新工科背景下房屋建筑施工管理课程群理论与实践教学体系初探
2022-07-01安巧霞杨保存张占武葛广华
安巧霞,杨保存,张占武,葛广华,赵 成
(塔里木大学水利与建筑工程学院,新疆 阿拉尔 843300)
1 研究的目的及意义
为适应新科技、新业务、新行业和模式等新一轮的产品革命与技术革新,教育部已明确提出了“新工科”的发展策略。2017年2月开始,我国教育部积极推动新工科建设,在“复旦共识”“天大行动”和“北京指示”的基础上,陆续出台了《有关发展新工科研究与实践的通告》和《有关推动新工科研究与实践项目管理的通告》两个文件。经济社会的剧烈变化要求高校应该针对这一新情况,加快高等教育变革,培育适应产业发展需要的新型工程人才。土木工程专业作为中国典型的传统工科专业,正面临高速发展变革的科技条件与业务要求,因此必须改革与创新,积极探索全新的课程体系,优化课堂教学,并加强在适应信息化教育基础方面的教学工作内容改革,以培养富有创新能力的人才。
2 新工科背景下土木工程专业人才培养特征需求
2.1 对工程分析能力及应用能力培养的需求
相比传统的教学方式,“新工科”更注重对于学生工程分析和处理问题的能力及创造力的训练。人才需求在培养的技术规格上并非单纯产品输出,而是对土木工程产品全过程能力的要求,如学生需要掌握设计、建造、组织与项目管理等的工程技术,同时需要具备基于处理工程项目中现实问题的沟通协调能力等。
2.2 对创新能力培养的需求
在“新工科”理念下,强调学生对工程项目要有一定的认知高度,结合当前市场、专业进行创新,就要求学生结合行业形成具有一定实践性的新技术、新方法以提高工程项目的效率、质量和性能。所以,要训练学生具有一定的应用、创新能力,在教育过程中,要培养学生对工程项目的认知高度,对工程问题的分析和实际问题的解决能力,实现从理论知识向技能再到创新能力的提升。
2.3 对建筑信息化技术的需求
建筑信息化是推动建筑业发展的重要因素,发展装配式建筑是推动建筑业产业结构调整、实现建筑现代化的目标之一。随着装配式建筑的发展,新材料、新工艺及新技术日益更新,建筑企业需要掌握建筑信息化技术,能够进行装配式建筑设计、安装及检测的应用型人才。
3 土木工程专业课程群建设研究
学科群构建并非单纯的课程整合,而是基于知识系统建设的有机的教学制度模块。学科群构建的内涵不仅包含指导思想、课程管理和教学机制建设,还包含了学科群的课程体系建设、实验课程建设、学科群教改科研体系建设等,以及学科群的基础设施构建(资源配置)、教师队伍建设等。所以,学科群构建将“以学生为中心”的理念贯穿课程设计全过程,以“产出导向”作为教学设计的出发点,以“持续改进”为目标实现提供理论基础,形成一个集智能、能力、素养为一体的综合教育系统,从而构建一个具有特点的学科集群。
在普通本科院校改革及学科发展与转型建设的大背景下,本校更加确定了应用型人才的培养目标,在前期以学科建设(重点课程建设)为着力点开展了新一轮建设,基本完备了课程体系以及充实了教师教学资源,但在学科部分仍面临教学内容孤立和知识点教学重叠的现状。将课程按类划分并开展建设是我院(水利与建筑工程学院)人才培养的改革方向。目前我院已经将土木工程专业基础课及专业课划分为力学与结构课程团队、岩土力学与地下空间工程课程团队及房屋建筑与施工管理课程团队等,以不同的课程群为单元进行团队建设。
房屋建筑与施工管理课程群是土木工程专业系列课程群之一,由房屋建筑学、土木工程施工及建筑工程项目概预算及建筑工程项目管理系列课程组成。在新工科背景下,如何通过课程群建设,结合建筑信息化技术,以实践能力培养为主线,整合教学内容,构建房屋建筑与施工管理课程群理论教学体系、创新教学模式、丰富与完善实践教学内容,以达到培养学生创新意识和工程实践能力的目的,是我们应该解决的问题。
4 研究的思路和方法
4.1 土木工程专业课程群体系建设思路
研究中心以“新工科”的建设为背景,为满足社会与企业建筑行业对土木工程技术应用型专业复合人才培养的需求,立足我校对工程技术应用型人才培养总体目标的定位,以课程教育为着力点,以我院课程团队构建与规划为契机,融入建筑工程信息化技术,融入课程,形成课程群理论教育系统,创新教学模式和方法,丰富建筑实践性课程,健全课程群实践教育系统,以实现培育学生创新意识与工程实践创新能力的目的。土木工程课程群建设体系如图1所示。
图1 土木工程课程群理论、实践教学体系
4.2 建设内容
以新的土木工程专业人才培养方案为目标,基于“新工科”理念,采用新思维、新方式,优化建筑设计、施工及管理课程群的培养目标及大纲修订。
以新的土木工程专业培养目标为基础,根据建设现代化、工业化、信息化、智能化城市的实际需求,确立建筑设计、施工及管理课程群的培养目标,优化课程群教学大纲,不同课程之间相互独立,知识点不重复,将工程信息化BIM技术引进课程群教学全过程。建立基于信息化技术的课程群理论教学和实践教学体系。
改变传统教学模式和方法,推行信息化技术教学模式。采用线上线下混合教学模式。根据目前土木工程施工教学所面临的教学时间不够、学生学习热情不高的状况,学校运用现有的线上课程平台,并通过线上线下相结合的新型教学模式,发挥网络教学的优点,使学生可以随时随地完成学业。通过教学群中单个课堂的建立,明确了每个章节的知识重点,将每个章节的重点教学内容通过PPT、教学录像、图片、动画、工程案例、习题等上传至教学网络资源平台。并采取了翻转课堂的教学方法,实现课前预习—课堂重点难点学习—课后反思。
运用虚拟工程仿真技术,开展土木施工教育已成为学校课程改革的主要方向之一。学校利用本校工程仿真虚拟实验室,积极开展BIM 软件的应用教学。在学习流程中可设置建筑三维仿真模式,把二维教学转化为三维教育,在学习时还可要求学生利用校园的施工案例结合工程仿真软件对土木施工流程进行仿真,以了解土木的各施工环节与流程,与实际案例进行比较并完善自身的不足。BIM软件应用课程可以将重点放在工地组织,建筑整体平面图的布置,施工进度的管理,各主要参与者的配合,同时利用BIM 技术学生也能够开展场地组织,从而加强学生的场地管理能力,提高专业兴趣与社会认同感。
将信息化技术融入实践教学体系。建立理论知识和实际一体化的生产实践课程体系。通过变革生产实践课程、教学方法和课程组织方法,使用BIM实验室辅助课程,并运用网络技术实现课程组织与管理系统,从而使工程生产实践和房地产建筑学、土木工程建造、工程管理、设计等有关课程融为一体,建立了理论和实际合一的课程系统。具体做法是在教学任务书里设置若干承前启后的任务,由学员在实践阶段使用BIM 实验室云平台的应用软件以及各种建筑专业应用软件来实现。通过这些方式,不但可以让学员进一步积累并丰富土木工程建筑课程理论知识,同时还可以为后期课程高层建筑施工、建筑项目管理、工程设计等内容进行铺垫。在任务进行的过程中,学生能够使用和掌握各种专业应用软件,对实际能力的提高大有助益。
基于互联网+的土木工程生产实践课程,就是运用信息通信技术和平台,将网络和课程深度融合,建立生产实践课程创新教学模式。办法与举措主要是使用QQ 群、微信群、钉钉等网络平台与工具,老师即时跟踪辅导与教学,学生的实践成绩也可即时共享,并由此产生了基于“互联网+”的土木工程生产实习教学管理全新模式。
学校应建立结果性和过程性评估相结合的生产实习评估制度。老师要针对以往以学习日志、实践汇报和实验答辩进行业绩考核的弊病,依托网络,形成了结论性评价和流程性评价结合、考评方法多样、考核科学合理的课程教育评估新系统。
5 结语
研究中心以“新工科”的建设为背景,为满足经济社会发展与产业对工程土木建筑人才应用型复合人才的需求,并立足我校对工程应用型人才培养的新定位,中心研究人员以课程教育改革为着力点,以我院的课程团队构建与规划为契机,融入现代工程信息化技术,融合课程,形成课程群理论教育系统,发展教学新模式与方法,丰富工程实践性课程,完善课程群实验教育系统。