课程思政理念下的装配式建筑校企产教学研创新模式探究

满大伟， 唐礼平， 汪周平

(1.安徽建筑大学 土木工程学院，安徽 合肥 230601； 2.安徽宏泰钢结构股份有限公司，安徽 安庆 246400)

0 引 言

在“双碳”目标下，我国的建筑产业如今正加速向装配式和绿色低碳方向转型。其中，装配式建筑结构由于具有施工效率高、低能耗以及低碳环保等优点，能有效地契合现代社会经济发展的需求，在各地得到了广泛应用[1]。装配式建筑产业的发展推动着装配式施工工艺和施工技术的不断更新，其对高性能材料研发、结构优化设计、精准智能拼装等方面的科研技术要求日益凸显，于是在此背景下专业人才队伍的培养和科研团队的建设变得尤为重要且紧迫。新型装配式产业的发展和科研、应用人才培养的需求共同促进装配式建筑企业和建筑类高校之间的产教学研融合，这种创新的合作模式也成为助力行业发展和人才建设的重要途径。

装配式建筑校企“产教学研”合作模式的创新，关键在于最大限度实现双方资源的优势互补、互助与共享。装配式建筑企业可成为建筑类高校的科技成果孵化基地，并为新型专业人才的培养提供实践的机会。同时，建筑类高校也为装配式建筑施工企业在装配式高精尖施工技术方面的突破提供了智力支撑，为装配式预制构件和材料生产企业的产业结构升级、生产技术优化提升提供了实验平台。基于“新工科”背景下的课程思政理念融入，一方面为建筑类高校土木工程施工课程思政教学中的“大国工匠精神”和“职业道德素养”赋予了现实意义[2,3]，另一方面也反哺于装配式建筑企业的科研和技术人才资源储备，推动专业人才综合素质和思想政治水平的全面提升。

本文以安徽宏泰钢结构股份有限公司与安徽建筑大学产教学研合作为例，基于装配式建筑绿色智慧建造要求以及建筑类高校课程思政和协同育人目标，探究装配式建筑产业基地与建筑类高校之间产教学研合作模式的新途径，以期促进装配式建筑企业设计、生产、施工一体化科研创新能力发展与土木工程施工实践课程思政建设的深度融合。

1 装配式建筑校企产教学研创新合作背景

安徽宏泰钢结构股份有限公司(以下简称宏泰钢构)为安徽省首批装配式建筑产业基地。在产业基地的创建和发展过程中，宏泰钢构在装配式结构设计、预制构件生产和安装等方面面临着技术和工艺全方位升级以及科研人才培养的现实问题，于是企业与安徽建筑大学建立了“产教学研”合作关系，旨在利用高校科研平台的师生资源和科研能力优势，实现装配式建筑产业基地在高性能装配式材料研发、装配式结构优化设计、预制构件精准智能拼装等技术和工艺方面的突破，同时为建筑类高校土木工程施工课程思政教学提供实践基地以反哺于装配式建筑企业的高素质专业人才队伍建设。

在这次校企产教学研合作模式中，高校与企业开展了深入的科研合作。首先，通过专业老师和科研平台的技术人员解决了企业实际遇到的工程技术问题，初步密切了高校与企业之间的合作联系，为深化校企产教学研融合打下互信和合作的基础；其次，进一步深入了解了企业的实际需求和在装配式预制构件生产、装配式建筑施工技术等方面的发展状况，突出产教学研中“教”的特色，及时调整土木工程施工课程中装配式建筑课外实践部分的内容，引导学生领悟“大国工匠精神”并进行以解决实际问题为目标的实践学习。在践行国家“双碳”目标的背景下，在为企业解决装配式建筑施工关键技术问题的同时，于实践教学中潜移默化地融入课程思政的元素；最后，探索出一条以生产驱动科研、以科研促进教学、以教学反哺生产的校企产教学研新途径。

2 装配式建筑校企产教学研创新模式建立

为了深化“双碳”目标下装配式建筑产业基地与建筑类高校之间的“产教学研”合作内容，探索新工科背景下土木工程施工实践课程思政的教学方式，加快面向装配式建筑的复合型人才培养以及解决装配式建筑产业基地发展过程中的新产品研发与关键技术问题，校企双方在实践过程中积极探寻以装配式建筑新技术、新工艺为导向，以装配式建筑产业基地发展需求为基础，以学生和科研人才培养为中心的新型合作模式。本节将以校企双方共同开展的两项科研项目为例，阐述课程思政理念下的装配式建筑产业基地校企“产教学研”创新融合模式。

2.1 案例一：装配式建筑梁柱节点新型预埋连接施工技术研究

装配式建筑梁柱节点的连接质量直接影响着结构的安全与抗震性能[4]。目前施工中常采用的后浇混凝土或干式连接容易出现后浇段不密实和干式连接不牢固的现象，无法检测构件接缝质量，安装效率低且容易形成质量隐患。宏泰钢构与安徽建筑大学基于“产教学研”模式，与土木工程施工教学团队师生一起开展新型装配式结构梁柱节点连接的施工技术研究。该技术针对带预埋连接件的装配式梁柱组合施工，与传统的后浇混凝土和干式连接方式相比，具有拼装简单、连接可靠、安装效率高等优点。符合绿色施工和建筑工业化的政策要求。该技术利用安徽建筑大学发明专利“一种预埋连接构件的装配式梁柱的连接节点”的科技成果转化，通过分别在梁、柱中预埋连接件，再利用Z形连接板和L形固定板进行梁柱干式连接；在牛腿和梁端分别预埋了固定立管和中央立杆，有效控制了安装精度。具体过程如下。

(1) 土木工程施工课程思政教学团队首先组织学生绘制新型装配式结构梁柱节点详图。如图1所示，新型节点连接方式包括预制混凝土柱、混凝土梁、牛腿、预埋连接构件、Z形连接板、L形固定板；牛腿设置在预制混凝土柱侧面上，预埋连接构件设置在预制混凝土柱和牛腿内，混凝土梁的一端设置在牛腿上；Z形连接板一端固定在预制混凝土柱侧端面上，另一端固定在混凝土梁上；L形固定板下端固定在牛腿内的预埋连接构件上，上端固定在Z形连接板上。本施工工艺前期预制浇注，拼装简单，安装方便、快捷，效率高，抗震效果好，提高了装配式建筑梁柱节点处的强度和抵抗变形能力，同时也增大了梁柱节点的强度、整体性以及协作性，综合强度高，实用性强。

图1 预埋连接构件的装配式梁柱连接节点装置图1-预制混凝土柱；2-混凝土梁；3-牛腿；4-预埋连接构件；5-Z形连接板；6-L形固定板

(2) 基于新型节点详图，组织学生参与编制预埋件、连接板和固定板的工厂加工方案，期间通过线上、线下两种方式与装配式产业基地工程师保持有效对接，考虑实际制作过程中可能出现的具体问题，查缺补漏、完善方案，避免了施工教学常停留于纸上谈兵的困境。

(3) 组织学生结合生产实习的机会在宏泰钢构生产车间进行柱、梁预埋件、Z形连接板和L形固定板制作的观摩和生产指导。这里以柱及预埋件的制作为例做简要说明，其包括：预埋连接构件的端板有2个，分别镶嵌在预制混凝土柱两个对称的侧端面上；柱套筒设置有6个，设置在两柱端板之间，并贯穿两柱端板、中央立柱；固定立管镶嵌在牛腿中；限位立管设置在固定立管内中心，并且在限位立管的外壁与固定立管的内壁之间设置有若干个弹簧；固定立管的外壁上设置有两个对称的耳板，耳板固定在牛腿内，且两耳板上均设置有固定螺纹孔；连接杆设置在预制混凝土柱和牛腿内，且两端分别固定在中央立柱和固定立管外壁上。

(4) 在装配式梁柱节点预埋节生产完成之后，指导学生进行梁柱拼装的现场试验。学生在教学团队和装配式建筑产业基地工程师的指导下完成现场试验中涉及的安装操作要点、安装质量控制、安全措施、环保措施等方面内容的编写。

2.2 案例二：装配式建筑构件安装关键技术研究

在与宏泰钢构的产教学研合作中，土木工程施工教学团队通过组织学生深入调研，发现目前已有的装配式建筑钢筋预埋钢筋定位、预制剪力墙安装施工工艺不能满足钢筋套筒灌浆施工的快速、准确和高效的要求并存在诸多问题。特别是现浇层转装配层的钢筋定位偏差较大，使得上部预制构件套筒安装困难并影响后期灌浆质量[5]。基于以上背景，通过装配式建筑产业基地与土木工程施工教学团队、科研平台共同开展装配式高层建筑构件安装关键技术研究，以期实现装配式建筑产业基地在装配式高层建筑构件，尤其是转换层预制构件智能定位安装及精度控制和关键施工工艺技术方面的突破。具体过程如下：

(1) 组织学生进行调研，掌握现阶段宏泰钢构及相关装配式建筑企业在装配式建筑转换层构件定位安装和精度控制方面所采取的工艺与技术手段。随后根据调研结果找准重点突破方向，初步拟定几个研究方向与团队教师和科研人员开展可行性研判，编写可行性研究报告后再跟装配式建筑产业基地的工程师进行专题讨论。

(2) 基于装配式建筑转换层预制构件定位安装、精度控制与智能检测三个方向，建立由土木工程施工教学团队、校企科研人员及学生共同组成的三个研发团队，分别研发新型装配式建筑转换层预埋钢筋定位控制器、可安装在预制墙体内预埋灌浆套筒上的套筒定位器以及针对预埋钢筋定位工序的智能化检测工装。

(3) 研发团队上下游协调合作，形成了利用新型的装配式结构转换层预埋钢筋定位控制器对现浇层预埋主筋进行定位并搭配灌浆套筒定位器，达到对预制墙体内的预埋套筒和对应钢筋的快速、便捷对准的目的，之后采用智能化检测、测量和设备控制方法，通过设计测量、设备控制一体化工装，达到装配式建筑转换层预制墙体与现浇层智能化测量定位的目的，提高施工效率。

2.3 “产教学研”合作中思政理念的融入及协同育人成效

“装配式梁柱节点新型预埋连接施工技术研究”以及“装配式建筑构件安装关键技术研究”有力促进了校企双方的“产教学研”融合。对于参与项目实践的学生，土木工程施工教学团队教师和科研人员从专利申请、科技成果转化、施工方案编制以及现场试验中全程组织学生参与，引导他们独立思考，同时将课程思政的理念融入其中，使学生在实践过程中充分认识了专业素质和职业素养对于完成一项优质工程的重要性[6]。尤其在现场试验环节通过与装配式产业基地一线工程师的交流，让学生深刻体会了何为“大国工匠精神”，既培养了学生的专业能力也提升了学生的思想境界；对于指导学生实践的教学团队与科研人员而言，在本科研项目的执行过程中，他们的课程思政教学、课程实践教学以及科研的能力也得到了充分的锻炼；对于装配式建筑产业基地而言，在产业需求的引领下通过高校的科技成果转化以及具体项目为依托的“产教学研”合作，企业的技术能力和科研水平得到了提高，并将项目的研究成果初步形成了企业级施工工法。

3 装配式建筑校企产教学研创新模式分析

装配式建筑校企“产教学研”合作基于新兴装配式建筑领域的技术需求，可以推动装配式建筑产业基地科研和技术能力的提升，强化其已有技术的专有化和科研水平。另一方面，产业基地的动态发展过程也积极地促进了“产教学研”合作高校的教学实践，使土木工程施工实践教学理论深入发展，提高了高校的科研创新和科技成果转化能力。随着校企“产教学研”融合的逐渐深化，校企双方的装配式建筑技术创新、学生的实践能力和思想政治水平以及土木工程专业教学广度均会得到很大提升。装配式建筑产业基地成了合作高校开展学生课程思政教学和实践教育的基地，也是检验建筑类高校土木工程专业教育教学管理、新型专业人才培养教育、科研创新和科技成果转化水平的重要场所，同时为高校将课程思政教学内容转化为实践应用中的技能提供了平台。

4 结束语

以宏泰钢构为例的课程思政理念下装配式建筑校企“产教学研”创新融合模式充分挖掘了校企双方的优势资源，最大限度地激发了教学资源能效。装配式建筑产业基地的经营管理、技术研发、一线操作领域的优秀员工具有丰富的实践经验；同时，产业基地还有先进的装配式建筑构件研发生产设备、装配式建筑领域最新的信息资讯、与相关企业同行的交流经验等诸多优势资源。建筑类高校则拥有从事理论教学和科研的师资力量、丰富的土木工程特别是装配式建筑施工方面的教学内容、先进的建筑科技学术经验等优势资源。课程思政理念融入课堂教学中，仍是以思政理论的阐释为主，但在这种新型的“产教学研”校企合作模式下，学生充分利用实践机会，将课堂理论适时转化为装配式建筑实践能力和思想政治素养的外化形式。企业也在这种模式下针对设计、生产、施工一体化创新升级需求，以实现双碳目标为契机，迅速地积累了科研经验并产出了相应成果，与合作高校共同促进了土木工程施工实践课程思政建设和装配式建筑产业基地科研能力发展的深度融合。