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新工科背景下应用型本科院校建筑施工技术课程改革的探讨

2023-12-26李盛南刘兆丰彭第欧阳祥森梁桥李玉罗章

创新创业理论研究与实践 2023年22期
关键词:工科施工工艺应用型

李盛南,刘兆丰,彭第,欧阳祥森,梁桥,李玉,罗章

(湖南工程学院 建筑工程学院,湖南湘潭 411104)

随着“交通强国”“乡村振兴”和“双碳目标”等国家战略的实施,大批工程项目正在规划建设,迫切需要大量的高素质建筑工程施工技术人才[1]。应用型本科院校承担着为国家经济发展培养应用型、技术技能型人才的使命[2];如何全面提高教学水平,培养具有较强社会适应能力和竞争力的高素质应用型人才,是当前应用型本科院校面临的一大挑战[3]。

近年来,教育部积极推进高校新工科建设,探索建立新工科背景下的课程教学新范式,要求高校优化课堂教学内容、突出应用技能培养、积极推进产教融合和准确定位教学目标,着重提高教学质量,打造符合产业升级需求的“金课”[4]。对此,一些学者探讨了新工科背景下建设“金课”的思路。孙宗美[5]认为打造“金课”要从重构思想观念、重建课程教学质量评价体系和重组教学内容、创新教学方法几个方面入手。屈星等[6]认为新工科背景下的“金课”要从教学模式、教学内容、教学方法以及课程考核等方面进行全面改革。刘洪彬等[7]认为应改革学校通识教学考核制度,打造能全面提升教学质量的通识“金课”。张睿敏等[8]和王宪彬等[9]提出新工科背景下的“金课”应符合市场需求,培养新时代发展需求的应用型技术人才服务。目前,我国正处于建筑产业技术升级的关键时期,应用型本科院校需紧密对接建筑产业需求,面向建筑技术发展,优化专业结构和课程教学内容[10]。

建筑施工技术是土木工程专业的核心课程,是直接面向生产的一门实践性很强的课程,特别是应用型本科院校,该课程培养的学生大多面向施工现场生产[11]。然而,一些应用型本科院校的建筑施工技术课程存在教学内容陈旧、教学方法落后、技能培养与企业需求脱节和考评方式单一等问题,已严重影响建筑工程人才培养质量[12]。周晓龙[13]认为建筑施工技术实践性较强、知识点较多、可视性较差,应全面推动土建施工类课程智能云教学模式改革。赵培莉[14]认为建筑施工技术课程考核方式应对接新技术、新工艺、新规范,以学生为中心,结合市场需求,创建多元化教学考核与评价方式。马俊等[15]认为建筑施工技术课程应打破传统单一的教学模式,充分利用“互联网+”技术提升课程教学质量。秦伶俐等[16]认为新工科背景下的建筑施工技术教学应根据技术、工艺、材料和设备的更新全面进行教学内容改革。可见,新工科背景下进行建筑施工技术课程改革已迫在眉睫,亟须根据建筑产业发展需求实施建筑施工技术课程改革,培养符合新工科建设需求的应用型、技术技能型人才。

1 建筑施工技术教学存在的问题

为全面了解建筑施工技术课程教学的现状,课题研究小组开展了课程评议分析、师生座谈、文献研究、问卷调查和企业走访等工作,发现应用型本科院校建筑施工技术课程教学存在如下问题。

1.1 教学内容陈旧

目前,建筑施工技术教学内容更新较慢,如石灰砂浆砌筑、石夯击实地基、木模板和水刷石装饰等一些已经淘汰的工艺仍在教授,而对于铝模板施工、爬模、飞模、装配式施工技术、BIM 技术等一些新工艺、新技术却涉及较少,即脱离了施工实际,与企业对人才技能要求严重不符。另外,授课内容以理论知识为主,对施工工艺、质量控制标准以及学生的实际操作能力不重视,学生在课程学习中往往只能掌握基本课程知识,而应用知识解决实际工程问题的思维和能力却很难提升。

1.2 教学方法落后

当前,建筑施工技术课程教学主要采用板书+多媒体的传统方式,这种教学方法适用于一些需要严格计算的理论课程,比如工程力学、混凝土结构设计原理、钢结构设计原理等,课堂教学中通过板书推导公式及理论计算,可以很好地引导学生展开思考。但是,像建筑施工技术这种实践性和经验性都很强的课程,传统的方法教学效果并不理想。尽管一些教师使用图片和视频将施工过程展示给学生,但学生没有实际工程体验,难以理解复杂的施工工艺。

1.3 技能培养与企业需求脱节

建筑施工技术课程普遍采用理论教学方式,教学内容仍以理论知识为主,较少注重对学生施工技能的训练和培养。有企业反映招入的应届毕业生较少能直接上岗,一些毕业生未掌握简单的施工工艺、质量标准、安全管理等知识,企业需要花费大量的时间、精力和资金去培养他们,无疑增加了企业的人力成本。建筑施工技术课程更适合实践教学,其教学内容可分为十大模块:土方工程、基础工程、模板工程、钢筋工程、混凝土工程、砌筑工程、预应力混凝土工程、安装工程、装饰工程、防水工程,且每个模块都是实际项目的分部工程,学校可以根据企业生产流程开展专项实训,使学生的施工技能与企业需求相匹配。

1.4 考评方式单一

目前,一些高校对建筑施工技术课程的考核主要为闭卷考试或课程设计。闭卷考试只能考核学生对理论知识的掌握情况,对学生应用知识层面和思维层面的考核效果不佳。尽管教师可以通过课程设计考核学生应用知识的能力,但课程设计的工程项目大多是虚设的,为了课程训练极大地简化了实际工程条件或仅针对某个分项工程局部,与实际工程相差甚远,且学生的方案设计并不能得到实际施工验证。

2 课程改革的措施

针对上述建筑施工技术课程存在的问题,本文结合应用型本科院校新工科建设和发展的内涵特征,提出建筑施工技术课程改革的措施如下。

2.1 优化教学内容

新工科背景下的应用型本科院校专业课程教学内容应该与职业岗位能力需求匹配,建筑施工技术课程教学内容既要包括施工生产所需的知识,又要对接一级建造师实务科目考试的知识需求。根据实际工程项目的施工流程确定教学内容,结合相关资格证书考核的知识点及分值比重,明确各章节的重点和量化教授内容的比例。例如:根据一级建造师实务科目的大纲,将建筑施工技术课程的知识点学习分为了解、理解和掌握三个层次,分别记1、2、3 分,综合可得各章节的分值,并计算章节占比,明确教学内容的重点,合理分配教学时长,表1为建筑施工技术课程内容知识点分值量化。

表1 建筑施工技术知识点分值量化

2.2 创新教学方法

近年来,随着BIM 技术、VR、AR 数字技术和施工工艺仿真软件的发展,利用数字化技术将项目施工全过程进行动态模拟,实现可视化教学,可以很好地解决建筑施工技术课程教学方法落后的问题。当前,施工工艺仿真软件已经将建筑施工过程的各个分项工程做成了实训模块,学生可以通过游戏式任务场景漫游学习课程中的各项施工工艺,同时也可以利用施工工艺仿真软件进行考核,将不同的基础类型、结构类型和装饰形式的任务随机下达,学生需按规范的施工流程操作完成,才能进入下一道工序,同时配有语言和文字提示,引导学生完成学习任务,实现项目式逆向教学,以任务为导向,将理论知识点融入实践教学,做到学中练、练中学。实际教学中可将施工技术课程分为理论教学和实践教学两个部分,先开展理论教学,然后进行施工工艺仿真软件实训教学,将每个模块实训成绩计入学习效果评价,表2 为具体章节实训学时及任务。

表2 课堂教学和施工工艺仿真软件实训安排

2.3 加强校企合作

建筑施工技术课程可以采用“双师融通、平台互用、产学研共建、教训职一体”的校企合作模式。“双师融通”:学校建筑施工技术课程教师进入企业实际工程项目担任施工技术人员,开展职业能力训练并获取项目实践经历;企业工程师可以外聘形式进入学校开展课堂教学或讲座。“平台互用”:学校教学平台为企业开展员工入职培训、安全教育、职业资格培训,学校提供教学场地、实验设备及智力支持;企业实践平台为学校提供认识实习、生产实习、毕业实习、教师职业能力培训。“产学研共建”:学校和企业建立产学研基地,学校帮助企业解决施工现场的技术难题,开发新产品、新工艺、新技术;企业帮助学校将科研成果实现产业化、建立生产线和提供技术验证场地。“教训职一体”:学生经过学校学习、企业实训,考核合格可直接进入企业就职,实现学习与工作一体。图1 为校企合作流程示意。

图1 校企合作流程示意

2.4 革新评价方法

建筑施工技术课程内容丰富、实践性强、职业技能要求高,新工科背景下应用型本科院校建筑施工技术课程应采用多元化的评价方法,可以将建筑施工技术课程考核分为理论考核、实践考核、项目任务考核三部分。理论考核采用考试方式,成绩构成包括过程考核(课堂作业、平时表现、线上学习、讲座学习、施工工艺仿真软件考核)和集中考核(期末考试)。实践考核采用考查方式,成绩构成包括实习表现(职业素质、技能考核、项目教师评价)和成果评价(实习报告、实习总结与汇报和教师评价)。项目任务考核采用成果汇报形式,包括专家评审(施工方案、施工组织设计和BIM动态施工演示)和答辩(知识储备、逻辑思维)。表3为建筑施工技术课程考核内容组成。

表3 课程考核内容组成

3 结语

在新工科建设背景下,探索教学模式的改革是高等工程教育发展的重要任务。本文从教学内容、教学方法、技能培养和评价方法等方面,深入分析了应用型本科院校建筑施工技术课程存在的问题,结合应用型本科院校新工科建设和发展的内涵特征,提出了课程改革的具体措施和实施方法。研究成果有助于提升应用型本科院校建筑工程人才的培养质量。

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