智慧建造背景下市政专业实践教学体系创新

发表时间:2021/7/15   来源:《建筑实践》2021年3月第8期   作者:王秋云
[导读] 2019年2月,国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》(简称“职教20条”)
        王秋云
        重庆交通职业学院  重庆江津  402247
        摘要:2019年2月,国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》(简称“职教20条”)中明确提出:要适应“互联网+职业教育”发展需求,运用现代信息技术改进教学方式方法,推进虚拟工厂等网络学习空间建设和普遍应用。
        关键词:智慧制造;市政专业;实践教学
        1“虚实一体、三阶递进”实践教学的体系构建
        1.1设计理念
        (1)实践教学体系应与人才培养体系协调。职业教育的目的是帮助学生形成完整的、综合的职业能力。在构建实践教学体系时,要杜绝“二元分离”现象,必须注重理论知识与实践技能相统一,强调“知识、能力、素质”全面发展;同时,避免知识点、技能点的重复或遗漏,所构建的实践教学体系应覆盖“系统的工作过程”和“完整的职业领域”。
        (2)平台教学功能应与社会服务功能结合。在产教融合背景下,高职院校实践教学平台不能仅仅定位为学生技术技能的训练场所,而应担负起实践教学、社会培训、职业鉴定、科技服务、科普教育等职能。因此,实践教学平台要根据专业特色以及拟实现的功能进行立体化布局、分层次架构。平台开设的实训项目要与建筑产业的主流技术同步,平台配套的实训设备要与行业企业的技术发展接轨。
        (3)教学资源开发应与教育教学理论对接。在智慧建造背景下,需要运用虚拟仿真资源开展实践教学。资源开发过程中,不能过分关注交互技术和展示技术,而忽略信息技术对教育本身所起的辅助作用。因此,要对各种技术模块进行教育适用性筛选,将教育教学理论始终贯穿于虚拟仿真资源开发及实践教学的全过程。
        1.2体系建模
        一是在传统实践教学体系“原型”的基础上,融入现代虚拟仿真技术而创建“新型”。二是解决传统实践教学的主要问题,依据智慧建造人才培养要求“求解”。三是按照能力递进的职业成长规律,应用职业教育理论、体系建模理论、项目课程开发理论,构建实践教学体系与开发实践教学项目。
        1.3内涵特色
        围绕人才培养目标,厘清智慧建造生产一线施工员岗位群必须具备的基本职业能力、核心职业能力、综合职业能力,形成厚基础、重能力、分阶段的实践教学体系,并具有以下特色。
        (1)虚实一体。将VR、AR、BIM等信息技术手段与实践教学体系深度融合,借助虚拟仿真资源,以施工过程为导向,依次开展市政构筑物地基、基础、主体结构、附属设施等施工虚拟仿真实训,依靠传统实训资源开展测量放样、质量检验、工程监测等实训。充分发挥虚拟仿真资源和传统实训资源的各自优势,形成虚实结合、分工协作、优势互补的实践教学新功能。
        (2)层次渐进。根据职业教育教学规律和职业能力培养规律,以及施工员岗位群的成长轨迹,将职业能力的培养划分为三个阶段。制定由简单到复杂、由单一到综合的实践教学项目,按照基本职业能力、核心职业能力、综合职业能力三者训练相互结合、相互衔接、循序渐进的原则进行实践教学,实现高素质技术技能人才培养目标。
        (3)体系开放。实践教学体系按模块化构建,教师可根据建筑产业技术变革、岗位职业能力需求变化等动态调整实训教学模块,以保持实践教学体系的先进性。学生可根据今后的职业发展规划,有侧重点地选择实践教学模块,以满足个性化的学习需求。
        2“虚实一体、三阶递进”实践教学的实施方法
        2.1对接国家教学标准,建设实践教学平台
        《高等职业学校市政工程技术专业教学标准》要求实践教学环节涵盖专业基础课程、专业核心课程、专业拓展课程。
        1)基础技能实训平台。
        以认知型、实操型为主的实训平台。

其主要功能是培养学生的基本职业能力,主要服务于“工程材料”“工程力学”“工程测量”等专业基础课程。该平台除了承担常规的实践教学任务,还定期面向所属辖区的中小学开展科普教育,内容包括展示建筑产业的高精尖科技应用,普及轨道交通、地下综合管廊、海绵城市等领域的建造工艺。例如组织“地铁建设工序大‘揭秘’”等科普教育活动,取得良好的社会反响。
        2)核心技能实训平台。
        施工安全体验中心主要通过“感官展示”“模拟体验”两种方式进行施工安全教育,切实提高学生施工安全意识。智慧工地空中对接平台。虚拟仿真实训中心可完成市政建筑物各分部分项工程的施工虚拟仿真实训,扫清实训盲区,使实训环节更加系统化。
        2.2依托实践教学平台,开发实践教学项目
        以“城市隧道工程施工”课程为例,根据地质环境不同,隧道常采用钻爆法、明挖法、盾构法等施工方法。尽管施工方法有所差异,但隧道建设的整个施工流程相似,故以施工过程为导向,按照施工方法不同,本课程设计了4个实训项目,每个实训项目安排5个实训任务。以项目一“隧道钻爆法施工”为例,依次按5个步骤执行实践教学,分别培养工程识图、测量放样、钻爆法施工、质量管理、计量计价等能力。实施过程充分体现了“虚实一体”的实践教学特色。例如,任务1需要依托构造认知实训中心,借助具备“3D立体透视”功能的AR资源配合施工图进行图纸识读实训。任务3依靠虚拟仿真系统的“4D模拟施工”功能,让学生模拟操作钻爆法施工的全过程。任务5通过BIM技术及相关造价软件完成隧道工程计量计价的能力训练。上述“虚实一体”实训项目开发的方法可应用到其余课程。
        此外,为解决教学内容缺乏时效性,技能训练缺乏系统性,考核评价缺乏科学性等问题,需要将智慧建造领域的新技术、新工艺、新规范纳入实践教学内容中。解决措施是校企“双元”合作开发新型活页式实训教材。根据“对接产业、校企合作、育训结合”的实训教材开发理念,首先从分析主岗位工作内容开始,依托典型工程案例,按工程建造流程将工作内容拆解为工作任务,厘清各工作任务所需的隐性知识、显性技能及职业素养,将其整合为实训教学内容清单;其次以工作任务为单位,编制包含实训目标、实训任务、预备知识、操作步骤、考核标准在内的任务书;再配套必要的数字化学习资源;最后汇编形成纸介质和数字介质互补的新型活页式实训教材。在技术、规范更迭时,能及时更新实训教材内容,保证实践教学内容与时俱进。
        2.3融入“1+X”证书,丰富实践教学内涵
        “职教20条”鼓励实施“1+X”证书制度,旨在让学生取得毕业证书的同时,获得多种职业技能等级证书,认定学生的技能等级,提升学生的职业技能,拓展学生的就业本领。考取职业技能等级证书,不仅需要理论知识,更需要操作技能,技能培养并非一蹴而就,需要分层次反复训练,实践教学体系的“虚实一体”实训项目为“考证”技能训练提供了支撑。
        作为“1+X”BIM证书制度试点单位,市政专业积极探索“双证融通”,将BIM技术应用及BIM职业技能等级证书考核内容有机融入实践教学体系中,开发“考证”实训模块。首先,将职业技能证书的考核标准融入课程标准,分两个阶段开设三个层次的BIM课程,各层次课程内容分别对接BIM证书初、中、高三个等级的考核内容。其次,根据初、中、高三个等级证书技能考核的侧重点不同,有针对性地实施各阶段实践教学。在岗位认知阶段,训练BIM建模能力,安排考取初级证书。在岗位体验阶段,训练BIM专业应用能力,安排考取中级证书。同时,课程团队依托土木工程应用技术协同创新中心承接BIM工程项目,以真实在建项目为载体,训练学生BIM综合应用与管理能力,为考取高级证书奠定基础。
        参考文献
        [1]马欣悦,石伟平.VR/AR技术在职业教育领域的价值逻辑与行动策略[J].中国职业技术教育,2017(30):42-47.
        [2]丁烈云.智能建造创新型工程科技人才培养的思考[J].高等工程教育研究,2018(5):1-4,29.
        [3]何辉.智慧工场:“互联网+高职实训教育”的新探索:以高职土建施工类专业为例[J].中国职业技术教育,2018(14):77-82.
       
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