基于虚实结合教学实训平台的装配式建筑协同型人才培养

顾镇媛罗威熊郁震吴坤

（1.南通大学交通与土木工程学院 江苏南通 226019 2.西安三好软件技术股份有限公司 陕西西安 710045）

0 引言

目前，建筑业在转型发展方面做出诸多探索与实践，装配式建筑的大力发展是其重要的成果之一。装配式建筑是指采用建筑设计标准化、构配件生产施工化、施工机械化和组织管理科学化这一系列现代化、大工业化的生产方式的建筑，具备施工技术先进、监督机制规范、施工工序简单、经济效益显著等优点。随着装配式建筑行业的蓬勃发展，对该领域专业化操作工人和技术管理人才的渴求也在日益增长。目前，高等院校土建类专业的人才培养方案中一般并未设置有关装配式建筑的内容，少数院校即使设置了相关内容也并没有对其进行合理优化[1-2]。学生对装配式建筑未经过系统的学习或者现场的观摩，仅有的认知来自于学术会议、研讨会、讲座或者文献等渠道。因此，如何尽快培养出一批批装配式建筑协同型人才，以满足社会和企业的迫切需要，已成为高等院校土建类专业亟待解决的难题。基于此，本文将采用虚实结合教学实训平台[3]，对装配式建筑协同型人才培养模式进行一些探索。

1 装配式建筑发展与人才培养现状

自2016年以来，中共中央国务院陆续出台多个相关文件以支持装配式建筑的发展，对我国装配式建筑的发展规划和发展路径具有战略指导意义。相关文件指出到2025年全国装配式建筑占新建建筑的比例须达到30%，重点发展城市群和Ⅰ型大城市（城区常住人口300万以上500万以下的城市）装配式建筑建设，大力发展混凝土和钢结构装配式建筑，在条件适宜的地区倡导推广现代木结构建筑。住建部也出台了一系列有关装配式建筑的国家标准、技术规程与管理办法，如《装配式混凝土结构建筑技术标准》、《装配式钢结构建筑技术标准》、《装配式建筑评价标准》、《装配式建筑示范城市管理办法》等，对我国装配式建筑的发展具有重要的推动作用。

根据有关数据统计，截止至2018年年底，我国建筑业从业人数达到近5600万人，其中仅有20%的施工工作人员具有初中以上文化水平程度，且高级技工仅占1%左右，另外，技术管理人员和专业技术人员占比偏低，反映出我国建筑企业技术人才缺失情况严峻的不争事实。学校是人才培养的主要基地，但尚未建立“装配式人才”培养的平台，社会和企业也缺乏培养技术工人的渠道，造成装配式建筑相关管理人才和技术人才均极度缺乏的现状[4-5]。同时，对于装配式建筑而言，虽然在现浇混凝土、模板工程和钢筋工程等方面减少了人工用量，但是在吊装构件、套筒灌浆和节点连接等工序上的用工量大幅增加，并且施工难度也相应提高了，传统的施工人员文化程度较低，缺乏装配式建筑施工经验，难以满足装配式建筑的施工要求。

2 基于虚实结合教学实训平台的协同型人才培养

2.1 虚实结合教学实训平台

南通大学与西安三好软件技术股份有限公司实现产学合作协同育人项目等校企多层面深度合作。该公司研发的虚实结合教学实训平台，是通过虚拟仿真手段，建立建筑结构三维模型，实现工程施工现场的再现，将企业真实软件开发全流程信息化管理与高等院校实训教学管理相融合的教学信息化平台。实训平台以目前施工现场常用的施工工艺和施工管理为主线，是以真实的施工项目为背景而开发的人机交互式、仿游戏操作模式的系统。

当使用该平台实训时，学生能够身临其境，参与并熟练掌握从开工准备到竣工验收的项目施工全过程，在校内即可完成实习、实训任务，从而达到有效融合教学内容与实践计划的目的。另外，实训平台建立了真实施工资料信息库，从符合规范标准的图纸方案、详实的纸质施工记录单到丰富的视频资料和动画，为师生顺利完成实训任务提供了大量的素材，在教学过程中可实现良好的虚实结合。整个实训过程如下：根据平台配套的实训任务书和相关资料，学生按步骤操作完成每次实训，并生成相应的实训报告。

2.2 虚实结合教学实训平台的特色

2.2.1 三维模型

虚实结合教学实训平台包含了施工项目中的十大分项工程以及数百个施工节点，支持以PC端和WAP端为载体同步运行实体比例模型。当在实训基地现场学习时，遇到不懂之处，可即刻打开手机中的实训软件，扫描构件旁张贴的二维码，就可在实训软件中查阅该构件的三维模型、参数及动态施工过程视频，做到及时学习。

2.2.2 四大模块

虚实结合教学实训平台由教学资源模块、工艺实训模块、微课模块、考核模块等四大模块组成，立足于学校的实际需求，可满足实训、教学、考核多元化功能要求。

2.3 基于虚实结合教学实训平台的人才培养模式

针对目前我国装配式建筑人才短缺的现状，学校在相关人才培养前，应做好充分的调研与评估，进而制定出与企业需求相适应的人才培养方案。作为学校实施后续人才培养的基础与前提，人才培养方案应当明确其人才培养目标，并深入融合装配式建筑的发展现状与发展趋势，做到科学、合理。此外，必须建立有效的考核机制来保证人才培养方案的真正落实。参考人才培养方案，学校应当增设装配式相关课程，如《装配式混凝土结构建筑施工》《装配式钢结构建筑施工》《装配式结构工程识图与深化设计基础》《装配式结构工程质量控制与安全管理》等专业核心课程。同时借助实训平台的配套装配式施工动画库，对各课程中出现的施工工序、安装步骤、构件制作流程、加工制作流程等内容实现装配式建筑的可视化教学，让没有现场施工经验的学生也能觉得课程通俗易懂。整个实训过程有助于学生了解实际岗位技能要求，不断完善自身知识结构。

另外，装配式实训平台中适当的加入了虚拟现实（VR）技术，不仅可以有效激发学生的兴趣，而且通过身临其境的课堂感受实现理论到实践的转换。诚然，各学校在准备配套教学的同时也应与时俱进，如在大学MOOC或者智慧树等网络课程平台上搭建适合自己学院的配套视频库，以此来完善教学形式的多样化，从而扩大学生的自学资源。

经过教学实训平台的锻炼，学校可以以赛促学，引导学生参加技能竞赛。与市内外建筑企业联办装配式建筑技能大赛，以比赛的形式促使学生们更好的掌握装配式相关知识，并及时发现学习中存在的问题，培养满足社会企业毕业上岗无缝对接需求的应用型人才。通过不同的竞赛发现学生的特长并针对性的做出技术、科研不同方向的选择建议。比赛中脱颖而出的优秀作品可参与到企业项目的可行性分析，有助于我国装配式建筑领域的不断发展。

3 教学实训平台在装配式信息化教学中的革新

3.1 教学模式的创新

（1）教学模式的改变。从装配式理论到仿真实践，对教师的信息化教学水平、装配式预制构件前沿技术的掌握要求较高，这对教师而言无疑是一个很大的挑战。

（2）将不可能变为可能。传统教学受场地、成本等多方面限制，无法在学校内进行预制构件等实物教学，而通过教学实训平台，全国土建类学生均可以进行自主操作和实训，满足学生学习装配式相关技能的需求。

（3）丰富了实训教学手段。依靠教学实训平台，学生可以灵活安排学习时间和练习次数，降低了学习成本，也提高了学习效果。教师也可以灵活安排教学时间，通过实训平台微课模块做到视频教学，通过考核模块进行在线考核等，使得教师的工作量和工作成本均大大降低。借助实训平台，学生参与感强，师生之间的互动交流充分，教学效果得以有效提高。

3.2 促进装配式结构科学技术研究

教学实训平台引起的不仅仅是教学方面的变革，也给装配式结构科研创新带来了机遇。大部分院校教师对装配式建筑的认知仍停留在学术交流、相关讲座，并没有进行系统的学习和现场的认知。教学实训平台涵盖了“八大员”等施工现场技术岗位所应掌握的所有重要知识点，把施工现场带到了科研人员的实验室中。借助教学实训平台，学校可集中相关科研人员快速促进装配式建筑理论创新、技术创新，推动建筑行业的革新。

4 结束语

针对建筑业积极转型及“装配式人才”短缺的现状，学校应当做好充分调研，强化师资队伍建设，完善人才培养机制。装配式建筑教学信息化是建筑业人才培养的发展趋势，因此，学校可结合装配式虚实结合软件，进行装配式信息化教学研究，以期推动和提升装配式人才队伍建设，促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能。