“双高计划”背景下高职 “港口工程综合实训系统”建设

温秀媛?何洋?史廉博

摘要：高职“港口工程综合实训系统”建设，是在“双高计划”的大背景下，专业群建设项目的推动下，信息化教学手段初步探索的产物。该系统包含施工组织设计实训系统、监理规划实训系统和工程概预算实训系统。每个子系统又包含港口工程5大典型工程案例：重力式码头、高桩梁板码头、板桩码头、防波堤、航道整治。系统包含案例学习、案例实训、成果提交、考核评价4大功能。通过PC端在线实训，探索实训教学新手段、改善实训过程管理，实现实训内容数据化、智能化，实训过程可追溯、可参考，实训效果可统计、可搜集的目标。

关键词：港口工程；施工组织设计；工程监理规划；工程概预算

一、前言

2019年，广东水利电力职业技术学院“水利水电建筑工程”专业群入选教育部“双高计划”中国特色高水平专业群建设项目[1]。“治河与航道工程技术”作为广东水利电力职业技术学院水利部优质水利建设专业，也是本次“水利水电建筑工程”专业群的专业之一。利用智慧化、信息化手段开展实训教学是专业群建设的重要任务，开发建设专业的实训系统势在必行[2]。

二、“港口工程”实训教学资源现状分析

2023年，教育部办公厅发布《关于加快推进现代职业教育体系建设改革重点任务的通知》，文中指出：“职业教育虚拟仿真实训基地要有效运用虚拟现实、数字孪生等新一代信息技术，开发资源、升级设备、构建课程、组建团队，革新传统实训模式，有效服务专业实训和社会培训等”[3]。治河与航道工程技术专业作为“双高计划——水利水电建筑工程”专业群的专业之一，建设适合本专业学生培养方案和培养目标的在线实训系统是建设任务的重要部分。

（一）“港口工程”实训教学的特点和问题

高职院校非常注重学生的动手能力培养，因为实践和实际操作是职业教育的核心。“治河与航道工程技术”专业培养方案中，对学生动手能力的培养提出了多方面的实训要求。其中，核心课程“毕业综合实践项目”中，实训环节的主要内容是完成“施工组织设计文件”的编制；核心课程“水利工程施工监理”中，实训环节的主要内容是完成“施工监理规划文件”的编制；核心课程“水运工程概预算”中，实训环节的主要内容是完成“工程概预算文件”的编制[4]。

（二）“施工组织设计”实训的特点

“毕业综合实践项目”开设在整个教学计划的第五学期，主要任务是完成一份完整的“施工组织设计”文件。原则上学生应该已经具备一定的理论基础，掌握了施工组织设计的作用、组成内容、编制依据等知识，学生能够理解施工进度计划和施工现场平面布置图的作用与意义、内容，并能够手工绘制进度计划和施工现场平面布置图，合理安排施工组织，协调人员安排，最终提交单位工程施工组织设计文件[5]。

（三）“施工监理规划”实训的特点

“水利工程施工监理”课程，课时64学时，采用理论+实践的教学模式。培养目标是通过该课程的学习，使学生了解工程监理的全过程，掌握监理的主要工作内容“五控二管一协调”。“施工监理规划”文件的编制是课程实训的主要内容，通过实训促使学生将所学知识融会贯通，使学生掌握有关施工项目质量控制的基本理论和基本方法，使学生取得质检员、监理员、施工员应用能力[6]。

（四）“工程概预算”实训的特点

“水运工程概预算”课程，课时64学时，采用理论+实践的教学模式。课程的培养目标是通过该课程的学习，使学生熟悉水运相关法规、水运工程概预算编制规定、水运工程定额等，能够进行工程量计量和开展水运工程概预算文件编制。“工程概预算”文件的编制是课程主要的实训内容，通过实训使学生学会运用《水运工程定额》《水运工程工程量清单计价规范》等行业规范，开展单位工程概预算文件编制，在实践中深化所学知识，掌握工程造价组价的过程，使学生取得造价员、招投标员的基本应用能力。

（五）“港口工程综合实训”存在的问题

在校生的实训环节往往受限于资源、环境、学习自主性以及辅导难度等条件，实训的效果不佳。

实践环境限制：在实施专业实训时，学生需要参与实际的施工项目或模拟项目。然而，学校一般难以提供符合实践要求的充足实践环境。这可能导致学生无法真实地体验和应用实训的各个方面，限制了他们的学习效果和实践能力的培养。

实践资源不足：专业实训需要相应的实践资源支持，包括施工项目数据、工程图纸、施工计划等。然而，获取和准备这些资源可能存在困难，特别是对一些学校来说，资源有限，无法满足实训的需求。

学习主动性差：学生喜欢玩手机，学习较情绪化，对感兴趣的知识积极性较高，对内容枯燥的知识学习效率较低，课外师生信息沟通不及时，缺少互动，在课前、课后辅导上存在缺失[7]。

实训指导和辅导：专业实训涉及复杂的专业知识和技术，学生可能需要指导和辅导老师的支持。然而，指导和辅导资源可能受限，不能满足个体学生的需求，导致学习困难和挫败感。

三、“港口工程综合实训系统”开发的优势

（一）先进性

“港口工程综合实训系统”采用B/S架构，基于开源技术构建。采用模块化设计方式，遵循分层的设计原理，结合最新的互联网架构和开发技术而研发。在满足现有功能的前提下，系统设计具有前瞻性，在今后较长时间内保持一定技术先进性。

（二）丰富教学资源

实训系统可以集成多媒体教学资源，包括文字、图片、音频、视频等形式的教学材料，提供各种虚拟的工程案例和项目背景，涵盖港口工程典型的5大建筑物类型：重力式码头、高桩梁板码头、板桩码头、防波堤、航道整治建筑物。这些虚拟的工程案例和项目背景，可以为学生提供真实的学习体验，激发学习兴趣和积极性。

（三）对“证”模块化教学

系统对应岗位需求开展模块化教学。对应监理员开展“工程监理规划”实训教学；对应施工员开展“施工组织设计”实训教学；对应造价员开展“工程概预算”实训教学，实现对“证”教学。每个实训任务针对实际工作过程中的典型工作任务，以不同结构形式的真实工程为载体，实现 “教、 学、 做” 一体化， 使学生具备适应真实岗位工作的相应能力，为学生参加技能大赛、实习就业打下坚实的基础[8]。

（四）数据分析和反馈

实训系统可以收集学生的实践数据，并通过数据分析和反馈机制提供个性化的教学评估和建议。教师可以根据反馈的实践数据，及时发现学生的学习问题和需求，进行针对性地指导和辅导。

（五）灵活调整和互动

实训系统可以根据教学需要进行灵活调整和定制，学生既可以独立学习，又可以分组合作，实现“量身定做”的实训。学生通过PC端在线实训、提交作业；教师可以随时随地下达实训要求、时间节点、管理和查看学生提交的阶段成果、反馈和指导学生实训全过程、收集和汇总最终成果、考核和打分实训成绩。

四、“港口工程综合实训系统”建设思路

通过“港口工程综合实训系统”的建设，创新“施工组织设计文件”“施工监理规划文件”“工程概预算文件”的编制实训手段，丰富工程案例资源、提升学生的专业能力、提高实践教学的成效；为学生参加顶岗实习，乃至就业等提供专业帮助，培养更贴合岗位需求、新时代行业产业发展的专业学生。

五、“港口工程综合实训系统”体系构建

（一）体系架构设计

“港口工程综合实训系统”在体系架构上，为了能够适应未来技术的发展与规划，以高开放、高扩展、高性能为核心准则，完全基于开源技术构建。系统采用Java主流技术架构，多层B/S应用结构体系，表示层、业务层、数据访问层分开。采用微服务设计模式进行架构设计，结合低代码开发服务模式设计，以支持未来的大规模应用。在架构设计上，整体技术架构见图1。

（二）系统性能设计

“港口工程综合实训系统”的性能设计考虑多层级用户，包括学生，教师，系统管理员等，设计不同的操作界面和功能权限，强调系统易用性。在系统可靠性方面，采取全面的安全防护措施，具有防病毒感染、防黑客攻击措施，同时在防雷击、过载、断电和人为破坏等方面进行加强。对接入系统的设备和用户，进行严格的接入认证，以保证接入的安全性。系统对教学资料、课程数据等关键数据采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，确保长期正常运行。

（三）系统功能设计

港口工程综合实训系统包括三个子系统，分别是施工组织设计实训系统、监理规划实训系统和工程概预算实训系统。每个系统都有相应类型的丰富案例，可以进行相应类型课程学习和实训，实训子系统选择界面见图2。三个子系统除了案例类型不同外，在学习方式上是一致的，即都采取先学习案例课程，掌握施工组织设计、监理规划、工程概预算的编写方式，之后开展案例实训。学生根据教师制定的学习计划完成课程学习，然后按照实训案例的章节要求，结合配套资料，独立完成并提交章节实训作业，再由教师进行评定。系统会根据所有章节得分，按照章节权重自动算出学生最终实训成绩。

系统的主要功能模块包括角色管理、资料中心和课程一览，见图3。

1.角色管理

本系统的角色主要包括管理员、教师、学生。管理员可以新增学生角色和教师角色，也能对学生和教师信息进行修改；教师可以新增学生角色，不能新增教师角色，也不能对学生和教师信息进行修改；学生没有角色管理的权限。角色管理模块的功能包括角色批量导入、角色启用/停用、角色新增、角色信息编辑、角色删除等。角色信息添加方式灵活，既可以批量导入，也可以单独添加。

2.资料中心

资料中心用于上传和编辑案例资料，资料包括编辑好的施工组织设计、监理规划和概预算文档，以及项目基本情况介绍和相关图纸。上传资料采用PDF文件，系统支持PDF的在线预览。资料中心模块的功能包括新增案例、查看案例、编辑案例、删除案例，只有系统管理员可以执行相关操作。在资料中心编辑案例时，采用分章节编辑的模式，即对案例文档按照章节进行分割，对每章节的目的和实训要求进行说明。

3.课程一览

课程一览用于教师开设和进行课程，可以设定课程内容、选用案例、参课学生，设定章节学习计划，实时跟踪学生学习情况，对作业进行批改和反馈，最终结课生成实训成绩及相关统计数据。课程一览模块包含未开始课程、进行中课程、已完成课程3个子模块。

未开始课程模块展示新创建还未开课的课程信息，可以再次编辑和删除，完成开课前的所有准备工作，如设定课程基本信息、选择参课学生等。模块功能主要包括新增课程、查询课程、开课、编辑课程、删除课程。

进行中课程模块展示已开课但还未结课的课程信息，功能包括设置章节计划、评分、结课。开课后，教师需设定章节权重，以及每个学生的章节学习限时和实训作业提交限时；学生按学习计划和实训要求在规定时间内完成学习，并提交实训作业；教师对学生作业进行批改打分并反馈修改意见。当完成所有章节的批改后，系统会根据最初设定的章节权重，自动计算出学生最终实训得分。

已完成课程模块展示已经结课的实训课程信息，可以查看课程的详细信息及成绩统计分析，可以作为实训效果分析和课程内容持续改进的重要依据。

六、结语

综上所述，“港口工程综合实训系统”使学生可以在线学习港口水工建筑物理论知识和施工案例，打破时间和空间限制，随时随地进行实训学习。相较于传统实验室实训方式，更加便捷，成本更低，适合推广使用。系统支持教师设置学习计划，限定章节学习和实训作业提交时间，并及时反馈完善建议，可以有效督促学生进行实训课程的学习，解决部分学生学习自觉性上存在的问题。系统的数据统计和分析功能，可以帮助老师更好地分析学生对实习课程的掌握情况，及时发现问题并进行针对性辅导。同时，可以对课程内容及形式进行持续完善，打造精品课程。

参考文献

[1]张春生.高职院校港口航运物流实训室建设探究[J].价值工程，2016，35（15）：173-175.

[2]吴丽华，吉顺莉，郑红娟.高职港口与航道工程专业课程建设的研究与实践[J].岳阳职业技术学院学报，2010，25（03）：20-24.

[3]李会荣，董明.基于网络的高职综合实训课程管理系统的开发[J].轻工科技，2015，31（08）：80-81.

[4]孙晓奇.基于工程实践能力培养的物联网嵌入式系统实训课程探究[J].数码设计，2021（04）：175-176.

[5]陈小兰.高职院校实训教学系统设计与实现[J].电子技术与软件工程，2020（17）：161-162.

[6]马军，杨懋，卢生康.高职院校ERP综合实训基地建设研究[J].卫生职业教育，2010，28（20）：121-122.

[7]孙晖，余亮.起重机综合模拟系统在港口设备实训教学中的应用[J].中国水运（下半月），2012，12（12）：124-125.

[8]沈秋池.基于福建的高职港口工程技术专业教学标准和课程标准的研究[J].福建建材，2014（10）：106-108.

基金项目：1.中国特色高水平高职学校和专业建设计划——水利水电建筑工程专业群实践教学基地项目（项目编号：GZ05）；2.国家职业教育示范性虚拟仿真实训基地培育项目——水利水电工程虚拟仿真教学中心（2021）

作者单位：温秀媛，广东水利电力职业技术学院；何洋、史廉博，中交第二航务工程勘察设计院有限公司

责任编辑：张津平