智能化专业范文1
关键词:智能建筑;建筑电气与智能化;课程体系;培养计划；专业规范
中图分类号：G622.0文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)10-2317-03
The Construction of Curriculum System for Building Electrical and Intelligent Major
ZHANG Zhen-ya
(School of Electronics and Information Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230026, China)
Abstract: The building electrical and intelligent major is one of testing majors in civil engineering disciplines and the major is related to electricity demand in the civil engineering practice. To plan the new education scheme for building electrical and intelligent major in our school, the new construction for the curriculum system of the mayor is discussed in this paper. With the premise that the new curriculum system should meet the discipline standard for building electrical and intelligent major, the role of practical aspects for personnel training is emphasized while the integrating of school characteristics is considered in the new curriculum system. Because the new curriculum system is set up with the considering of the teachers status of college, The organization of teaching can be organized easily and the improvement of teaching quality can be predicted while the needs of civil engineering practice are meet.
Key words: intelligent building; building electrical and intelligent major; curriculum system; education scheme; discipline standard
“智能建筑”[1-2]以建筑为载体，在配置为建筑服务的与能源、环境有关的各种建筑设备的同时一般还需要配置自动控制、通讯、办公系统、计算机网络。智能化建筑是一个国家、地区科学技术和经济水平的综合体现之一。虽然目前我国智能建筑技术总体水平已接近21世纪的世界水平，国际上最先进的智能建筑技术设施在中国建筑物中都有应用，但是，调查显示，我国“智能建筑”智能化系统的无故障运行率、节能增效的实际情况与预期的要求有较大差距。各个层次的智能建筑设计、施工建设、运行管理的专业化人才缺乏是产生这些问题的主要原因之一。“智能建筑”功能的发挥以大量的能源消耗为基础，事实上，建筑领域是我国乃至全球能源需求增长较快的领域，目前，我国建筑能耗约占全社会总能耗的三分之一，而且，随着工业化和城镇化速度的加快，这一比例还将上升。为促进经济社会的可持续发展，建立资源节约型、环境友好型社会，实现国家确定的节能减排约束性指标，建筑节能将发挥越来越重要的作用。但是，由于在保障新建建筑符合节能标准、促进既有建筑节能改造方面，任务更加繁重，专业人才的缺口更加突出。
在建筑物的规划、设计、施工、使用以及维护的全过程，通常涉及到城市规划、建筑学、结构、水、暖、气（汽）、电等工程领域，除了“电”以外，这些工程领域可以被我国许多高等学校设置的土建学科中的建筑学、城市规划、土木工程、建筑环境与设备工程、给水排水工程等专业锁覆盖。为填补了目前土建类学科中“电”专业的空缺，2005年起“建筑电气与智能化”专业[2-7]作为土建类学科的新增试办专业（专业代码080712S）被批准纳入本科专业目录。该专业培养对象不但要掌握侧重于强电的建筑电气基本知识，还应具有适应于信息时代的弱电技术；专业定位不但是“智能+建筑”，更要注意“建筑节能+环保”；即定位于“建筑+电气+信息+节能”。该专业承担着建筑电气与智能化领域设计、施工、运行、维护高级专业技术人员的培养任务，人才数量和素质直接关系国家建筑节能事业的发展。
1课程体系建设
1.1课程体系建设原则
建筑电气与智能化专业人才的培养总体上要体现素质教育、专业知识传授、应用能力培养协调发展的原则。素质是人才培养的基础，专业知识是人才培养的载体，应用能力是人才培养的核心。应用能力需要通过专业知识的传授和必要的实践环节来培 养。要遵循教育和教学的基本规律，学生素质的提高、应用能力的培养是在一个循序渐进、系统知识体系的传授中逐渐培养出来的。学生通过系统的专业知识学习和实践，掌握专业的基本理论和技能，掌握科学方法论，培养学生的工程设计、工程管理和系统集成能力，建立工程规范和标准的意识，学生在获取知识的过程中形成良好的学习和工作习惯，达到一个优秀工程技术人员应具有的能力和素质。“建筑电气与智能化”专业培养的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才应素质、能力、知识协调统一，掌握电工电子技术、控制理论及技术、计算机技术、网络通信技术、建筑及建筑设备、智能建筑环境学等较宽领域的基础理论，掌握建筑电气控制技术、建筑供配电、建筑照明、建筑设备自动化、建筑信息处理技术、公共安全技术等专业知识和技术，基础扎实、知识面宽、综合素质高、实践能力强、有创新意识、具备执业注册工程师基础知识和基本能力。毕业生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。
建筑电气与智能化专业的教学组织应注意两个因素的影响。首先是科学技术的进步。影响建筑电气与智能化专业内容变化的主要技术因素来自于计算机、网络与通信、自动控制、电气与电子信息、建筑、等技术的快速发展，直接导致建筑电气与智能化技术的进步和产品更新换代。与之相适应的建筑电气与智能化专业教育的培养目标、知识体系、核心课程、教学方法和手段也必须紧跟技术的进步。其次，当今社会的教育理念也在不断地发生变化。从过去仅着眼于传授知识的观念，发展为重视创新能力的培养，重视知识、能力、素质协调发展的新型人才培养观，以及为了适应社会未来发展需求的终身教育理念等。
1.2课程体系建设规范
建筑电气与智能化专业的办学应该在确保共同基础的前提下，各本科院校应发挥各自特色，扩展专业领域，强调宽口径、多样化、抓基础、重实践的办学方向。具体的：1）人文社科类课程、公共基础类课程的设置按教育部有关规定执行。2）核心课程是必须开设的课程，其中理论学时和实验学时是保证教学质量的最低学时，各校可根据实际情况进行调整。3）选修课各校可根据学校实际情况，选择相关课程，灵活地安排所侧重的专业教学内容，以体现各校专业特色，开创各校的特色品牌。4）确保与本专业学科基础类课程相关的实验教学环节，提倡和鼓励各校按专业及特色类课程，设置相关的教学实验或实践教学内容。需要强调的是，实践教学环节在现代工科教育中占有十分重要的位置，本专业的实践教学包括培养专业基本技能的实践教学环节和培养专业核心应用能力的实践教学环节两部分。实践教学涉及课程实验、课程设计、社会实践、科研训练、教学实习、毕业设计等多种形式。建筑电气与智能化专业的课程体系由人文社科课、公共基础课、专业基础课、专业课以及实践环节五部分组成。
1.3专业课程体系建设实例
根据建筑电气与智能化专业规范对课程设置的要求，在保证必需开设的核心课程的最低理论学时和实验学时以保证教学质量的前提下，根据专业系的师资力量，结合学校的办学特色，在2011版培养计划制定时重新设置了我校建筑电气与智能化专业的课程体系。新的课程体系总结了5年来来本专业试办的经验，并参照了兄弟院校相关专业的课程体系[4-6, 8]。
表1建筑电气与智能化专业必修课
表2建筑电气与智能化专业选修课和实践环节
表1、表2给出了2011版培养计划制定时我校建筑电气与智能化专业的课程设置情况，其中，表1是必修课，表2时选修课和实践环节。表1的通识教育基础课程栏中用“*”标记的课程实际是大类学科基础课程，只是根据学校的课程教学体系规划将其归结到通识教育基础课大类；同时，表1中，大类学科基础与专业基础课程、专业与专业方向课程是本专业的核心课程，这些课程必须开设且理论学时和实验学习至少要满足建筑电气与智能化专业规范的最低要求。表2的通识教育基础课程栏中用“*”标记的课程是专业系所在学院开设的院内公共选修课程。表2中标记“”的课程是2011版培养计划增设的特色选修课，这些选修课的设置是试图在建筑电气与智能化专业的教学组织时紧跟科学技术进步的步伐。
3结论
课程体系建设是培养计划修订的重要内容，也是教学执行计划制定的基础。根据课程体现再安排教学执行计划时，需要在考虑课程的依赖关系确定开设顺序的同时，还需要考量学生每个学期的学习负担，只有这样，从源头保证教学质量才能落到实处。
“建筑电气与智能化”课程体系建设是培养计划的修订的重要内容。培养计划的修订，一方面可以在坚持办学特色的前提下保证人才培养与社会需求一致，另一方面也是在为该专业能够进入新的普通高等学校本科专业目录的努力。
参考文献:
[1]柴永茂.中国建筑智能化市场的未来[J].智能建筑, 2010(4):16-17.
[2]许锦标,万频,谷刚,曾珞亚,宋亚男.科学认识建筑智能化及其发展[J].智能建筑, 2009(4):28-30.
[3]黄清宝,彭宇宁.智能建筑综合实验室及其实验教学管理体系的建设[J].实验技术与管理,2011, 28(2):182-184.
[4]孙萍.建筑电气与智能化专业本科实践教学改革探讨[J].吉林省经济管理干部学院学报,2010 (2):109-112.
[5]孙萍.建筑电气与智能化专业人才培养与课程体系研究[J].吉林建筑工程学院学报, 2010 (2):105-107.
[6]陈黎来.应用型本科院校建筑电气与智能化试点专业建设的理论与实践研究[J].南京工程学院学报(社会科学版), 2010(3):61-65.
智能化专业范文2
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：
[1] 清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告[M].中国建筑工业出版社，2010.
[2] 徐晓宁，等. 智能建筑教学体系的探索与思考[J]. 高等建筑教育，2006，12（4） ： 82-85.
[3]黄民德.建筑电气与智能化专业教学体系的研究[J].吉林建筑工程学院学报，2012，29（6）：57-60.
[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.
[5] 徐晓宁，等. 建筑电气与智能化专业应以建筑为基础[C]//《高等学校智能建筑教学与学术研讨会论文集》建筑工业出版社，2009.
[6] 徐晓宁，等.基于网络控制的中央空调运行管理、控制与分户计费系统[J]. 建筑科学，2009，25（6）： 65-67.
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：
智能化专业范文3
（1．南开大学计算机与控制工程学院，天津300071；2．天津市智能机器人技术重点实验室，天津300071）
摘要：针对智能科学与技术新兴本科专业建设过程中缺乏能够突出专业特色，体现课程内容连贯性的实验教学问题，提出“空地一体化多机器人协调控制”智能化特色实验教学内容，介绍如何以引导学生通过分组协作的方式进行实验，增强其对分布式部署的飞行与地面移动机器人系统的控制、通信、规划、协调等相关技术的了解与掌握。
关键词 ：智能科学与技术；特色实验；机器人；空地一体化；多机器人协调控制
基金项目：南开大学2014年新专业建设立项项目；南开大学2014年本科重点教学改革项目。
第一作者简介：王鸿鹏，男，副教授，研究方向为智能机器人技术，hpwang@nankai．edu．cn。
0 引言
“智能科学与技术”专业是一个新兴的交叉学科专业，需要不断完善专业建设和深化教学改革，既要注重加强学生的综合素质，也要注重培养学生的特色专业能力，从而将学生的跨学科知识转化为综合实践创新能力。
我们所探讨的智能化特色实验教学，是通过建设分布式部署的飞行与地面移动机器人系统，构建多机器人／多智能体协调控制实验平台，指导学生进行分组研发与实验，将智能技术、智能工程等课程中所讲授的人工智能、机器视觉、机器学习、智能计算、复杂系统控制等内容纳入到本实验教学中，促进专业课程教学内容之间的有效衔接，启发学生的科学研究思维，提升技术研发能力。
1 智能化特色实验的开设时机
南开大学“智能科学与技术”专业始建于2005年，首届本科生于2010年毕业。在10年发展历程中，智能科学与技术专业借助于南开大学文理并重，基础宽厚的学科优势，以及发展现代工学、突出应用与创新的办学特色，依托于计控学院自动化与智能科学系、机器人与信息自动化研究所、计算机科学与信息安全系等单位，在课程体系设计、教材建设、专业实践等方面均取得了长足的进步，目前已培养出5个年级的具有光、机、电系统综合知识、具备较强适应能力、能够在相应领域从事科研、开发、管理工作的高级工程技术人才，学生毕业后去向较为理想。
在智能科学与技术专业的课程体系方面，南开大学近年来将“智能技术”课程调整为“机器视觉”“机器智能”两门专业必修课程，分别安排在二年级下学期与三年级上学期，在三年级下学期安排“智能工程”“机器人学导论”专业必修课程，以及“智能移动机器人导论”英文特色选修课程。
为加强学生实践环节与扩大学校的国际交流，从2013年开始南开大学实行夏季小学期，我们所设计与开展的“空地一体化多机器人协调控制”实验已纳入到开设于大三夏季小学期的“智能专业实践”特色课程中，在4周时间里集中进行。此时学生已经掌握自动控制原理、现代控制论、计算机数据结构等自动化、计算机相关课程与机器视觉、机器智能、智能工程、机器人学等智能专业特色课程知识，这些知识的学习与能力的训练为学生进行智能化特色实验奠定了理论与实践基础。
“空地一体化多机器人协调控制”实验能够增强学生对分布式部署的飞行与地面移动机器人系统的控制、通信、规划、协调等相关技术的了解与掌握。学生们可以将该实验课程所掌握的技术进行延伸，既可以与“部级大学生创新训练计划（国创）”“本科生创新科研百项工程（百项）”等大学生创新项目与“华为杯中国大学生智能设计大赛”等智能专业特色竞赛相结合，也可以在四年级继续进行智能系统方面的本科毕业设计，激发学生的创新性设计与实现的热情。
2 智能化特色实验的内容设置
“空地一体化多机器人协调控制”智能化特色实验主要由飞行与地面移动机器人、网络通信系统、协调控制系统组成。南开大学智能科学与技术专业利用2013年度新专业建设经费采购了8台地面移动机器人平台，利用2014年度新专业建设经费采购了14台多旋翼无人机飞行实验平台，基本上构建起一套能够支持40名本科学生分组研发、联合调试的综合性实验平台。
本试验中学生所要实现的协作机器人系统是由多个具有一定智能的自治机器人组成，机器人之间通过网络通信的方式实现相互间的协作以完成联合探索与建图等复杂的任务。学生首先实现单个飞行或地面移动机器人的飞行控制与视觉检测，然后建立分布式多机器人系统的通信网络，最后进行多机器人系统的协调控制，如图1所示。
我们建议在开展实验时，每个机器人系统安排2名学生，分别负责飞行控制与视觉检测；通信网络系统共安排2名学生进行网络设计与程序开发；协调控制系统安排2名学生进行算法设计与程序开发，该实验平台按照2个飞行机器人与2个地面移动机器人的最简配置，可组织8名学生进行联合实验，更多的学生也可以通过增加机器人数量、各小组增加人数的方式参与到实验教学中来。
2.1 飞行与地面移动机器人系统
移动机器人控制技术是智能专业本科生需要掌握的核心技术之一，本试验所选用的移动机器人系统包括了多旋翼无人机实验系统与轮式移动机器人实验系统，每台机器人均配备了网络摄像机用于进行图像采集与视觉伺服。在飞行机器人方面选用了DJIS1000型8旋翼无人机平台与3DR-IRIS4型4旋翼无人机平台，两种平台有侧重，8旋翼无人机平台上搭载了可控自稳云台与高能微单相机，主要引导学生进行视觉SLAM方面的实践；4旋翼无人机平台选用的是开源飞行控制系统，主要引导学生进行无人机飞行稳定性控制方面的实践。两种无人机平台均具备自主飞行与视频图像采集的能力。在地面移动机器人平台方面，选用了QBot轮式移动机器人系统，学生可以基于MATLAB控制机器人和网络摄像机。
2.2 网络通信系统
通信是各机器人之间进行交流和协作的基础，本实验采用基于无线局域网的多机器人通信平台，学生应设计基于TCP/IP协议簇的网络模型，以Ad hoc方式组建基于移动自组网的多机器人通信网络，进行联合搜索与建图。
2.3 协调控制系统
本实验采用分布式的在线规划方法来进行多移动机器人的运动协调，实验任务是多个机器人共同完成一个现场环境下的联合搜索与建图任务，学生实验中要学习与体会多机器人体系结构设计、机器人自主定位、多机器人协调协作机制等技术，并通过编程方式加以实现。
3 特色实验与课程体系的结合
智能化特色实验教育的目的在于培养学生在智能系统设计与分析方面的能力，“空地一体化多机器人协调控制”实验涉及学生在多门专业课程中所学习到的知识与技能。学生可以从自动控制原理、机器人学导论、智能移动机器人导论等课程中学习到对于飞行或地面移动机器人的控制与编程；从机器视觉课程中可以学习到对机载网络摄像机的应用技术，包括摄像机标定、图像采集与分析、主动视觉技术等知识；从机器智能课程中可以学习到对机器人与环境知识的描述、空间搜索与路径规划、基于学习方法的视觉识别、多机器人协调控制等知识；从智能工程课程中可以学习到如何分布式复杂智能系统设计、研发中的相关技术问题。
4 结语
智能科学与技术专业的“智能专业实践”课程采用大三小学期集中授课的方式，学生能够利用4周时间通过分组研发，协作实验的方式完成一个较大规模的综合性实验。我们所提出的“空地一体化多机器人协调控制”智能化特色实验可以使学生们综合运用在基础性课程与特色专业课程中所学到的知识，根据个人兴趣选择开发模块，共同实现一个分布式复杂系统的协调控制任务。
设计与开展智能化特色实验能够突出智能专业特色，促进专业课程教学内容之间的有效衔接，今后我们将在所提出的“空地一体化多机器人协调控制”进行效果评估的基础上，总结经验并进行示范，促进智能化特色实验教育工作开展，深化教学改革与技术创新。
参考文献：
[1]方勇纯，刘景泰，南开大学“智能科学与技术”专业教学体系与实验环境建设[J]计算机教育，2009 (11): 21-25．
[2]杨鹏，张建勋，刘冀伟，等．智能科学与技术专业课程体系和教材建设的思考[J]．计算机教育，2010(19)：11-14.
[3]许林．智能科学与技术专业本科实践课程的建设[J]．计算机教育，2011(15): 120-123.
[4]许林．机器人课程在智能专业本科教学中的探索[J]计算机教育，2012(18): 78-81．
[5]许林，智能科学技术专业实践课程内容设计[J]．计算机教育，2013(19): 76-79．
智能化专业范文4
关键词：楼宇智能化 高职 以赛促教
1 概述
传统建筑物要求建筑、土木、设备等方面，而现代智能建筑从5A角度对建筑物提出新的要求，为人们提供一个安全、舒适和便捷的环境，其中5A包括：计算机网络及办公自动化技术（OA），建筑设备控制系统（BA），通信自动化技术（CA），消防自动化技术（FA），安全防范自动化技术（SA）。
楼宇智能化工程技术是建筑的一个新兴发展方向，并处于上升的发展，从楼宇智能化工程的设计、施工、安装、调试、维修、楼宇设备监控到楼宇智能化设备的制造、销售、售后服务、技术管理，这为楼宇智能化行业提供大量的人才需求。业内专家表示，随着这个现代化建筑行业的市场需求，楼宇智能化产业的规模空前庞大，因此市场对楼宇智能化工程人才的需求量将不断增加、价值不断提升、领域不断扩大[1]。
高职院校“以就业为导向”，抓住行业机遇，开设并壮大楼宇智能化工程技术专业，培养行业人才，对扩大就业渠道有实质性意义。
2 楼宇智能化工程技术教学手段
为更好地满足社会对楼宇智能化专门人才的要求，高职院校采用“工学结合”，理论与实训相结合，针对楼宇智能化工程技术专业，培养技能熟练的专门实用性人才。为了实现这一教学目的，校企紧密合作，从企业需求作为出发点，制定合理的教学计划。首先，设置合理的理论课程，建立楼宇智能化的专业知识体系，让学生从掌握入门的基础知识，并提出考证要求[2]；其次让学生走进实验室，通过模块化实训和综合实训去理解理论知识并加以应用；除此之外，还通过职业技能竞赛，以赛促教、以赛促学、以赛促练，进一步提升学生的专业技能。
2.1 合理的课程设置
为了设置合理的课程，专业指导委员会以“校企合作、工学结合”作为指导思想，以智能建筑的5A为专业方向，对楼宇智能化行业的公司展开了深入细致的调查，学校专业负责人结合专业指导委员会的指导意见，制定楼宇智能化工程技术专业教学计划，如表1。
第一阶段，作为电气类的高职院校学生，应掌握电工电子等基础知识；与此同时，针对楼宇智能化工程技术这一专业特性，结合了建筑和电气，因此还需了解智能建筑的基础知识，对智能建筑的5A要求有概念性了解。第二阶段是专业技术的学习和运用。紧密围绕智能建筑的计算机网络及办公自动化技术（OA），建筑设备控制系统（BA），通信自动化技术（CA），消防自动化技术（FA），安全防范自动化技术（SA），针对每个A都开设对应的的课程；此外还利用配电、楼宇智能化等实验室加以运用，做到理论与实践相结合。第三阶段是实行“2+1”计划，通过校外实习，让学生能学以致用，真正做到“工学结合”。
通过三个阶段的学习，毕业生具备一定的理论知识、熟练的技能技巧、丰富的实践经验，符合企业的用人要求。从实习就业情况来看，本校该专业学生成功率甚高，而且大部分都从事楼宇方面的工程和设计工作。
2.2 指导性的实训培养方案
高职院校与高等教育的一大区别在于高职院校培养的是高素质技能人才，学生动手能力强，因此，实践是课程学习中的重要环节，而实验室建设是实践的重要环境[3]。楼宇智能化工程技术有较好的实验条件：专业基础实验室如电工实验室、数模电实验室等，独立的楼宇智能化技术实训室、建筑配电实训室和机房，从硬件和软件熟悉楼宇智能化的安装、调试、设计与设备监控。
实训室配备了防盗报警系统、一卡通消费系统、门禁系统、可视对讲系统、视频监控系统、消防系统、综合布线系统、广播系统等实训平台，学生可针对这系列实验室对象，进行自主性实验，把教材中枯燥的知识点活灵活现于实验室中，既可以提高学生的学习积极性，也可以提高学生的动手能力。
2.3 以赛促教
楼宇自动化行业的快速发展，一方面离不开企业的创新、另一方面离不开技能人才的加盟。全国职业技能大赛是高职院校学生的另一个重要的平台，以赛促教、以赛促学、以赛促练是大赛的目的。近年来，随着楼宇项目的全国技能竞赛的开展，高职院校加强实验室的建设，同时培养学生的创新思维，让学生在比赛训练中不断寻求问题的最优解。
“2012年全国职业院校技能大赛”高职组楼宇自动化系统安装与调试采用天煌三代的实训装置，要求学生在五小时内完成模拟大楼的自动化系统，包括门禁对讲、闭路电视监控、消防、安防、DDC等系统。通过一套完整的大楼自动化系统，把楼宇智能化知识融汇贯通，让先进行一场模拟楼宇智能化的安装调试，以熟练的技能走到工作岗位。
3 结语
本文始终围绕智能建筑的5A标准，从课程设置、实验方案的计划和以赛促教三方面，来展开楼宇智能化工程技术专业的教学探究，最大限度提高学生的实践动手能力。在楼宇智能化专业建设过程中，这三方面都离不开企业。日后，还可以利用专业教师社会实践的机会，把企业需求带到课堂，增加课堂的实用性，使学生毕业后适应工作需要。
参考文献：
[1]王晓安，黄秀艳.浅析开设楼宇智能化工程技术专业的必要性.中国新技术新产品，2012（7）：249—249.
智能化专业范文5
关键词：建筑电气与智能化；实践教学；实验；产学研
作者简介：牟淑志（1978-），女，山东潍坊人，金陵科技学院楼宇智能化系，讲师；鞠全勇（1964-），男，山东龙口人，金陵科技学院机电工程学院，教授。（江苏?南京?211169）
基金项目：本文系金陵科技学院教改基金资助项目（项目编号：2010JGXM-01-4）的研究成果。
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）23-0077-02
实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节，科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业，为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才，根据人才培养目标，需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此，必须重视和加强实践教学，拓展实践教学内涵，构建新的实践教学体系。
本文首先对目前建筑电气与智能化专业实践教学现状及存在问题进行了深入剖析，并在此基础上结合金陵科技学院建筑电气与智能化专业建设实践，基于校企结合理念，提出了教学、科研和社会实践有机融合的以应用型人才为培养目标的建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施。
一、建筑电气与智能化专业实践教学现状及存在问题
建筑电气与智能化专业实践教学主要包括课内实验、课程设计、工程实习、毕业实习等方面，目前存在以下一些问题：
（1）实践教学培养模式不科学。目前，建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系，实践教学课时比例较少，实践教学环节内容更新较慢，与企业生产脱节。
（2）课内实验、课程设计大多依附理论课程开设，实验内容以演示型和理论型为主，缺乏综合型、设计型和创新型实验，学生按照实验指导书上的步骤，被动完成实验操作，缺乏积极主动思考，效果差。
（3）实践教学师资力量薄弱，具备“双师”素质的实践教学人员比例不高，大部分课程实验教学由理论课教师兼任，教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识，重理论、轻实践；大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练，难以胜任实践教学指导工作。
（4）工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行，由于校外实习教学基地建设薄弱，学生缺乏现场操作，基本没有创新能力培养的内容，学生并未得到实质工程训练。
二、教学、科研和社会实践有机融合的整体思路和具体措施
1.整体思路
实践教学体系中，高校具备深厚的理论基础和人才优势，而企业则拥有实践的硬件条件及对专业技术创新的渴求。基于校企结合理念，教学、科研和社会实践有机融合的以应用型人才为培养目标的建筑电气与智能化专业实践教学改革的核心就是将工程实践带入课堂，将学生引领到工程现场。金陵科技学院以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准，通过师资队伍的专业技能建设、实践教学内容的优化及方法手段的创新和产学研合作平台的构建，围绕建筑智能化工程设计、工程开发、工程实施及工程管理四条主线，构建分层式、模块化的实践教学新体系，提高学生的工程实践能力和创新能力。
2.具体措施与实践经验
（1）以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准，构建了“校企双重培养”的实践教学体系。
深化教育教学研究，以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准，贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线，重新整合教学内容，构建了“校企双重培养”的实践教学体系。
校内培养：以省级实验教学示范中心为平台，构建了“时间、空间、内容”全面开放的“三维开放”实践教学环境；校内教师指导学生参加科技社团，激发学生创新潜能，培养学生创新意识；鼓励学生参与教师课题，提高学生科研能力。学生已在专业杂志上发表多篇论文，并发明多项专利。
企业培养：根据建筑电气与智能化职业岗位要求，校企双导师联合指导，培养学生独立解决工程实际问题的能力，培养建筑智能化企业工程技术人才素质；通过工程实践平台进行工程项目实训，提高工程能力。
（2）优化实验教学内容，精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景，创立系列化综合性、设计性实验项目，模拟实际工程进行训练，理论与工程直接映射，开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程，提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践，培养学生工程创新意识与创新能力。
智能化专业范文6
【关键词】计算机 专业实验室 精细化管理 智能化管理
为了提高管理效率，提升专业实验室的服务能力和水平，有效调动专业实验员干事的积极性，在学院全面实行精细化管理的环境下，专业实验室以制度建设为推手，形成严格的制度规范、明确的岗位职责和清晰的工作流程，在逐步理顺工作清单的基础上，全面提升专业实验室的开放和创新管理，同时发挥计算机专业优势，开发以数据库为核心的在线实验室管理系统。在线管理系统可以为实验员、任课教师、学生搭建一座远程沟通桥梁，为实践教学管理工作在教学改革的大背景下实现精细化、规范化提供有效工具；在实验室建设、实践教学质量管理以及实验室评估、实验设备数据统计等管理环节，更能提供及时的数据支持。
1 计算机智能化实验室的建设前提
1.1 建立健全专业实验室管理制度，细化分工、责任到人
结合计算机专业实验室的实际管理需求，建立完善的实验室规章制度，重点建立工作责任、业务流程、纪律约束、安全防护等方面的制度，同时按工作责任细化实验员分工，明确每一项工作的责任人，避免因分工不明造成的工作拖沓和教学事故。
1.2 确保实验教学质量，做好开课前准备工作
每学期开课前，相关专业实验室的实验员要以实验教学大纲为依据，在与任课教师沟通确定的基础上，明确实验项目，填写实验项目明细表，经实验室主任审核、学院备案后，准备并调试好实验仪器设备。为确保实验教学质量，针对实验课程按软、硬件分组，原则上保障软件实验每人一台计算机，硬件实验每三人一套实验设备。
1.3 制定实验课表
实验课具体上课时间由任课教师决定，任课教师向实验员提交上课申请，实验员根据实验资源为其分配实验室，如实验资源不足，需及时和任课教师沟通，更改申请上课时间。实验室上课申请以及分配需在每学期开学后四周内完成，第五教学周实验员编排并实验课课表。实验课表确定后应报学院备案，以便对实验课的上课情况和上课质量进行检查、测评。
2 加强智能化实验室的创新设计
2.1 创造条件，提高实验室开放管理
专业实验课的安排一般在理论课讲授一段时间后，因此每学期前几周一些实验室基本属于闲置状态，为充分利用实验资源，让实验室发挥最大的职能效应，需要提高实验室的开放管理。一方面，可以允许学生在一定的开放时间段内自主申请实验资源，学生充分利用实验室的资源自主进行课外学习；另一方面，可开放教学实验，允许学生在规定时间内选择实验项目，实验员老师指导学生实验，不仅可以提高学生的实际动手能力，还能充分发挥实验员老师的专业优势，打破传统观点，真正实现专业实验员的专业职能。
2.2 加强创新管理，形成计算机专业实践教学特色
学院建立专门的大学生创新创业实践实验室，对学生全天开放，学生可以充分利用创新实验室的条件来进行课外学习、实验研究和科技制作活动，使实验室成为培养学生创新精神和实践能力的基地。
3 开发实验室管理系统
传统的实验室管理方式在实验室规模不断扩大、实践教学比重逐渐增大的情况下显得力不从心，为保障实践教学中实验室资源的合理分配与使用，加强实验室的开放与创新实践管理，满足学院建立层次化实践教学体系的需求，建立以制度和责任分工为指导，以数据库为核心的在线实验室管理系统，对实践教学相关的人员、设备、以及教学资源进行规范化管理，运用网络平台，及时更新公布实验室可使用资源，对实验室管理人员和使用人员进行角色配置和权限设置，合理申请、分配实验资源。根据需求分析报告，“实验室管理系统”功能主要划分为以下几个模块：
3.1 信息管理模块
该部分包含实验室概况、师资队伍、实验室管理制度等方面的内容，可根据学院政策变化随时调整。
3.2 固定设备管理模块
通过数据库对实验室软硬件设备的加入、存储、使用、维修和损耗进行管理，在使用过程中随时更新并保存数据库。
3.3 耗材管理模块
通过数据库对耗材的采买、使用进行登记、保存。
3.4 教学管理模块
实验室管理员通过信息服务平台及时更新实验室使用状况，任课教师可随时登陆系统查看、申请实验资源。对于开放或创新实验室，学生可登陆系统查看、申请实验资源，实验室管理员审批通过后学生方可使用。实验室管理员可通过该平台实验安排等教务通知，任课教师和学生也可通过该平台上传或下载实验资料。
实验室管理系统采用Android系统进行开发，用户可在具有Android系统的移动终端安装使用。使用Sqlserver2014进行数据库搭建，java语言实现系统功能，选择eclipse、JDK1.7.0作为开发平台，使用Android+webservice+SQLServer技术，完成整个系统软件应用的网络交互功能。
4 总结
实践教学是高等教育的重要环节，计算机专业实验室作为计算机及其相关专业实践教学的基本保障，在人才培养过程中具有非常重要的地位和作用，规范专业实验室人员及设备管理，实现实验室在线管理，不仅能有效提高实验室的管理和教学水平，更能有效发挥实验员专业特长，提升实验员工作积极性。
参考文献
[1]河北工业大学实验教学规范与管理规定[Z].2013.
[2]宋毅君，李济洪.高校公共计算机实验室管理模式探析[J].教育理论与实践. 2012，32（09）：24-26.
[3]罗兰，姜广宇.基于设备利用率的计算机实验室管理方法研究[J].实验技术与管理，2015，32（08）：226-229.
