六、典型教学案例
案例一
1.知识点
项目一:中央空调继电接触控制技术。
训练内容:熟悉实训室现有实际中央空调设备的继电接触控制原理;能根据具体电路原理图查线操作,并绘制强、弱电的接线图。
2.思政目标
培养严谨认真的工匠精神、敬业精神。
3.教学过程
首先,提出问题。如何实现远程监控中央空调系统设备?信号是如何实现传递的?需要哪些硬件设备和系统架构?
其次,实物认知。认知实际中央空调系统和自动控制系统实物及系统架构。
再次,讲解。现场将工程图纸与实物一一对照,进行讲解,初步建立感性认识,讲解系统架构、硬件组成等。
复次,学生实操。领会系统架构,深化认知图纸与实物的关系,绘制强、弱电信号传递图纸。根据实际的中央空调系统和自控系统实物,对照具体设备与复杂图纸的对应关系,完成绘制四类不同强、弱电信号传递的图纸任务,从而熟悉强、弱电系统、控制系统的硬件及组成。因训练综合性很强,涵盖了学生的多门专业课程,对学生的难度大,而且学生必须认真查找两套图纸,即强电图纸和弱电图纸,找到其一一对应的关系,才能正确绘出信号传递图纸。让学生在做中体会,切身感受严谨认真的工匠精神和敬业精神的重要性。
最后,引导。学生完成项目任务后,教师课堂引导总结工匠精神、敬业精神的重要性,引导学生将所学到的知识和技能转化为内在德性和素养。
4.学习资源
①北京联合大学建筑环境智能控制技术实训室中央空调系统竣工图纸(全套);
②北京联合大学建筑环境智能控制技术实训室中央空调自控系统竣工图纸(全套);
③北京联合大学生化学院建筑环境与能源应用工程教研室编著:《建筑环境智能控制技术》,2018年版;
④段春丽、黄仕元主编:《建筑电气》 (第2版),机械工业出版社2016年版。
案例二
1.知识点
项目五:BAS设计综合训练——方案设计、软件编程、调试。
2.思政目标(https://www.daowen.com)
①传递节能、环保的绿色生态理念、爱国情怀、友善思想,启迪学生诚信守善的品德;
②促进团队合作意识;
③促进严谨认真的工匠精神、敬业精神的深化。
3.教学过程
针对上述的三个目标,分别进行说明。
第一,通过实例讲解,传递节能、环保的绿色生态理念、爱国情怀,启迪学生诚信守善的品德。
首先,问题提出。楼宇自控工程师的工程设计理念是什么?方案设计应以何为理念?如何站在更高、更全面的高度进行方案设计?
其次,引领。方案设计理念:以节约能源、节省人力、绿色环保、爱国护国、造福子孙后代的友善、大爱情怀为理念。
阐述:BAS主要通过自动控制方案来控制如暖通空调、照明、变配电、给排水等设备,为人们提供如风、水、电等和谐舒适的生存环境,使大楼具有智能建筑的特性。这些设备数量多,位置分散在各楼层和各个角落,监控点数多达上千个以上。采用BAS,就可以合理利用设备,加强楼内机电设备的现代化管理,节约能源,节省人力,确保设备的安全运行,并创造安全、舒适与便利的工作环境,提高经济效益。
总结:BAS设计理念可分三个层次:首先要满足对设备的自动控制,确保设备的安全运行;其次,在此基础上,节约能源、节省人力、绿色环保;最后上升到以爱护地球、爱国护国、造福子孙后代的友善思想和大爱情怀为出发点进行设计。
最后,案例讲解。方案设计的立足点不同,产生的效果、耗能、运行费用就不同。方案设计好了,能够节约能源,而节约能源带来的结果就是减少环境污染、绿色环保。将绿色环保理念落到实处,是专业操守、专业素养、爱国情怀的体现,可以为社会带来和谐,为未来儿孙造福。同时不同的设计方案,造价也会差异很大,教育学生要有诚信守善的美德,不受金钱名利诱惑。
第二,小组分工协作完成方案设计、软件编程、调试等过程,促进同学们团队合作意识、友善精神的深化。
采用学生专业知识高低互补组合的小组构建方式,以强带弱,分工协作,组长分配工作,充分考虑同学们的各自特点和能力,组内团队合作,有效沟通,相互理解、相互包容,构建和谐友爱的团队关系。同时需要每组同学分工合作、和谐统一,才能最后完成整个设计任务。
第三,通过小组分工协作,完成方案设计、软件编程和调试等过程,促进学生严谨认真的工匠精神、敬业精神的深化。
方案设计和软件编程、调试工作是一个环环相扣的过程,即方案设计中的监控点数统计、监控原理图的绘制,是控制逻辑软件编程的基础,而软件编程又是离线调试和在线调试的基础,需要同学们非常严谨且认真地对待每一个环节。软件编程需要组内、组外不断地相互探讨、研究,且软件编程涉及三个软件之间的衔接、搭建,才能初步完成。离线调试通过后,再与中央空调模拟板的控制器连接进行在线调试。
上述任何一个环节出错,都会导致在线调试出现问题。同学们在这个过程中,通过具体的实际操作过程,充分体会严谨认真工作态度的重要性,体会敬业精神的重要性,否则就会不断地返工,不断地排查。课程中各个小组都加班加点地进行调试。在课后的调查问卷中,同学们认为严谨认真的工匠精神、敬业精神是自己未来工作必需的品质。由此可见,实训课程对学生的德性和素养的内化起到了积极的作用。
4.学习资源
①北京联合大学生化学院建筑环境与能源应用工程教研部编著:《建筑环境智能控制技术》,2018年版;
②北京联合大学生化学院建筑环境与能源应用工程教研部编著:《相关产品设备样本汇编》,2018年版;
③卿晓霞、李楠、王波编著:《建筑设备自动化》,重庆大学出版社2009年版。