◆闫芳 赵楠
辽宁工业大学现已定位为应用型大学培养模式,因此,进一步深化教学内容及课程体系改革,制定与之配套的教学方法和考核方式,加强实践环节训练与考核等,这些措施的实施都离不开授课教师的参与。推进课堂教学改革,促进学校转型,也是教师转型的必然之势。而教师的转型,不仅是教学内容、教学方式的更新,也是知识结构、教学理念的更新,更是教师本人实践、应用能力的增强。对于建筑电气这门课程,随着任课教师授课方式的不断探索,通过四年教学实践方案的不断更新、尝试,积累了一些教学经验和教学成果,现与同行分享。
在先修电工技术、电子技术课程后,辽宁工业大学土木建筑工程学院为土木工程专业、给排水工程专业、建筑环境与能源应用工程专业(简称建环专业)开设了建筑电气这门必修课程,目的是加强学生对建筑电气基本理论知识的掌握与工程实践能力的培训,为学生从事一般工业和民用建筑的电气设计、施工、管理工作,提供一定的理论和实践基础,为应用型人才培养做好基础铺垫。建筑电气课程授课内容主要包括建筑供配电系统、建筑照明系统、建筑防雷与接地系统、火灾自动报警与联动系统、建筑电气工程施工图设计与识读等,重点是培养学生的工程实践与工程应用能力。
在授课过程中发现,土木工程专业学生对建筑电气课程看法各有不同:准备报考建筑电气工程师的学生,非常重视这门课程,会积极主动学习;少数学生则认为电气知识与土木专业无关,对本课程心不在焉。针对学生的这种学习态度,教师在课堂上一定要纠正他们的错误观念,告诉学生,在今天这个高速发展的大数据时代,土木工程专业同样离不开电气知识,如中央空调的设计、安装,火灾自动报警与消防联动,家庭智能系统控制等[1]。未来社会的发展需要更多的是综合应用型人才。
缺少实践环节,不利于高校转型过去的建筑电气课程是一门纯理论课程,教学日历中没有实践操作和课程设计环节。而建筑电气课程本身是一门实践性很强的学科,学生缺乏基础实践操作能力的训练,何谈实践能力的培养?因此,这样的教学大纲已不适合应用型人才培养。
授课方式相对滞后,缺乏吸引力过去的授课方式主要是黑板加粉笔模式,与多媒体、微课、网络视频等资源相比,一方面,授课内容覆盖面小,生动形象性差,缺乏吸引力;另一方面,如果授课教师缺乏工程实际经验,只知道照本宣科,更会让学生失去学习兴趣。
考核方式单一,不利于学生实践能力培养过去的期末考试是一卷定终生,缺乏实践操作能力和综合设计能力的考核,导致学生不注重平时理论学习和实验操作,更别谈综合设计内容的完成。期末搞突击复习,导致的结果是记得快、忘得也快。这种考核方式不利于学生实践能力的培养,更不利于学校转型[2]。
针对建筑电气课程出现的上述问题,特别是实践能力培养的空白,通过教师之间的教学经验交流、教学成果展示,针对土木工程专业学生,笔者对教学不断地进行扩展。
制定新的教学大纲,增加课程设计与实践操作环节在精讲理论的同时,加大实践课程的力度[3],在原来32 理论学时的基础上增加八学时课程设计,同时增加八学时实践课程。新的教学大纲更好地体现了综合实践能力培养的重要性。笔者认为,高校转型并不是单纯地减理论、增实践,尤其是对专业基础课程,如果缺乏牢固的理论知识基础,更不利于以后专业知识的掌握。因此,如何授课才能达到增强学生实践能力的要求?这对教师来说更是一种授课方式的转型。过去,授课教师按照教材的章节顺序讲述,现在要打乱章节顺序,重新安排教学日历。
如将本课程重新组合为四部分,即建筑供配电、建筑照明、接地接零、火灾报警与消防联动。这样的组合可以保证每一部分是相对独立的,便于学生做课程单元小设计及相应的实践操作。通过这样的改进,理论知识与实践能力培养可以做到更好地结合,更利于应用型人才培养。例如:在完成建筑供配电系统的授课后,做单元课程设计,要求学生根据教师提供的建筑工地设备清单,计算出该工地所需计算负荷、计算电流等;通过数据结果分析,确定该工地采用何种主接线方式,变压器如何选址,导线电缆型号如何选择等;通过这样的单元课程设计,可以巩固理论知识,调动学生学习积极性,活跃课堂气氛;更让学生综合设计能力加强,由点到面,将系统知识融会贯通,可以为进一步创新能力培养做好基础铺垫。
建立以学生为中心的课堂教学体系在课堂上,除了传统的授课方式,还必须增加师生互动环节。这样做,一方面可以调动学生的学习积极性,让学生参与授课过程,更好地掌握学生学习状况;另一方面,通过教学互动,可以与学生进行很好的情感交流。这种互动教学,可以利用学校的数字化校园系统、视频网络、微课等,构建以“学生为主体”的启发式教学模式[4],实现学生个性化学习、合作学习、线上线下学习,形成学生与学生、学生与教师问答式、讨论式教学模式。
在“互联网+”时代,充分利用大数据资源,用“芯”学习,将是未来教师授课的基础模式。如与学生建立本课程的微信群或QQ 群,学生可以在群里提问、咨询,也可以把自己的设计方案发到群里,让大家共享,互相批评指正。这种方式不仅信息互享速度快,而且拉近了师生之间的距离,更开阔了学生视野。
工程训练中心的建立是应用型大学转型的基石学校为转型需要,投资建设了工程训练中心,中心电气类培训包括电子工艺焊接室、低压电气控制柜安装室、电气照明设备安装室[5]。安装室的最大特点,是学生看到的实验设备都是具体的零件,而不是设计好的模型。训练中心提供设备零件内部构造、工作原理、基本操作方式等多媒体视频课件,让学生通过元件的实物观察以及多媒体播放,可以直观地明确设备的外形、构造、特性及运行方式等。如交流接触器,学生可以先从外观上认识三个主触点(常开触点)、四个辅助触点(两个常开触点及两个常闭触点)以及一个线圈的具体位置;通过多媒体播放,明确交流接触器工作原理,当线圈得电、失电时,各触点是如何闭合、断开的。这样的理论与实践的结合,学生不仅印象深刻,更是学习兴趣高涨。
工程训练中心在完成学生基本实践能力培养的同时,还为学生提供了更好的创新发展的空间。学生可以利用业余时间参加创新实践培训,根据教师提供的基本设计要求,完成自己的创新方案设计,并到训练中心完成实际操作接线。教师可以根据其实践操作能力以及创新方案,给予建筑电气课程一定的加分。以三相异步电机的顺序控制为例,设计方案很多,如通过按钮控制,通过时间继电器完成,还是通过辅助触点完成等,不同的设计方案体现了学生对综合知识的掌握能力。这样的实践能力扩展,不仅调动了学生的实践操作能力,更开发了学生的创新能力。
每年在工程训练中心,学校都会组织电气技能大赛,作为学生的创新学分,如电子技能大赛(可调稳压电源设计、抢答器的设计、彩灯控制等)、电工技能大赛(电机控制操作、照明电路设计、电气保护设计等)。通过这样的训练,再优中选优,推荐学生登上更大的舞台,参加全国大学生电子大赛。这样的层层选拔使得学校大赛成绩理想。
校企联合是高校转型的必然趋势。依托工程训练中心,定期把企业技术人员请到学校,给学生做培训讲座,让学生了解行业现状及发展前沿;也会定期让教师走入企业,提高自身的工程实践能力。如锦州市建筑设计院、锦州宝地置业发展有限公司,就是辽宁工业大学土木建筑工程学院的教学实践基地。依托工程训练中心的建立,电气类课程不仅创建了自己独立的实践教学训练基地,更引进企业走进校园,这对于培养学生的实践能力,更好地了解行业发展是非常有利的。同时为授课教师提供了创新实践的空间,对自身业务能力的提高更有益处。教师业务能力强,学生实践能力培养才会落到实处,这才是课程转型成功,更是学校转型成功的基石。
考核方式变化,平时学习更重要本课程的最终成绩由三项组成,即期末考试、单元课程设计、实践操作,创新实践环节优秀的学生可以给予加五分的奖励,每部分所占比例分别是15%、15%、70%。每项成绩必须达到及格以上,才能取得有效成绩单;任一项成绩不及格,本课程考核都是不及格。这样严格要求,学生有畏惧心理,但无形中也引起学生对本课程的重视。严师出高徒,教师的付出终有回报,通过四年教学实践和就业用人单位的反馈,教学改革效果非常好。
通过四年教学方法、课程体系的不断创新,特别是工程训练中心的建立,使得建筑电气课程不断革新,学生的理论知识掌握与实践能力扩展都取得满意的成果。这样的课程创新对学生是实践能力的提高,对教师是职业水平的提高,对学校是转型成功的基石,对企业是未来发展的依托。因此,多赢的局面才是课程改革的真正动力,更是高校转型的必然趋势。■