自动化专业开设建筑设备类课程的探索和实践

摘要：本文探讨了自动化专业开设建筑设备类课程的必要性和可行性，并给出具体的教学内容和采用的教学方法，介绍了课程的配套实验体系，三年的教学实践表明，自动化专业开设建筑设备类课程达到了预期的培养目标，毕业生能较好地适应就业市场的需求。

关键词：自动化 建筑设备 课程

中图分类号：G642.3 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.101

1 引言

随着科技的迅速发展，人才市场对高校毕业生独立工作和解决问题的能力要求也越来越高，高等教育应主动适应社会建设的需求，切实培养复合型、实用型和高素质的人才，要实现这一目标，就要求我们将培养方案和市场需求紧密结合起来，设置关系密切的课程，拓宽培养对象的知识面，提高其综合素质，使其具有跨学科知识能力，从而增强毕业后的就业能力。

近年来，随着我国高层建筑的迅猛发展，大量现代信息技术的应用，对掌握建筑智能化技术的复合型人才的需求相当旺盛，并呈逐年上升的趋势[1-2]。为了适应就业形势的需要，笔者所在教研室在自动化专业的大四阶段设置了楼宇自动化专业方向。楼宇自动化是一门有关智能建筑方面的新型交叉学科，涉及建筑设备、自动化、计算机控制技术等[1]，在自动化专业应加强建筑设备的课程，使学生对被控对象有较深入的了解，面向智能建筑系统单体（如建筑设备监控），培养楼宇自动化方面的复合型人才。然而，目前许多自动化专业的大学生并不一定了解建筑设备的工作原理、控制方法及控制过程，因此，对于自动化专业学习建筑设备类课程在知识结构方面是必要的。

2 教学内容及方法

建筑设备类课程工程应用性强，涉及多个学科的知识。在自动化专业开设该课程的目的是使学生了解建筑设备的基础知识，继而深入理解各种建筑设备自动化系统的监控原理、功能和相互集成模式，并能初步掌握建筑设备自动化系统的方案设计。

2.1 教学内容

教学内容主要由建筑给排水系统及其设备自动化、暖通空调系统及其监控、其它建筑设备的自动化三大部分组成，知识模块的组成如图1所示。

图1 《建筑设备自动化》课程内容结构框图

2.2 教学方法

由于《建筑设备自动化》是楼宇自动化的核心课程之一，涉及知识跨多个学科、多专业，而学时相对较少[3]。因此，我们按“ 轻理论、重应用”的原则，对课程内容进行安排。

“轻理论”是指在有限的学时里面尽量简明扼要地介绍，并做合理的学时分配。主要涉及到两部分内容：第一，建筑设备及自动化的基础知识，主要包括热工基础、流体力学基础、制冷系统的基本原理等，我们只需要简单介绍即可。第二，建筑设备（如给排水设备、暖通空调设备）的工作运行原理，关于这方面的知识，自动化专业的学生可谓是一窍不通，因此在授课时可稍微较前者多安排学时，力求在较短学时内，让学生对这些设备的运行工作过程有感性认识，该部分内容侧重实验室教学，通过实物让学生了解各设备的具体名称、相互连接关系、系统工作流程等。

“重应用”即在理论知识的基础上，重点掌握各种类型建筑设备的监控原理，将授课内容与实际工程相结合，能自主设计监控系统。比如：能根据各建筑设备的监控要求，确定系统的控制方案，绘出大楼建筑设备自动化系统的控制网络图，掌握传感器、阀门和执行机构的选型，设计各个子系统被控设备的监控原理图、并对输入输出的控制点数进行统计[4]。

3 配套实验

理论教学方式无法使得学生全面了建筑相关设备的结构及运行过程，而组织学生现场参观实际的系统涉及安全问题，但实验教学又是综合培养学生知识、能力和素质的重要环节，可以培养学生的动手能力、创新能力和理论联系实际的能力[5-6]，因此实验室是开设本课程教学的保障条件，本课程的实验教学致力于让学生了解建筑的常用附属设备，了解各设备的组成与安装，并对该系统中用到的各类传感器、执行器及控制器等的形式、功能及安装方法有感性认识，进而通过实践掌握智能楼宇中的建筑设备涉及的各种自动化技术，根据本校的实际情况，配套实验室的平面图布局如图2所示。

目前开展的实验教学项目如下：

①理论教学项目：建筑设备基础、暖通空调系统自动化、智能建筑设备自动化、楼宇自动化系统、楼宇智能化系统集成和计算机控制技术等；

②实践教学项目：上述课程的实验、BAS实训、课程设计、综合技能实训和毕业设计；

③技能培训项目：开设学校及社会人员培训课程，如楼宇自控技术培训、智能楼宇管理师（员）培训。

图2 实验室平面图

4 结束语

在自动化专业开设《建筑设备自动化》课程，通过精心组织授课内容，收到了预期的教学效果。从历届毕业生的情况来看，该专业方向的毕业生既精通自动化专业，又具备建筑自动化系统相关知识，能够应用到实际工程中，很好地适应就业市场。因此，自动化专业开设建筑设备类课程可以提高学生的综合素质，拓宽学生的知识面，对提高学生的工程素养具有重要意义，对提高学生运用自动化知识的能力起到了十分重要的作用，随着各教学环节的改进和完善，其效果会越来越显著。

参考文献：

[1]王娜，王俭，刘西建，段晨东.智能建筑交叉学科专业建设的探索与思考[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2004，12（4）：71-73.

[2]董春桥，袁博，张亚男，徐玉党.“建筑设备自动化”课程建设探讨[J].暖通空调，2006，36（7）：49-51.

[3]杨绍辉.建筑设备自动化系列课程教学内容的优化整合[A].第六届全国高等院校制冷空调学科发展与教学研讨会[C].2010：237-241.

[4]鲁祥友.“建筑设备自动化”应用型课程建设[J].中国电力教育，2010，（16）：98-99.

[5]余志强.建筑设备监控系统综合实训室的规划设计[J].实验室研究与探索，2009，28（3）：159-162.

[6]张广丽.“建筑设备自动化”课程开设现状及展望[J].中国电力教育，2011，（35）：122-123.

作者简介：陈薇（1984-），女，江苏南京人，硕士，助教，研究方向为楼宇自动化，南京航空航天大学自动化系，江苏南京 211156