张开泉
(云南移民产业投融资有限公司,云南 昆明 650000)
近年来,信息技术快速发展并在各行各业中得到了广泛的应用,基于信息技术的数字城市、绿色与智能化建筑已经成为社会建设发展的重要趋势,智慧城市建设逐渐成为各国关注的焦点。在智慧城市建设中,需要大量能够设计、安装、运行管理智能室内设备及智能建筑设施的人才,而高校建筑电气与智能化专业正是培养此类人才的专业,专业的建设发展直接影响建筑电气与智能化高级人才的培养,进而影响智慧城市建设进程,因此研究探索智慧城市建设下建筑电气与智能化专业的发展策略具有重要的现实意义。
2008年,IBM公司提出了“智慧地球”的概念,并在2010年提出了建设智慧地球的构想,即在全球的电网、供水、公路、桥梁、铁路等系统中嵌入传感器,由此构建统一的物联网,然后将物联网与计算机进行连接,利用云计算是对物理设施进行动态管理,最终建成依托物联网与互联网相结的智慧地球。智慧城市的概念来源于智慧地球,属于智慧地球的范畴,两者具有相同的建设目标,智慧城市即城市的智能化,利用网络使城市的基础设施实现互联互通,使城市的运行、操作、建设等都能通过智能化的方式进行,从而促进城市的信息化运行,由此提升政府工作效率,促进城市发展进步。随着时代发展和信息技术进步,近年来,各个国家对智慧城市建设更加关注,纷纷提出了建设目标和构想,我国在城市化进程迅速推进的背景下,也逐步将智慧城市建设提上日程,当前我国已经划定了一些智慧城市建设试点,各试点城市根据自身经济、科技的发展状况制定切实可行的目标和实施方案,不断推进智慧城市建设进程。
建筑电气与智能化专业在大学中属于工学大类的土木类专业,基于土建与电气两大学科之间,建筑电气主要研究建筑物中电能的产生、传输、控制和利用,建筑智能化主要研究智能建筑建设的相关技术,涉及设备自动控制、通信技术、计算机网络、微电子信息技术等,因此,建筑电气与智能化专业是一门交叉、综合学科,它涉及土木工程、电气工程和控制、信息技术和计算机通信技术、建筑电气、电气工程及其自动化、建筑环境与设备工程等多个学科,通过这一专业的学习,学生能够对建筑物的室内环境或公共设施进行电气与智能化方面的设计、安装、运行、管理等工作。当前,我国智慧城市建设越来越多,对专业人才的需求也不断增大,因此,发挥建筑电气与智能化专业势在必行。
建筑电气与智能化专业培养的人才不仅需要掌握建筑电气知识,还要全面掌握信息技术下的智能化、自动化等技术,同时,还需要对建筑的架构、设计等有较深学习,只有这样,才能满足智慧城市建设需求,智慧城市建设离不开建筑电气与智能化专业人才,同时智慧城市的建设发展反过来促进建筑电气与智能化专业的改进创新,因此两者相辅相成,具有密切关系。一方面,智慧城市和建筑电气与智能化专业服务的对象是统一的,都是社会大众,人们的生活离不开建筑,建筑是一个国家或城市的根基,智慧城市建设以建筑为基础和核心,最终目标是创造良好的宜居环境,因此服务对象和目标是居住和使用建筑的民众。建筑电器与智能化专业的目标是使人们居住和活动的建筑更加舒适、方便、智能、环保,为人们提供更好的环境,因此两者的服务对象是一致的。另一方面,智慧城市的建设离不开智能建筑,需要通过智能建筑将城市连接为互联互通的整体,而智能建筑的打造离不开建筑电气与智能化专业相关知识和技术的辅助,因此两者有着密切的关系。
当今社会飞速发展,信息技术的研究创新也一日千里,在此背景下,国家对智慧城市建设的要求和标准不断提高,智慧城市建设需要更加先进的技术和更加专业的人才,而建筑电气与智能化专业是培养智慧城市建设所需人才的主要阵地,为了满足智慧城市建设需求,建筑电气与智能化专业要与时俱进,不断更新专业内容,保证学生专业能力发展。一方面,高校要定期检视和更新建筑电气与智能化专业的内容,将专业教学中落后于时代发展的内容及时剔除,同时不断引进新的教学内容,加入新的课程元素,保证教学内容符合时代需求。例如,建筑照明是建筑电气与智能化专业的核心内容之一,近年来,照明技术日新月异,高校要及时更新教学内容,引入新的照明知识,使学生学习新的照明技术,如新型照明控制、LED等,保证教学内容的质量。另一方面,重视新兴技术等教学内容的引入和更新。智慧城市建设需要很多新兴技术的支持,这些技术通常依托信息技术,在建筑智能化方面发挥重要作用,例如,现代通信技术、现代计算机技术、现代控制技术,是建筑控制精度提升以及实现节能必不可少的。此外,还有物联网、大数据、云计算等技术也是建设智慧城市必不可少的,因此,建筑电气与智能化专业要将这些新兴技术列入学习内容,保证学生的专业能力。
建筑电气与智能化专业兼具理论性和实践性,涉及内容多、难度大,很多学生学习起来有一定难度,传统的教学方法难以取得良好效果,因此创新专业教学方法是非常必要的。建筑电气与智能化专业中,实验占据核心地位,与建筑有关的照明、线路、自动化、智能控制等的设计、制作等都需要学生动手实验和探索,当前高校在建筑电气与智能化专业实验教学过程中,教师没有给学生提供足够的自我探索和实验的机会,很多实验只是要求学生按照规定的步骤按部就班地完成,学生缺少独立思考和探究。基于此,建筑电气与智能化专业要重视教学方法创新,一方面,重视实验器材和设施的投入和引进,根据最新的专业内容、智慧城市建设技术等更新实验设施,在专业教学中,教师要给学生充足的时间自行实验和探索,通过实验巩固自身专业知识和技术。另一方面,运用信息技术建设虚拟仿真实验室,解决实验操作不便或者存在危险性的问题,例如,运用模拟仿真软件如RP-INDUSIM、MATLAB和BIM,同时运用多媒体,模拟真实的建筑或设计环境,学生可以直观地看到建筑电气和智能化的设计、安装、运行过程,更好的学习和掌握专业知识,同时使学习过程变得更加有趣安全。
建筑电气与智能化专业是一门综合性学科,与其他学科有着交叉内容,与此同时,智慧城市建设背景下,仅仅学习建筑电气与智能化专业本身的内容是远远不够的,因此要重视关注和学习与此专业相关的学科内容,只有与其他学科知识相互融合,才能真正促进建筑电气与智能化专业的发展。具体来说,建筑电气与智能化专业与其他学科有一些共性工具,例如,AutoCAD技术、BIM技术等,智慧城市建设过程中,建筑绘图、电气设计等都离不开AutoCAD,BIM依托数字信息技术,利用建筑工程的相关数据建立模型,仿真模拟建筑物,广泛用于建筑的设计、建造和管理,能够使建筑过程更加安全、高效、绿色、智能,因此加强这些技术的学习是非常必要的。此外,建筑电气与智能化专业与建筑设计专业联系密切,为了更好地参与智慧城市建设,高校还要重视引导学生加强建筑设计专业相关知识的学习,学生在设计建筑电气、智能化设施时能够结合建筑专业设计的思路来进行,提升建筑及设施的科学性。
要促进智慧城市建设,需要建筑电气与智能化专业学生不仅要具备专业的理论知识,更要掌握熟练的实践技术和技能,因此,实践教学的构建完善对建筑电气与智能化专业发展来说至关重要,校内实践是实践教学的重要部分,高校和教师要加强发展完善。首先,科学设置实践课程。建筑电气与智能化专业在设置课程时要重视实践课程的安排,根据教学计划和学生发展方向合理设计实践课程的内容,如电路原理、数字电子技术、自动控制原理、电气安全、建筑供配电与照明等方面的实验课,同时要保证课时充足,使学生有充足的时间通过实验来提升实操技术。其次,加强校内实训基地的建设。校内实训基地能够为学生提供模拟的建筑环境和设计现场,学生可以在相对真实的情境中操作、思考、探索,锻炼实践技术,因此,高校要积极建设校内实训基地。一方面,高校要加大资金投入,可以将校内更多的教育资金投入实训基地建设,还可以通过政府财政申请或企业赞助来获得资金,建设高质量的校内实训基地。另一方面,重视校内实训基地的软件和硬件建设,硬件方面,根据智慧城市建设需求,搭建高质量的实验室、模拟建筑物,引入先进的设备如计算机、电气设备、智能化设备等,软件方面,建立规范的管理规程、安排专业的教师管理实训基地等,保障校内实训基地更好的发挥作用,真正提升学生实践技能。
建筑电气与智能化专业发展中,实践教学质量的提升仅仅依靠校内实践是不够的,校外实践发挥更大作用,通过校外实践学生可以接触真实的建筑电气设计、建筑智能化设计等,能够迅速提升专业理论水平和操作技能,因此,高校重视开展建筑电气与智能化专业的校外实践,构建产学研一体化模式,给学生提供更多实践机会,为智慧城市建设打下良好基础。首先,高校要与智慧城市建设的相关事业单位或科研院校建立合作,可以安排学生到单位参观学习,或者双方合作共建实验室,依托事业单位或科研院校的强大专业背景为学生提供高数量的实践指导。其次,高校与建筑电气或建筑智能化相关企业建立合作,构建联合培养模式,定期安排学生到企业实习,实地参与到建筑电气或者建筑智能化的设计、安装、调适、运行等工作中,接触真实的工作环境,体验所学专业知识和技能如何应用于实践,同时,还可以与经验丰富的工作人员进行面对面交流,更好地学习专业技能。实践过程可以使学生了解现实工作中对他们知识和能力的要求,不仅能够有效提升学生实践技能,还能为学生今后的专业学习提供方向指导。
建筑电气与智能化专业兼具理论性和实践性,要培养符合智慧城市建设需求的高素质专业人才,专业的师资队伍必不可少,教师不仅要具备扎实的理论知识,还要对智慧城市建设的技术、工艺、设计等有较深理解,因此,对专业教师来说,理论知识和实践技能缺一不可,高校要重视建筑电气与智能化教师专业能力的培养,打造“双师型”教师队伍。一方面,加强现有教师团队的专业培训,定期组织教师参加建筑电气与自动化方面的专业学习和培训,学习最新的知识、技术、教学方法等,不断充实专业理论基础。此外,高校还要组织教师走出去,到建筑设计施工的企业、现场等参观、学习和交流,亲自体验和感受真实的工作现场,理论联系实际,提升教师的实践认知和实践教学能力,更好地设计完善实践教学。另一方面,高校要积极引进高水平人才,如掌握智慧城市建设方面最新知识和技术的高级人才,从企业、科研单位中聘请实战经验丰富、实操技术过硬的专业技术人员,给建筑电气与智能化专业带来新的知识、技术和专业方法,提升整个教师团队的专业水平。
总之,随着时代发展和社会进步,智慧城市建设已经成为不可阻挡的必然趋势,智慧城市建设不仅有利于国家可持续发展,还可以更好地改善人们的生活。在此背景下,与智慧城市建设密切相关的建筑电气与智能化专业的发展就显得格外重要,社会、高校要重视专业发展创新,从专业发展的各个方面探究改进完善策略,不断地提升学生的专业知识和技能,为智慧城市建设提供人才保障。