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智能化教学方案范文1
关键词:楼宇;智能化;课程
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)16-0240-02
智能化建筑的发展日新月异,其是人们生活质量提高的重要标志,人们对智能化住宅的需求促进了智能化建筑的发展。目前,世界各地的智能化工程技术正逐步走向创新阶段[1]。我国加入WTO后,国内建筑业市场正融入国际大市场,这就需要我们迅速提高竞争力,而关键则在于培养高素质的技术与管理人才[1]。然而,智能化楼宇系统实际的应用中与目前的研究现状仍然存在一定差距。为了适应智能化发展,满足企业对智能楼宇技术人员的需要,本文对智能楼宇系统课程的开发与实践展开研究。
一、楼宇智能化技术课程建设思路
高等职业教育是以“为企业培养用得上的人才为目标、以就业为导向”的一种全新的教育类型。这就决定了我们的建设思路。
1.主要通过调研、归纳、排序、重组四个阶段进行专业课程体系的设置,并且采用校企合作的方式共同制定人才培养方案。
2.课程的资源与教学平台是基于智能楼宇系统项目的课程开发,主要采用“校企共建合作”的方式进行;教学设计分学习领域、学习情境、学习任务三层进行。组织教学采取咨询、决策、计划,实施、检查、评价六步法。
3.在校内,实施六步法中资询、决策、计划前三步,教学环境采用校企共建的智能楼宇实训室;在校外,实施六步法中实施、检查、评价后三步,充分利用顶岗实习中企业在建的工程项目进行[2]。
二、楼宇智能化技术课程设置
楼宇智能化工程技术教研是深入学习国内基于工作过程课程开发的最新成果,借鉴了先进的教学理念以及其他课程开发方法,以工作过程为主导,采用调研、归纳、排序、重组的开发方法形成专业课程体系[3]。楼宇智能化工程技术专业课程开发方法如下图所示。
《楼字智能化技术》课程主要介绍楼宇控制系统。楼宇控制系统的主要功能是对建筑物内部的能源使用、环境、交通以及供电进行统一监控与管理,以便提供一个既安全可靠又节约能源的舒适工作和居住环境,主要包括对中央空调、给排水、变配电、照明、电梯等系统的监控。这些系统一般运用在商场、宾馆、体育馆等大型的公共场所里[1]。因此要求我们培养能够熟练掌握智能楼宇系统的职业人才,而《楼宇智能化技术》是楼宇专业的专业核心课程。
三、教学内容设计
基于工作过程的课程开发方法,通过学习情境设计和学习任务设计来实现课程教学内容设计。
1.学习情境设计。针对典型工作岗位和工作任务建立以下九个学习情境作为本课程的教学内容,分别是“智能建筑工程认知”、“智能建筑相关技术”、“智能建筑设备自动化控制系统”、“安全防范系统与消防监控联网”、“通信自动化系统”、“智能建筑办公自动化系统”、“住宅小区智能化系统”、“智能建筑系统工程的实施”、“建筑智能化工程管理”。对每个学习情境要具体设计,包括使用工具与所需设备、能力目标、教学方案、教学重点、考核与评价标准等。每个学习情境中都要有任务描述、任务分析、方法与步骤这几个环节,让学生通过咨询、决策、计划、实施、检查、评价六步法学会智能楼宇系统的规划与实施过程,掌握这一能力从而为学生长期的发展奠定良好的基础。
2.学习情境中的学习任务设计。以楼宇智能化工程技术的典型工作任务和工作过程为依据,遵循学生职业能力培养的基本原则来设计学习任务。每个学习情境由几部分学习任务组成,如“智能建筑设备自动化控制系统”学习情境是由“给排水设备监控系统”、“暖通空调监控系统”、“建筑供配电监控系统”、“照明监控系统”、“电梯监控系统”共5个学习任务构成,学生完成这5个学习任务,即经历了一次智能楼字系统中的建筑设备自动化控制系统工程规划与实施的工作过程。
3.通过学习任务设计卡与学习任务书来完成学习任务的教学。教师按课前编好的学习任务设计卡中的学习目标组织教学,下放学习任务书,明确学习要求,指导学生实训,完成学习任务,每一阶段完成之后要按考核标准对学生完成情况进行考核。
四、教学组织安排
本课程以顶岗实习项目和智能楼字新型实训室为载体,按六步法对每个学习情境组织教学,把现场教学内容和顶岗实习结合起来,把校内理论教学和校外实践教学结合起来,把在建工程项目的教学内容和竣工工程案例的分析对比结合起来。具体教学组织安排如下表所示。
五、教学方法
1.学习情境六步教学法。本课程选取“智能建筑工程认知”、“智能建筑相关技术”、“智能建筑设备自动化控制系统”、“安全防范系统与消防监控联网”、“通信自动化系统”、“智能建筑办公自动化系统”、“住宅小区智能化系统”、“智能建筑系统工程的实施”、“建筑智能化工程管理”九个学习情境,分别对应于智能楼宇系统典型工作任务的工作过程,对每个学习情境课程采用项目式教学法。如:消防监控系统工程实施作为一个工程项目案例,再将工程项目的分析、施工准备、施工、检测和验收作为学习情境中的若干学习任务。学习情境教学按咨询、决策、计划、实施、检查、评价六步法进行,采取“以学生为主,教师为辅”的方式来开展每个学习情境下的任务教学。
2.智能楼宇实训室与顶岗实习的项目教学法。将校内理论教学与工程的现场教学有机结合起来。本课程主要以智能楼宇实训室和顶岗实习的工程项目作为载体,采用教与学相结合的教学法来实施。比如消防监控系统的工程实施,就选择了某商场在建的消防监控系统来作为工程的一个项目。消防监控系统的分析与消防监控系统的工程施工准备任务学习在学校智能楼宇实训室来进行,而消防监控系统工程施工与工程验收在学生顶岗实习工程的现场进行,使学生能够真实地体验工程项目的实施和规划的整个过程。
综合企业进行施工过程中学生人数以及能力的缺乏等因素开设了楼宇智能化工程技术专业,并且在顶岗实习期间利用企业的配套设施来组织教学。这样不但实现了人才培养的教学目标,而且也实现了企业施工的现场需要。采用校企合作共同建立智能楼宇系统实训室,形成智能楼宇系统课程资源,保障课程教学质量。
参考文献:
[1]孙景芝,张铁东.楼宇智能化技术[M].武汉理工大学出版社,2011.
智能化教学方案范文2
关键词:楼宇智能化 实践教学 弱电系统
0 引言
近年来,房地产业的兴旺,带动了楼宇智能化迅速发展,楼宇智能化在安全、舒适、低碳、节能全面优势突出,各地房地产开发商开发的楼宇智能化项目普遍受到购房者的青睐。我国每年新增建筑面积约20亿平方米,加之政府对楼宇智能化建设规范化、科学化的引导,业内普遍看好楼宇智能化的发展,市场急需要楼宇智能化方面的人才[1],其中对技能人才尤为突出。
楼宇智能化专业是工程实践性很强的新兴学科,许多知识必须通过实验才能让学生真正的理解和掌握[2]。为适应楼宇智能化专业教育发展及人才培养的需要,本文将介绍楼宇智能化实践教学,通过“认知观摩―技能实操―弱电设计”,分三步进行实践教学,由浅入深,层层深入。
1 实验方案设计
1.1 认知观摩实验设计 由于学生前阶段已修《智能建筑概论》、《安防系统》、《综合布线系统》等关于楼宇智能化系统的理论课程,一方面已对理论知识有一定的了解,但另一方面始终没接触各设备,因此在理解方面稍有欠缺。实验室里的楼宇智能化子系统实验平台和楼宇智能化工程实训系统等设备能让学生理解每个设备原理,为后续实践课打下良好的认知基础。认知观摩课程包括:①楼宇智能化子系统实验平台:平台包括可视对讲系统、IC卡一卡通系统、LONWORKS总线型安全防范系统、闭路电视监控系统、水电气远程抄表系统、综合布线系统。结合实物和原理图,介绍各平台的特点、作用以及接线原理。②楼宇智能化工程实训系统:该系统在结构上以智能建筑模型(包含了智能大楼、智能小区、楼道和中控室等典型结构)为基础,涵盖了对讲门禁、室内安防、视频监控、消防、综合布线和DDC控制六个子系统,它们既可独立运行,也可综合运用。除综合布线系统外,其他子系统均可实现系统联动。通过对模拟智能大楼和智能小区等的介绍,让学生了解到楼宇智能化系统在现实建筑中的安装和应用。
1.2 技能实操 在认知观摩实验课中,学生对楼宇智能化系统中的各设备已有感性认识,而楼宇智能化专业的就业方向主要分为施工和设计两大类,该技能实操课程重点在于培养学生的实际施工能力,因此实操训练显得尤为重要。在实操训练中,包括设备安装与调试、DDC编程与楼宇智能化监测,通过一连串的训练,让学生体验到智能化楼宇现场操作。
①通过安装调试实现对讲门禁系统、防盗报警系统、视频监控系统、综合布线系统等功能,有目的地培养学生的现场设备操作能力。主要有:实现室外主机、室内分机和管理中心机的可视对讲,并能利用IC卡、密码和室内分机进行开锁动作;实现不同的布防和撤防功能,在布防情况下,设定的探测器均能正常工作;实现摄像机的视频信号能输出到监视器,并能切换监控画面;控制云台操作,并实现动态监测录像;实现电话机通话正常,并能正确使用跳线。②通过DDC编程让学生掌握该专业软件的使用,利用DDC内部逻辑编程,实现智能照明和消防设备的控制。③楼宇智能化监测:利用组态王、力控等组态软件对模拟楼宇智能化的各输入、输出状态从而达到监测效果,让学生更直观地认识到楼宇智能化监控画面。
1.3 弱电设计 弱电设计是楼宇智能化专业学生的另一就业方向,因此弱电设计是针对就业方向开设的专业实践课程。受吴君胜等人[3]的启发,在该课程设计里,以某小区工程作为实例,主要从三方面入手,让学生理解整个弱电设计的流程。
①熟悉行业设计规范。弱电行业设计规范主要有《智能建筑设计标准》、《民用建筑电气设计规范》、《安全防范工程技术规范》、《视频安防监控系统工程设计规范》、《建筑通信布线系统标准》、《出入口控制系统工程设计规范》等等。每个楼宇智能化子系统均有其设计规范,通过阅读设计规范,了解各系统的设计图例、布点和布线原则以及标注的表现形式等等。②弱电平面图设计。弱电平面图是根据建筑物的每层建筑平面进行的弱电平面设计,根据行业规范要求,对各系统设备进行合理的布点布线,确定线路主要敷设方式。学生通过CAD进行弱电平面设计,能深刻地认识到建筑每层平面的弱电系统的施工依据。③弱电系统图设计。弱电系统图是针对整个建筑物或建筑物群的各弱电子系统的示意图,通过统计每层的布点数量来设计的子系统结构。学生通过CAD进行弱电系统设计,理解到不同的子系统运用对应的设备,并认识到整个项目子系统的构成。
2 结语
楼宇智能化实践教学,能让学生了解到楼宇智能化系统中的各类设备,提高学生学习该专业的兴趣,使学生对楼宇智能化技术专业的现状、行业的发展、就业的方向和毕业可从事的工作都有进一步的了解。从施工和设计两大就业方向出发,制定一系列的实践教学方案,培养学生的动手能力,为就业打下良好的理论基础和实操技能。
参考文献:
[1]许锦标,张振昭.楼宇智能化技术.北京:机械工业出版社,2010.
[2]石爱业,张振.基于项目导向的专业综合实践教学.2010(13):p.137-141.
[3]吴君胜,曾海.开放教育楼宇智能化工程专业综合实验教学的研究与探索.广州广播电视大学学报,2011.
智能化教学方案范文3
关键词:特色专业 楼宇智能化
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(a)-0000-00
特色专业是高校在一定的办学思想指导下和长期的办学实践中逐步形成的具有特色的专业。在一所学校中,是一种高标准、高水平、高质量的专业,是“人无我有,人有我优,人优我新”的专业。楼宇智能化专业相对来说 “同质化”现象不多,且由于大部分院校尚未开设,所以大众对此专业认识不足。而随着我国智能建筑市场的迅猛发展,直接拉动了对智能楼宇新职业人才的需求,建设重点及特色专业势在必行。
楼宇智能化R凳撬孀沤ㄖ、计算机、控制、通信技术的发展产生的新兴交叉性学科。学生毕业后从事的智能建筑行业是现代科技的产物,涉及多个学科的众多技术。智能建筑从 20 世纪 80 年代中期在美国出现,到90年代初才逐渐被人们所认识。而我国从2000年后开始大规模建设智能大厦及智能小区,智能建筑的内涵随着时代的发展、技术的进步而不断丰富和发展。本专业服务区域经济,从智能建筑到智慧城市,有着较大的人才缺口及良好的发展前景。作为特色专业建设,可以更好地发挥本专业的区域优势及专业特点。
楼宇智能化专业培养的学生可从事现代智能化楼宇设备设施的设计、施工及运行维护、除做工程外也可从事已建成大楼在能源和室内环境品质管理及大型物业管理的工作,属于应用型高级技术人才。除要求掌握本专业必需的建筑、电工电子、计算机应用、机械、热工、等技术基础知识外,还需要学习现代智能化楼宇设备设施(如暖通空调、给水排水、建筑电气、建筑智能化系统)的构造与性能、测试技术、调试方法、运行和维护等专业知识。由此可见,本专业是一个多学科交叉、跨行业的新兴专业,涉及到各个专业知识及技能。
将楼宇智能化专业作为特色专业进行建设,是由特色专业的特征决定的。特色专业是指高等学校在专业建设的目标、培养模式、课程体系与教学内容、实践教学、教学设计与教学方法、师资队伍、社会服务等方面体现出来的独特的风格。培养的学生质量在整体上要优于其它院校该专业学生,并得到社会的广泛认可、有较高声誉的专业。对于楼宇智能化专业而言,各院校开设不多,但社会需求量较大,且知识面跨越较大,在许多方面可以实现创新。如剖析本专业的建设和发展,对传统模式进行改革推进,在师资建设、课程建设、及教材方面均可有特色体现。
目前为止,我国尚无特色专业的具体标准,各地区一般通过文件形式予以明确。如部分地区的“特色专业建设点评审指标”。该评审指标分别从建设目标与支持保障、师资队伍、教学条件、人才培养方案、教学管理、课程与教材建设、实践教学和人才培养质量与社会声誉对特色专业作以评估。此标准涵盖面较广,面向所有专业,而之所以作为特色专业建设,不可能追求大而广,本专业的特色专业建设可做到某几个类别的独到创新。
在研究过程中,我们使用调查法、文献分析法、归纳总结法等方式来实现资料的采集和汇总。
调查法。包括问卷调查法和访谈法。问卷调查法是通过预先设计好特定问题,对被调查者进行问卷调查,统计分析问卷调查结果,来获得目标资料和信息的一种方法。为了了解目前楼宇智能化专业学生状况及社会需求,制定合理问卷,采用此法进行学生调研及企业调研。此环节由我系两位奋战在一线,与学生关系融洽的青年教师完成,资料收集准确到位,并统计出相应的数据。访谈过程由副高职称教师下企业锻炼完成,由于经验丰富,与企业工程师就本专业特点及发展方向进行沟通,获得第一线的企业资料。
文献分析法。利用图书馆、互联网等资源,查阅楼宇智能化专业作为特色专业研究的相关论文,了解国内外研究动态,学习借鉴相关成果。
归纳总结法。根据调查结果和前人经验,结合自己的认真思考,总结出楼宇智能化专业作为特色专业的可行性及建设过程。
楼宇智能化专业为校级重点专业,目前与中电科国信安基地实现校企合作,已开办多届订单班;课题负责人有着十多年本专业教学管理经验,同时拥有着丰富的工程实践经验,参与设计过十余个大型智能化项目,双师型教师。团队主要成员完成《浅议智能建筑的设计》等多篇相关专业论文,其中《浅析高校数据中心的现状与发展趋势》获武汉市教育科学“十二五”规划优秀论文;部分成员参与编写项目式教材《AutoCAD基础教程》,内含大量智能楼宇案例。
楼宇智能化技术建设特色专业建设分析及解决方案:
1、人才培养方案:以行业背景为依托,邀请弱电各子系统专家对人才培养方案进行重新修订,剔除传统课程,大力实现项目式改革。对此,走访各企业专家,对部分课程提出要求,如传统CAD课程,结合行业特色,修订为智能建筑CAD,并辅以各工程案例,使其更有针对性;如给水排水、空调、建筑电气合并为建筑设备课程并进行信息化教学等。
2、师资队伍建设:根据本专业跨学科多交叉的特点,打破教研室管理教师的模式,整合各专业教师,以教学经验丰富的副教授作为团队领导,将电子、计算机、建筑设备、控制专业的精英教师整合到一起,打造符合本专业特色的名师工作室。对于楼宇智能化专业所属的系部,一般会有计算机专业、电子专业、自动化专业教师,而此专业特点是涉及各类学科,因此可挑选各专业的精兵强将,重新组建成工作室,以教学丰富的名师作为带头人,对本专业发展十分有利。
3、课程、实习实训及教材建设:以项目式教学为主线,整合实训室,采用理实一体化教学,同时加设建造师培训课程,有效实现工学结合。针对传统课程在讲授时的枯燥、抽象等缺陷,在授课方面实施信息化教学改革,以“建筑设备”为例,建设信息化精品课程。
智能化教学方案范文4
自2005年底教育部正式批准设置建筑电气与智能化专业以来,已经有40多所大学设置了建筑电气与智能化专业。由于专业开办历史短,缺乏专业沉淀,如何体现建筑电气及智能专业特色就成为相关学校关注和研究的热点问题。文章结合建筑节能的大环境和建筑电气及智能化专业的基础,对如何提升建筑电气与智能化专业的核心竞争力进行了探讨。
关键词:建筑节能;建筑电气及智能化专业;专业特色;学科研究
中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2013)04000504
自2005年底教育部正式批准设置建筑电气与智能化专业以来,已经有40多所大学设置了建筑电气与智能化专业,在校生已达3 000人,建筑电气与智能化已经成为土建一级学科下的五个二级学科之一。尽管建筑电气与智能化专业知识体系和学科基础与电气工程及其自动化、计算机科学与技术、建筑环境与设备工程、通信工程等其他专业学科有交汇重叠之处,但这些传统的专业
又无法完全涵盖和体现建筑电气与智能化的发展与特征;另一方面,在建筑领域,建筑电气与智能化技术的发展非常迅速,不仅对相关专业技术人才需求快速上升,而且也显示出区别于传统专业的技术特征,需要以学科的角度和专业的视野审视建筑电气与智能化技术的发展。正是这一发展趋势促使了建筑电气与智能化成为土建专业的二级学科,可以说该专业的设置,既体现了专业的发展需求,也填补了土建类专业的空缺。然而,由于建筑电气与智能化专业创办历史短,缺乏专业沉淀,而建筑电气与智能化专业又具有多学科交叉的特征,如何体现该专业不同于其他专业的特色,如何确定专业人才培养模式、专业教学内容和课程体系等,成为专业指导小组和开办该专业的学校关注和研究的热点问题。本文结合建筑节能的大环境和该专业的基础,对如何体现和提升建筑电气与智能化专业的核心竞争力进行了探讨,以期能够为该专业的发展提供一些有益的思路。
一、建筑节能和建筑电气与智能化专业的发展
(一) 建筑节能是中国节能减排的重要内容
节能是当今世界经济发展的主题,是社会可持续发展的基本要求。工业的增长,城镇化进程的加快,人民生活水平不断提高,使得对能源、经济资源的需求更加迫切。目前,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为中国能源消耗的三大“耗能大户”。据中国国家统计局2010年8月的统计数据,2009年中国能源消费总量达30.66亿t标准煤,建筑用电和其他类型的建筑用能折合为电力,总计约为5500亿度/年。图1是2009年中国能耗构成示意图,由图可见,建筑能耗占全国社会终端电耗的比例达28%,而且普遍认为该比例非常保守。根据发达国家经验,随着城市化的推进,建筑能耗将超越工业、交通等其他行业而居于社会能源消耗的首位。按目前的能耗趋势,2020年建筑能耗将达到11亿t标准煤,相当于目前建筑能耗的三倍[1]。因此,建筑能耗不容小视,中国国家“十二五”规划明确要求完成17%的节能减排目标。要完成这一目标,有效降低建筑能耗是节能减排的重要内容,具有十分重要的意义。
(二) 建筑节能和建筑电气与智能化专业优势
建筑能耗属于终端能耗,有效降低终端能耗,不仅可直接降低建筑能耗,而且对能源生产投资、改善环境具有更重要的意义。降低建筑终端能耗一般有几类基本措施:一是采用新型、高效节能设备,提高设备运行能效;二是改善建筑围护结构的保温隔热性能,减小能源损耗;三是优化设备运行方式,降低运行能耗;四是通过管理手段,合理使用建筑设备,直接减小能耗。
提高设备运行能效,开发新型高效节能设备,主要涉及设备制造专业领域;改善建筑围护结构的保温隔热性能是建筑节能的有效措施,主要涉及建筑规划专业领域。在建筑规划和设计阶段,充分考虑气候特征,采取相关措施,可获得较好的效果。由于改善建筑围护结构的保温隔热性能涉及建筑外观,涉及到既有建筑节能改造,会受到较多因素的制约。通过优化设备运行控制方式和管理技术降低建筑运行能耗,不仅可以应用于新建建筑,而且由于不涉及建筑立面和围护结构,是既有建筑节能改造最有效的措施,具有更广泛的实用性。这一类节能措施所涉及的技术领域包括建筑环境与设备、自动控制、电气自动化、信息等传统专业领域,跨专业特征明显。建筑环境与设备专业是建筑节能领域的主力,主要从营造建筑环境的角度研究、设计和配置建筑设备系统,开发与运用新型高效节能设备、新型能源是其关注重点,或者说建筑环境与设备专业侧重于建筑设备系统的静态设计,而在设备运行控制方面的技术基础则不足,往往无法独立实现建筑设备系统的运行控制。自动控制、电气自动化专业关注动态调节,对设备运行调节技术具有深入的研究,但由于对建筑设备运行物理过程的认识不够深入,通常需要由设备专业提供物理模型后再完成控制模型和实现设备运行控制。计算机、信息类专业关注信息传输与处理过程,在系统集成和信息处理领域具有优势,但同样由于对设备运行物理过程的认识不够深入,通常也无法独立完成建筑设备系统的优化运行与管理。
建筑电气与智能化专业教学体系强调建筑、电气、智能、信息、控制、设备等专业知识的教学[2-4],跨专业特征明显。专业人才培养目标是具有多学科基础知识的复合型工程技术人才。通过优化设备运行控制和管理技术降低建筑运行能耗的方式都与该专业密切相关。因此把握国家对建筑节能的重视和引导趋势,充分发挥多学科交叉教学的优势,凸显专业技术特征是建筑电气及智能化专业不容错过的发展机遇。
二、建筑节能技术是建筑电气与智能化专业的核心竞争力
(一) 智能化的管理与优化控制是建筑电气与智能化专业的优势
在建筑电气与智能化专业申报过程中,该专业的学科基础和发展方向一直是关注的重点,论及控制技术,已经有电气工程、自动化等学科;论及信息处理技术,已经有计算机科学与技术、通信工程等学科;论及建筑设备,已经有环境与设备工程等学科,如果仅考虑单一的学科基础,建筑电气与智能化专业都不具备与传统专业竞争的优势。但是如果综合考虑,特别是在建筑节能技术领域,通过优化设备运行控制方式和管理技术降低建筑运行能耗是国家倡导的主要发展方向。要实现建筑设备系统的优化运行与管理,既要以现代信息技术和控制技术为主导,同时还需要对建筑设备运行的物理过程进行深入研究,才能得到优化的节能控制策略和合理的技术管理方案。如前所述,在建筑节能技术领域,传统专业各自的优势非常突出,但不足也十分明显,它们通常无法独立完成建筑设备系统的节能优化运行与管理,而建筑电气与智能化专业恰恰能弥补其不足。在总结建筑电气与智能化专业特色时,对该专业学科的特征概括为“建筑设备是对象,自动控制是手段,信息技术是支柱,建筑环境是目标”[5],这一特征充分体现了该专业的内涵,这也正是智能化管理与优化控制的本质需求。因此,在智能化管理与优化控制上具有优势的建筑电气与智能化专业,无论在人才培养,课程体系建设,还是专业研究方向都应围绕这一专业优势,兼收并蓄,把握建筑节能发展机遇,才能形成专业特色,提升专业核心竞争力。
(二)建筑设备是建筑电气与智能化专业的重要基础
建筑电气与智能化专业是在原建筑电气专业和电气自动化专业的基础上发展起来的。已设置建筑电气与智能化专业的学校,大部分也将该专业设置在电气自动化、自动控制、计算机等专业学科平台内。在人才培养方案和课程体系中,沿袭传统专业优势,但对建筑设备的重要性认识不足。如果单纯以培养“能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力”的人才为目的,这种设置无可厚非。但如果要形成建筑电气与智能化专业的核心竞争力,把握建筑节能给专业带来的良好机遇,如果缺乏对建筑设备运行物理过程的深入认识,很难真正在建筑设备智能化管理与优化控制领域形成竞争力。
目前,建筑节能技术领域仍然以有建筑环境与设备专业背景的研究团队为主导。尽管在智能化技术和控制领域,控制与信息类专业具有明显的技术优势,但在建筑设备智能化的管理与优化控制领域,控制和信息类专业仍然处于辅助地位。其主要原因还是在于控制和信息类专业背景的团队,对建筑设备运行的物理过程认识不足,无法独立开展系统的、整体的优化控制模式研究,或提供合适的基于智能化管理与优化控制的节能改造方案,因而仍然需要依靠建筑环境与设备专业提供物理模型,主导节能改造。例如,在建筑中央空调系统中,末端设备都具有换热器和送风机,但由于设备类型不同,其功能和运行模式不同,即便相同的设备,也由于空气处理要求不同,而具有不同的控制策略,因此只有对建筑设备运行的物理过程进行深入研究,才能得到优化的节能控制策略。换句话说,控制技术、信息技术在建筑节能工程应用中,是实现设备优化与节能运行的手段,核心的控制策略必须建立在对建筑设备运行机理的认识之上,亦即建筑设备是建筑电气与智能化专业的重要基础。
(三)暖通空调系统优化控制是建筑节能的重要内容
公共建筑能耗构成中,暖通空调系统能耗高达60%以上;其次是照明系统,通常二者所占能耗达80%以上。目前,对建筑照明系统,最有效节能措施是采用高效光源,采用智能控制和管理技术节能投入高,节能改造经济效益受到制约。暖通空调系统不仅能耗高,而且系统设备多,在不同的环境条件下,运行模式和控制策略也不尽相同,系统设备和参数之间往往具有多干扰、多参数耦合、滞后大的特征。尽管其节能优化一直是研究热点,但也一直存在较多需要解决和深入研究的问题。如果说建筑设备是建筑电气与智能化专业的重要基础,暖通空调系统的节能优化运行则是最具有研究前景的重要内容。
(四)以现代控制技术和信息处理技术研究建筑节能技术是建筑电气与智能化专业的核心内涵
建筑电气与智能化专业要求具有宽口径的知识结构,但如果没有核心内涵,专业就没有核心竞争力。现代技术发展趋势需要宽口径知识结构的人才,但只有依托某一专业核心内涵下的宽口径的知识结构,才能形成核心竞争力。因此,以现代控制技术和信息处理技术的角度研究建筑设备系统,研究建筑节能技术,往往会有不同的视野和思路,并具有广阔的研究空间,这也是建筑电气与智能化专业的优势和核心内涵。
例如将网络控制技术和信息处理技术应用于建筑中央空调系统,实现对中央空调系统智能化管理、优化运行控制、分户冷量计费等多种功能。在对中央空调系统设备运行模式深入研究的基础上,以系统优化运行为目标,在管理平台与现场控制器中嵌入设备相应的优化控制策略,可以获得更好的综合节能效益[6],这种模式已经成为建筑节能领域的发展趋势。又例如,传统的暖通空调系统中,冷热源系统调节基本上采用以用户当前负荷的集中和滞后效应作为控制依据,不能很好地体现用户负荷变化的实际情况和保证所有用户的舒适性。控制模式的缺陷,已经成为进一步降低中央空调节能运行能耗的技术瓶颈。在应用网络控制技术后,获取中央空调系统末端设备运行和环境参数已没有技术障碍。如果能够直接根据这些参数,以更广阔的视野,以系统的角度研究中央空调系统节能优化控制策略,一定会形成有
别于传统控制模式的新思路。
三、结语
建筑电气与智能化专业规范明确指出,该专业以建筑这一特定的对象为核心,以建筑设备为对象,以现代控制技术、信息技术为主要手段,以建筑节能为主题,强电与弱电并重,设备与控制一体,以此为基础,开展相应的教学和科研。建筑节能是国家的发展战略,目前还有一系列技术问题需要解决。智能化的管理与优化控制是建筑电气与智能化专业的优势,也是建筑节能的重要内容。以现代控制技术和信息处理技术的角度研究建筑节能技术,既存在广阔的研究空间,更是建筑电气与智能化专业的优势和核心内涵,是形成该专业核心竞争力的基础。
参考文献:
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[4]李界家,片锦香,郭彤颖,等.浅谈建筑电气与智能化专业自动控制原理课程建设[J].教育教学论坛,2012,(29):53-54.
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Core competitiveness of the building electrical and intelligent specialty: building energy efficiency
XU Xiaoning, DING Yunfei, WU Huijun, YOU Xiuhua, HAO Haiqing
(School of Civil Engineering, Guangzhou University,Guangzhou 510006, P. R. China)
Abstract:
智能化教学方案范文5
关键词:建筑智能化系统;项目管理;应用
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
早在20世纪80年代末时,我国就出现了智能建筑的理念,随着社会经济不断发展下,智能建筑的规模渐渐扩大,智能建筑的技术也有了较大的发展,项目管理在建筑系统中的实际应用方面越来越受到人们的关注,笔者就项目管理的实际应用展开了详细的阐述,帮助人们进一步了解项目管理在智能建筑工程建设中的重要作用。
一、建筑智能化系统
目前智能化技术显露的问题智能化楼宇建筑中多包含HVAC系统、电梯控制系统、消防、出入控制系统等多种设备和系统,这些设备和系统通常优惠来自各个不同的供应商,他们在供应以上设备和系统时,大多都只会关注自己所提供设备的应用,并不会考虑和顾及到他们的设备和系统与其他子系统直接的互联。为了实现多种不同系统直接的通信和互联,设施管理人员不得不操作多个系统界面,如此一来设备的管理就不能发挥其最大的效应。另外,这些子系统的封闭性也极大的限制了在系统扩建和改造时对产品的选择性。这种限制又体现在设备选型不能根据性价比随意选择产品和供应商,系统部署后,修配件供应商得不到保障,后期设备维护费用高,对产品的使用不便,也对该供应商产生了极大的依赖。用户必须面对不同的用户界面来管理不同的子系统,大大降低了生产率,同时还增加了管理人员使用学习的负担。各个子系统直接不能支持互动,无形之中又增加了操作的复杂性。例如火灾发生时,火灾报警系统需改变风门的位置,关掉风扇或进行其他操作,这就体现出系统之间的互动作用。
二、建筑智能化系统中项目管理工作所存在的问题
(一)对智能化认识不够
智能化建筑在建筑行业的广泛引入可为建筑商带来巨大的经济效益,但由于其引入时间过短,人们对智能建筑项目管理方面的认识仍存在着诸多不足,甚至出现错误的认识,由此导致了智能化技术相关人员的严重缺乏以及智能化系统中项目管理的不够完善。
(二)技术人员的能力缺乏
就智能化建筑的项目管理来说,目前,我国现在在智能建筑中所使用的智能化设备主要由国外引进的,而国内相关的专业性教学和专业型人才非常少,外加智能建筑人才必须具备熟识建筑、智能化和技术机等多方面的能力。因此,就目前我国智能化建筑行业而言,技术人员处于严重缺乏的阶段。
(三)技术人员的能力缺乏就智能化建筑的项目管理来说,目前,我国现在在智能建筑中所使用的智能化设备主要由国外引进的,而国内相关的专业性教学和专业型人才非常少,外加智能建筑人才必须具备熟识建筑、智能化和技术机等多方面的能力。因此,就目前我国智能化建筑行业而言,技术人员处于严重缺乏的阶段。
(四)设备技术选取的不恰当智能化施工的专业与技术要求非常的严格,同时技术要求也非常得高,而技术的不够完善,常会导致在图纸设计等方面存在着一定的差错与偏差,就目前而言,我国的智能化建筑行业在技术上仍存在着不足,设备的选取也不尽完善。
三、现代项目管理在建筑智能化系统工程中的应用
(一)项目管理实施流程。建筑智能化工程的系统实施流程趋于规范化,包括:a.对用户需求进行市场调查;b.设计建筑智能化系统的招标图纸,制定投标方案和设备的技术要求;c.制定投标书内容的各项要求;d.对智能化项目进行公开招标以及项目签约;e.智能化工程施工;f.对智能化各系统进行全面试调;g.对施工成果进行初步验收以及试运行;h.竣工测试及进行工程验收;i.工程后期的维护保养。
(二)对工程项目进度的控制管理。在项目进度管理工作中,进度计划和进度计划控制是工作重心,主要根据智能化系统进度控制计划,对项目的各阶段的施工进度及影响因素等信息的汇总和分析,找出进度中存在的偏差及引起偏差的原因,制定和采取相应的纠偏措施。通常情况下,项目的进度计划主要包含五个方面,第一,确定工程项目进度总目标;第二,对总进度目标进行分解和任务分工;第三,对分解的进度目标进行优化、排序并制定网络计划;第四对项目工作完成时间进行预估;第五,制定详细的项目进度计划表格。
(三)监控项目工作质量。为有效保证工程质量,需要管理层建立健全有效质量管理体系,对项目的每个环节进行有效管理控制,包括项目深化设计、对材料的采购和管理以及施工过程和后期的试调验收等。做到时刻掌握施工质量信息,做到全员、全面、全过程质量控制。
(四)管理项目成本。为保证项目成本控制在预算范围内,要做好前期项目成本管理工作,包括前期项目的成本计划和预算,还要做好项目实施过程中项目成本的控制。项目管理者应对项目成本进行有效地规划,要将成本控制在预算之内,还要选用节能材料或能够二次使用的材料,以节约项目成本。
(五)协调项目的组织体系。目前,我国大多数建筑智能化工程的项目管理组织体系一般采用项目经理负责制,随着近年来工程项目的发展,项目管理组织结构也有了新的形式,如职能型组织、项目型组织、复合型组织等。每个组织都有其特点,对项目组织资源的利用程度也有所不同,项目管理者要根据智能建筑施工的特征对项目管理组织的类型进行合理选择,寻求最适合项目管理的方案。
四、如何正确的实现智能建筑的项目管理工作
(一)建立“进度、质量、成本”三控制体系
1.制定可行的进度计划
“凡事预则立,不预则废。”需在计划的内容与深度上充分考虑各种资源分配、不同专业间配合等因素,并留有余地。计划控制的措施之一是定期召开项目例会(技术会议、协调会议等),让相关负责人了解和掌握各个阶段的进展情况和需要解决与配合的问题,并形成会议纪要下发,以利于会后整改和监督检查。
2.建立严格的质控系统明确各级质量岗位职责和责任人,做到有奖有罚
凡对工程质量有较大影响的活动(节点)均以程序化的形式进行,使其受控,并留有详细记录。做好“三检”等质量验证工作。对每个节点(如在“安装与调试”阶段)都应设定拟达到目标、成果验收程序以及必要的反馈渠道,并视不同的工作状态填写不同的表单(如工序检测表/不合格品/返工单)。
3.树立良好的成本意识
在系统设计及施工准备阶段就开始对工程技术方案和施工组织方案进行评审和优化,以增强方案可行性,杜绝返工和提升施工效率、降低成本。在实施过程中要认真统计和核实工程量的增减;慎重对待工程争议和学会有技巧地提出索赔申请。要通过良好的现场物料管理与二次利用以降低工程成本。
(二)建立项目部门内外的一个组织协调模式
建立该协调模式目的是建立起和谐的人际关系,形成团队间的密切合作。协调的内容包含人际关系、组织关系、资源供求、信息交换等。内部关系主要通过管理制度等来规范实际操作。外部关系可采用商谈、交流、协议、沟通等多种方式进行。
(三)控制和管理争执
对出现的问题或冲突应多协商少争执,通过友好协商尽量平衡和满足各方面的利益。无论是现场施工的产品堆放、设备安装、成品保护以及不同工种的交错施工;还是园区内外综合管线的路由与布置、中心机房与设备间位置、终端设备定位和取电方式等都存在着广泛的协商内容。以“报警与视频监控”施工为例,如何确定前端探测器和摄像机的点位、度与成像角度,电源供应方式,相关管线的布排等诸多问题都是需要与业主和相关单位协商处理,并达成一致。须加强专业与工种之间的协调配合,以减少纠纷及推诿,提高施工效率。
结束语
建筑智能化作为一个极其复杂的系统工程,它由多门学科、多种技术结合而成。随着社会经济的不断发展,随着智能建筑技术和产品的发展和应用,智能化建筑有着良好的发展前景。在发展过程中,通过加强控制力度,培养专业人才等方式来促进我国智能化建筑的发展,提高建筑企业的经济收入具有至关重要的作用。
参考文献:
[1]吴智卿.论建筑智能化有序管理和发展的重要性[J].上海建材,2014,03:33-34.
智能化教学方案范文6
关键词:建筑智能化;计算机;应用
前言
计算机应用范围越来越广阔,被社会各行业广泛利用,21世纪是一个网络信息技术发展时代,拥有计算机技术是每个优秀人才必备的技能,逐渐被各行业重视。计算机技术运用在建筑行业,不仅提高了该行业的工作效率,更是改变了建筑行业的工作模式,成为建筑中
一、建筑智能化的含义
(一)建筑智能化将计算机科学技术、通讯技术、控制技术等与建筑艺术结合起来,创造一个先进的、安全性高、方便灵活的建筑环境,从狭义角度讲,是将计算机技术运用在建筑行业中,连接科学网络技术与建筑行业,促进现代建筑智能化发展,如今,已经成为建筑发展的主要方向。
二、计算机技术的含义
(一)计算机技术基于互联网之上,可以获取人们需要的各种信息,促进人与事物之间的交流,占据信息智能化的主体地位,实现软件设备与硬件设备的有机融合。计算机的发展带动许多行业的发展。是改变世界通讯模式的主要技术。
三、智能化建筑的功能
(一)提高人们的生活质量,人们对生活水平的要求不断提高与计算机技术的恰当应用,因此,造就了智能化建筑,不仅提高了自身工作能力,也改善生活质量。
(二)具有非常高的“工作能力”,对于及时数据可以快速处理。
(三)能够统一管理建筑内的电子系统,比如:室内温度、排水功能、电力输送、防盗系统、照明等功能。
(四)具有相对稳定性与扩展性,根据需求调节功能,自动升级系统,成本较低,经济实用,并且环保。
四、建筑智能化中运用的计算机技术
(一)CAD技术运用,我国建筑结构充分利用了CAD技术,不仅解决了传统建筑结构中的设计问题,还提高了建筑结构水平与创新。利用CAD制图能精确计算建筑结构的平面与空间大小,不仅实现建筑结构设计的智能化,并且减轻了设计工作人员的负担,提高工作效率。由于信息技术的不断发展,我国CAD制图软件受到建筑设计人员的广泛利用,在建筑结构设计中能快速高效的完成结构设计,克服传统结构设计中的难点,操作简便许多。
(二)数字技术运用,主要基于计算机信息技术,将其取代事物作为基础条件,通过互联网信息实现信息传递。数字化概念一直是我国各行业关注的话题,数字化对于人们生活具有十分重要的意义,对建筑工程行业也有巨大作用,利用数字化技术,创新更多建筑类型,形成多元化的智能建筑,比如,工作可以在任何地点进行信息搜索,无需在办公场所进行收集,扩大了工作地点范围。同时,数字化技术的应用,能够承担建筑部分功能,创造更多的建筑形式。
(三)虚拟现实技术运用,虚拟现实技术是信息时展产物,一种新型技术,主要利用计算机技术构造一个虚拟的三维空间,通过三维空间提高用户的感官真实感,能够有效运用计算机技术改变环境,虚拟技术具有交互性特点,充分体现人类的丰富想象力与创造力。是实用性非常高的技术,在建筑行业广泛利用,工作人员可以不断创新设计虚拟空间,让用户从多个角度感受建筑物的魅力,提出自己的需要,加强与工作人员的交流。利用三维技术,能够转换不同设计方案,提高建筑物的创新。
五、计算机技术的智能化建筑分类
(一)智能化居民住宅建筑,连接住宅建筑内的网络设备、通信设备,从而实现系统统一管理各种功能的使用与搭配,提高住宅居民的生活质量与便利性。
(二)智能化学校,智能化学校正在逐渐发展,大多数学校都已安装多媒体教学,适应教学需求,提高教学质量。未来计算机不断发展,智能化学校会不断增多,通过互联网普及教学知识,教师可以通过网络进行虚拟教学,布置作业、考试等。
(三)智能化医疗机构,主要体现在网络信息化,在医院的管理系统上引入智能化管理系统,提高医院诊断率,可对药品进行系统化管理,极大提高了医院的工作效率,并且可以使不同地方的名医在网络上会诊,增加医学界的交流。
六、计算机技术在智能建筑中的应用分析
(一)智能建筑自动化系统,BAS是楼宇自动化系统中主要代表。主要负责整个楼宇的水电、安全、电梯、灯光等统一管理,可以根据环境改变以预设的参数进行自动调节,节省人力与物力,提高生活品质。CAS系统是通信自动化系统中最常见的,主要确保各类图像、数据、音频能够即时沟通与传递,也可以连接外界的网络与内部网络,从而实现世界各地无间断通信。OAS系统是办公自动化最主要的系统。包括物业管理系统与办公设备系统,主要针对常用办公所需要的模块,例如文字处理、编辑排版、电子表格、辅助决策、文字处理等。结构化处理系统,主要是实现建筑物之间的网络信息传递,可以交流实时语音信息、数据等,同时,可以联系外部网络信息与建筑物网络,实现多功能结合。
(二)建筑智能化中的通信设计,在智能化建筑中,需要注意:①网络平台,可以根据不同的智能化功能的需求来转换系统应用,可以对重复数据进行备份处理,在外接设备实现完美连接。②安全与应用系统,根据智能化建筑功能需求,选择建立于实际办公自动化情况的安全系统,以保证各种建筑工程项目顺利开展。同时实现办公的电子化,节约成本,减少资源浪费,根据运行系统的安全需求,选择合适的防火墙和杀毒软件。
结束语
在智能化建筑设计中,计算机技术是非常关键的因素,它的效用产生与功能运作是建筑智能化的决定因素。社会生产力的发展,建筑智能化的出现是社会发展的必然形态,近年来,我国在建筑智能化上取得较大突破,其市场也逐渐扩展。建筑智能化离不开计算机技术,为了保证我国智能化建筑的可持续发展,必须不断创新计算机技术,结合科学知识,不断提高建筑工作人员的专业技能。
参考文献
[1]刘亚飞. 计算机应用技术与建筑智能化的发展探究[J]. 产业与科技论坛,2015,15:67-68.
[2]杜群. 计算机技术在建筑智能化中的应用研究[J]. 自动化与仪器仪表,2014,04:18-19+23.
[3]潘俊强. 智能化建筑中的计算机科学与技术应用[J]. 信息安全与技术,2014,06:91-93.