且相对独立的实验教学体系。
2 加强实践教学管理
首先通过对课程的优化,减少验证性实验,增加综合性、设计性实验和系统性的实习环节。通过开放性实验和创新学分平台,开展个性化实践教学改革,让学生根据自己就业意向、实习兴趣和特长,选择实验内容和设计方案,组织实验和实习教学。在系统的实习过程中要求学生完成从元件的选择到系统的组装,从单元电路调试到系统调试,使其具有系统实践应用能力。
2.1 要抓紧实践教学的质量
在合理构建实践教学体系中,努力建设相对完整、与理论教学联系紧密的实践教学体系。实践教学内容的更新,必须注重加强对学生创新思维和综合能力的培养。要对现有的实验教学内容进行整合,进一步减少验证性实验,增加综合性、设计性及研究创新型实验。要充分利用网络等现代化技术及先进的教学手段,积极使用计算机教学软件和多媒体教学课件,推广运用虚拟仿真技术和实践相结合,并逐步建立以学生为主体、以学生自我学习和训练为主的实践教学开放教学体系,并逐步扩大开放教学的比例。不同类型的实践教学环节(实验、实习、课程计、生产实习、毕业论文与毕业设计等)在教学计划中的学分、顺序及时间分配等方面要符合培养目标要求,要与相关课程保持协调一致的关系。
2.2 要保证实践教学基本条件
我们一方面要聘请基地所在单位的专家、专业技术人员和管理干部一起参与实习教学环节的管理和指导;另一方面积极帮助基地所在单位开展员工技术培训、科技开发和科研等工作,使实习基地同时成为科技开发和人才培训基地。在互惠互利的基础上,不断拓展校外实习基地建设的新道路。以实现加快实验室建设步伐,逐步实现实验教学条件现代化的目的。实践教学各环节的规范化管理是保证实践教学质量的基本前提。理顺管理体制,建立与完善实践教学评价体系,是提高实践教学质量的重要措施。
3 电气工程及自动化专业培养目标及方法
基础课一定要给较多学时,让学生牢固掌握,为后续课程的学习和自主学习提供有力的保障。专业课的门数较多,学时较少,主要给学生介绍专业内容和国内外发展动向。在重点、难点讲解的基础上,激发学生的学习兴趣,培养学生的自学能力和终生学习思想。电气工程专业在一定程度上要进一步拓宽专业口径,新的强电专业的人才必须掌握更多的信息技术、自动化技术和计算机技术。遵照教育要“面向现代化,面向世界,面向未来”的精神,贯彻德智体全面发展, 培养基础理论扎实,知识面宽,重视理论联系实际,强化实践动手能力,重视自学能力、创新能力和“复合型”“应用型”人才的培养。针对电气自动化技术的不断发展变化,理论教学内容也应进行适当调整,删除一些陈旧落后的技术课程,加入一些最新技术和当前应用比较广泛的技术作为课堂教学内容。
为使我们培养的人才能顺利进入市场参与竞争,高等学校的毕业证书和学位证书是毕业生获得从事相应专业工作的必备的两张准入证。专业人员职业资格证书(高级维修电工)是毕业生获得从事相应专业工作的又一准入证。在此基础上学生走向社会,经一段时间的工作锻炼,可向注册工程师等有关的专业技术人员职业岗位的资格认证努力。
4 结语
世界科学技术迅猛发展和信息时代的到来,对我国高等人才的规格和质量要求也越来越高。另外,我国社会主义现代化进程及经济发展的需要,使高等人才的培养面临着新的挑战。在人才培养过程中,我们应注重强电与弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、运行与制造结合,使学生毕业后的就业有很强的适应性,既可以从事电力系统及其相关领域的工作,也可以在自动化及信息技术领域从事工程设计、研究开发、系统运行等其他方面的工作。
参考文献:
关键词:电工电子基础课程;教学改革;实践创新能力
电工电子基础课程是高等学校电类专业的通用基础和专业核心课程,其显著特点是量大面广,教学内容几乎涉及电气电子信息学科的各个领域,在培养学生的工程意识、实践能力和创新精神等方面具有十分重要的作用。近年来,南京航空航天大学以培养航空、航天、民航(以下简称“三航”)领域的未来开拓者为目标,以提升学生实践创新能力为核心,结合国家级电工电子实验教学示范中心建设项目的实施,整合优质教学资源,持续深化电工电子教学改革,形成了具有南航特色的电气电子信息人才培养模式,人才培养质量进一步提高。
一、注重基础与强化能力并重,构建综合性、一体化的电工电子基础课程体系
进入21世纪以来,国家和社会对高素质、创新型工程技术人才的需求越来越强烈,更新教育教学理念、创新人才培养模式是时代对高等学校的客观要求,构建科学合理的课程体系是最基础、最核心的任务。当前,电工电子基础课程体系建设必须遵循两个基本原则:一是适应性原则,即课程体系必须适应国家经济社会发展对创新人才的素质要求,厚基础、强能力、重创新,促进学生的全面发展,提高他们的综合素质和社会适应性。二是针对性原则,即课程体系必须根据不同层次、不同类型高校的人才培养目标,依托学校的办学特色和优势,促进个性化人才培养特色的形成,提高人才培养的针对性。据此,我们做了两个方面的工作:
(1)拓宽知识面向,凸显“三航”特色,构建综合性的电工电子基础理论课程体系。电工电子基础课程是电气电子信息类学科的共同基础和公共平台,不论是电子信息,还是电气自动化,都基于这个公共平台组织教学。同时,航空、航天和民航都是以自动控制为核心,机、电高度综合的学科领域,具有系统化、数字化、信息化、智能化等特点。因此,为适应航空航天器在系统分析、设计、综合等方面对人才知识体系和能力结构的要求,我们依托电气、电子、控制、计算机科学与技术、仪器仪表工程等学科,参照世界一流大学相关学科的课程设置,在传统课程体系的基础上引入“自动控制原理”、“现代控制理论”和“运动控制系统”等“控制”类课程,形成了涵盖“路”、“场”、“信号”、“控制”和“计算机”五大知识模块,基础厚、口径宽、多学科交叉、强弱电结合的综合性电工电子基础理论课程体系,为夯实学生的理论基础、提高综合素质创造了有利条件。
(2)整合实验内容,强化能力培养,构建一体化的电工电子基础实验课程体系。多年来,传统的电工电子实验课程虽然大多已经独立设课,但过分强调实验课程所在学科体系的系统性和完备性,实验内容与理论课程严格对应,将实验项目束缚在课程知识体系之内,容易造成实验课程之间的相互隔离、实验内容的重叠和教学时数的膨胀,不仅影响实验教学效果,而且难以开展跨课程、综合性的创新型实验,制约学生实践创新能力的培养。因此,我们打破实验课程的学科本位桎梏,整合实验教学内容,强化实验课程的整体性,将“电路实验”、“数字电路实验”、“模拟电路实验”、“在系统编程技术”和“电子工艺实践”等课程,融合成为一门分阶段实施、跨多门电工电子基础理论课程的“电工电子实验课程”。主要包括电工电子实验基础(18学时)、数字电路与系统设计(24学时)、模拟电路与系统设计(24学时)、电子电路综合课程设计(36学时)等系列实验模块。新的实验课程体系各实验模块之间相互衔接、逐层深入,最后通过“综合课程设计”对全部实验内容进行系统集成与综合实践训练,使学生在实验中进行大量跨课程的一体化的研究创新实践活动成为现实。
二、知行统一、学思结合,创新实践教学模式
长期以来,电工电子基础实验沿用传统实验教学模式,教学内容和方法单一。从实验教学内容来看,实验项目大都属于基础验证型实验,设计型和研究型实验偏少,具有工程背景或实际应用价值的综合型实验更少,学生在做实验过程中基本上是按照规定的步骤操作,难以激发学习兴趣和主动性,影响学生独立思考问题能力的培养。在实验教学方法上,大多采用老师板书,示范讲授为主,学生自主参与、自行设计的机会较少,不利于学生实践创新能力的培养。
为此,我们遵循知行统一、学思结合的育人原则,坚持以提高学生的实践创新能力为核心,重构实验教学内容体系,改革实验教学方法,完善学生课外科技创新体系,积极推进实践教学模式创新。
(1)重构实验教学内容体系,从“以验证型实验为主”向“以研究创新型实验为主”转变。精心设计实验项目,在优选基础实验项目、减少低水平重复的同时,强调知识的综合应用,依托教师的科研项目,增加跨课程的综合型、设计型项目的比重,增强实验内容的典型性、应用性和研究性,形成了“四层次(验证型、设计型、综合型、创新型)递进、多模块(必做模块、选做模块和拓展模块)菜单式”的实验教学内容体系,有步骤地、系统地提高学生的实践创新能力。该体系有利于学生根据兴趣、特长选择适合自己的实验项目和模块,满足了不同学生的实践能力培养和创新研究需要,为学生提供了自由发展的空间。
(2)改革实验教学方法,从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变。本着“以学生发展为本”的理念,实施以学生为主体、教师为主导、强调学生“三动”的实验教学方法,即学生自己动手、自己动脑、主动学习。针对每一个实验模块,教师重点讲解实验目的、内容与要求,注重启发式、讨论式、引导式等多种教学方法的有机运用,倡导学生多动脑、勤思考、勤提问,引导学生运用所学知识自主解决实验中的问题,而整个实验过程则由学生独立自主地完成,学生必须自己查找资料,自己制订实验方案、设计电路、选择、安装和调试仪表、测量和分析实验数据、撰写实验报告,真正实现从“以教师为中心”到“以学生为中心”的转变,从而开拓学生思维的深度与广度,培养学生善于思考、主动解决问题的能力。同时,高度重视现代教育技术的运用,注重将多媒体教学与网络化辅助教学、实验室做实验与网络化虚拟仿真实验相结合、纸质教材与CAI课件相结合,用多样化的教学手段赋予学生更大的学习自主性,充分调动了他们的学习积极性和主动性。
(3)完善学生课外科技创新体系,将创新实践由课内延伸到课外。学校整合全校资源,建成了智能控制系统实验室、嵌入式系统开发实验室等6个集综合性、先进性、开放性为一体大的学生电类创新实验室。学校为实验室配备科技创新指导教师,实验室的日常运行全部由学生自主管理,向学生全天开放。依托这些科技创新平台,我们以“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和全国大学生电子设计竞赛为龙头,以国家、省、校、学院四级大学生科技创新项目及教师科研项目为载体,鼓励学生积极开展参与科技创新沙龙、科技节等各类丰富多彩的课外科技创新活动,努力打造系列化、特色化、品牌化的课外科技创新体系。多角度、多层面、大范围资助学生的创新实践,让学生享受到参与科技创新的愉悦,在愉悦的参与中培养学生的实践能力和创新意识。
三、坚持问题导向,引导自主探索,积极推进研究性教学
研究性教学是以研究解决问题为主线,以充分调动学生的主动性和积极性为前提,以培养学生的探究意识和研究能力为目的的教学模式。它一般由五个基本环节有机组合而成:“设趣与展演”、“指要与自学”、“精讲与答疑”、“研讨与回顾”及“训练与总结”。其中,“设趣与展演”是引导激发学生善学、乐学、会学的前提;“指要与自学”是帮助学生自主、自为、探究的关键环节;“精讲与答疑”是传道、授业、解惑的主要途径;“研讨与回顾”是夯实与深化知识的重要保障;“训练与总结”是知识提升与转化为能力的实践检验。这五个教学环节相对独立、互相依存,形成了一个有机整体,层层深入、环环紧扣,体现了以问题为导向、以引导学生自主探索为重点的现代教学理念。从2006年开始,我们以强化“国家级电工电子实验教学示范中心”的内涵建设为契机,以学生的自主性、探索性学习为基础,在“电子线路”、“电路理论基础”、“自动控制原理”等电工电子基础理论课程推行研究性教学,深受学生欢迎。比如,在“电子线路”课程的研究性教学中,我们将“电子线路”理论教学内容划分为半导体器件及模性、二极管应用电路、集成放大器、电路的频率响应、信号运算及处理电路、波形的产生与变换电路、电子系统设计自动化等13个专题及若干子专题,针对这些专题进行 “五环节”教学。下面以“集成放大器”专题下的子专题“差分放大器”的教学为例加以说明:在“设趣与展演”阶段,首先简要介绍集成工艺的特点,如大电容不宜集成、直接耦合易集成等,引导学生得出集成放大器应采用直接耦合,然后通过PSPICE等仿真软件演示直接耦合放大器在环境温度变化时存在温漂现象,从而引出集成放大器如何克服温漂的问题。在“指要与自学”阶段,提示学生思考克服温漂的可能方法,结合集成工艺的特点找出可行方案——差分放大器,然后指导学生从提高共模抑制比的角度出发,逐步完成由“基本差放”到“长尾差放”最终到“恒流差放”的差分放大器的改进和完善过程。在“精讲与答疑”阶段,对差分放大器的特点、结构和主要技术指标计算等重点、难点及关键之处,或学生自学中存在的其他共性的问题进行精讲与答疑。在“研讨与回顾”阶段,分组讨论差分放大器的特点、结构和主要技术指标的计算方法,让同学们竞相发言、表达观点,形成共识,并可利用PSPICE等仿真软件对“基本差放”、“长尾差放”和“恒流差放”进行仿真比较,引导学生系统回顾有关差分放大器的教学内容,帮助学生梳理知识体系。在“训练与总结”阶段,进行差分放大器的分析计算和差分放大器的设计调试训练,前者就是通常的习题训练,后者在实验室进行,在此基础上,学生在教师的指导下,对有关差分放大器的教学内容进行总结,也可以撰写课程研究论文。
研究性教学极大地激发了学生的学习积极性,促进了研究能力和创新精神的提高。我们对近三届全国大学生电子设计竞赛获奖学生的调查结果表明,92%的学生认为研究性教学中的探索过程训练及课程研究论文的写作训练,让他们受益最大,对他们高质量完成竞赛作品起到了非常关键的作用。
四、面向过程,突出创新,实施多元化的学生考评体系
学生学习效果的考评是人才培养的重要环节,考评方法直接影响教学效果。传统的终结性考评方式,主要是依据一张试卷或一份实验报告来评定学生的学业成绩,直接导致学生格外关注考评结果,忽视学习过程,抑制了学生自主学习、自由探索的积极性,不利于实践创新能力的培养。因此,我们把学生考评体系建设作为深化电工电子基础课程教学改革的重要内容,按照“面向教学过程,重平时表现,重实践能力,重创新思维”的原则,建立和实施总结性考试与过程性考查相结合的多元化考评体系。根据理论课程的目标要求,我们主要采用“随堂测试+课程研究论文”的方式,全面评价学生的学习效果。具体做法是:在课堂教学中,强化诊断性的过程考核,每完成一个知识点的教学任务,随即进行随堂测试,及时了解和反馈学生对已讲授知识的理解和掌握情况,并据此及时调整教学进程,使得教师的教与学生的学同步、协调。同时,在课程学习结束后,学生需要撰写相应的课程研究论文,并将其纳入学习效果评价之中。在课程总评成绩中,随堂测试成绩和课程考试成绩占70%,课程研究论文占30%,对于少量创新性强、具有较高研究水平的论文,其占比最高可以达到50%。
针对实验课程教学形式多样、过程复杂的特点,我们采用“平时成绩+实验操作考核+实验报告”的形式,把实验过程的各个环节均纳入考评要素中,从实验态度、能力、结果几个方面进行学习效果的综合评定。在教学过程中,教师通过观察,了解每位学生的实验态度及动手能力;通过提问和讨论,了解学生对理论和实验的掌握程度;通过实验报告,了解学生分析和处理实验结果的水平。在实验成绩中,实验操作占60%,课堂讨论和提问占15%,预习报告占10%,实验报告仅占15%。实践表明,这种考评形式突出强调了实验教学的过程性,有利于引导学生做好、做透、做精每一个实验项目,可以有效地提高实验教学质量。
这些改革探索在我校已实施了5年,涉及8个学院39个专业,每年受益学生超过7000名。实践表明,学生的实践创新能力得到显著提升,产生了一批创新实践成果。近五年来,学生在教师指导下申报立项并完成国家级大学生创新实践项目82项、江苏省大学生创新实践项目42项、校级大学生科技创新基金项目211项。在国内外学术会议和学术刊物上100余篇,在ACM/ICPC国际大学生程序设计大赛、“Imagine Cup”微软全球学生创意大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计竞赛等国内外重要学科竞赛中获奖66项。
关键词:智能建筑;弱电系统研究;技术
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
弱电系统作为建筑中的重要组成部分,也受到了极大关注,弱电系统的设计也显得更加重要。随着建筑业发展的需要,弱电系统的发展也提高了要求,智能建筑的弱电系统正接受着更加严格的挑战。
一、智能建筑中弱电系统的接地设计原则
目前我国智能建筑中采用的弱电系统都是需要通过计算机来进行控制的,弱电系统接地技术最主要的目的就是维护电子设备的正常工作和运行,将发生意外的风险降低到最小或者避免灾难的发生。我国的相关标准也明确指出了为了使得智能建筑得到更好的维护,需要对于一些电位进行选择连接并且进行接地保护措施。在进行电子设备的选择过程之中,一定要尽量选择一些能够和智能建筑相互匹配的电子设备,这样就可以使得各个接地设计更加的完善,从而使得智能建筑中的弱电系统可以正常的运行和工作。在我国所参照的标准要求之中,对于一些比较重要的参数和指标,工作人员都应该在进行编排的过程中按照国家的标准来进行编排,比如说交流工作接电和直流工作接电等等,对于这类形式的接电工作应该选择一组接地装置进行连接并且将接地的电阻调到最小值。在国外,由于国外的技术相对于国内来说是比较先进的,因此所采用的方法和技术也是不相同的。在对于智能建筑中弱电系统的接地设计中国外采取的是一种分开独立的计算机的一种电子的大地接地体作为整个设备中的接地体的一个连接点,这种方法被称之为联合接地,就是利用电位的连接进行的接地系统并且保证接地电阻小于一欧。这种新型的方法在一定程度上给操作系统进行了简化,也使得系统内部结构得到了简化。从国外对于这方面的相关研究我们可以总结出,无论建筑项目的情况是什么样子的,弱电系统的设计都应该使用联合接地方式,将建筑物周围的分散地网进行相互之间的连接,使得每个设备的接地共同使用一种接地装置。
二、智能建筑中的弱电系统设计
(一)综合管路
为了符合弱电线路的连接要求,弱电系统中必须放置很多桥架和保护管;另外,弱电桥架和墙体的预留空洞较多,所以在管路的设计过程中要结合系统的要求进行综合设计。智能建筑中线路比较复杂、规模也较大,因而促进了弱电桥架设计和安装的运用。弱电桥架可以有效减少预埋的线路,降低了施工过程中预埋盲目性造成的损失,因此方便了线路的维修和修改。在设计过程中,桥架规模要根据弱电系统走线的容量进行设计,并结合走廊、弱电井和机房的位置和走向,以保证桥架的连通合理性。在基本确立弱电的功能以后,管路设计要尽可能的应用预埋管,这能够得到更多的空间余量。预埋管要选择短且直的,并在安装过程中避免经过建筑的沉降缝和伸缩缝,如果无法避免时,则需要对线管进行必要的处理。
(二)供电
供电是弱电系统设计过程中一个容易忽略的问题。根据电气工程的要求,弱电系统一般由子系统单独供电;虽然强电系统能够保证弱电系统的运转,但是这两个系统不可以通用,这就更需要加强弱电系统的设计和施工。大部分弱电系统的单独供电要求是为了保证设备的供电安全性。除此之外,进行强电设计时,要着重考虑供电进线的容量要求。即使使用不间断的电源供电,也需要对单独回路的供电要求进行合理的设计,以避免系统由于电路混用造成的损害。根据目前的弱电技术发展形式,弱电系统也得到了更完善的发展,现在的弱电系统已经不是单纯的弱电设备的累加。弱电系统要求智能化系统具有集成性和关联性的特点,要求弱电系统的施工承包商必须具备智能建筑的项目建设和管理经验,具有实际建筑的设计和策划能力,并具备承接智能建筑项目的资格证书。
(三)接地系统
接地系统能够有效促进资源的利用率,为建筑物的科学性和安全性提供了便利和条件。接地方法中通常包括建筑基础地梁、保护接地和防雷接地等各类设备接地,弱电系统要以建筑的接地系统为基础进行设计,接地电阻需要小于1欧姆,接地系统的设计也需要选择具有相关资格证书的单位承担设计,然后根据弱电系统的设计要求对接地设施进行设计,除此之外,还要为弱电系统各个部位提供对接端口。
(四)竖井及弱电管理间
弱电系统中竖井的安排对弱电的应用环境来说十分重要。传统弱电井通常只是一个简单的过线通道,但是,随着信息技术的发展,各种数据通信线路不断增加,这对弱电井的设计提出了更高的要求。智能建筑中的计算机系线路通常使用铜质双绞线,它对网络带宽有重要的影响。结合布线规范和标准进行分析,交换机的双绞线到计算机工作的距离不能多余100米,另外,还要考虑管路弯度、建筑边缘到弱电设备间的距离等因素。因此,建筑物平面设计过程中,要对网络管理中的弱电竖井进行考虑。另外,除了对弱电系统进行合理规划外,还要综合考虑智能建筑的整体规划,即协调处理建筑设计和弱电系统设计的关系,从而促进建筑施工的正常进行。
三、智能建筑弱电技术要点
(一)综合布线系统。即在现代智能建筑的弱电技术的使用过程中,要想实现对弱电技术的管理,就必须要根据现有的弱电系统的应用方式和使用情况对弱电网络进行布设,以更好的满足现有的智能建筑的应用要求,这样才能实现对弱电技术的有效使用,保证系统的运行安全和稳定。
(二)计算机网络系统。所谓计算机网络系统,就是指在智能建筑的使用过程中,要对现有的计算机网络设备中的各种设备和技术进行充分的管理,以确保计算机系统能够发挥其应用目的和效果,实现对现有的智能建筑内部的信息数据的管理。
(三)子系统间接口方面。所谓子系统间接口方面,就是指在智能建筑的设备和系统的运行过程中,通过对系统的控制管理来实现对不同的网络之间的连接,即根据设备的应用情况的不同,对现有的整体系统进行子系统的设置,并且根据子系统的界面管理和控制来实现对整个系统的功能的整合,这种子系统的控制和间接口管理,也是智能建筑的管理过程中的一个非常重要的组成部分。
(四)母线的安装。即在现有的智能建筑的弱电设置的过程中应该根据系统的运行状况,重点对母线的安装操作进行管理,即不仅要保证母线材料的干燥,还应该做好相应的绝缘检查,保证在目前安装前的元件和材料的完整。最后在安装的过程中,也应该严格的控制各种电路的运行状况,避免由于目前的连接不当,导致电路运行的受损。
(五)弱电设备功能。即在现有的弱电管理的过程中,还应该重视对弱电设备中的不同的功能的选择和使用,因为各种弱电设备的实际专业性能有着非常大的差异,所以要想实现对弱电设备的功能的发挥,就必须要经过专门的技术人员的测试。监控管理人员一般对诸多智能系统不可能都精通,应在抓好线管、线槽施工质量同时,着重对系统设备功能进行监控。合同签订过程中,专业队伍竞争夺标,往往会给系统提出许多功能,许多测控点,而报价又不高,以增加竞争优势,但在施工时往往去掉某些功能,忽略一些测控点,管理人员若不按合同监控,就会使工程少测控点、缺功能。
结语
综上所述,我国建筑事业的发展,使得智能建筑也取得了很大的发展和进步,这种情况下有关部门应该重视对智能建筑中的弱电技术的有效管理,避免由于弱电设置不当导致的建筑功能的影响。
参考文献:
[1]刘秀蓉.智能建筑工程的弱电设计[J].科技资讯,2014,03:185+187.