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有关楼宇自动化工程技术专业建设与改革研究
摘要:智能建筑作为现代建设技术的核心,是未来建筑的发展方向。我国智能建筑取得了快速的发展,对专门从事智能建筑相关技术工作的专业技术人才的迫切需求。文章介绍了智能建筑、楼宇自动化的发展,智能建筑专业教育现状,以及针对楼宇自动化工程技术高职专业,介绍了专业培养目标、培养方案。关键词:楼宇自动化工程技术;专业建设;培养方案
一、智能建筑的发展
智能建筑是智能建筑技术和新兴信息技术相结合的产物,智能楼宇利用系统集成的方法,将智能型计算机技术、通讯技术信息技术与建筑艺术有机的结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其功能与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要,并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。它已经成为建筑行业和信息技术共同关心的新领域。智能建筑是不是特殊的建筑,它主要由4A组成 即BA大楼自动化系统(Building Automation System)、OA办公自动化系统(Office Automation System)、CA通讯自动化系统(Communication Automation System)、SA安全自动化系统(Security Automation System)智能楼宇自动化的各个子系统之间是相互协调的,具有互操作性,因此,还需要有一个能实现集中管理与协调的系统,以便各个子系统能有机地集成在一起,共同构成建筑物的自动控制网络。楼宇自动化系统(BAS)对整个建筑的所有公用机电设备,包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统,进行集中监测和遥控来提高建筑的管理水平,降低设备故障率,减少维护及营运成本。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇机电设备监控系统,作为智能建筑楼宇自动化系统非常重要的一部分,担负着对整座大厦内机电设备的集中检测和控制,保证所有设备的正常运行,并达到最佳状态。
智能建筑自1984年1月出现以来(美国康涅狄格州哈特福德市的都市大厦),在欧、美、日及世界各地得到迅速发展,其中以美国、日本兴建最多。目前,美国有智能大厦几万幢。日本自1984年以来,在许多大城市建设了“智能化街区”、“智能化群楼”,新建的建筑中有80%以上为智能化建筑。新加坡政府为推广智能建筑,拨巨资进行专项研究,计划将新加坡建成“智能城市花园”。印度也于1995年起在加尔各答的盐湖开始建设“智能城”。其他国家如法国、瑞典、英国、泰国等国家也不断兴建智能建筑。中国大陆第一幢智能大厦是1989年建成的北京发展大厦。1986年智能建筑被列为国家“七五”重点科技攻关项目。1992年中国进入了智能大厦的高速发展阶段,其发展速度和规模在世界上绝无仅有。目前,全国已有上千幢智能大厦据报导,我国现有智能建筑领域的集成商超过2000家,智能化工程总量几乎占了世界的一半。智能建筑在中国已成为建筑市场的大趋势,也是建筑业中新的“经济增长点”。各类建筑(楼、馆、场等)的智能化工程投资,约占工程总投资的5%-8%,有的已高达10%。智能建筑这个新的“经济增长点”促成智能建筑相关企业迅速增长。粗略估计,目前全国从事智能建筑的企业超过3000家,产品供应商近3000家。中国有152家设计院和127家系统集成商具有智能建筑专项设计资质。
智能建筑是建筑发展的必然方向,可以预见,不久的将来,所有的建筑都将是智能建筑。这是由时代要求所决定的。10多年来,我国的智能建筑有了很大的发展,只要我们明确智能建筑的建设目标,坚持各种规范和标准,开发更多、更成熟的产品和系统,进一步规范市场,严格把好系统测试和验收关,我们智能
建筑行业将会有更好、更快、更大的发展。
随着文明的进步,人们对工作与生活的环境要求不断地提高,建筑物的功能与相应的标准也逐步提升。智能建筑作为现代建设技术的核心,面临着新的挑战。智能大厦、智能住宅、智能小区、智能城市的出现和发展已势在必行。越来越多的技术人才投入到智能建筑的建造、管理和维护工作之中, 已是现代社会发展的必然趋势。
二、目前高校智能建筑相关专业教育现状
目前许多高校陆续开设了智能建筑技术的课程。在大部分的工科及建筑类院校,或者有建筑学院建筑设备专业的院校,都会开设这类课程,叫“智能建筑系统”、“智能建筑”,或者叫“楼宇智能化”、“楼宇自动化”,内容有些差异。这个课程对学生能力的培养是很有好处的,它通过对建筑智能化中强电、弱电、硬件、软件、高频、低频、视频、音频等的整合应用,一方面把在其他课程未学过的内容补充进来,拓宽了学生的专业面,更重要的是能提高学生的综合应用能力。
普通高等教育没有楼宇智能化工程技术专业,智能建筑行业关键技术研究与开发得不到学科人才支持在智能楼宇较发达国家和地区,较早就在普通高校与职业教育院校成立了培养楼宇智能工程技术人才的相关专业,如英国、香港、台湾已经形成从职高、高职专科、本科、硕士直至博士完整的人才培养体系。国内智能建筑的迅速发展对专门从事楼宇智能化相关技术工作的专业技术人才的迫切需求,引起很多高校的高度关注。普通高校自2000年以来,主要基于“建筑环境与设备工程”或“电气工程及自动化”或“建筑电气工程”等本科学科专业,开设“楼宇智能化”专业方向,探索培养楼宇智能化工程技术专业人才的课程方案。但受普通本科学科专业范畴限制,仅以专业方向来培养跨多学科新技术应用的“楼宇智能化”专门人才,不能满足行业对楼宇智能化关键技术研究与开发人才的需求。
高职楼宇智能化工程技术专业人才培养课程体系,与行业急需人才的规格不相适应,在2004年高职规范专业目录出台前,高职院校的专业设置比较杂乱,专业名称不统一,曾出现过“楼宇自动化”、“智能建筑”、“楼宇智能化”、“楼宇自动化管理”、“现代建筑自动化”等多个名称。2004年以后专业名称统一为“楼宇智能化工程技术”。
各高职院校开设新专业,都是以原有专业为基础进行一定程度的改造、扩充、延伸,逐渐成立一个新专业。据调查,高职院校该类专业的形成主要有四种情况。一是由电气类、机电类、电气工程与自动化、机电一体化、工业自动化等专业改造而来。二是由暖通、空调、建筑环境专业等增加一些自动控制类课程改造而来。三是由建筑类学校的工民建、建筑电气专业改造而来。四是由管理类、物业管理、酒店管理等专业延伸而来。正是由于各高职院校楼宇智能化工程技术专业历史沿革不同,导致各学校培养方案、培养目标大不相同。有的偏重电气方向,有的偏重机械方向,有的偏重管理方向,进一步导致在专业课程设置上有较大差别,没有形成统一认识。人才培养课程体系的不规范,与智能建筑的迅速发展对楼宇智能化系统设计、安装调试与系统运行维护新职业专门人才的需求不相适应。智能楼宇职业培训和鉴定体系的开发建设与行业巨大的从业人员数量需要提高。智能建筑行业从业人员数量巨大但操作人员技能水平很低,其中一个根本原因是智能建筑是20世纪90年代以后才在中国迅速发展起来的新行业,全行业各层次专门人才整体缺乏,导致从国家到地方职业培训与鉴定体系的开发建设速度大大滞后于行业发展。“智能楼宇管理师”是2004年3月国家公布的第三批新职业资格之一,2006年国家刚公布该职业资格标准,相应职业培训与鉴定考核体系正处于加速开发阶段。目前,上海地区服务于地方的智能楼宇职业培训与鉴定基地初步建成,而天津市、深圳市正在规划建设市级智能楼宇培训鉴定基地。根据对智能建筑系统结构组成及特点的分析, 以及对该专业人才需求情况的调查分析可知, 楼宇智能化工程技术专业的知识结构和能力要求应为: 在了解智能建筑系统结构组成的基础上, 掌握BA 系统各部分的组成、监控原理及其安装调试技术, 掌握常用智能设备的性能及其安装调试技术,掌握综合布线系统的组成及其施工技术, 了解相关工程的施工管理知识, 熟悉智能化建筑物业管理的基本知识以及智能化系统运行维护的知识, 具有相应的运行维护和管理能力。该专业的人才需求主要体现在四个方面:1)楼宇智能化设施的安装施工;2)楼宇智能化设施的运行管理与维护;3)智能化楼宇物业管理;4)智能型楼宇设备及智能型电器产品销售与技术服务。楼宇智能化工程技术专业涉及电子技术、计算机技术、网络技术、控制技术和建筑技术等多个领域, 具有技术领先、人才适应面广、技能素质要求高等鲜明的特点。
三、楼宇自动化工程技术专业培养目标
本专业培养与社会建设需求相适应,德、智、体、美、劳等全面发展;具有良好的职业道德和思想品质;掌握从事楼宇智能化设计与管理工作所需要的文化基础知识,专业技术知识和操作能力,有健康体魄的,具有全面素质和综合职业能力的,直接在生产、服务、技术和管理第一线工作的为祖国社会主义现代化建
设服务的实用型专业人才和劳动者。
通过系统培养,使学生掌握楼宇智能化技术(中央空调、电梯技术、消防联动控制、通信、监控、保安防盗系统等)必备的基本理论和技术基础知识,具备从事楼宇设备及智能系统的施工、技术改造和运行维护管理等方面的能力。本专业着眼于培养从事楼宇智能化系统的设计、安装与维护以及管理工作的高级技术人员和操作人员。学生通过三年的系统学习及强化训练,具有扎实的专业基础知识,较强的实际操作能力。学生毕业后能从事大型宾馆、写字楼、商场、医院等单位的电梯、空调、消防报警、闭路监控等维护与管理等工作;能从事高档次小区智能化电气设备的设计、安装、调试以及日常管理与维护等工作;能从事高等职业技术教育部门的实验、实习教学指导及仪器设备的维护等工作;能作为高一级工程技术人员的助手,从事有关楼宇智能化技术和产品的开发和研究工作;能从事商业企业有关电气产品的维修保养等售后服务工作。
四、楼宇自动化工程技术专业培养方案
(一)学制
三年,高职
(二)课程体系
专业课学时占总课程学时的67.7%,含专业技能课和专业实践课。实践教学时数占总学时数的41%,实践教学分为实验、实训、课程设计和毕业设计,采用课内实训、校内集中实训和校外生产实习等三种不同模式。把一些基本技能的实训融入到课程教学内容中,淡化了理论教学与实践教学的界限,力求做到理论教学与实践教学的有机结合。必修课占89.8%,选修课占10.2%。课程类别分为综合素质必修课、综合素质选修课、技能必修课、技能选修课、技能提高课
专业课程:电路基础、电子技术基础、电气控制与可编程控制器、单片机原理与应用、计算机网络技术、计算机高级语言、建筑制图、空调制冷与维修、楼宇自动化技术、实用电梯技术、楼宇计算机控制系统、楼宇智能化综合布线、市场营销、物业管理、消防技术等。
实践环节:电工技能训练、电子技能训练、焊接与钳工实习、电气控制实训、单片机设计、PLC实训、CAD实训、楼宇自动化设计、综合布线设计等。
(三)毕业标准及说明
毕业生应修完所有的必修课程并合格,且获得最低毕业学分160,并获得两个以上的中级职业资格证书,其中一个应为维修电工、家电产品维修工、电梯维修工中的一个。