張 芹 趙延平 于海浩 顏榮濤*
(1.桂林理工大學土木與建筑工程學院,廣西 桂林 541004;2.桂林航天工業(yè)學院,廣西 桂林 541004)
土木工程施工作為高校土木工程專業(yè)的必修課,包括了施工技術和施工組織兩大板塊,旨在講解不同施工項目施工技術要領,是一門實踐性很強的專業(yè)課程。高校土木工程專業(yè)教師要全面了解地方高校轉型戰(zhàn)略,以培養(yǎng)技能型土木工程人才為標準,打造全新的課堂教學模式。教師要發(fā)揮表率作用,積極參與名師工作室學習,提升自身教學經(jīng)驗;打造智慧課程,講解建筑PKPM軟件和建筑CAD軟件操作,培養(yǎng)學生信息化素養(yǎng),讓學生掌握土木工程設計和計算技能;融入技能型人才培養(yǎng)理念,積極開發(fā)校本課程,激發(fā)學生學習自主性;利用項目化教學開展實訓,指導學生自主完成建筑設計和施工方案設計,真正提升學生的崗位勝任能力。
隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展,創(chuàng)新型、技能型和工匠型人才成為最為緊缺的人才,為了加快落實人才強國戰(zhàn)略,2015年教育部、發(fā)改委和財政部印發(fā)《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》(以下簡稱指導意見)(教發(fā)〔2015〕7號),督促地方本科院校向應用技術型大學轉型。這一文件中要求地方高校領導要轉變自身理念,立足高校辦學特色,從學科專業(yè)建設、課程改革、師資建設、科研設備和實訓基地建設等角度入手,加快高校進一步轉型,營造培養(yǎng)應用技術型人才的教育環(huán)境,提升地方高校育人質量。
教師是地方高校的“智囊團”,師資水平對高校轉型也有著潛移默化的影響,地方高校領導要重視教師隊伍建設。地方高校要重視領導班子和教師思政教育,積極組織教師研修班和培訓班,選拔青年教師進行重點培養(yǎng),積極鼓勵教師參與校企合作和產(chǎn)教融合,鼓勵教師積極考取相關職業(yè)資格證,打造理論知識扎實、實踐技能過硬的“雙師型教師隊伍”。例如,高??梢越M織土木工程專業(yè)教師深入建筑設計所和建筑工地學習,學習最新的施工質量控制技術和環(huán)保施工技術,提升教師個人綜合素養(yǎng)。
應用型技術人才最顯著的特點就是實踐能力強,具備精益求精的“工匠精神”,地方高校要為學生提供實踐場地,例如,高校可以為土木工程專業(yè)打造校內實訓基地,設計建筑模型基地,配備PKPM系統(tǒng),大數(shù)據(jù)平臺和虛擬仿真平臺等實訓設備,為培養(yǎng)應用技術型人才奠定堅實基礎。
地方高校土木工程專業(yè)尚未統(tǒng)一,各個院校都是根據(jù)自身需求選定教材,教材更新?lián)Q代周期比較長,很多教學內容和當前土木工程行業(yè)發(fā)展已經(jīng)脫軌。例如,教材主要還是以混凝土結構、砌體結構和建筑繪圖等內容為主,對于一些環(huán)保型材料、安全監(jiān)管技術的講解比較少,一些土木工程領域新技術并沒有進入土木工程施工教材中。
雖然高校土木工程專業(yè)教師開始實施理實一體化教學,但是教學方式還是略顯單調,學生學習興趣并不是很高。例如,教師在講解混凝土結構施工技術時,先講解混凝土結構,如鋼筋焊接點、承重墻計算和樓梯結構設計等,教師會結合建筑模型進行講解,但是很少引導學生自主設計混凝土結構,學生對混凝土結構施工技術了解比較淺顯。
地方高校土木工程專業(yè)教師都是畢業(yè)后直接任教,教師幾乎沒有參與過建筑項目施工,對一線土木工程施工技術和流程了解較少,因此缺乏施工經(jīng)驗是教師的一個短板。例如,很多教師只是在校期間參與過建筑工地實習和建筑設計,并沒有真正參與過建筑設計和施工方案設計,這會影響教師實踐教學的有效開展。
地方高校土木工程專業(yè)育人目標還不太明確,很多高校還是注重學生資格證考取情況和專業(yè)分數(shù),人才培養(yǎng)偏向學術型,間接導致很多學生忙于考取資格證,土木工程實訓參與較少,學生實踐能力比較低。很多學生在畢業(yè)后無法獨立完成建筑計算和繪圖任務,對現(xiàn)場施工技術的掌握也不太理想,建筑企業(yè)對大學生認可度不高。
高校轉型要以培養(yǎng)應用型人才為目標,土木工程作為實踐型專業(yè)更要貫徹這一理念,土木工程施工作為核心實踐課程要成為課改熱點。教師要轉變教學思維,積極了解土木工程行業(yè)發(fā)展新技術,例如道橋設計和施工技術、最新的粵港澳大橋設計和施工技術等,讓學生感受我國基建技術,激發(fā)學生學習興趣。
應用型技術人才是建筑企業(yè)眼中的“香餑餑”,高校要不斷優(yōu)化土木工程施工教學模式,把最新的施工技術融入教學中,例如,GPS測繪技術和PKPM軟件操作,真正實現(xiàn)就業(yè)導向和課程教學的無縫銜接。教師要借助實踐教學開展崗位勝任能力培養(yǎng),強化學生建筑計算和繪圖能力、吃苦耐勞精神和“工匠精神”,進一步提升土木建筑專業(yè)學生就業(yè)競爭力。
隨著人工智能技術飛速發(fā)展,土木工程施工也越來越信息化,例如,智能機器人、3D打印技術和虛擬仿真系統(tǒng)等互聯(lián)網(wǎng)技術開始運用在建筑施工領域。教師通過優(yōu)化土木工程施工課程,可以把這些先進的施工理念和技術融入教學中,讓學生掌握建筑領域新技術,讓學生在畢業(yè)后可以迅速適應工作崗位。
地方高校要重視校本課程開發(fā),立足本校土木工程專業(yè)特色,以培養(yǎng)應用型人才為目標,開發(fā)全新的校本課程。高校要組織土木工程專業(yè)骨干教師,調研土木工程領域最新施工理念和技術,結合專業(yè)課教學內容,開發(fā)新的教學素材,編寫符合本校教學和育人需求的校本教材。隨著我國節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略的提出,一些綠色環(huán)保建筑材料開始運用在建筑領域中,例如,一些建筑物外墻使用的硅藻材料,酚醛泡沫板、巖棉、礦渣棉和膨脹珍珠巖等環(huán)保型土木工程環(huán)保材料,結合施工需求間接不同材料特點。教師可以搜集常用的環(huán)保土木工程建筑材料,準備好樣品,結合教材中的知識點來滲透環(huán)保材料講解,此外,教師還可以優(yōu)化建筑繪圖教學,根據(jù)不同教學需求開發(fā)信息化教學資源,例如,建筑繪圖經(jīng)常運用的CAD軟件,建筑計算常用的PKPM軟件,帶領學生區(qū)分這兩種不同的建筑專用軟件,布置相應土木工程案例,為學生講解土木工程項目施工技術,打造“理實一體化”校本課程,加快地方高校轉型步伐。
高校要定期開展校企聯(lián)合實訓,組織學生深入建筑工地和建筑設計所進行實習,豐富土木工程實訓內容。例如,學??梢园才艓Ы探處熀蛯W生一起到建筑工地進行實訓,可以體驗高層建筑物施工和道路橋梁施工等不同施工項目,提升學生崗位實踐能力。學生在高層建筑項目工地可以跟隨建筑設計師、工程監(jiān)理和建筑工人學習施工技術,例如,鋼筋焊接技術和鋼筋結構設計等技術。學生可以學習高層民用建筑設計理念,進行不同戶型設計、承重墻設計和樓梯設計;學生可以跟隨建筑工人進入建筑部內部,了解承重墻、門窗和陽臺設計等,培養(yǎng)學生建筑設計能力;學生還可以了解新型環(huán)保建筑材料,例如,建筑物外墻泡沫保溫材料、通風系統(tǒng)設計和管道設計,讓學生了解高層建筑外部墻體設計、內部結構設計、管道設計等施工技術。學生在道路橋梁工地可以學習路基、路面、橋隧和涵洞的設計和施工技術,例如,學生可以跟隨施工人員學習路基施工技術,從路基體選定、邊坡和邊溝等施工技術,讓學生掌握道路橋梁施工技能。
地方高校要重視土木工程專業(yè)教師培養(yǎng),聯(lián)合建筑企業(yè)成立土木工程專業(yè)名師工作室,邀請校外建筑設計師、工程造價師和建筑結構師加入名師工作室,教師可以向一線土木工程領域專業(yè)技術人員學習,提升教師自身土木工程實踐教學素養(yǎng)。例如,高校可以定期組織名師工作室研修活動,建筑設計師、工程造價師和結構師擔任培訓教師,為本校教師講解土木工程施工技術。例如,運用最為普遍的BIM技術,設計師可以結合真實的案例講解BIM技術,現(xiàn)場為教師演示利用BIM技術構建虛擬的建筑工程三維模型,導入實際建筑工程數(shù)據(jù),構建逼真的建筑模型。教師可以現(xiàn)場運用BIM技術設計建筑模型,建筑設計師可以糾正教師操作流程,讓教師掌握BIM技術,進一步提升教師信息化教學素養(yǎng)。教師還可以根據(jù)建筑設計師的案例設計施工教學方案,教師可以向建筑設計師和結構工程師請教,例如,對公共建筑空間設計,結合本校圖書館、宿舍樓和教學樓設計進行探討,建筑設計師可以介紹一些新穎的設計理念,教師可以跟隨建筑設計師觀摩工地施工,協(xié)助建筑設計師完成工作,教師積累一些建筑施工經(jīng)驗,可以加快高?!半p師型”教師培養(yǎng)。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,一些智能化建筑軟件開始運用在建筑領域,高校土木工程教師要積極開展信息化教學,結合當前土木工程領域最常用的PKPM軟件開展教學,利用立體化建筑模型,攻克土木工程施工教學難點。例如,教師可以利用微課講解PKPM軟件操作,為學生介紹該軟件工程造價分析、施工技術和施工項目管理系統(tǒng),通過立體化建筑模型和動態(tài)化施工技術演示,幫助學生掌握不同土木工程施工技術。例如,教師可以講解PKPM軟件施工管理功能,演示軟件自動數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能,根據(jù)導入的相關施工數(shù)據(jù),自動計算出工程量和鋼筋用量,還可以詳細計算地基、梁、柱子和墻體的鋼筋用量。教師還可講解PKPM軟件對施工現(xiàn)場的管理和安全監(jiān)督,例如,技術人員可以利用它來設計深基坑、模板、腳手架、塔吊和門架等內部結構,對每一個施工環(huán)節(jié)進行計算,體現(xiàn)精細化施工的優(yōu)勢。教師可以通過PKPM軟件講解提升土木工程專業(yè)學生信息化素養(yǎng),讓學生提前接觸土木工程領域常用的智能化軟件,幫助學生消化和掌握土木工程施工難點,提升學生崗位適應能力。
土木工程專業(yè)教師要積極開展項目化教學,結合校內外實訓基地設計土木工程施工項目,例如,校園圖書館設計、宿舍樓設計、橋梁和公路設計等項目,學生自由結組,完成土木工程施工項目設計。有的項目小組選擇校園圖書館施工項目,該項目小組可以利用經(jīng)緯儀、全站儀、混凝土回彈儀、裂縫測寬儀、樓板測厚儀先對現(xiàn)有圖書館進行專業(yè)測量,找出圖書館存在的不足,例如,圖書館空間結構、門窗設計和空間設計等方面存在的不足,設計全新的圖書館圖紙,制訂詳細的施工方案。項目小組提交了圖書館建筑模型,標記清楚圖書館地基深度、樓高和跨梁設計,圖書館通風系統(tǒng)和管道設計,設計詳細的施工計劃。有的項目小組涉及校園公路,該項目小組測量了本校地質條件,確定路基深度和材料,結合校園環(huán)境,確定道路寬度,設計道路兩旁的路基和綠植,控制好水泥、瀝青和石子的搭配,制訂詳細的道路施工方案,全面提升土木工程專業(yè)學生實踐能力。
地方高校要積極加入轉型潮流,立足本校辦學特色,制定全新的應用型人才培養(yǎng)目標。高校土木工程專業(yè)教師要樹立應用型人才培養(yǎng)目標,全面講解土木工程設計軟件操作,圍繞土木工程行業(yè)就業(yè)導向,開發(fā)全新的校本課程,積極開展校企聯(lián)合實訓,邀請專業(yè)土木工程設計師、結構工程師和工程造價師參與實訓教學,讓他們?yōu)閷W生講解使用的土木工程施工技術,打造全新的土木工程應用型人才培養(yǎng)體系。