高職裝配式建筑混凝土預制構件生產課程教學改革探索

劉雪娥，韓長菊，楊曉杰，張 嵩，趙逸群

(昆明冶金高等專科學校建筑工程學院，云南 昆明 650033)

0 引 言

隨著經濟的發(fā)展，產業(yè)結構不斷調整升級，各行各業(yè)對技術技能型人才提出了更高的要求，高職教育改革迫在眉睫?！秶衣殬I(yè)教育改革實施方案》中提到要對接科技發(fā)展趨勢和市場需求，服務建設現代化經濟體系和實現更高質量更充分就業(yè)需求的要求，以促進就業(yè)和適應產業(yè)發(fā)展需求為導向，著力培養(yǎng)高素質勞動者和技術技能人才[1]。裝配式建筑在各項政策的扶持下發(fā)展迅速，人才需求量日益增大。課題組在對市場進行調研的基礎上，結合建筑材料工程技術專業(yè)的專業(yè)特點開設了裝配式建筑混凝土預制構件生產課程，旨在對接市場需求，促進該專業(yè)學生就業(yè)擇業(yè)，但課程的教學及改革仍處在探索階段。

1 課程教學中存在的問題

裝配式建筑混凝土預制構件生產是某校2018級建筑材料工程技術專業(yè)新開課程，于大三年級上學期開設，以混凝土預制構件的實際生產過程為主線,課程內容設置為構件原料預算、模具準備與安裝、鋼筋及預埋件施工、混凝土制作與澆筑、構件蒸養(yǎng)與起板入庫5個任務。學生在學習課程前應具備建筑構件平面布置圖、配筋圖、模板圖的識讀能力及混凝土配合比設計能力，了解建筑鋼筋基本知識等。但2018級學生大三以前未學習過相關的識圖課程，不具備建筑構件系列圖紙識讀能力，構件圖紙的識讀既是教學重點也是教學難點；另外，課程實踐性很強，現階段教學還沒有建立建筑混凝土預制構件生產實際操作的實訓基地，只能借助虛擬仿真軟件進行教學，且軟件只能以生產單元為模塊而不是完整連貫的生產流程開展教學，需要優(yōu)化升級。

2 課程教學改革探索

2.1 以裝配式建筑虛擬仿真軟件為載體,開展多元化教學

裝配式建筑混凝土預制構件生產是一門綜合性和實踐性都很強的課程，教學以構件實際生產流程為主線開展，但僅依靠以講授為主的傳統(tǒng)教學方式很難達到企業(yè)對構件生產崗位的技能要求，裝配式建筑虛擬仿真軟件根據企業(yè)建筑混凝土預制構件生產及施工的實際情況，設置了原料預算、模具擺放、鋼筋操作、混凝土制作、構件澆筑、拉毛收光、構件蒸養(yǎng)、起板入庫、構件運輸、現場構件吊裝、構件灌漿、現澆連接、質檢維護、材料虛擬實驗14個模塊，如圖1所示，基本能夠滿足課程教學要求。課程教學以前8個構件生產單元的模塊為主借助仿真軟件開展。仿真軟件登陸后有控制端和虛擬端2個端口，其中，控制端為主要操作端，虛擬端為構件實物及生產、施工過程真實場景的虛擬。以原料預算模塊為例，在原料預算控制端，學生可在操作端領取生產任務，識讀要生產的混凝土預制構件系列圖紙，獲取預制構件的尺寸信息、配筋情況、預埋件種類及具體埋放位置，并在該端口領取計算所需的各原材料及預埋件，完成原料預算仿真操作，見圖2(a)；通過虛擬端可以看到要生產的混凝土預制構件虛擬圖、構件配筋情況及預埋件分布情況，見圖2(b)(c)。虛擬端還可以對預制構件進行旋轉、放大、縮小等操作，學生可以通過對應操作查看構件細節(jié)，更利于構件系列圖紙識讀。

圖1 裝配式建筑虛擬仿真軟件模塊界面Fig.1 Module interface of prefabricated building virtual simulation software

圖2 裝配式建筑虛擬仿真軟件原料預算模塊界面Fig.2 Interface of raw material budget module of prefabricated building virtual simulation software

由于裝配式建筑對學生而言很陌生，因此課堂教學可通過觀看火神山、雷神山醫(yī)院的建設視頻，讓學生對裝配式現有感性認識，進而引出課程內容裝配式建筑混凝土預制構件生產；裝配式建筑及裝配式建筑混凝土預制構件中有很多較難理解的名詞，則以建筑房屋拼圖為載體，帶領學生邊拼邊學習；而較難的讀圖識圖，很考驗學生的空間想象和空間思維能力，教師靠板書很難讓學生完全理解和掌握教學內容[2]，為了讓學生看懂圖紙可采用“三步走”的方法:即課前，將裝配式構件國家標準圖集發(fā)送給學生，學生通過標準圖集中對各構件系列圖紙的詳細介紹建立感性認識;課中，借助軟件虛擬端幫助學生建立構件實物與生產圖紙之間的聯系;在此基礎上引導學生利用身邊的材料自制模型，加深對圖紙的理解，從而獲得圖紙的識讀能力。如在學習識讀墻板配筋圖時(圖3)，以舊衣架為原料，引導學生以小組為單位邊學習鋼筋相關名詞邊動手綁扎構件鋼筋模型，并與構件配筋圖對照，進而講解不同類型鋼筋用量計算。

圖3 WQCA-3028-1516配筋圖Fig.3 WQCA-3028-1516 reinforcement diagram

2.2 對接構件生產廠崗位標準，做到課證融通

隨著有關發(fā)展職業(yè)教育的重要文件相繼出臺，學歷證書+若干職業(yè)技能等級證書的“1+X”證書制度逐步推行，高等職業(yè)院校要著力培養(yǎng)高素質勞動者和技術技能人才，為促進經濟社會發(fā)展和提高國家競爭力提供優(yōu)質人才資源支撐[1，3]。學歷證書與職業(yè)技能等級證書同樣重要[4]，課程教學和裝配式建筑構件制作要與安裝職業(yè)技能等級證書相結合，以裝配式建筑構件制作與安裝技能人員實際工作能力為依據，在教授專業(yè)知識的同時培養(yǎng)學生崗位技能，拓展學生就業(yè)擇業(yè)本領。

裝配式建筑構件制作與安裝職業(yè)技能等級證書立足于項目工程實踐，在與用人企業(yè)實際需求相結合的基礎上，重點測試考生對于裝配式建筑構件制作與安裝知識與技能實際應用的能力。裝配式建筑混凝土預制構件生產課程內容涵蓋了構件生產的整個過程，是技能等級證書考核的主要內容之一，教師日常教學在完成教學內容的基礎上，對學生進行裝配化施工相關內容的拓展，就能滿足考證需求。教學過程要以構件生產廠崗位群的技能要求為依據，注重學生基本知識學習的同時，著重培養(yǎng)學生職業(yè)技能，并鼓勵學生參與技能等級證書考試。對于有考證意向的學生提供機房，開設課外輔導班，強化裝配式建筑構件生產及裝配化施工虛擬仿真訓練。通過技能等級證書考試的學生，可以免試通過課程考核。

2.3 建立并完善課程配套資源庫

課程與職業(yè)技能等級證書融合，教學內容較多，很難在有限的課堂時間里使學生完全掌握教學內容及職業(yè)技能，因此資源庫建設十分必要。該課程教學以現有的云課堂為載體，將各生產構件的圖紙、相關國家及地方標準、裝配化施工要點、工程實例等內容上傳至平臺，并不斷豐富完善，引導學生自主學習。

2.4 建設實訓基地

職業(yè)技能的獲得離不開實踐，實現課證融通也需要實訓基地作支撐。課程教學對于現有的虛擬仿真實訓室應加強與證書培訓評價組織合作，對軟件進行優(yōu)化升級，使其滿足教學需求的同時達到培訓要求，做好“1+X”證書試點建設工作[4]。另外，還要加快裝配式構件制作與安裝實操的實訓基地建設，為學生提供實際操作場所，將虛擬仿真轉化為現實，使學生在實際操作中不斷提升專業(yè)技能，以達到構件生產廠崗位群的要求。

2.5 考核方式改革

現有裝配式建筑虛擬仿真軟件有單模塊練習的考核，考核結果可以通過網頁以管理員身份登錄，生成報表(圖4)。其考核結果曾出現考試得分超過考核總分的情況，且學生從評分記錄與操作記錄的對應關系很難直接找出失分的根本原因，若直接以考試得分進行評判，無法準確反映學生對知識點及技能點的掌握情況。因此，課程考核應以過程考核為主[2,5]，云課堂理論測試為輔，結合虛擬仿真軟件考核結果綜合評判的考核方法。云課堂理論測試以題庫考試的方式進行，如圖5所示。過程考核可以采用多種方式進行，以原料預算模塊為例，過程考核主要看學生對構件系列圖紙的識讀是否準確全面、鋼筋用量計算是否正確、混凝土配合比設計是否滿足構件生產及使用要求、預埋件選用是否符合相關標準、原材料在理論計算的基礎上是否考慮損耗等。

圖4 裝配式建筑虛擬仿真軟件考核結果Fig.4 Examination results of prefabricated building virtual simulation software

圖5 云課堂理論考試Fig.5 Cloud classroom theory examination

3 結 語

裝配式建筑混凝土預制構件生產是建筑材料工程技術專業(yè)新開設的一門綜合性和實踐性很強的課程，在實操實訓基地建成以前，虛擬仿真軟件是課程教學的主要載體。而現有的裝配式建筑虛擬仿真軟件雖然基本能滿足教學要求，但仍需要優(yōu)化升級，使學生能進行連續(xù)的構件生產全過程仿真操作，為實操實訓打下基礎。只有加快裝配式構件生產實操實訓基地建設，才能盡快實現理論與實際的轉化，提升學生職業(yè)技能，實現完整意義上的課證融通，拓展學生就業(yè)本領。預制構件生產涉及的知識點、技能點較多，單純以結果進行評判很難準確反映學生實際掌握情況，過程考核十分必要，理論與實踐兼顧的考核方法才是行之有效的。