建筑工程技术专业综合实训项目教学设计与实施①

作者: 王蓉

建筑工程技术专业综合实训项目教学设计与实施①0

[摘           要]  建筑工程技术专业由于专业的特殊性,很多课程的实训教学一直存在诸如高成本、高损耗、高风险和难加工、难管理、难实施的“三高三难”问题,基于“三型场域+虚实融合”的钢筋混凝土结构平法识图实训与基于建筑个性化实训平台的工种实训相结合,形成建筑工程技术综合实训项目,可有效、准确、快速地解决传统实训教学中的“三高三难”问题。

[关    键   词]  建筑工程技术;综合实训项目;教学设计;教学实施;课程思政

[中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603(2024)34-0157-04

一、研究背景及意义

由于建筑工程技术专业实训教学一直存在诸如高成本、高损耗、高风险和难加工、难管理、难实施的问题,致使本专业很多课程的实训教学没有真正做到教学过程与生产过程、教学内容与岗位能力要求对接,育人质量与行业用人要求还有一定的差距。基于此,需严格对照建筑工程技术专业育人目标,对接就业岗位能力要求。确定本专业学生在校学习至少要熟练掌握识图和施工两大技能,而现阶段高职院校土木建筑大类专业的识图实训方法仅停留在“假大空”的纸上谈兵阶段,达不到根据图纸指导施工的目的;施工实训仅有少数院校将传统的工种实训(如钢筋工、架子工、模板工实训等)以劳动课的形式进行授课,虽已接近世界混凝土结构施工技能大赛,但没有还原真实工作过程,缺乏知识与技能上的衔接与升华,与就业岗位能力要求还有一定的差距。

二、教学设计

(一)明晰土建施工行业岗位需求,打造“鲁班”施工课堂

建筑工程技术专业服务于建筑工程施工与管理行业关键技术八大员岗位,现基于岗课赛证融通理念进行建筑工程技术综合实训课程整体教学设计。课程内容立足目前高层建筑常用结构类型——框架剪力墙结构,基于该结构施工内容,按照源于行业、立足行业、服务行业的思路,对接八大员岗位,以建筑施工中的典型工作任务为载体,依托VR/AR虚拟仿真实训室、建筑个性化实训集成系统,结合建筑构件制作构建实训基地,打造虚实结合育训场域,创设“四真”教学情境,融入“工匠精神、科技创新、安全施工、劳动教育”课程思政主题,在“三型场域”实现知识应用与技能实践的融合,打造“存匠心、练匠技、保质量、守安全”的鲁班课堂,培养建筑工程领域高素质、高标准、高技能人才。

(二)对接建筑行业国家标准,依据工作流程,构建教学内容

建筑工程技术综合实训是建筑工程技术专业的核心课程。在第4学期开设,共60学时。课程对接建筑施工与管理行业国家标准、地方标准及课程标准,结合岗位能力要求,融合“1+X”建筑工程识图职业技能等级证书、全国《建筑识图》技能大赛、世界技能大赛混凝土建筑项目等赛项规程,按22G101国家标准图集编排顺序结合框架剪力墙结构各分部分项工程施工的先后顺序进行逻辑划分,完整的60课时设置为基础平法施工图(16课时)、柱平法施工图(8课时)、墙平法施工图(8课时)、梁平法施工图(12课时)、板平法施工图(8课时)、楼梯平法施工图识读与应用(8课时)6个实训教学项目。每个项目按识图、懂图、用图的逻辑划分为定位放线、钢筋模板下料计算、钢筋模板料单编制、钢筋骨架绑扎与安装、检查与验收五项工作任务。

(三)对接建筑岗位新需求,明晰“一多一弱一少”学情特征

授课对象为我校建筑工程技术专业学生,现根据本专业学生的生源特点及前导课程的学习情况,依托智能大数据,从知识与技能基础、认知与实践能力、学习特点三个维度,班级群体与学生个体两个层面进行学情分析。

1.知识与技能基础

学生前期已学习了建筑测量、建筑识图、建筑工程计量与计价、建筑施工技术等课程,具备平法施工图识读基本认知、查阅图集进行钢筋和模板下料计算与料单制作、构件制作、检查与验收基本技能。

2.认知与实践能力

学生在识图方面的观察力和空间想象力、钢筋模板下料计算能力偏弱,能熟练操作VR/AR虚拟仿真软件,喜欢构件制作实操训练。

3.学习特点

学生乐于用VR/AR虚拟仿真技术进行知识与技能的学习,但无论在理论知识答题过关环节还是在构件工艺制作环节都对教师有很强的依赖性,整体表现出乐于动手实操多、规范协作意识弱、积极主动钻研少等学情特征。

(四)紧扣八大员岗位能力标准,确定知识、技能教学目标

紧扣建筑施工与管理八大员岗位能力标准,以框架剪力墙施工流程为主线确定三维教学目标,培养学生“擅识图、重标准,懂下料、熟料单,会制作、精验收” 的岗位核心能力,塑造“存匠心、练匠技、促三新、知安全、懂协作、乐劳动”的综合素养(见图1)。

1.擅识图、重标准

熟知22G101、18G901中构件平法施工图制图规则、配筋构造及钢筋排列构造,掌握构件平法施工图识读技巧,明确平法施工图在施工中的应用技能。

2.懂下料、熟料单

懂得钢筋模板下料计算方法及规则,能精准进行钢筋模板下料计算,熟知钢筋模板料单编制内容及规则,能准确编制料单。

3.会制作、精验收

能根据构件平法施工图进行构件制作,能根据结构平法施工图及22G101、18G901图集进行构件的质量检查与验收。

(五)聚焦框架剪力墙结构真实作业流程,设计“四化引领,四真四法”教学策略

基于行为主义和情境教学理论,依托VR/AR虚拟仿真数字化仿训场域、创设情景式开放化教学场域、拓展实景实练式岗位化实训场域,设计内容项目化、情境真实化、流程岗位化、方式数智化“四化”教学理念,教学情景递进、教学方法跟进的“四真四法”教学策略,结合建筑施工与管理相关企业,组建学校教学团队、建筑一线驻校师傅、行业企业优秀专家“三师”协同育人。打造行动导向、学习迁移等“沉浸式”教学课堂,通过真实案例、实景虚练、实景实练、“虚实”结合的方式培养学生的综合施工能力,结合土建施工行业特色以工匠精神、科技创新、安全施工、劳动教育为主题,打造思政课堂,落实本专业思政育人目标。

(六)围绕建筑施工数字化发展新局势,建设“三师三域”教学资源

基于智能建造发展新趋势,校企共建虚实结合、科教融汇的生产实训基地,构建“多平台、三导师、三场域、三基地”的智慧化科教资源,实现多维度资源共享与“产科教”融通。

1.多平台辅助教学

通过智慧课堂、VR/AR虚拟仿真、建筑个性化实训集成系统,形成全时空“灵活”课堂,拓展学习空间。

2.三导师引学

学校教学团队、建筑一线驻校师傅、行业企业优秀专家共同施教,形成多身份、多风格、多形式课堂,丰富学习路径。

3.三场域助学

针对框架剪力墙典型工作任务,按照依图定位放线、钢筋模板下料计算、钢筋模板料单编制、制作构件、检查与验收等工作流程,合理选择授课场域。

4.三基地促学

基于VR/AR虚拟仿真训练基地、社会实践基地、校企合作实训基地,打造形式多样的实训课堂,虚实情景交替融合,激发学生的学习热情。

三、教学实施

(一)层层递进,整体实施,对标工作流程开展五步递进教学

以建筑工程土建施工内容为载体,对接框架剪力墙结构具体工作流程,每个实训项目均设置为“构件平法施工图识读、钢筋模板下料计算、钢筋模板配料单编制、构件制作、检查与验收”五项教学任务,采用“四化引领、四真四法”的教学策略,通过“虚实”进阶创设“以实促虚,虚实交替”的教学情境,每个实训项目均按照“仿练入境、引练入学、实练入训、熟练入行、精练入臻”的五步递进结合案例引领、任务驱动、情景模拟、角色扮演、教师示范等教学方法进行教学实施,实现学生所学知识入脑、技能入行。

(二)步步渗透,虚实结合,双师协同,教学破重点化难点

遵循学生认知规律,采取课前精心探究、课中砺心感悟、课后悉心跟踪,以五步递进教学流程实施每个实训项目的五项教学任务,实现从二维图纸识读到三维实体构件检查验收。下面说明每个实训任务的具体开展过程。

1.课前精心探究

教师依据重难点在智慧平台发布课前导学任务,学生借助VR/AR行走课堂自学课前导学任务,并完成教师在智慧平台发布的课前测验,教师评阅并进行导学,根据评阅结果适时调整教学策略。

2.课中砺心感悟

仿练入境:基于学生学情特征,采用VR平法识图软件完成平法识图任务以达到仿练入境的目的,引入“科技创新,工匠精神”思政主题,导出“严格查标、精准下料”的教学内容。

引练入学:根据22G101、18G901国家标准图集中导出学习任务,依托智慧平台引导学生规范查阅国家标准图集,完成平台上的随堂练习,通过教师点评查缺补漏,明确构件钢筋配筋构造及钢筋排列构造,突破重点。

实练入训:通过情景模拟、角色扮演、任务驱动等教学方法,依托建筑个性化实训集成系统,以小组为单位进行构件钢筋模板下料计算及料单编制,依托平台检测计算结果,通过教师点评纠正,助力学生化解难点。

熟练入行:通过真实项目、还原真实情景,依托校企合作建筑个性化实训基地,学生先通过VR演练施工工艺流程,然后定岗定责分组开展钢筋骨架制作实战训练,双导师全程精准指导,攻克难点。

精练入臻:还原真实情景,扮演质检员、监理员、甲方驻地代表等岗位角色,依据施工图纸、国家标准规范等对完成的构件钢筋骨架进行质量检查与验收,填写隐蔽验收单,教师与企业导师点评总结,评选模范小组和技能之星。

3.课后悉心跟踪

在课中提升训练技能的基础上,通过钢筋混凝土结构平法识图VR/AR行走课堂进行课后拓展训练,臻选案例图纸巩固提升构件平法施工图识图及应用技能。

(三)共进共长,四责引领,根据思政育人目标设计课程思政体系

建筑施工技术综合实训课程思政元素的融入,旨在专业技能培养的同时,强化学生的社会主义核心价值观,培养学生的家国情怀、社会责任感、职业道德、创新精神、工匠精神以及劳动精神。现依据建筑工程技术专业思政育人目标,重点培育具有“三有”(有理想、有技能、有担当)、“三面”(正确价值观、必备职业精神、关键知识技能)的建筑施工一线高素质高技能人才,以“质量第一、安全至上”的企业宗旨,充分挖掘具有建筑施工行业特色的工匠事迹、工程建设成就、典型工程案例等思政素材,融入“劳动、创新、工匠”三种精神和“爱岗敬业、追求卓越”的企业文化,以工匠精神、科技创新、安全施工、劳动教育为主题,形成“爱国情怀与行业自豪感、社会责任感与职业道德、创新精神与工匠精神、团队合作与集体主义、环境保护与可持续发展”五种建筑施工行业工匠系列化思政元素库。

(四)环环相扣,多阶智评,针对成长轨迹设计过程考核

基于增值评价理念,关注学生成长轨迹,以学生各个维度的增值幅度,合理设计内容综合化和要素多样化的全过程评价体系。通过智慧教育平台对个人和小组的学习信息进行全方位采集,构建课堂参与度、知识掌握度、技能熟练度、素质提高度和思想提升度相结合的五维评价指标,建立多主体、多标准、多形式、多环节的评价方式。从识图、钢筋模板下料计算、构件制作一个重点、两个难点进行重点解析,通过智慧平台、VR虚拟仿真识图软件、虚拟仿真算量软件、建筑个性化实训平台等的评价检测系统进行即评即测,根据评价结果及时调整教学策略。