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关于智能建造专业认识实习的探讨*

2023-12-26张玉芬张德成

中国教育技术装备 2023年20期
关键词:智能专业教师

张玉芬 张德成

1 河北工业大学土木与交通学院 天津 300401 2 天津市装配式建筑与智能建造重点实验室 天津 300401

0 引言

智能建造专业是为了满足国家战略需求和建筑业转型而新增设的专业,属于土木类特设专业,是在土木工程专业基础上融合大数据、人工智能、信息工程等新技术形成的交叉学科[1]。

智能化建筑将成为未来的主流建筑,从业者只有在工作中具备超前创新的能力,才能更好地开发和利用新型建筑。培养和提高大学生创新能力不能只靠理论教学,认识实习是第一个让学生清楚了解所学专业内容和应用的实践性环节,不同于理论教学,认识实习是培养学生工程思维和专业素养、提升专业兴趣与学习积极性的重要课程,是学生对书本理论知识进行深入理解、开拓创新、付诸实践的重要过程。认识实习可帮助学生将教材学习与现场实践有效地结合起来,提高自身动手能力和判断问题、处理问题的综合能力。从而使学生顺利过渡到专业理论知识的学习上,起到承上启下的作用。本文在借鉴土木工程认识实习教学设置[2]的基础上,对比了土木工程认识实习中出现的问题,讨论了如何完善认识实习方案、扩展实习内容等问题。对智能建造专业认识实习加以改进和创新,涵盖智能建造设计及施工、大数据、5G和智能建造平台的一些概念,涉及国家制造业大发展及其产业结构调整的方针举措,从而进一步激发学生学习智能建造专业知识的兴趣以及对建筑行业的热情。

1 土木工程专业认识实习现状

土木工程认识实习课程教学已经有了比较成熟的教学模式。土木工程专业是宽口径的一级学科,智能建造专业为土木工程一级学科下的专业方向,故智能建造专业的认识实习环节,应在传统土木工程专业的基础上加以改进和创新。土木工程认识实习教学目前存在的一些问题如下。

1)实习目标不够明确。实习过程中出现走马观花式的参观现象,许多同学在实习前没有任何现场参观经验,不能做到提前预习熟悉现场,实践教学过程中抓不住核心主题,缺乏比较清晰的目标,更难抓到关键点。认识实习本应作为课堂教学的补充,但受气候、安全等因素的影响,外出实践可能会时间短暂且不连续[3]。

2)实习内容相对滞后。调查发现,土木工程专业学生实习场所选择最多的是厂房或施工现场,实习内容无法反映土木领域的技术前沿。同时实习场所通常由带队教师自主联系,可供选择的单位较少,学生较难利用到优秀的行业教育资源[4],这使学生对土木工程行业现有岗位认识不足。由于实习地点的单一性和局限性,认识实习只能在建筑工程的部分区域进行,限制了最佳认识实习教学方案的实施,更不能让学生切身体会到信息时代建筑项目运用的云计算、大数据、5G、智能建造平台等内容。实习内容设计没有考虑课程开设的需要和人才培养的方案,也没有考虑学生现阶段的实践需求。尤其,学生没有机会全面清楚地了解到专业的力学知识与技术,更缺乏体验前沿的土木工程设计和智能施工技术[5]。此外,院校可选择的认识实习地点较少,存在不能出校进行实习的可能,这极大地影响了认识实习的实践性,限制了学生视野的拓宽,影响了学生分析能力和实践能力的培养。

3)学生态度问题。学生在思想上不重视实践环节,不珍惜实习机会,没有透彻理解认识实习的目的和意义,敷衍地完成日常考勤和实习报告,只为了通过考核并拿到学分。学生们虽然各自组成小组团队,但没有小组目标,也没有齐心协力、共同进步的精神,像组团出游一样,形式散漫,态度不认真。为维护秩序各小组均设置有组长一职,但组长只专注考勤,缺乏责任感,在过程中未约束好组员。在认识实习中,学生随处游览拍照,消极面对老师讲解的内容,不与课本知识进行对照学习,不对自己未来发展进行初步规划,更没有从专业从业者的角度出发来认真地审视自己和进行实习。在实地实践结束后,学生对认识实习全程不做梳理,不与小组成员讨论,个人分别提交实习报告,小组团队名不副实。

4)教师职责问题。在认识实习过程中,带队老师们更像是充当着“保姆”一职,即在学生的衣食住行与安全等问题上费心较多,导致学生们与老师在专业问题上的交流相对较少,难以调动学生们的积极性[6]。同时教学实践环节一般交由青年教师带队,而在现有的学术氛围下,青年教师们为了完成科研任务,把过多的精力用于科研探索,相较于中老年教师缺乏工程实践经验,对认识实习的指导方法和内容掌握不够全面和具体,与课堂教学形式区分不大,难以全面解答学生们实践过程中的疑惑,使学生感觉内容脱离实际,枯燥乏味。

5)实习认定标准单一。学生通常在实习结束后撰写实习报告,书写过程中老师很难做到有效指导,故实习报告很难展示出学生对实践活动进行的深入思考,报告中也缺少体现学生切实的工程问题意识[7],实习报告的质量相对较低,现在还有部分学生以参考借鉴为由做抄袭之事,最终教师基本上是依靠提交的实习报告来给学生的实习打分。这不仅不能考查学生的真实表现,还会造成个别学生浑水摸鱼、敷衍了事,没有努力参与实践环节,想靠抄袭所得报告博得高分[8]。

2 智能建造专业认识实习的改进措施

智能建造专业认识实习与土木工程专业相似,实习环节可以在土木工程的基础上进行拓展创新,除了参观工程项目,还要增加对新一代信息通信技术进行学习的环节,将智能建造元素蕴含其中,做到对行业前沿知识的同步与更新。

1)实习目标。在设置实习目标时,不能好高骛远,而要脚踏实地,考虑到目前学生学习知识的认知规律,选择合适的目标。智能建造专业本身属于交叉学科,可应用大量的信息化技术。教师可以采用智能建造平台的企业示范工程,让学生获取部分权限,对相关工程现状进行提前预习,提前了解工程生产的现场情况,能动地发现需要解决的问题,从而使学生在正式现场观摩之前有明确的目标,有利于进行有针对性的实习参观。在进行行业观摩之前,根据小组形式,派给学生个人任务和团队任务,引导学生们积极主动参与实践,让学生们在参观时不仅要有个人的独自思考,还要以小组合作的方式互相讨论,从而使学生对实习本质有更深的理解。在解决任务之时,学生认真观察了解行业运转模式,对该行业有更加清晰的认识。让学生完成任务后进行总结归纳,思考个人未来职业生涯规划,同老师进行交流。

2)实习内容。基于工业化建筑的背景,让学生参观、了解、接触工程一线的智能建造技术等行业前沿的内容;可邀请资深设计师和施工人员现场解说,并应用BIM、物联网、大数据、云计算等新一代信息通信技术,让学生通过人机交互、感知、决策、执行和反馈建筑建设全过程的智能化,把各方面的道理融合起来,进行全面透彻的理解。引入新一代信息通信技术,让学生对智能化建筑作初步的了解,同时弥补现场实习教学时学生专注度不高的弊端,同时还可以解决在工程施工现场实习中存在的条件简陋、安全难以保障等问题。该过程不仅可以提高学生专业技能的熟练程度,还可以培养学生的创新能力,以符合智能建造专业认识实习的要求。在智能建造专业认识实习中加入BIM、物联网等新一代信息通信技术,通过让学生动手操作,亲自验证设计方案的可行性,使学生可以更加全面地认识智能化建造工程各环节的设计原理,并更牢固地掌握相关应用技术。联系与学校合作的相关实习单位,在这些单位中选择不同类型的在建工程,让学生对其进行建模。学生通过计算机可以直观地观察这些在建工程的整体架构以及各处细节的施工工艺等内容,从而达到使学生建立深刻的工程感性认识的目的。

另外,在对学生进行实习考核时,增加一项技术考核,即考查学生对BIM、云计算等应用的掌握程度,考核人员应综合考虑学生在实习过程中的表现,及其对新一代信息通信技术的掌握情况,进行综合性评价[9]。

这种线上与线下相结合多角度的展示,能够激发学生对智能建造专业强烈的兴趣,增加了学生参与实习的积极性,从而使学习效果倍增,认识实习的作用最大化。组长和指导老师应时刻注意记录学生的实习状态,督促小组成员通过群聊共享想法和见解。认识实习结束后组织开展总结会议,各实习小组现场分享心得体会,通过教师点评和学生互评对实习内容做进一步补充。

3)学生要求。认识实习前,指导教师要在校内为学生简单解读智能建造平台和专业课程体系,分析认识实习的重要意义和深刻内涵,端正学生的动机和作风,说明实习目的、流程、方式方法、任务、考核制度、施工现场安全条例等。对学生进行分组并确定组长,规划认识实习不同阶段的任务,对学生进行团队教育,搭建互联网群聊渠道,确定团队考核方法,全方位规范学生的实习态度。同时会上要跟学生交底各种相关资料,帮助学生按时完成任务,达成预期实习目标。

4)教师职责分配。实习中可配置专门的后勤服务人员,负责保护学生安全以及维持现场秩序的工作,为指导教师提供良好的教学环境,让教师可以专心投入指导学生认识实习的工作中。带队老师采用“中带青”承接式方式,中年教师一般都具有丰富的教学经验与一定的工程实践经验,因此由中年教师担任实习总负责人;而青年教师一般经验不足,尚需锻炼,所以由青年教师负责实习过程中各项具体事宜的解决处理,辅佐中年教师完成好此次实习任务。教师应耐心认真解答学生通过智能建造平台提出的问题,给予有针对性和实用性的解决方案,满足学生及时沟通的需求,从而形成从实际到理论的完整知识框架。认识实习结束后,在评估学生提出的实习报告前,对负责考核的老师进行集中培训,规范考核标准,确保老师对学生的评估是清晰的、有效的、依规的。

5)评价标准。应设置多种评估模式,综合评估学生的学习效果,将过程性评估与成果性评估相结合。通过智能建造平台,学生可实时了解到工程生产问题,结合自己的专业知识进行深度思考,并进行小组讨论,在平台上同步提交自己的讨论结果,这样可以让学生融会贯通实习知识,形成自己的知识体系,这一过程有助于学生书写自己独一无二的实习报告,同时教师也能看到学生在此过程中的参与度,更好地从过程与成果两方面来对学生进行准确评估。教学评价不仅要对学生进行考核,还要对老师进行考核。对老师进行考核时,会以调查问卷方式收集学生的评价。问卷内容包括实习方案、指导记录、答辩意见等多方面,其评价标准包括非常满意、满意、一般、较差、差五类,对考核成绩较低的老师进行再培训,以保证未来智能建造专业认识实习的稳定发展。

3 结束语

智能建造专业为国家“新工科”建设专业,智能建造也代表了“互联网+建筑业”的前沿发展。认识实习是学好智能建造专业的关键课程,与土木工程专业认识实习看上去相似,但可在土木工程的基础上进行拓展创新,除了参观工程项目,还要增加对新一代信息通信技术进行学习的环节,将智能建造元素蕴含其中,做到与行业前沿知识的同步与更新。

因此,本文结合土木工程认识实习现状,在实习目标、实习内容、学生要求、教师资源和评价标准方面提出智能建造专业认识实习的课程创新理论,有针对性地突破现有教学内容的重点和难点,提高认识教学效率和教学质量,以实现智能建造专业认识实习的良好教学效果,从而满足智能建造新专业的人才培养要求。

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