陳富軍
摘要:經(jīng)濟、社會的快速發(fā)展對傳統(tǒng)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了挑戰(zhàn),需要高校能夠與時俱進,培養(yǎng)出能夠掌握新技術,具有較強的實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質“新工科”人才。具體到建筑業(yè)中,隨著我國人口紅利的淡出及經(jīng)濟的快速增長,建筑業(yè)急需轉型升級,當前,新型裝配式建筑(我國20世紀80年代推廣過裝配式建筑,由于技術、經(jīng)濟等方面原因,逐漸被淘汰)、BIM及大數(shù)據(jù)等技術的出現(xiàn)和應用加速了傳統(tǒng)建筑業(yè)的轉型升級,國務院辦公廳于2016年發(fā)文指出,“力爭用10年左右的時間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%”,又于2017年要求“加快推進建筑信息模型(BIM)技術在規(guī)劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用”,住房和城鄉(xiāng)建設部要求到2020年末,以國有資金投資為主的大中型建筑和申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)新立項項目勘察設計、施工、運營維護中,集成應用BIM的項目比率達到90%。裝配式建筑和BIM技術方面的人才需求量巨大,而高校的教育尤其是土木工程專業(yè)技術教育方面仍停留在20世紀水平,已嚴重不適應于科技、社會發(fā)展的需求。
關鍵詞:裝配式建筑技術;土木工程專業(yè);教學改革;
實踐教學我國在裝配式建筑發(fā)展中,雖然起步時間較晚,但隨著BIM技術和RFID技術的應用與融合,裝配式建筑發(fā)展速度也在逐漸加快。但有關該專業(yè)人才的培養(yǎng)仍存在較大問題,需要開展改革優(yōu)化工作,以保證人才發(fā)展的質量,為我國建筑行業(yè)的持續(xù)前行提供助力。為適應新經(jīng)濟發(fā)展的需要,結合裝配式建筑發(fā)展對土木工程專業(yè)的需求,某大學抓住新技術創(chuàng)新和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇,在科研積累的基礎上,結合地域優(yōu)勢,對土木工程專業(yè)學生培養(yǎng)模式進行了改造升級,構建了新時期工程人才培養(yǎng)的新模式,既滿足企業(yè)需求,又具有地方高校特色,具有科學性、先進性、前瞻性和可行性,在人才培養(yǎng)、產(chǎn)學合作、能力多元化等方面做出了積極探索,在新一輪工程教育改革中排在前列,某大學申報的“基于裝配式建筑技術土木工程專業(yè)改造升級探索與實踐”項目被教育部認定為國家級新工科研究與實踐項目。某大學將以當前專業(yè)改造升級探索的成果為基礎,進一步深入研究,推進土木工程專業(yè)的全面改革,以適應時代對土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需求。當前我國推進裝配式建筑所面臨的主要問題是適用性人才短缺,地方高校土木工程專業(yè)的建設應當緊跟裝配式建筑的新時代發(fā)展步伐。研究分析了傳統(tǒng)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的不足,有針對性地將裝配式建筑新技術所需的專業(yè)知識和素質要求高度融合,并將BIM信息化新技術融入傳統(tǒng)土木工程專業(yè),對土木工程專業(yè)進行改造升級,形成了具有地方特色的培養(yǎng)模式,適應了新經(jīng)濟發(fā)展對專業(yè)人才的需求。
1土木工程專業(yè)中裝配式建筑技術教學現(xiàn)狀分析
1.1教學缺乏時效性
裝配式建筑技術隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,逐步在社會中得以利用,可有效改善建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,降低建筑行業(yè)對環(huán)境的污染。但是,在教學過程中,受限于客觀因素,教學資源并未與時俱進,教材缺乏對裝配式建筑技術最新進展的研究,導致學生無法接收到具有時效性的教育。
1.2缺乏對裝配式建筑技術的專業(yè)化研究
裝配式建筑技術興起于20世紀初,相對傳統(tǒng)建筑,其發(fā)展歷程較短,在實際教學過程中缺乏實踐經(jīng)驗的支撐。裝配式建筑技術的專業(yè)化研究難以取得突破性進展,極大地阻礙了土木工程專業(yè)教學的發(fā)展。此外,在進行裝配式建筑技術的研究時,缺乏對實際案例的分析,且實際案例分析具有較大的教學難度,因而導致裝配式建筑技術的專業(yè)化研究進展滯緩。
2土木工程專業(yè)中裝配式建筑技術教學要點
裝配式建筑包括砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑等類型,其施工技術也有所差別,但從時代視角出發(fā),對裝配式建筑技術的要求是一致的。因此,在教學過程中,應當從大同出發(fā),繼而在大同中尋求小異。
2.1環(huán)保技術
隨著時代的發(fā)展,綠色建筑的概念日漸深入人心。相對于傳統(tǒng)建筑,裝配式建筑在這方面具有一定的優(yōu)勢,因此,在教學中,應當加強對這一優(yōu)勢的研究,注重環(huán)保技術教學,培養(yǎng)學生先進的建筑理念。
2.2建筑結構設計
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,裝配式建筑的應用愈發(fā)受到社會關注,其功能也日趨多元化。例如,美國的活動住宅,其結構與拖車類似,可隨時移動,當移動到某一個地方后,連接水道、電源等生活基礎設施便可以符合居住要求。因此,在教學過程中應當加強對這方面的研究,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。
2.3施工技術
裝配式建筑由于施工較為快捷,其施工技術需要進行專業(yè)性研究。例如,施工過程中應當注重建筑的保溫性、防震性及防水性。裝配式建筑通過施工現(xiàn)場的組裝可快速搭建一棟建筑,但在此過程中,如果不加強對施工技術的研究,其使用體驗則難以保證。因此,在教學中,應當注重施工技術研究。
2.4成本控制
建筑應當兼具實用性與經(jīng)濟性,因此在教學中,應當融入成本控制相關內容。例如,在計算材料回收率時,可引入經(jīng)濟學相關概念,培養(yǎng)學生經(jīng)濟思維,最大限度地提升材料回收率。在社會中,不同建筑其材料回收具有較大差異。例如,磚混別墅施工中,其材料回收率接近零,而木質別墅,相對于磚混別墅回收率雖有所提升,但其抗腐蝕性較弱,而輕鋼別墅,其主體結構及圍護的材料回收率高達90%。因此,在教學過程中,可注重材料管理教學。
3土木工程專業(yè)裝配式建筑技術教學改革中面臨的現(xiàn)實問題
裝配式建筑的發(fā)展需要強有力的人才支持。安徽建筑大學土木工程專業(yè)是創(chuàng)辦時期的第一個本科專業(yè),自1958年創(chuàng)辦至今,已有近60年歷史。2003年為省級教改示范專業(yè),2008年為國家級特色專業(yè)建設點,2012年為教育部第二批卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點專業(yè)。為安徽省乃至全國培養(yǎng)了大量優(yōu)秀的專業(yè)人才。應地方建筑企業(yè)的需要,受企業(yè)和合肥市經(jīng)經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)委托,該校從2006年開始開展裝配式結構關鍵技術的研究,至今取得了豐碩的成果、。也正是在研究和應用過程中,同時也發(fā)現(xiàn)了人才培養(yǎng)的缺失,因而,在研究的同時,該校也積極開展探索土木工程專業(yè)的改造升級,著重解決以下幾個方面問題:
3.1師資建設有難度
師資建設作為教學研究中的重點內容,同樣也是教學改革的重要途徑。尤其針對土木工程這一專業(yè),其專業(yè)教學存在一定難度。土木工程專業(yè)教學內容較為復雜,且對學生應用能力要求更高,無論是在教學還是教學考核上都存在一定的難度,這便在一定程度上提高了對教師的要求。
3.2裝配式建筑技術實踐教學基礎薄弱
相對于西方發(fā)達國家,如美國,裝配式建筑技術在我國的應用基礎相對薄弱。目前,在我國大部分工程行業(yè)中,其仍采取傳統(tǒng)施工方式。傳統(tǒng)施工方式具有其自身的不可替代性,而裝配式建筑的應用缺乏專業(yè)性的實踐研究,因而在教學過程中缺乏社會實踐案例支撐,導致裝配式建筑技術實踐教學基礎薄弱。在進行教學改革時,如果沒有實踐作為教學支撐,其教學效果難以保證。
3.3課程教學內容難以均衡
理論教學與實踐教學的平衡一直是教學改革研究的重點,在當前大環(huán)境下,社會對學校提出了更高的要求,社會所需要的是應用型人才、綜合性人才。因此,在教學過程中需要不斷地完善教學內容,促使課程教學內容均衡發(fā)展。裝配式建筑技術在施工過程中牽涉的施工技術較為復雜,對現(xiàn)有的課程體系進行優(yōu)化不僅是學校面臨的問題,同樣也是社會面臨的問題。
4基于裝配式建筑技術的土木工程專業(yè)改革與實踐
4.1借鑒先進經(jīng)驗,優(yōu)化課程體系
在進行專業(yè)改革時,可引入西方先進的教學經(jīng)驗,以此優(yōu)化課程體系。在此過程中,可以通過項目形式進行教學,即整合教學內容,使其形成一個完整的項目。針對裝配式建筑,教師可按照建筑類型進行項目劃分,可以盒式裝配建筑作為一個獨立的項目,增加課程內容,并將學生分成不同的學習小組,合力完成一個項目,其評判標準即學習小組能在課程講學結束后制作一個裝配式建筑的模型,并能對其進行闡述,讓其余學生作為評委,若哪一組的模型能激發(fā)其余學生的投資欲望,便可獲得較高成績。
4.2深入分析“雙創(chuàng)”理念,優(yōu)化教學模式
雙創(chuàng)理念下,在進行教學改革時,應當加強對時代特性研究,注重學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在此過程中,可加強社會型教育,并定期安排教學講座,促使學生建立社會與學校的聯(lián)系,在聽學過程中,應當注重學生提問能力的培養(yǎng),從而奠定創(chuàng)新能力培養(yǎng)基礎。在此基礎上,應當加強師資建設,鼓勵教師進行社會實踐,為教學模式的優(yōu)化提供有力支撐,從而加速土木工程專業(yè)的現(xiàn)代化改革。
4.3引入經(jīng)濟學,豐富教學元素
在進行教學改革時,應當結合時代對該專業(yè)的要求進行研究,以此作為教學研究,針對性地豐富教學元素。建筑與經(jīng)濟之間具有緊密的聯(lián)系,因此,在進行教學中,可引入經(jīng)濟學元素,拓寬學生視野,并能讓學生將裝配式建筑技術的優(yōu)勢放大,從而增強學校教育的實效性。但在此過程中,應當滲透德育教學,避免學生喪失職業(yè)原則,以偷工減料來降低施工成本。
4.4加強信息化建設,提升教學時效性
信息化技術的應用可有效提升教學效率,也能推動專業(yè)改革的現(xiàn)代化進程。對此,可建立信息化教學管理平臺,并加強教學資源庫的信息化建設,實現(xiàn)教學的動態(tài)管理。此外,對于施工過程中可能牽涉的施工軟件也應進行專業(yè)化管理,例如BIM技術在建筑工程中的應用可有效優(yōu)化施工流程,并提升施工效率。此外,在教學改革中,教師應當強化學生信息化思維,提升學生信息處理的速度及信息接收能力,從而可全面提升教學實效性。
4.5社會實例應用分析,注重教學實踐
在進行教學改革時,應當注重社會實例分析。例如,在裝配式建筑鋼結構教學中,可引入仿真技術進行教學實踐,即讓學生通過現(xiàn)代化軟件構建建筑模型,進行建筑渲染及建筑成本分析。在此基礎上,引入社會實例進行分析,如盒子型模塊化裝配建筑體系在我國建筑行業(yè)的應用,也可引入MCFTS高層鋼結構建筑體系進行相關分析,從而提升學生應用能力。與此同時,也可帶領學生參觀施工現(xiàn)場,讓學生了解具體施工過程。在日常教學中,也可通過多媒體向學生展示相關性的應用實例。
5結語
裝配式建筑具有低成本、低污染的優(yōu)勢,對裝配式建筑技術的教學,應結合時代要求進行分析,加強對環(huán)保技術、施工技術、成本控制等方面的教學。在進行教學改革時,應當從課程體系出發(fā),再深入研究應用型人才培養(yǎng)理念,并充分發(fā)揮時代優(yōu)勢,加強教學管理的信息化技術,優(yōu)化改革環(huán)境。在此基礎上,通過教學實踐強化學生應用能力,從而全方位地促進教學改革現(xiàn)代化發(fā)展。
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