建筑防雷接地技术课程项目式教学研究

王晓辉

摘 要：该研究尝试将一个具体的建筑物系统的外部和内部防雷保护设计工程案例贯穿于建筑防雷接地技术课程之中，教师对相关的知识进行讲解，由学生逐步完成项目方案的确定、实施、图纸绘制及汇报总结等，强调了学生在教学活动中的主体地位，充分调动了其学习的积极性，达到了较好的教学效果。

关键词：项目式教学 建筑防雷接地 建筑电气设计 教学研究

中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-0-02

建筑防雷接地系统设计是建筑电气设计中强电系统设计的一部分，其设计理论和方法在我院建筑防雷接地技术课程中进行了讲解和阐述。建筑防雷接地技术课程既是一门工程技术类课程，也是一门综合性较强的课程。对于建筑类院校建筑电气相关专业的学生来讲，无论其毕业之后从事工程设计、施工还是工程管理方面的工作，该课程均具有重要的地位和作用。而且建筑防雷接地系统的设计与其他专业课程均有密切的联系，但此部分内容在其他課程中均未涉及。此外，由于建筑电气的工程设计多以国家规范标准为依据，使得课程的讲授形式单调、内容枯燥，不能很好地调动学生学习的积极主动性，也不利于学生创新能力的培养。同时由于雷击建筑物现象的随机性和复杂性，该课程无法进行相应的实验环节设置，学生较难直观地想象建筑物或电气设备遭受雷击损坏的严重程度，理论与实际无法对应，进而限制了其对防雷保护设计方法的理解和掌握。

1 在建筑防雷接地技术课程中应用项目式教学的意义

所谓项目式教学是让学生在教师的指导下通过完成一个完整的“工程项目”而进行学习的教学活动[1]，在这一教学过程中教师围绕着项目组织和开展教学，学生全部或部分独立组织、安排学习行为，解决在项目中遇到的困难，提高了学生的兴趣，调动了学生学习的积极性，能更好的发挥学生在学习中主体地位[2]。

鉴于建筑电气相关专业学生的专业特点，多数学生毕业之后将从事建筑电气的相关工作，而建筑防雷接地系统设计也是建筑电气设计的重要环节。作者在实际教学过程中发现学生虽然在课堂上学习了相关的理论知识，但是在与实际工程相结合时存在较大的困难。由于雷电对建筑物危害的方式和过程较为复杂，而且建筑防雷系统设计以工程性为主，其中不乏相应的规范条文和施工方法的讲解，因此将该课程的主要知识融入一个实际的工程项目中，以实际应用讲解理论知识，可以使学生更系统地理解抽象的雷电防护方法、使课堂讲解形象易懂，调动起学生学习的积极性，使学生将本课程所学内容和方法与其他专业课程的内容融会贯通，灵活运用。同时，在建筑防雷接地技术课程中应用项目式教学还可以更好地与学生的毕业设计、就业等环节密切衔接，提高学生学习的主动性，培养学生积极、主动地制定解决问题方案的能力、应变能力和创新能力。

2 项目教学在建筑防雷接地技术课程中的实施

在建筑防雷接地技术课程中以一个实际的工程项目为主线，在实施教学活动的整个过程中，始终以学生为主体，教师施以辅助作用。其具体的实施过程包括以下

几步[3]。

（1）讲解相关知识，布置任务

建筑电气设计中的建筑防雷接地系统设计是对建筑物进行直击雷、侧击雷和感应雷的雷电防护设计，以及设计建筑物的接地系统设计[4]。由于雷击现象比较抽象，若只是泛泛地讲解知识点学生理解起来会比较困难，因此在上课时首先以一个建筑群作为设计对象，引入某一建筑物遭受雷击的情景，引导学生思考如何保护建筑物及内部设备不受雷击损坏，并以此作为该课程的主要任务，使学生对将要学到的知识和课程要求有所了解，做好准备。以此任务为主线，循序渐进地讲解雷电危害的形式、防雷保护器件、接地的概念及建筑物防雷保护的设计内容等。除课堂讲授之外，课余时间布置学生查阅相关资料，寻找解决问题的方法和手段。

（2）学生分组，确定分工

学生根据自己的兴趣自愿组合，三人为一个小组，每人有不同的任务，协作完成查阅资料、确定解决方案、完成项目和项目展示等工作。

在进行每一部分的防雷保护设计前，要求学生以小组为单位对该部分的内容进行充分的调研，并进行汇报和评价，使学生提前了解即将讲授的内容并参与教学过程，从而调动学生的积极主动性。

（3）实施过程中的具体任务

贯穿于建筑防雷接地技术课程中的项目是某一建筑群的防雷接地系统设计，该项目要求学生灵活运用所掌握的知识，对建筑物的内部以及外部防雷接地系统进行设计，并运用AutoCAD软件绘制相关的施工图纸。

在项目实施过程中，教师的作用是讲解相关的知识点，解答学生的问题，并对其项目进展起辅助作用。

（4）项目评价

课程的考核主要以每组的最终成果为依据。首先由小组进行陈述，每组由一名代表展示讲解本组的项目完成情况，对本组的工作进行总结、答辩；

其次，进行小组互评，其他各组针对展示情况进行质疑、提出意见；

最后是教师点评，教师对该组的项目完成情况、在各个项目工作中出现的问题及其他各组的提问情况进行总结。

3 实施效果

为了对该项目教学方式在建筑防雷接地技术课程中实施的效果进行评定，达到最优的教学效果，除了上述的各部分课堂内容安排之外，作者还设计了以下相关的

环节：

调查问卷。在课程结束后，作者设计了针对该课程上课内容、形式等的调查问卷，要求学生如实填写，并对该课程提出自己的意见。根据收回的调查问卷，95.7%的学生对这种将建筑物的防雷设计工程项目贯穿于课程中的授课方式比较乐意接受，并愿意积极地参与其中，也学会了将课本中的理论知识灵活地应用于实际工程的方法。

其他老师莅临指导。在学生汇报、教师点评的相关课程环节中，请学院其他经验丰富的教师参加并提出宝贵的意见，以便在后续课程中进一步改进完善。

由于该课程内容的特殊性，无法在课程中设计相应的实验环节，为了帮助学生将课堂所讲授的概念和方法与实际结合起来，加深对课程内容的理解和掌握，教学过程中安排学生到相关的施工工地参观，并有针对性地为学生展示相应的防雷保护器件和仪器，介绍其使用及安装方式。同时辅以PSCAD、MATLAB等仿真软件模拟雷电产生的危害以及演示雷击对建筑物和电气设备产生的损坏及防雷设计施工过程的视频资料和照片等更直观的形式，以弥补无法进行实验学习的不足，幫助学生生动地、快速地理解和接受知识点及规范

内容。

4 结语

（1）尝试创新教学模式，在建筑防雷接地技术课程的讲授过程中，以一个具体的建筑物系统的防雷保护设计贯穿课程的始终，围绕此系统提出雷击时待解决的问题和目标，并对总目标和各环节进行细化，以建筑防雷系统设计过程中的知识结构来组织课程内容，采用循序渐进的方法将基本的概念、知识点和防雷设计思想融入建筑物的外部、内部等建筑物各部分防雷保护系统的设计过程中。

（2）设计相关的课后任务，安排学生以小组形式完成并进行汇报，使学生参与到教学过程中，从而激发学生的学习热情，挖掘学生的学习潜能，使学生在掌握知识技能的同时，提高其对工程问题的判断能力、分析能力和解决能力。体现了学生在教学活动中的主体地位，也充分发挥了教师的协助作用。

（3）充分发挥多媒体教学的优势，将PSCAD、MATLAB等软件应用到课程教学中，使学生更直观地体会到雷电对于建筑物的危害途径和方式，进而有针对、有目标地采取防雷保护措施。

（4）注重与学生其他专业课程的衔接，如建筑供配电、配电网综合自动化技术、建筑电气CAD等课程，帮助学生将所学的专业知识融会贯通，灵活运用。

（5）由于建筑防雷接地系统的设计多属于实际工程施工设计内容，为使学生能真正地与实际工程结合起来理解掌握本课程内容，在课程教学中除安排相关的工地现场参观之外，还增加了多项与课程内容相关的工程施工操作的视频内容，如讲授建筑物接地电阻的测量时，在测量方法讲解之后辅以实际测量的录像视频，使学生对于测量的步骤和方法有更直观地了解和

掌握。

（6）在建筑防雷接地技术课程中采用项目式教学的方式得到了学生的认可和积极参与，其实际应用效果较好。

参考文献

[1] 于英，罗向荣.项目教学法的研究与实践[J].科技信息（科学教研），2007（12）：119.

[2] 王道俊，王汉澜.教育学[M].北京：人民教育出版社，1999.

[3] 张艳梅，林芸.在电力拖动课程中运用项目教学法的研究[J].中国校外教育，2009（12）.

[4] 张小青.建筑防雷与接地技术[M].北京：中国电力出版社，2003.