案例群教学法在工程设计培养中的作用

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一、案例群教学法的建设

1.建立基于案例群的工程设计能力培养思路

建筑电气与智能化专业是一门实践性很强的专业。基于社会对电气工程师的要求，在制定培养计划、设计课程体系时，贯彻“提高学生工程设计能力”的理念，确定建筑电气工程设计能力培养的基本要求，进而制定出主要专业课程设计能力培养目标与手段。在工程设计能力培养的各环节上，应用大量案例分析，对学生进行科学研究基本技能和工程技术的综合性训练，达到学以致用的目的。

2.构建建筑电气工程设计案例群

考虑到社会对学生实践能力越来越重视，在制定教学计划时，各高校一般都会开设相应的实践课程，同时，一些课程也会引入案例，加强教学效果。但研究发现，现有课程案例大都没有覆盖工程设计能力培养的全过程，且各案例之间因没有内在的联系显得很单薄、孤立，不利于学生建立全面、系统的工程设计理念。学生易陷入“工程设计系统性不强、考虑问题不够全面、与其他专业缺少配合”的误区。鉴于以上情况，我们构筑了贯穿建筑电气与智能化专业教学全过程的案例群。本案例群是指大量有内在联系、适合多门课程共同使用的案例集合。案例群构成要求：

（1）案例群包含数量足够的案例，案例内容涵盖建筑电气与智能化专业的各核心专业课程。

（2）案例的类型，包括设计方案、初步设计平面图、施工平面图、系统图、设计计算书等多种类型。

（3）案例种类，包括专业案例与综合性案例两种。专业案例是选择一个完整工程设计中的某一部分或几部分，结合相关专业知识使用，如照明系统设计案例、消防系统设计案例等；综合性案例是一个完整的工程设计，包括相关图纸及计算书等，在讲授综合设计时使用。

3.案例选取与处理

在选取具体案例时遵循“真实、实时、适用、配合”的原则。

（1）真实。相关专业案例均来源于工程实践。本专业的专业任课教师均有着长期从事建筑电气设计的丰富经验，并拥有国家注册电气工程师两名。所选案例，均从教师所做实际工程设计中精心挑选；除按保密要求作出相应处理外，尽量保持设计的原汁原味。对于原设计中的一些错误，也尽量保留，但必须在讲解过程中明确指出并纠正。

（2）实时。电气工程相关规范近年来更新速度很快，如《低压配电设计规范》、《供配电系统设计规范》、《建筑物防雷设计规范》等，近年来都作了修订；同时电气工程相关领域的各种新产品、新技术也应用迅速。针对以上情况，在案例使用过程中，必须不断修订并补充完整，以满足最新的规范要求。

（3）适用。案例群中的案例数量较多，在选取时，注意满足相关课程需要。选择典型工程设计中最具代表性的部分或全部子系统作为案例；尽量涵盖各种建筑类型，使学生掌握同一知识点在不同环境下应用的差异。

（4）配合。工程设计具有极强的系统性。因此，在选择案例时，应多注意各个专业间需要配合的部分，并重点讲解。要使学生领会：大到跨海大桥那样的超级工程，小到一栋房子，都需要很多专业的工程人员密切配合才能完成。要使学生认识到，在实际工作中，不管哪个专业的设计人员，都需要有很强的系统意识与团队合作精神。例如，一栋建筑物的设计需要建筑、结构、电气、给排水、暖通空调等专业相互配合；同时，在电气工程设计内部，不同系统间也需要配合，如消防系统中，消防设备供电设计、消防联动控制设计、应急照明设计等，都需要统筹考虑。

二、案例群教学法的应用

1.应用原则

在具体教学过程组织中，贯穿案例分析这一主线，在案例群中精心挑选，提高学生的识图能力与工程设计能力。特别是在专业核心课程中，使案例群的使用贯穿教学纵向、横向全过程：各主要专业课程都要用案例群，每门课主要知识点都要体现在案例群中。

2.应用方法

（1）案例讲解。在讲课过程中，结合授课内容从案例群中选择相关专业案例讲解。讲解应遵循不同阶段对案例讲解的角度与深度不同原则：

1）讲授专业知识时，重点加强对专业知识的理解、应用场合与相关规范条文的讲解。

2）讲授知识应用时，重点介绍专业知识整合、具体应用方法及相关专业间配合等问题。

（2）组织案例讨论。对典型案例组织学生讨论。让学生分析案例的优缺点，讨论重点是规范的理解、强制性规范的执行、与其他专业间的配合等。对于原设计中的错误，也一并呈现给学生，要求学生找出错误，分析错误所违反的相关条文并纠正。在学生纠正的基础上，给出实际工程中图纸审查单位对此问题的审查结论及原设计者的回复，以便学生比较。

（3）案例群维护。专业课程教师定期讨论案例群中的相关案例，通过交流不断熟悉相关案例，并提出意见与建议，对案例群不断进行修正与完善。

三、教学效果案例

群教学法的引入，对提高建筑电气工程专业课程的教学效果起到了积极作用，对学生工程设计能力的培养与提高产生了明显效果。

1.学生加深对专业知识的理解、了解行业发展最新进展通过案例群的使用，使学生大大加深了对专业知识的理解，加深了对本专业相关规范最新规定的了解，加深了对行业最新技术、最新产品应用的了解。通过大量实践发现，学生在分析案例中的设计错误并纠正的过程中，对相关专业知识与规范条文的理解，比一般案例应用与讲解要深刻得多。

2.加强了学生系统认识能力与团队合作精神通过大量有联系、有配合的案例使用，学生增强了系统认识能力，也极大培养了学生的团队合作精神。

3.提高了学生的读图能力、绘图技巧与综合设计能力通过大量案例分析，学生大大提高了读图能力，初步具备了图纸审核能力，了解并学会了大量的绘图技巧，了解了众多专业问题的处理方法与施工做法，提高了综合设计能力。

作者：刘建峰张九根周玉庭单位：南京工业大学自动化与电气工程学院