建筑电气控制教学整体设计

1、建筑电气控制教学整体设计广西建设职业技术学院设备工程系谢滨 副教授2010 年 6 月各位专家，你们好！我是广西建设职业技术学院， 建筑电气控制课程组负责人谢 滨，下面我向各位专家介绍建筑电气控制的教学整体设计。我的介绍分为七个部分： 课程设置、教学内容、教学方法与手段、 实践条件、师资队伍、教学效果、课程特色与创新。第一部分是课程设置幻灯片：一、课程设置 幻灯片：一、课程设置（一）课程性质与作用 随着当今科技的快速发展，高科技的电气设备已经成了人们工 作、生活中不可缺少的一部分。电气控制的建筑供水排水系统、建筑 空调系统、建筑消防系统为人们创造了一个安全、舒适的环境，需要 建筑电气工程、 建

2、筑设备工程、 建筑消防工程专业人员的建造才能实 现这一目标。这是实现电气控制的工作全过程及任务分解图。幻灯片：图 1 电气控制的工作全过程及任务分解图 从图中可以看出， 各种建筑电气控制系统的建造从准备到竣工的 全过程均需要电气安装工、预算员、设计员岗位。图片：电气安装、工预算员、设计员 我们通过到企业调研，召开建筑电气工程、建筑设备工程、建筑 消防工程专业指导委员会 , 与企业技术人员交谈，我们对实现电气控 制的工作全过程的岗位情况进行了分析。图片：建筑电气工程专业指导委员会、 建筑设备工程专业指导委 员会、建筑消防工程专业指导委员会幻灯片：电气控制系统安装岗位能力需求分析图 从图中可知，电

3、气安装工是建造各种建筑电气控制系统的重要岗 位，只有电气安装工才能将电路图变成实体。 因此具备电气安装技能 是建筑电气工程、 建筑设备工程、 建筑消防工程专业学生从事职业工 作必备的基本素质和能力。建筑电气控制是建筑电气工程、建筑设备工程、建筑消防工 程专业课程体系中的一门专业技能课程。幻灯片：电路图变成实体（控制箱） 幻灯片：电气安装技能是建筑电气工程、 建筑设备工程、 建筑消 防工程专业学生从事职业工作必备的基本素质和能力。幻灯片： 建筑电气控制是建筑电气工程、建筑设备工程、建 筑消防工程专业课程体系中的一门专业技能课程。本课程特点是：电路图工作原理叙述难，需要较强的逻辑思维能力；操作技能

4、并非眼见功夫，需要反复练习、积累经验； 电路图变成实体（控制箱）的过程耗时较长，需要反复练习，提 高效率和准确率；通电调试正常才能确认控制箱合格、 交付使用， 排除故障时需要 准确的判断，需要分析问题能力、协调能力、语言表达能力。幻灯片： 通过本课程的学习， 可培养学生的专业能力、 方法能力 和社会能力幻灯片：能力培养分析表从实现电气控制过程的安装准备阶段、 安装过程阶段、 安装验收 阶段都可以看出对学生各种能力的提高。安装准备接受任务时， 要了解各专业系统提出的电气控制要求， 必须与客 户交流，培养了口头表达能力，培养了理解、沟通与信息获取能力， 从而形成了 社会能力。依据标准设计图集 （幻

5、灯片 ）选择电路形式，培养了查找资 料、分析问题的能力及自学、 独立思考的能力， 从而形成了 方法能力 。幻灯片：图集 - 常用电机控制电路图在识读电路图过程中， 通过学习电路的工作原理， 掌握了电气控 制原理，培养了 专业能力。安装过程 在安装电器、电路接线过程中，掌握了安全文明生产的操作规程， 培养了电器安装、接线的能力，从而形成了 专业能力 。以小组协作方式完成任务的过程中， 培养了团队合作能力， 从而 形成了 社会能力 。安装验收电气控制系统交付使用时， 面对客户， 培养了口头表达能力和自 我评价、自我展示的能力，从而形成了 社会能力 。幻灯片：本课程对学习有关专业课程起主要支撑作用

6、幻灯片：前导后续课程关系示意图 本课程以工学结合为切入点，融“教、学、做”为一体，实现学生的知识、技能、素质的全面提高，深化了电工电子、PLC与变 频器、电机技术等课程知识技能的应用，为电气施工预算 、 建筑供配电 等课程学习和考取电工证做好准备。 对学生的安装能 力、设计能力、 预算能力等职业能力培养和安全用电职业素养形成起 主要支撑作用，且与前导、后续课程衔接恰当。 幻灯片：一、课程设置（二）课程设计理念 幻灯片：课程设计理念示意图 本课程从电气控制的工作全过程及任务分解图和能力培养分析 表中，明确了从事建筑电气控制系统建造在安装技能方面的专业能力 要求，以及相应的方法能力和社会能力要求。

7、幻灯片：各学习领域图集及任务完成流程图 据此我们按照建筑供水排水系统、 建筑空调系统、 建筑消防系统 实现电气控制的工作过程进行课程设计出不同的学习领域、 不同的学 习任务， 以完成一个完整的任务为主要内容组织教学， 对所需的专业 能力、方法能力和社会能力进行培养。根据电气安装工作操作性强、 用电安全要求高、协作配合等特点， 采取灵活、多样、开放的教学方法与手段，将任务驱动教学法灵活运 用到教学过程中，从而培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。幻灯片：课程教学设计步骤因此，课程教学坚持三点：1. 先练后讲，由简单到复杂，学生主动探索；2. 做中学，操作中发现规律，获取新知识；3. 会再做，能

8、力渐进提高，由新手到专家。 幻灯片：一、课程设置（三）课程设计的思路 幻灯片：学习领域分类图建筑设备主要有给排水系统、 消防系统和空调系统， 它们的电气 控制要求不同，但都是建立在电气控制的基本环节之上的。因此，课 程内容分为四个学习领域， 每个学习领域又包含若干个不同的工作任 务。幻灯片：学习领域分类图幻灯片：A工作过程-知识与技能分析表幻灯片：B1工作过程-知识与技能分析表幻灯片：B2工作过程-知识与技能分析表幻灯片：B3工作过程-知识与技能分析表依据基于完成任务的六个步骤： 资讯，决策，计划， 实施，检查， 评估。电气控制系统安装的具体步骤为 接受任务-分析电路-安装准 备t线路安装t检

9、查调试t交付使用。幻灯片：电气控制安装具体步骤 基于不同的工作任务对应工作过程的六个步骤具体内容不同， 将 四个学习领域分解为 13个任务。不同的工作任务对应着不同的知识 与技能，通过掌握这些知识与技能， 进一步培养建筑电气控制系统所 需的安装技能。幻灯片：基于系统化原理设计学习阶段课程， 系统化设计示意图 建筑电气控制系统所需的安装技能并非眼见功夫， 学生要从基本 电路开始，反复练习，积累经验，才能掌握基本技能。具备基本技能 后，各种系统要求不同，其控制原理有所不同，需要综合训练才能实 现电气控制。为此在纵向上按两个阶段组织教学，由简单到复杂，从 基本到综合应用，从而培养专业能力、方法能力和

10、社会能力，由一个 新手成为一名专家。第一阶段：学习领域A是电气控制基本知识与技能学习阶段。通过 5个任务的学习， 学生从简单电路到基本电路安装， 逐步掌 握了各种低压电器的安装要求和基本控制环节电路的安装技能， 具备 了电气安装的基本能力。第二阶段作为综合应用阶段学习领域B1，学习领域B2,学习领域B3三者学习无先后顺序。B1是基本电路在给排水系统中的应用，B2基本电路在消防系统中的 应用，B3基本电路在空调系统中的应用，通过学习给排水系统、消 防系统和空调系统的相关知识和专用电器后， 即可分别进行给排水系 统、消防系统和空调系统电气控制训练， 从而具备了电气安装的单项 能力。完成三个单项能力

11、训练，进一步形成综合能力。幻灯片：课程设计突出课程的实践性、开放性1. 实践性本课程是实践性很强的课程，四个学习领域共 13个任务均要动 手完成，先简单后复杂，先基本后综合，操作技能不断提高，同时培 养分析问题能力、协调能力、语言表达能力。2. 开放性本课程以学生为主导， 在多媒体与实训一体化教室， 使学生能够 边看边学边做，让学生亲自动手安装电器、连接导线，不问为什么， 仅求完成连线任务， 在操作中熟悉安装工艺和用电操作规程， 锻炼学 生的观察能力。教师营造宽松的环境，突出学生的主体地位，充分发 挥学生操作过程中的主体性、主动性和能动性。幻灯片：二、教学内容 幻灯片：二、教学内容（一）针对性

12、与适用性 根据技术领域的岗位需要和完成电气安装工、 预算员、 设计员实 际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取教学内容，并为学 生可持续发展奠定良好的基础。幻灯片：理论以够用为度现代建筑中， 传统的继电接触器控制与现代控制技术等各种控 制方式的控制系统都得到了广泛的应用， 各种泵和风机均为单向运转 的鼠笼式电机，而建筑设备系统电机控制标准图集较为完善。视频：泵、风机、鼠笼式电机图片：电机控制标准图集因此本课程针对建筑设备系统， 制定的教学内容是继电接触器 控制基本知识，各种泵和风机的继电控制和 PLC控制，省去了电路图 的设计知识、 速度继电器的知识和绕线式电机的控制知识， 适用了给 排

13、水系统、消防系统和空调系统三种电气的单项能力培养。幻灯片：三种电气的单项能力实践技能基于技术领域的需要学习领域B1满足建筑给排水技术领域的需要，学习领域B2满足 建筑消防技术领域的需要，学习领域 B3 满足建筑中央空调技术领域 的需要，为学生可持续发展奠定了良好的基础。幻灯片：二、教学内容（二）组织与安排本课程总教学时数为 68 学时。在教学内容组织与安排上，通过 对任务种类、 完成任务的工作步骤及所需要的职业能力进行分析， 指 导学生边看、边做、边学 （ 视频），按照完成工作的六个步骤： 接受任 务t分析电路t安装准备t线路安装t检查调试t交付使用来完成各个学习任务。幻灯片：电气安装流程图视

14、频: 电路中的线段对应接线视频幻灯片 二、教学内容（三）具体表现形式 选用校本教材，与行业企业合作编写工学结合特色的教辅资料， 课程网站功能强大 ， 符合课程设计要求，满足教学需要。图片：校本教材、课程网站、教辅资料 幻灯片：三、教学方法与手段（一）以教师活动为主的教学方法1 讲授听讲（讲授法） 学生接线完成后需通电才能检验接线是否正确。 如果让学生未经 检查就通电，可能会出现短路现象、接触不良会烧坏电器。因此，教 师在学生通电前必须讲授短路、 接触不良的检查方法等。 虽然讲授法 不易培养发展学生的技能和能力， 但能使学生获取安全用电知识的方法。视频：教师讲课录像2示范模仿 工人师傅的生产操作

15、及教师手把手进行导线的正确编排、 导线与 端子的正确连接、 带电检查故障等示范， 为激发学生的学习兴趣提供 了一个正确而完整的模板， 为学生所学的技能提供了直观的画面， 甚 至是课件动画无法替代的。在示范的过程中，加以引导和启发。学生 模仿时，我们注意发挥学生的创造性，及时纠正学生的错误，给予积 极的鼓励和评价。视频：短路、接触不良的检查 幻灯片：三、教学方法与手段（二）教师与学生共同的的教学方 法1. 提问回答在检查学生掌握知识和技能的程度时， 可酌情使用， 有利于集中 学生的注意力， 针对的问题可唤起学生积极的思维活力， 有利于学生 的口头表达能力的培养， 有利于了解学生理解和接受知识的程

16、度以及 技能情况， 为因材施教提供依据， 有利于教师发现自己在教学中存在 的问题，及时采取补救措施。视频：提问回答2. 激发思考（启发法）每一个学习任务都是通过课件的演示呈现电路接线、 电路工作原 理和电机运行情况（动画） ，并设疑问：接线错误会产生什么后果和 现象等问题。这样创立的情境、设问，启发或“激发”学生进入思维 的主动状态，通过学生的独立思考和活动，理解和掌握知识，给学生 的主观能动性以更大的活动余地。 利用学生在探究产生的新奇、 好问、 困惑、矛盾等心理特点，激发学生大胆思考，并用自己的语言把想法 和认识表达出来，并付之于行动，实现通电试车成功。幻灯片：三、教学方法与手段发（三）以

17、学生活动为主的教学方 法视频：电路接线及故障排除1. 组织讨论在电路出现故障时， 学习小组相互讨论共同分析问题、 解决问题， 使学生体验通过讨论分析问题、 解决问题的过程， 既学习知识又学会 与人交流。 培养学生在人际交往中的温情和信任感， 既相互尊重又保 持学习的独立性。 教师帮助学生在掌握电路原理的基础上， 透过故障 的表现形式，寻找电路故障的原因，培养学生良好的思维方式。教师 一方面不袖手旁观，适当地提出建议，帮助学生抓住讨论结果；另一 方面又不过分介入。学习小组的学生层次应有一定搭配， 每个小组至少应有一个有组 织能力的学生，以便在操作中组织讨论和交流。2. 指导练习成功的教学不仅表现

18、为对学习内容的深刻领会， 而且也表现为通 过复习来巩固知识和应用所获得的技能。在掌握了基本电路接线之 后，如果不进行复习、熟记、练习等，教学成果就会付诸东流。如果 不勤于练习，甚至以前所获得的知识和技能，都会前功尽弃，教学就 会得不偿失。 学生反复操作训练才能基本达到职业鉴定考核要求， 反 复操作训练才能找到规律，才能有所创新，知识、技能、素质才能不 断提高。现代教学技术手段的应用， 提高了对教师的要求， 教师通过多媒 体的创意和制作， 将自己的教学理念贯穿到课件设计与开发中， 这就 要求教师须不断地学习现代教学技术的应用， 在掌握专业课程的新技 术、新工艺的同时，还要参与到课件开发中，开阔眼

19、界，拓展教学的创意和思路，同时也提高了教学效果。幻灯片：四、实践条件 我院现有电工实训室、电机拖动实训室、消防实训室、建筑智能 实训室，均配备充足的实训器材，实行开放式管理，以最高效率为课 程服务。视频：电工实训室及电机拖动实训室 电工实训室及电机拖动实训室具有成套的电工电气控制柜 30 套，独特的双面门设计 ，可同时供给单人一组的 60 人实训用，配有 多媒体设备一套， 为虚实式教学提供平台， 使单一的实训室变为多媒 体与实训一体化教室， 使学生能够看边学边做； 还配有电工实训 电路 板 50 套 ，备有足够的 低压电器元件、各种电机、常用仪表工具 等， 并备有充足的实训耗材， 满足学生对电

20、工技术课程和建筑电气控制课 程所有实训项目的要求， 并为校内外人员提供电工工种上岗证及中级 电工证培训服务。视频：消防实训室消防实训室 可满足建筑电气控制课程中，学习领域 B2 的消 火栓水泵电气控制、 自动喷淋泵电气控制、 防排烟风机电气控制和防 火卷帘电气控制等实训项目的要求。视频：送风机、防火卷帘、排水泵抽水 智能实训室是中央财政支持建设的职业教育建筑技术专业性实 训基地，有 40 个工位，能满足建筑电气控制课程的学习领域 B1 的变频恒压供水控制电路实训和 B3 的中央空调控制电路实训。视频：校外实习基地现有校外实习基地 5 个，与校内实训基地统筹规划，布点合理， 功能明确， 为课程的

21、实践教学提供真实的工程环境， 能够满足学生了 解企业实际、 体验企业文化的需要。 每年均派学生到实习基地和其他 施工企业的施工工地参加建筑设备安装顶岗实习， 满足学生的实习实 训要求。幻灯片：五、教师队伍 建筑电气控制课程教学团队是一支师德高尚、 治学严谨， 执教能 力强、教学效果好，积极参与和承担教育研究或教改项目、成绩突出 的优秀集体。以中青年教师为主，富有朝气，队伍稳定，在师生中享 有良好的声誉，在学院历次教学质量评估中，所有教师均名列前茅。图片 : 教学团队成员 建筑电气控制课程教学团队是一支师德高尚、 治学严谨， 执教能 力强、教学效果好，积极参与和承担教育研究或教改项目、成绩突出

22、的优秀集体。以中青年教师为主，富有朝气，队伍稳定，在师生中享 有良好的声誉，在学院历次教学质量评估中，所有教师均名列前茅， 2007 年被评为学院优秀教学团队。幻灯片 : 职称及“双师”结构教学团队有高级职称 9 人，占 75%，中级职称 3 人，占 25%，拥 有全国注册电气工程师、 全国高级电工职业资格证、 全国注册设备监 理工程师、全国一级建造师、广西预算员资格证等执业资格的有 8 人， 占 66.7%。幻灯片 : 学历结构和专兼教师比例教学团队有硕士 7 人，占 58.3%；本科 5 人，占 41.6%。专职教 师 9 人，占 75%，企业兼职教师 3 人，占 25%，专兼职比例适当。

23、幻灯片 : 年龄结构和学缘结构40以下教师 5人，占41.7%，40岁以上教师 7人，占 58.3%，以 中青年为主，年龄结构合理。本教学团队为建筑电气控制课程的实施、 教学提供了强有力的支幻灯片：六、教学效果视频：广西巨安建筑安装工程有限公司经理陆彪评价视频 经过多年的建设与发展， 学生学习本课程形成的能力、 本课程的 建设成果以及教师们的精湛技术能力、 优良的教育教学艺术和良好的 职业素养得到了社会的广泛认可，享有较高的知名度。社会对教师的高度认可， 培养的学生质量高， 促使专业新生报到 率年年高攀，毕业生质量得到了社会高度评价。幻灯片：广西建设职业技术学院教务处处长王振丰评价 幻灯片：广

24、西建设职业技术学院教务处副处长游华金评价 幻灯片：电气 0701 班学生陈军民评价 幻灯片：电气 0701 班学生马龙标评价图片：二等奖、证书建筑电气工程技术、 建筑设备工程技术、 建筑消防工程技术三个 专业的新生平均报到率，连续三年达到 90%以上。毕业生就业率和就 业对口率连续五年达到 100%，居全区同类专业前列，毕业生就业范 围遍及全国 13 省市。毕业的学生真正做到“用得上、下得去” ，学生不仅理论知识丰 富，实际动手操作能力也很强。据 2009 年毕业生实习检查报告最新 数据显示， 90%的毕业生实习单位对学生的实际动手操作能力表示满 意，85%的单位表示如有用人计划愿意优先录用我们的学生。幻灯片：七、课程特色与创新本课程在多年的教学实践中， 积极探索和总结， 形成了以下三点 特色：幻灯片：“操作探究互动”教学模式实现了“知识、技 能、素质”三位一体。视频：学生操作安装录像为了遵循学生的认识规律，让学生“在做中学，