高职装配式建筑混凝土预制构件生产课程教学改革探索

刘雪娥，韩长菊，杨晓杰，张 嵩，赵逸群

(昆明冶金高等专科学校建筑工程学院，云南 昆明 650033)

0 引 言

随着经济的发展，产业结构不断调整升级，各行各业对技术技能型人才提出了更高的要求，高职教育改革迫在眉睫。《国家职业教育改革实施方案》中提到要对接科技发展趋势和市场需求，服务建设现代化经济体系和实现更高质量更充分就业需求的要求，以促进就业和适应产业发展需求为导向，着力培养高素质劳动者和技术技能人才[1]。装配式建筑在各项政策的扶持下发展迅速，人才需求量日益增大。课题组在对市场进行调研的基础上，结合建筑材料工程技术专业的专业特点开设了装配式建筑混凝土预制构件生产课程，旨在对接市场需求，促进该专业学生就业择业，但课程的教学及改革仍处在探索阶段。

1 课程教学中存在的问题

装配式建筑混凝土预制构件生产是某校2018级建筑材料工程技术专业新开课程，于大三年级上学期开设，以混凝土预制构件的实际生产过程为主线,课程内容设置为构件原料预算、模具准备与安装、钢筋及预埋件施工、混凝土制作与浇筑、构件蒸养与起板入库5个任务。学生在学习课程前应具备建筑构件平面布置图、配筋图、模板图的识读能力及混凝土配合比设计能力，了解建筑钢筋基本知识等。但2018级学生大三以前未学习过相关的识图课程，不具备建筑构件系列图纸识读能力，构件图纸的识读既是教学重点也是教学难点；另外，课程实践性很强，现阶段教学还没有建立建筑混凝土预制构件生产实际操作的实训基地，只能借助虚拟仿真软件进行教学，且软件只能以生产单元为模块而不是完整连贯的生产流程开展教学，需要优化升级。

2 课程教学改革探索

2.1 以装配式建筑虚拟仿真软件为载体,开展多元化教学

装配式建筑混凝土预制构件生产是一门综合性和实践性都很强的课程，教学以构件实际生产流程为主线开展，但仅依靠以讲授为主的传统教学方式很难达到企业对构件生产岗位的技能要求，装配式建筑虚拟仿真软件根据企业建筑混凝土预制构件生产及施工的实际情况，设置了原料预算、模具摆放、钢筋操作、混凝土制作、构件浇筑、拉毛收光、构件蒸养、起板入库、构件运输、现场构件吊装、构件灌浆、现浇连接、质检维护、材料虚拟实验14个模块，如图1所示，基本能够满足课程教学要求。课程教学以前8个构件生产单元的模块为主借助仿真软件开展。仿真软件登陆后有控制端和虚拟端2个端口，其中，控制端为主要操作端，虚拟端为构件实物及生产、施工过程真实场景的虚拟。以原料预算模块为例，在原料预算控制端，学生可在操作端领取生产任务，识读要生产的混凝土预制构件系列图纸，获取预制构件的尺寸信息、配筋情况、预埋件种类及具体埋放位置，并在该端口领取计算所需的各原材料及预埋件，完成原料预算仿真操作，见图2(a)；通过虚拟端可以看到要生产的混凝土预制构件虚拟图、构件配筋情况及预埋件分布情况，见图2(b)(c)。虚拟端还可以对预制构件进行旋转、放大、缩小等操作，学生可以通过对应操作查看构件细节，更利于构件系列图纸识读。

图1 装配式建筑虚拟仿真软件模块界面Fig.1 Module interface of prefabricated building virtual simulation software

图2 装配式建筑虚拟仿真软件原料预算模块界面Fig.2 Interface of raw material budget module of prefabricated building virtual simulation software

由于装配式建筑对学生而言很陌生，因此课堂教学可通过观看火神山、雷神山医院的建设视频，让学生对装配式现有感性认识，进而引出课程内容装配式建筑混凝土预制构件生产；装配式建筑及装配式建筑混凝土预制构件中有很多较难理解的名词，则以建筑房屋拼图为载体，带领学生边拼边学习；而较难的读图识图，很考验学生的空间想象和空间思维能力，教师靠板书很难让学生完全理解和掌握教学内容[2]，为了让学生看懂图纸可采用“三步走”的方法:即课前，将装配式构件国家标准图集发送给学生，学生通过标准图集中对各构件系列图纸的详细介绍建立感性认识;课中，借助软件虚拟端帮助学生建立构件实物与生产图纸之间的联系;在此基础上引导学生利用身边的材料自制模型，加深对图纸的理解，从而获得图纸的识读能力。如在学习识读墙板配筋图时(图3)，以旧衣架为原料，引导学生以小组为单位边学习钢筋相关名词边动手绑扎构件钢筋模型，并与构件配筋图对照，进而讲解不同类型钢筋用量计算。

图3 WQCA-3028-1516配筋图Fig.3 WQCA-3028-1516 reinforcement diagram

2.2 对接构件生产厂岗位标准，做到课证融通

随着有关发展职业教育的重要文件相继出台，学历证书+若干职业技能等级证书的“1+X”证书制度逐步推行，高等职业院校要着力培养高素质劳动者和技术技能人才，为促进经济社会发展和提高国家竞争力提供优质人才资源支撑[1，3]。学历证书与职业技能等级证书同样重要[4]，课程教学和装配式建筑构件制作要与安装职业技能等级证书相结合，以装配式建筑构件制作与安装技能人员实际工作能力为依据，在教授专业知识的同时培养学生岗位技能，拓展学生就业择业本领。

装配式建筑构件制作与安装职业技能等级证书立足于项目工程实践，在与用人企业实际需求相结合的基础上，重点测试考生对于装配式建筑构件制作与安装知识与技能实际应用的能力。装配式建筑混凝土预制构件生产课程内容涵盖了构件生产的整个过程，是技能等级证书考核的主要内容之一，教师日常教学在完成教学内容的基础上，对学生进行装配化施工相关内容的拓展，就能满足考证需求。教学过程要以构件生产厂岗位群的技能要求为依据，注重学生基本知识学习的同时，着重培养学生职业技能，并鼓励学生参与技能等级证书考试。对于有考证意向的学生提供机房，开设课外辅导班，强化装配式建筑构件生产及装配化施工虚拟仿真训练。通过技能等级证书考试的学生，可以免试通过课程考核。

2.3 建立并完善课程配套资源库

课程与职业技能等级证书融合，教学内容较多，很难在有限的课堂时间里使学生完全掌握教学内容及职业技能，因此资源库建设十分必要。该课程教学以现有的云课堂为载体，将各生产构件的图纸、相关国家及地方标准、装配化施工要点、工程实例等内容上传至平台，并不断丰富完善，引导学生自主学习。

2.4 建设实训基地

职业技能的获得离不开实践，实现课证融通也需要实训基地作支撑。课程教学对于现有的虚拟仿真实训室应加强与证书培训评价组织合作，对软件进行优化升级，使其满足教学需求的同时达到培训要求，做好“1+X”证书试点建设工作[4]。另外，还要加快装配式构件制作与安装实操的实训基地建设，为学生提供实际操作场所，将虚拟仿真转化为现实，使学生在实际操作中不断提升专业技能，以达到构件生产厂岗位群的要求。

2.5 考核方式改革

现有装配式建筑虚拟仿真软件有单模块练习的考核，考核结果可以通过网页以管理员身份登录，生成报表(图4)。其考核结果曾出现考试得分超过考核总分的情况，且学生从评分记录与操作记录的对应关系很难直接找出失分的根本原因，若直接以考试得分进行评判，无法准确反映学生对知识点及技能点的掌握情况。因此，课程考核应以过程考核为主[2,5]，云课堂理论测试为辅，结合虚拟仿真软件考核结果综合评判的考核方法。云课堂理论测试以题库考试的方式进行，如图5所示。过程考核可以采用多种方式进行，以原料预算模块为例，过程考核主要看学生对构件系列图纸的识读是否准确全面、钢筋用量计算是否正确、混凝土配合比设计是否满足构件生产及使用要求、预埋件选用是否符合相关标准、原材料在理论计算的基础上是否考虑损耗等。

图4 装配式建筑虚拟仿真软件考核结果Fig.4 Examination results of prefabricated building virtual simulation software

图5 云课堂理论考试Fig.5 Cloud classroom theory examination

3 结 语

装配式建筑混凝土预制构件生产是建筑材料工程技术专业新开设的一门综合性和实践性很强的课程，在实操实训基地建成以前，虚拟仿真软件是课程教学的主要载体。而现有的装配式建筑虚拟仿真软件虽然基本能满足教学要求，但仍需要优化升级，使学生能进行连续的构件生产全过程仿真操作，为实操实训打下基础。只有加快装配式构件生产实操实训基地建设，才能尽快实现理论与实际的转化，提升学生职业技能，实现完整意义上的课证融通，拓展学生就业本领。预制构件生产涉及的知识点、技能点较多，单纯以结果进行评判很难准确反映学生实际掌握情况，过程考核十分必要，理论与实践兼顾的考核方法才是行之有效的。