面向裝配式建筑技術(shù)的土木工程專業(yè)改革與實踐

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(shù)，具有較強的實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)“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(zhuǎn)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(shù)、經(jīng)濟等方面原因，逐漸被淘汰）、BIM及大數(shù)據(jù)等技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用加速了傳統(tǒng)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，國務(wù)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(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工和運營維護全過程的集成應(yīng)用”，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)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(shè)計、施工、運營維護中，集成應(yīng)用BIM的項目比率達到90%。裝配式建筑和BIM技術(shù)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(shù)教育方面仍停留在20世紀水平，已嚴重不適應(yīng)于科技、社會發(fā)展的需求。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑技術(shù);土木工程專業(yè);教學(xué)改革;

實踐教學(xué)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(shù)和RFID技術(shù)的應(yīng)用與融合，裝配式建筑發(fā)展速度也在逐漸加快。但有關(guān)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(zhì)量，為我國建筑行業(yè)的持續(xù)前行提供助力。為適應(yīng)新經(jīng)濟發(fā)展的需要，結(jié)合裝配式建筑發(fā)展對土木工程專業(yè)的需求，某大學(xué)抓住新技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇，在科研積累的基礎(chǔ)上，結(jié)合地域優(yōu)勢，對土木工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)模式進行了改造升級，構(gòu)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(xué)性、先進性、前瞻性和可行性，在人才培養(yǎng)、產(chǎn)學(xué)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(xué)申報的“基于裝配式建筑技術(shù)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(xué)將以當前專業(yè)改造升級探索的成果為基礎(chǔ)，進一步深入研究，推進土木工程專業(yè)的全面改革，以適應(yīng)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(shè)應(yīng)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(shù)所需的專業(yè)知識和素質(zhì)要求高度融合，并將BIM信息化新技術(shù)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(yīng)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(shù)教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1教學(xué)缺乏時效性

裝配式建筑技術(shù)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(xué)過程中，受限于客觀因素，教學(xué)資源并未與時俱進，教材缺乏對裝配式建筑技術(shù)最新進展的研究，導(dǎo)致學(xué)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(shù)的專業(yè)化研究

裝配式建筑技術(shù)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(xué)過程中缺乏實踐經(jīng)驗的支撐。裝配式建筑技術(shù)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(xué)的發(fā)展。此外，在進行裝配式建筑技術(shù)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(xué)難度，因而導(dǎo)致裝配式建筑技術(shù)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(shù)教學(xué)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(shù)也有所差別，但從時代視角出發(fā)，對裝配式建筑技術(shù)的要求是一致的。因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)當從大同出發(fā)，繼而在大同中尋求小異。

2.1環(huán)保技術(shù)

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(xué)中，應(yīng)當加強對這一優(yōu)勢的研究，注重環(huán)保技術(shù)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生先進的建筑理念。

2.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，裝配式建筑的應(yīng)用愈發(fā)受到社會關(guān)注，其功能也日趨多元化。例如，美國的活動住宅，其結(jié)構(gòu)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(chǔ)設(shè)施便可以符合居住要求。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)當加強對這方面的研究，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

2.3施工技術(shù)

裝配式建筑由于施工較為快捷，其施工技術(shù)需要進行專業(yè)性研究。例如，施工過程中應(yīng)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(shù)的研究，其使用體驗則難以保證。因此，在教學(xué)中，應(yīng)當注重施工技術(shù)研究。

2.4成本控制

建筑應(yīng)當兼具實用性與經(jīng)濟性，因此在教學(xué)中，應(yīng)當融入成本控制相關(guān)內(nèi)容。例如，在計算材料回收率時，可引入經(jīng)濟學(xué)相關(guān)概念，培養(yǎng)學(xué)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(zhì)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(jié)構(gòu)及圍護的材料回收率高達90%。因此，在教學(xué)過程中，可注重材料管理教學(xué)。

3土木工程專業(yè)裝配式建筑技術(shù)教學(xué)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(xué)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(shè)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(yīng)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(shù)開發(fā)區(qū)委托，該校從2006年開始開展裝配式結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)的研究，至今取得了豐碩的成果、。也正是在研究和應(yīng)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(shè)有難度

師資建設(shè)作為教學(xué)研究中的重點內(nèi)容，同樣也是教學(xué)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(xué)存在一定難度。土木工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容較為復(fù)雜，且對學(xué)生應(yīng)用能力要求更高，無論是在教學(xué)還是教學(xué)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(shù)實踐教學(xué)基礎(chǔ)薄弱

相對于西方發(fā)達國家，如美國，裝配式建筑技術(shù)在我國的應(yīng)用基礎(chǔ)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(yīng)用缺乏專業(yè)性的實踐研究，因而在教學(xué)過程中缺乏社會實踐案例支撐，導(dǎo)致裝配式建筑技術(shù)實踐教學(xué)基礎(chǔ)薄弱。在進行教學(xué)改革時，如果沒有實踐作為教學(xué)支撐，其教學(xué)效果難以保證。

3.3課程教學(xué)內(nèi)容難以均衡

理論教學(xué)與實踐教學(xué)的平衡一直是教學(xué)改革研究的重點，在當前大環(huán)境下，社會對學(xué)校提出了更高的要求，社會所需要的是應(yīng)用型人才、綜合性人才。因此，在教學(xué)過程中需要不斷地完善教學(xué)內(nèi)容，促使課程教學(xué)內(nèi)容均衡發(fā)展。裝配式建筑技術(shù)在施工過程中牽涉的施工技術(shù)較為復(fù)雜，對現(xiàn)有的課程體系進行優(yōu)化不僅是學(xué)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(shù)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(xué)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(xué)，即整合教學(xué)內(nèi)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(nèi)容，并將學(xué)生分成不同的學(xué)習(xí)小組，合力完成一個項目，其評判標準即學(xué)習(xí)小組能在課程講學(xué)結(jié)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(xué)生作為評委，若哪一組的模型能激發(fā)其余學(xué)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(xué)模式

雙創(chuàng)理念下，在進行教學(xué)改革時，應(yīng)當加強對時代特性研究，注重學(xué)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(xué)講座，促使學(xué)生建立社會與學(xué)校的聯(lián)系，在聽學(xué)過程中，應(yīng)當注重學(xué)生提問能力的培養(yǎng)，從而奠定創(chuàng)新能力培養(yǎng)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)當加強師資建設(shè)，鼓勵教師進行社會實踐，為教學(xué)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(xué)，豐富教學(xué)元素

在進行教學(xué)改革時，應(yīng)當結(jié)合時代對該專業(yè)的要求進行研究，以此作為教學(xué)研究，針對性地豐富教學(xué)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(xué)中，可引入經(jīng)濟學(xué)元素，拓寬學(xué)生視野，并能讓學(xué)生將裝配式建筑技術(shù)的優(yōu)勢放大，從而增強學(xué)校教育的實效性。但在此過程中，應(yīng)當滲透德育教學(xué)，避免學(xué)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(shè)，提升教學(xué)時效性

信息化技術(shù)的應(yīng)用可有效提升教學(xué)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(xué)管理平臺，并加強教學(xué)資源庫的信息化建設(shè)，實現(xiàn)教學(xué)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(yīng)進行專業(yè)化管理，例如BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用可有效優(yōu)化施工流程，并提升施工效率。此外，在教學(xué)改革中，教師應(yīng)當強化學(xué)生信息化思維，提升學(xué)生信息處理的速度及信息接收能力，從而可全面提升教學(xué)實效性。

4.5社會實例應(yīng)用分析，注重教學(xué)實踐

在進行教學(xué)改革時，應(yīng)當注重社會實例分析。例如，在裝配式建筑鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中，可引入仿真技術(shù)進行教學(xué)實踐，即讓學(xué)生通過現(xiàn)代化軟件構(gòu)建建筑模型，進行建筑渲染及建筑成本分析。在此基礎(chǔ)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(yīng)用，也可引入MCFTS高層鋼結(jié)構(gòu)建筑體系進行相關(guān)分析，從而提升學(xué)生應(yīng)用能力。與此同時，也可帶領(lǐng)學(xué)生參觀施工現(xiàn)場，讓學(xué)生了解具體施工過程。在日常教學(xué)中，也可通過多媒體向?qū)W生展示相關(guān)性的應(yīng)用實例。

5結(jié)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(shù)的教學(xué)，應(yīng)結(jié)合時代要求進行分析，加強對環(huán)保技術(shù)、施工技術(shù)、成本控制等方面的教學(xué)。在進行教學(xué)改革時，應(yīng)當從課程體系出發(fā)，再深入研究應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念，并充分發(fā)揮時代優(yōu)勢，加強教學(xué)管理的信息化技術(shù)，優(yōu)化改革環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，通過教學(xué)實踐強化學(xué)生應(yīng)用能力，從而全方位地促進教學(xué)改革現(xiàn)代化發(fā)展。

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