基于协同育人的建筑电气与智能化专业毕业设计改革探索

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  • 更新时间2021-02-08
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  摘要:毕业设计是实施协同育人有利的阶段。分析了建筑电气与智能化专业毕业设计中存在双向选题流于形式、设计进度普遍滞后、设计成果质量不高等问题,提出通过校企协同、多部门协同、科教协同和多校协同等方式进行了毕业设计选题和指导方式的改革。教学实践证明,基于协同育人的毕业设计改革,充分利用各类优势资源,提高了毕业设计质量,为推进本专业的实践教学改革进行了有益的探索。


  关键词:建筑电气与智能化专业;协同育人;毕业设计


  建筑电气与智能化专业具有“交叉学科”与“实践性”的特征[1],毕业设计的教学目标是培养学生所学知识的综合运用能力、独立分析及解决工程技术问题的能力,促进学生养成严谨的工作态度、团结互助的协作精神,从多方面提升学生的综合素质[2],因此,毕业设计是最能体现这两个专业特征的教学环节。2018年教育部明确提出“构建全方位全过程深融合的协同育人新机制,提高人才培养质量”[3]。建筑电气与智能化专业建设时间较短,校内实践教学资源有限,制约了实践教学质量的提高[4]。毕业设计阶段是实施协同育人有利的阶段,利用各种协同育人平台,弥补校内实践教学资源的不足,有效解决毕业设计中出现的问题,值得建筑电气与智能化专业教师进行探索和实践。


  1毕业设计存在问题分析


  1.1没有形成专业兴趣点双向选题流于形式


  毕业设计双向选题体现了以学生为中心的教育理念,但在实际操作中发现并未达到预期的效果。一方面,建筑电气与智能化专业的“交叉学科”特性决定了毕业设计课题涉及的技术领域非常宽泛,课题出新变化快。另一方面,大多数学生通过三年半的本科学习没有形成自己的专业兴趣点,前期缺乏对相关领域的关注,加之选题时间在第七学期末,考研和就业等的压力使得选题工作非常仓促,双向选题流于形式。盲目选题造成学生在毕业设计开始后相当长一段时间才对课题稍有了解,且对可能遇到的困难往往估计不足,一些学生在开题后很快就兴趣索然,指导教师很难调动学生的主观能动性。


  1.2设计进度滞后团队课题不能进行有效合作


  建筑电气与智能化专业的“实践性”决定了学生必须了解工程项目的设计流程和施工过程,熟练掌握专业相关的工具软件,具备绘图、计算、查阅专业资料、调试常用电气设备的基本技能,才能保证毕业设计的顺利进行。教师在指导工程类毕业设计课题时,常发现学生缺乏专业基本技能和专业知识的整合能力,设计时顾此失彼,遇到问题时习惯于翻阅教材,没有养成使用设计规范的习惯。而在指导科研类毕业设计课题时,发现学生缺乏科研基础训练,不能熟练使用相关的软硬件,前期研究基础薄弱。由于近年来过分强调“一人一题”,使得学生视野狭窄。团队课题设计中缺乏交流,设计时各自为营,甚至相互掣肘,造成设计过程中返工多、进度慢,整个毕业设计进度前松后紧,留下很多遗憾。


  1.3专业自信心不足,设计成果质量不高


  总结历年来建筑电气与智能化专业毕业设计成果,普遍存在设计成果质量不高的现象,具体体现在:设计深度不够,设计时没有考虑后期施工安装及与其他专业配合等问题,不能达到施工图设计要求;设计时照搬照抄,脱离实际,有些学生还在选择已淘汰的电气或智能化产品,设计时对电气节能和防止电气污染的措施考虑较少;没有做技术经济比较,不能满足终端用户需求。究其原因,主要是学生虽然学习了设备的结构和原理等理论知识,但对设备的型号、品牌、特点和安装等缺乏了解,缺乏相关工程设计训练,不了解施工过程,不理解企业需求和地方标准。建筑电气与智能化专业的设计是为终端用户服务,由于毕业设计时没有“真题真做”,缺乏与终端用户的沟通环节,毕业设计与真实的专业设计还存在一定的差距。上述问题造成了设计成果不能深入研究,毕业答辩时也会发现学生对自己的设计成果能否应用于实际工程没有预设,严重缺乏专业自信心。


  以上充分说明,毕业设计的现状与预期的课程目标符合度不高,亟须进行改革。


  2协同育人背景下的毕业设计改革与实践


  针对毕业设计中存在的问题,结合近年来工程教育专业认证的要求,南京工程学院积极探索应用型本科院校实践教学改革方法,在建筑电气与智能化专业毕业设计中,进行了基于协同育人的教学改革。


  2.1校企协同激发专业兴趣丰富指导方式


  学校通过与施耐德电气公司、江苏省电力公司等企业合作,共建了建筑电气控制、建筑供配电、电梯监控、智能化系统集成等实训室,与江苏中电科集团、东大智能化系统、南京朗坤智慧科技等多家公司签署建立了实习基地。利用各类校企共建的实践教学平台,为学生暑期实习提供了条件,近年来学校建筑电气与智能化专业有近三分之一学生通过暑期实习,了解工程项目设计开发流程,熟悉项目施工过程,激发了专业兴趣,为毕业设计做了一定的准备工作。通过鼓励学生从实习企业选题、校企合作共同指导等方法丰富选题和指导方式。以学校建筑电气与智能化专业2018年和2019年毕业设计为例,在传统的建筑供配电系统设计以外,增加了建筑能耗监测系统开发、建筑节能产品设计、设备故障监测、建筑光伏系统研究与设计等题目。校企协同的毕业设计减少了专业教师的模拟命题,加强了选题的工程背景,保证了设计课题的实用性和实践性。


  2.2校内多部门协同增强专业自信心


  国内高校的新校区大多建筑集中、建筑功能丰富、技术先进,且还在不断进行智能化和节能化的升级改造。学校多次获评为江苏省高校节能工作先进院校,获得江苏省住房和城乡建设厅建筑节能引导项目专项资金支持,学校计划打造新能源应用研究示范校园。在专业实践教学中,根据专业特点,收集校园建筑的各类图纸和校园能耗管理平台的数据,组织学生参观学校变电所,了解校内各建筑的能源消耗情况,了解运动场太阳能照明、图书馆湖水源热泵空调、体育馆智能照明等系统的运行状况。请学校相关部门联系设计和施工单位,跟踪校园路灯照明、图书馆人体感应照明、宿舍空气能热水器等改造项目,使学生了解设计、施工、调试和运行的全过程,感受节能改造给自身生活带来的变化。通过与学校后勤和基建部门的协作,增加了校园节能改造相关的毕业设计课题,如“校园路灯照明系统改造”“校变电所干式变压器安装有载分接开关后的测试与分析”等课题。在毕业设计过程中,学生自己与学校相关部门沟通,收集资料,了解投资情况,之后提出改造目标,给出解决方案,并请学校相关部门审核设计方案的合理性。学生在毕业设计过程中熟悉了国家相关政策法规,了解了学校的节能目标,也能以身作则并配合后勤集团组织校园节能节水宣传活动。以最熟悉的校园建筑为分析设计对象,“真题真做”方便学生在设计过程中自主探索。学生也可以直接与终端用户沟通,补充了毕业设计与专业设计中相差的重要环节。学校不同部门之间协作完成毕业设计,便捷高效,极大地增强了学生的专业自信心,达到了学以致用的效果。


  2.3科教协同重点培育保证毕业设计创新


  为确保将科研资源转化为实践教学资源,专业教师加强了与低年级学生的交流,指导有兴趣的学生选修科研相关的公选课,组织学生参加学校协同创新中心、创新学院等其他各类研究院所的培训,使学生能够早进课题、早进实验室、早进团队。在毕业设计的选题阶段,指导教师充分了解学生的科研基础,对各类创新创业大赛中获奖的项目进行重点培育,选择相关课题并提供条件促进项目的深化研究。对于考研学生,设置与其未来研究方向相近的课题,例如偏重算法、仿真和产品研发等理论性较强的课题。经过组织动员,建筑电气与智能化专业学生在大四时有近一半主持或参与过各类创新创业竞赛或计划。这些学生通过科研和竞赛了解了建筑智能化行业的新技术,拓展了知识面,开阔了视野。通过科教协同、重点培育使科研与实践具有持续性,满足了学生个性化要求,保证了毕业设计中的创新性。


  2.4多校协同加强团队协作提高设计质量


  由于历史原因,各高校的建筑电气与智能化专业分别在不同的学科基础上发展而来[5],使得各校的专业优势不同。由学科委员会组织的多校联合毕业设计为多校广泛交流,共同提高毕业设计质量提供了平台。学校在参加联合毕业设计时,组建了教师、学生双团队,经过集中选题、定期交流、协同研究、统一答辩等环节,与多个学校的设计团队间交流学习,既可实现多校资源共享,优势互补,协同育人;还可得到建筑设计和施工单位人员的帮助,使设计成果能够接受生产实际的检验,有效加强学生对专业的全面认识,形成了比较完善合理的知识结构。联合毕业设计的选题大多来自建筑设计院的工程设计任务,指导过程中学校尝试按照建筑设计院的工作模式进行管理,明确团队成员的分工,提供合作交流平台,通过定期汇报、集体评图等方式相互启发和促进,加强学生的团队合作及组织协调,减少了设计过程中的返工,设计进度得到了保证。


  3实践的效果


  学校建筑电气与智能化专业的毕业设计经过几年的改革与创新已初步取得成效。近两年,建筑电气与智能化专业获得校级“优秀”的比例分别为8.33%和11.63%,获得毕业设计“良好”的比例为41.67%和51.16%,均高于学院其他专业,已多次获得省级和校级优秀毕业设计个人奖和团队奖。学校自2014年参加联合毕业设计以来,每年都有学生获得一、二等奖的好成绩,有多名教师获评校级和多校联合毕业设计优秀指导教师。可见,基于协同育人的毕业设计改革,有效提升了毕业设计质量,提高了学生的综合素质,也培养了教师团队,带动了整个实践教学体系的发展,为建筑电气与智能化专业的实践教学改革提供了理论基础和实践经验。


  4结语


  建筑电气与智能化专业的毕业设计为学生毕业后能够胜任建筑电气系统设计、施工、运行、维护、管理等工作提供重要的保障,只有结合专业特色,充分利用各类协同育人的优势资源,改革和创新原有的毕业设计模式,才能进一步推动应用型高校实践教学改革,提高人才培养质量。