地方高校转型过程中土木工程施工课程教学改革研究

2021-10-11 06:18赵延平于海浩颜荣涛
科技视界 2021年26期
关键词:实训建筑专业

张 芹 赵延平 于海浩 颜荣涛*

(1.桂林理工大学土木与建筑工程学院,广西 桂林 541004;2.桂林航天工业学院,广西 桂林 541004)

0 引言

土木工程施工作为高校土木工程专业的必修课,包括了施工技术和施工组织两大板块,旨在讲解不同施工项目施工技术要领,是一门实践性很强的专业课程。高校土木工程专业教师要全面了解地方高校转型战略,以培养技能型土木工程人才为标准,打造全新的课堂教学模式。教师要发挥表率作用,积极参与名师工作室学习,提升自身教学经验;打造智慧课程,讲解建筑PKPM软件和建筑CAD软件操作,培养学生信息化素养,让学生掌握土木工程设计和计算技能;融入技能型人才培养理念,积极开发校本课程,激发学生学习自主性;利用项目化教学开展实训,指导学生自主完成建筑设计和施工方案设计,真正提升学生的岗位胜任能力。

1 地方高校开展转型的时代背景分析

1.1 积极向应用型人才培养转型

随着我国经济飞速发展,创新型、技能型和工匠型人才成为最为紧缺的人才,为了加快落实人才强国战略,2015年教育部、发改委和财政部印发《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》(以下简称指导意见)(教发〔2015〕7号),督促地方本科院校向应用技术型大学转型。这一文件中要求地方高校领导要转变自身理念,立足高校办学特色,从学科专业建设、课程改革、师资建设、科研设备和实训基地建设等角度入手,加快高校进一步转型,营造培养应用技术型人才的教育环境,提升地方高校育人质量。

1.2 加大“双师型”教师培养力度

教师是地方高校的“智囊团”,师资水平对高校转型也有着潜移默化的影响,地方高校领导要重视教师队伍建设。地方高校要重视领导班子和教师思政教育,积极组织教师研修班和培训班,选拔青年教师进行重点培养,积极鼓励教师参与校企合作和产教融合,鼓励教师积极考取相关职业资格证,打造理论知识扎实、实践技能过硬的“双师型教师队伍”。例如,高校可以组织土木工程专业教师深入建筑设计所和建筑工地学习,学习最新的施工质量控制技术和环保施工技术,提升教师个人综合素养。

1.3 加大教育科研和实践教学资金投入

应用型技术人才最显著的特点就是实践能力强,具备精益求精的“工匠精神”,地方高校要为学生提供实践场地,例如,高校可以为土木工程专业打造校内实训基地,设计建筑模型基地,配备PKPM系统,大数据平台和虚拟仿真平台等实训设备,为培养应用技术型人才奠定坚实基础。

2 高校土木工程施工课程教学存在的问题

2.1 教材更新换代缓慢,就业导向不明确

地方高校土木工程专业尚未统一,各个院校都是根据自身需求选定教材,教材更新换代周期比较长,很多教学内容和当前土木工程行业发展已经脱轨。例如,教材主要还是以混凝土结构、砌体结构和建筑绘图等内容为主,对于一些环保型材料、安全监管技术的讲解比较少,一些土木工程领域新技术并没有进入土木工程施工教材中。

2.2 教师教学方法单一,课堂缺乏吸引力

虽然高校土木工程专业教师开始实施理实一体化教学,但是教学方式还是略显单调,学生学习兴趣并不是很高。例如,教师在讲解混凝土结构施工技术时,先讲解混凝土结构,如钢筋焊接点、承重墙计算和楼梯结构设计等,教师会结合建筑模型进行讲解,但是很少引导学生自主设计混凝土结构,学生对混凝土结构施工技术了解比较浅显。

2.3 教师缺乏工程建设经验,实践教学经验不足

地方高校土木工程专业教师都是毕业后直接任教,教师几乎没有参与过建筑项目施工,对一线土木工程施工技术和流程了解较少,因此缺乏施工经验是教师的一个短板。例如,很多教师只是在校期间参与过建筑工地实习和建筑设计,并没有真正参与过建筑设计和施工方案设计,这会影响教师实践教学的有效开展。

2.4 专业育人定位不太准确,学生就业不容乐观

地方高校土木工程专业育人目标还不太明确,很多高校还是注重学生资格证考取情况和专业分数,人才培养偏向学术型,间接导致很多学生忙于考取资格证,土木工程实训参与较少,学生实践能力比较低。很多学生在毕业后无法独立完成建筑计算和绘图任务,对现场施工技术的掌握也不太理想,建筑企业对大学生认可度不高。

3 新时期高校优化土木工程施工课程教学模式的必要性

3.1 有利于培养应用型土木工程人才

高校转型要以培养应用型人才为目标,土木工程作为实践型专业更要贯彻这一理念,土木工程施工作为核心实践课程要成为课改热点。教师要转变教学思维,积极了解土木工程行业发展新技术,例如道桥设计和施工技术、最新的粤港澳大桥设计和施工技术等,让学生感受我国基建技术,激发学生学习兴趣。

3.2 有利于提升学生岗位胜任能力

应用型技术人才是建筑企业眼中的“香饽饽”,高校要不断优化土木工程施工教学模式,把最新的施工技术融入教学中,例如,GPS测绘技术和PKPM软件操作,真正实现就业导向和课程教学的无缝衔接。教师要借助实践教学开展岗位胜任能力培养,强化学生建筑计算和绘图能力、吃苦耐劳精神和“工匠精神”,进一步提升土木建筑专业学生就业竞争力。

3.3 有利于融入先进土木工程施工理念和技术

随着人工智能技术飞速发展,土木工程施工也越来越信息化,例如,智能机器人、3D打印技术和虚拟仿真系统等互联网技术开始运用在建筑施工领域。教师通过优化土木工程施工课程,可以把这些先进的施工理念和技术融入教学中,让学生掌握建筑领域新技术,让学生在毕业后可以迅速适应工作岗位。

4 地方高校转型过程中土木工程施工课程教学改革策略

4.1 积极开发校本课程,凸显就业导向

地方高校要重视校本课程开发,立足本校土木工程专业特色,以培养应用型人才为目标,开发全新的校本课程。高校要组织土木工程专业骨干教师,调研土木工程领域最新施工理念和技术,结合专业课教学内容,开发新的教学素材,编写符合本校教学和育人需求的校本教材。随着我国节能环保战略的提出,一些绿色环保建筑材料开始运用在建筑领域中,例如,一些建筑物外墙使用的硅藻材料,酚醛泡沫板、岩棉、矿渣棉和膨胀珍珠岩等环保型土木工程环保材料,结合施工需求间接不同材料特点。教师可以搜集常用的环保土木工程建筑材料,准备好样品,结合教材中的知识点来渗透环保材料讲解,此外,教师还可以优化建筑绘图教学,根据不同教学需求开发信息化教学资源,例如,建筑绘图经常运用的CAD软件,建筑计算常用的PKPM软件,带领学生区分这两种不同的建筑专用软件,布置相应土木工程案例,为学生讲解土木工程项目施工技术,打造“理实一体化”校本课程,加快地方高校转型步伐。

4.2 优化校企联合实训,丰富施工实训项目

高校要定期开展校企联合实训,组织学生深入建筑工地和建筑设计所进行实习,丰富土木工程实训内容。例如,学校可以安排带教教师和学生一起到建筑工地进行实训,可以体验高层建筑物施工和道路桥梁施工等不同施工项目,提升学生岗位实践能力。学生在高层建筑项目工地可以跟随建筑设计师、工程监理和建筑工人学习施工技术,例如,钢筋焊接技术和钢筋结构设计等技术。学生可以学习高层民用建筑设计理念,进行不同户型设计、承重墙设计和楼梯设计;学生可以跟随建筑工人进入建筑部内部,了解承重墙、门窗和阳台设计等,培养学生建筑设计能力;学生还可以了解新型环保建筑材料,例如,建筑物外墙泡沫保温材料、通风系统设计和管道设计,让学生了解高层建筑外部墙体设计、内部结构设计、管道设计等施工技术。学生在道路桥梁工地可以学习路基、路面、桥隧和涵洞的设计和施工技术,例如,学生可以跟随施工人员学习路基施工技术,从路基体选定、边坡和边沟等施工技术,让学生掌握道路桥梁施工技能。

4.3 组建名师工作室,培养“双师型”教师

地方高校要重视土木工程专业教师培养,联合建筑企业成立土木工程专业名师工作室,邀请校外建筑设计师、工程造价师和建筑结构师加入名师工作室,教师可以向一线土木工程领域专业技术人员学习,提升教师自身土木工程实践教学素养。例如,高校可以定期组织名师工作室研修活动,建筑设计师、工程造价师和结构师担任培训教师,为本校教师讲解土木工程施工技术。例如,运用最为普遍的BIM技术,设计师可以结合真实的案例讲解BIM技术,现场为教师演示利用BIM技术构建虚拟的建筑工程三维模型,导入实际建筑工程数据,构建逼真的建筑模型。教师可以现场运用BIM技术设计建筑模型,建筑设计师可以纠正教师操作流程,让教师掌握BIM技术,进一步提升教师信息化教学素养。教师还可以根据建筑设计师的案例设计施工教学方案,教师可以向建筑设计师和结构工程师请教,例如,对公共建筑空间设计,结合本校图书馆、宿舍楼和教学楼设计进行探讨,建筑设计师可以介绍一些新颖的设计理念,教师可以跟随建筑设计师观摩工地施工,协助建筑设计师完成工作,教师积累一些建筑施工经验,可以加快高校“双师型”教师培养。

4.4 开展信息化教学,攻克施工教学难点

随着互联网技术的发展,一些智能化建筑软件开始运用在建筑领域,高校土木工程教师要积极开展信息化教学,结合当前土木工程领域最常用的PKPM软件开展教学,利用立体化建筑模型,攻克土木工程施工教学难点。例如,教师可以利用微课讲解PKPM软件操作,为学生介绍该软件工程造价分析、施工技术和施工项目管理系统,通过立体化建筑模型和动态化施工技术演示,帮助学生掌握不同土木工程施工技术。例如,教师可以讲解PKPM软件施工管理功能,演示软件自动数据统计功能,根据导入的相关施工数据,自动计算出工程量和钢筋用量,还可以详细计算地基、梁、柱子和墙体的钢筋用量。教师还可讲解PKPM软件对施工现场的管理和安全监督,例如,技术人员可以利用它来设计深基坑、模板、脚手架、塔吊和门架等内部结构,对每一个施工环节进行计算,体现精细化施工的优势。教师可以通过PKPM软件讲解提升土木工程专业学生信息化素养,让学生提前接触土木工程领域常用的智能化软件,帮助学生消化和掌握土木工程施工难点,提升学生岗位适应能力。

4.5 实施项目化教学,提升学生实践能力

土木工程专业教师要积极开展项目化教学,结合校内外实训基地设计土木工程施工项目,例如,校园图书馆设计、宿舍楼设计、桥梁和公路设计等项目,学生自由结组,完成土木工程施工项目设计。有的项目小组选择校园图书馆施工项目,该项目小组可以利用经纬仪、全站仪、混凝土回弹仪、裂缝测宽仪、楼板测厚仪先对现有图书馆进行专业测量,找出图书馆存在的不足,例如,图书馆空间结构、门窗设计和空间设计等方面存在的不足,设计全新的图书馆图纸,制订详细的施工方案。项目小组提交了图书馆建筑模型,标记清楚图书馆地基深度、楼高和跨梁设计,图书馆通风系统和管道设计,设计详细的施工计划。有的项目小组涉及校园公路,该项目小组测量了本校地质条件,确定路基深度和材料,结合校园环境,确定道路宽度,设计道路两旁的路基和绿植,控制好水泥、沥青和石子的搭配,制订详细的道路施工方案,全面提升土木工程专业学生实践能力。

5 结语

地方高校要积极加入转型潮流,立足本校办学特色,制定全新的应用型人才培养目标。高校土木工程专业教师要树立应用型人才培养目标,全面讲解土木工程设计软件操作,围绕土木工程行业就业导向,开发全新的校本课程,积极开展校企联合实训,邀请专业土木工程设计师、结构工程师和工程造价师参与实训教学,让他们为学生讲解使用的土木工程施工技术,打造全新的土木工程应用型人才培养体系。

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