高職建筑工程技術專業仿真模擬實訓項目的開發與實踐

鄢維峰,周 暉,蔣曉云（廣州城建職業學院,廣州 510925）

高職建筑工程技術專業仿真模擬實訓項目的開發與實踐

鄢維峰,周 暉,蔣曉云
（廣州城建職業學院,廣州 510925）

摘 要：尋找適合校內實訓開展的項目和任務驅動的載體是建筑工程技術專業校內實訓設計的一大難點。運用現代仿真虛擬技術，設計相應的系統模型，對假想的或實際的建筑場景和項目進行動態模擬，解決模擬施工與實際生產之間相互關聯的問題，可以在很大程度上有效提高學生的操作技能、專業理論知識及職業素養。

關鍵詞：仿真模擬；虛擬場景；實踐教學

近年來，建筑業總產值一直保持快速增長，在未來相當長一段時間內，這種趨勢還將延續。特別是隨著中國城市化進程的深入與加快，建筑業面臨著又一波前所未有的發展機遇，據不完全統計，今后10年，建筑業將以年均0.7～0.9個百分點的速度繼續增長，到2020年，我國城鎮化率約為60%。建筑工程技術專業是土建施工類專業群中的龍頭專業，隨著人才需求的持續增長，各高職院校培養規模近年來呈指數式膨脹。但是隨著以BIM技術應用為主的建筑領域新技術向工程建造全過程的進一步推廣，建筑業也面臨行業轉型升級對人才培養質量帶來的挑戰，企業對畢業生質量要求越來越高。另一方面，由于建筑產品生產周期長、風險高、規模龐大、參與生產管理需要的人員眾多、建筑材料絕大部分不能回收和重復使用等因素，使學生無法真正參與到建筑產品的實際生產過程，現場和項目教學難以真正實現，制約了校內實訓有效開展，也極大地限制了學生專業技能的學習與訓練。因此，尋找適合校內實訓開展的項目和任務驅動的載體是建筑工程技術專業校內實訓設計的一大難點。

教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》（教高〔2006〕16號）中明確指出：“要充分利用現代信息技術，開發虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實驗。”因此，運用現代仿真虛擬技術，設計相應的系統模型，對假想的或實際的建筑場景和項目進行動態模擬，解決模擬施工與實際生產之間相互關聯的問題，可以在很大程度上有效提高學生的操作技能、專業理論知識及職業素養。

1 仿真實訓室的建設

1.1 建設思路

通過仿真模擬教學平臺的搭建，將學校教育方式轉化為以學生為中心的教學模式。為學生提供全時段全方位的理論與實踐學習資源，幫助提升崗位核心競爭力，為學校提供新的理實一體化教學模式，提高信息化教學水平，最終實現校企在人才培養上雙向互助，提升社會服務能力。

1.2 建設內容

高職建筑工程技術專業主要培養從事建筑工程施工與管理、工程測量、工程預決算及工程監理等工作，具有理論基礎扎實、專業素質高、實踐能力及可持續發展能力強，擅識圖、能計算、懂技術、會管理的復合型、創新型、發展型技術技能人才。因此，我們從分析本專業所對應的核心職業崗位（施工員崗位）工作任務與專業能力的要求，按照虛擬企業、虛擬場景、虛擬設備以及虛擬工程項目、企業生產工具、生產對象、生產場景、基地管理制度等原則，構建專業仿真實踐教學體系。

2 模擬實訓項目的開發

虛擬實訓項目的開發以構建符合仿真教學實際的“教、學、管、評、控”的運行模式為原則，以深化學校理實一體的人才培養模式為指導，深入分析建筑技術應用與施工管理教學過程，通過虛擬技術緊扣施工工藝、直擊教學難點，實現多維仿真和真實場景模擬，提高學生學習的主動性；通過網絡技術輔助學生課下練習、及時鞏固知識，實現單人訓練、多人競賽和互動交流，提高學生學習的積極性；同時，通過數據庫技術跟蹤學生學習軌跡，實現學生知識點掌握情況的統計與分析，提高教學評價的科學性。

2.1 構建仿真教學“教、學、管、評、控”的運行模式

圍繞“教”與“學”建立虛擬仿真教學系統、資源庫系統、題庫系統、數據管理系統；圍繞“管、評、控”實現統一登錄用戶界面、數據信息系統的建立，實現教學信息的有效傳遞與分析反饋，合理安排和及時調整教學進度。實現平臺功能與內容的嵌入。

2.2 解決傳統教學弊端，實現立體化的教與學

仿真虛擬教學系統的建設，著重規避傳統教學的弊端，擴充專業教學和信息資源，利用技術優勢，直擊教學難點。結合實際的教學內容，設計仿真實訓項目腳本的深度。以學校專業化的教學力量為依托，以企業成熟技術與先進技術應用為基礎，通過項目的頂層設計、需求調研、規范專業教學基本要求、制訂專業教學標準，開發核心課程，不斷提高教學深度。

2.3 依托專業教學管理數據庫，合理安排教學

建立數據管理系統，實現教學安排的規范性及教學信息反饋的搜集，便于合理調整教學進度與方式。通過資源、課程的管理，讓專業教師實現個性化、針對性的課程安排和設置；通過練習、考試、經驗積分的管理，實現教學成果的考察及數據信息反饋搜集。

3 仿真模擬實訓的效果

3.1 學生層面：提升知識整體貫穿能力，提高學生崗位核心競爭力

仿真虛擬實訓項目的開展實現了信息化教學資源的任意調用，它以學生對建筑領域核心崗位項目的學習作為一個整體，以虛擬技術還原真實的施工場景，通過施工現場的三維展示和立體情境漫游，能夠在課上、課下為學生提供系統化的技能知識點串聯和全天候的校內實踐操作機會，剔除了以往學生實踐的時間和空間限制，將理論與實踐相融合，讓學生更好的掌握教學內容，熟悉技能實際應用需求，培養學生獨立分析和解決工程實際問題的能力，有效的提高了學生崗位核心競爭力，為職業發展奠定良好的基礎。

3.2 學校層面：以教學信息化建設帶動教學改革，促進專業建設

在教學過程中引入計算機、虛擬仿真等現代技術，解決了專業教學理論課堂抽象生硬，施工細節講解不到位、工藝操作方法難以演示的問題，其次，通過仿真模擬教學，將學生碎片化的知識進行系統性的整合，提高學生的專業知識和技能運用，為專業教學改革

提供了全新的思路，有助于提升本專業的建設水平。

3.3 社會層面：有利校企合作項目的開展，促進學校與社會人才的接軌

在仿真虛擬項目實踐教學環節聯合建筑類優勢企業，運用其優勢資源（案例圖紙、生產項目等）共同進行課程的二次開發，實現學校人才培養與企業的無縫對接。其次，利用仿真虛擬教學易于理解的特點和直觀的場景，與企業合作開展建筑系統八大員培訓、建筑工人技術交底等項目，提升專業服務產業的能力。

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