李超 楊曉宇 趙鑫鑫
摘要:受2018年四川省大學生創新創業訓練計劃項目的資助,本文探究了高校裝配式建筑實訓基地的建設方案,并提供了一些參考性建議。
關鍵詞:裝配式建筑;實訓基地;建設方案
一、項目建設的必要性和緊迫性
國務院《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》提出,力爭用10年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。而住房城鄉建設部則根據《建筑產業現代化發展綱要》要求,到2020年,裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上;到2025年,這一比例則要升至50%以上。因此加強對裝配式建筑設計、制造技術的研究是高校土木工程專業發展的重要課題。裝配式建筑是建筑業生產方式的重大變革,是建筑業可持續發展的必然選擇,對加快建筑業轉型升級、促進“機器換人”,減少建筑施工污染、實現環境友好,對節能降耗、提高資源利用效率、實現建筑業綠色發展具有重要意義。在我國裝配式建筑是未來的發展趨勢。正按新時代、新思想、新目標、新征程發展方向奮力前進的中國,恰逢全球技術革命的浪潮,一個由建筑、房地產與技術共同支撐的裝配式建筑中國夢,正在落地為新時代的機遇。我國企業目前對于裝配式人才缺口較大,缺口在于:裝配式項目管理人才缺乏、裝配式技術人才缺乏、新型技術人才缺乏。社會上,具有裝配式經驗的技術人員稀少。裝配式建筑具有節能、環保、工期短、質量有保證,可進行工廠化流水線生產等特點。因此,高校建設裝配式實訓基地是十分有必要的。
二、建設方案研究
通過文獻檢索以及對相關高校、企業進行調研,高校可通過建立VR虛擬仿真實訓室、裝配式建筑模型展示區、裝配式實體工法樓等來促進高校裝配式建筑實訓基地建設。
1.VR虛擬仿真實訓室
裝配式建筑VR特點有真實性、交互性、安全性、沉浸性、聯合性。有真實模擬裝配式建設施工崗位要求設置,符合用人單位崗位需求。有很強的交互性,完全代替實景操作,解決了實訓工地難找,自建實訓基地投入大等困難。其中還有沉浸式操作體驗 ,用戶通過VR設備,猶如身處裝配式真實工地,真假難辨 。并且危險性小,VR技術模擬裝配式建筑施工,無任何危險,可反復操作。還可以進行多人聯機配合,裝配式建筑施工是一個多工種配合的施工過程,系統可模擬多工種配合實訓
在VR虛擬仿真實訓室可通過虛擬現實技術(VR),將裝配式建筑無法實現真實實訓的困難等到了解決,用戶可通過VR設備,真實模擬裝配式施工現場,包括預制車間VR參觀、裝配式工法樓情景教學VR系統、預制外墻板吊裝VR實訓、預制外墻板安裝VR實訓、墻板臨時支撐VR實訓、套筒灌漿VR實訓、疊合樓板吊裝VR實訓、預制樓梯吊裝實訓、外墻接縫驗收和處理VR實訓、外墻接縫施膠VR實訓。例如預制外墻板吊裝VR實訓操作應包含有掌握外墻板掛鉤要求和操作步驟、掌握墻板起吊檢查要求,如平衡性、穩定性、裝置可靠性等內容、掌握不對稱構件吊裝的檢查和調整方法等,以滿足學生學習的需要。
2.裝配式建筑模型展示區
可在實訓基地建立裝配式建筑模型展示區,展示區包括但不限于模型類、材料工具類、墻畫宣傳類。模型類應包括經典裝配式建筑案例、裝配式建筑生產車間、典型預制構件模型等。材料工具一般有吊裝工具、各式套筒、掛鉤、長短支撐等新材料新工具。墻畫宣傳可包括國內外裝配式發展歷程、裝配式建筑優缺點對比、典型構件節點圖等。
3.裝配式實體工法樓
裝配式實體比例建筑教學模型可整合疊合梁、疊合樓板、裝配式柱、疊合保溫外墻、外掛實心墻板、裝配式陽臺、裝配式樓梯、裝配式女兒墻等不同構件的種類。不同類型的組件,還可以與多種類型的結構形式相結合,形成一個組合的結構實體模型建筑。可整合主體工程、屋面工程、水電暖通工程、裝飾裝修工程等不同分部分項工程,同時還可以集成參觀學習和實際操作的兩個功能。模型的構建將根據認知區域,連接支撐區域,展示區等將裝配式建筑的內部結構以及連接方式展示給學生,然后通過相應的知識解釋和圖紙說明,使學生能夠快速吸收相關的裝配式的知識。樣板化的模型也可成為學校的一個亮點,更是專業建設的一項重大成果,提升了學校的專業品味??稍陬A制吊裝區以切身實踐訓練為指導,結合上標準規格,物理模型展示和詳細的圖形或視頻注釋,基于各種類型的培訓案例的施工圖和任務安排,以切合建設市場主流的多個類型的實訓案例施工圖及任務安排為藍本,以參訓學員全流程切身實操并分階段驗收直至全部完成實訓任務為手段,逐步了解、熟悉、消化、掌握各類建筑管理實操技能。且區域設置裝配式構件堆放區、吊裝區、安裝施工區三大區域組成。其中吊裝區建議采用專業廠家安裝的小型起重設備,對實際培訓教師進行系統培訓,使教師掌握起重設備的操作要領。在實訓和吊裝過程中,由老師全過程操作演示,學生在操作區域外進行觀摩吊裝過程??蓪嫾鸬踔潦┕^域后,在老師的指導下進行構件的安裝。施工區域預埋有相應的構件預埋件及指示標識,在學生老師共同配合之下,將構件安裝對位。同時,提供相應的套筒灌漿工具,讓學生進行灌漿操作。施工區域還配備相應的斜支撐和三角支撐,以供學生進行構件的支撐安裝。
三、項目建設效益
從學生層面看,它有助于提高學生的整體知識滲透能力,增強學生的核心競爭力。通過理論聯系實際,學生能更好地把握教學內容,熟悉技能的實際應用要求,培養學生在建筑技術、建筑制圖、工程制圖等教學過程中獨立分析和解決問題的能力。認識與實踐教學,以便根據實際情況確定相應的施工方案和技術措施,從而提高自己的崗位。核心競爭力為職業生涯的發展奠定了良好的基礎。
從學校層面,有利于創建教學信息化示范點,促進專業建設,提高就業能力。對于理論跨度大、實踐性強、社會性廣,而且技術發展迅速的綜合性課程,在教學過程中引入計算機、虛擬仿真、VR等現代技術,解決了施工工藝傳統教學中理論課堂抽象生硬,施工細節講解不到位、工藝操作方法難以演示的問題,為學校的教育信息化改革提供了全新的思路,為建筑類專業教學提供了一種新的示范作用,有助于提升本專業的建設水平,為我國高等教育的專業建設發展做出巨大貢獻。同時可以提供科研平臺,開展課題合作。
從社會層面,有利于提高人才輸出質量,促進院校與社會人才的接軌。將理論知識與企業實際工程案例穿插講解,使學生更加直觀地了解裝配式建筑的種類和特性,了解裝配式建筑的施工環境,增加裝配式建筑教學氛圍,滿足裝配式教學中的認知教學。同時在實踐教學環節可以聯合企業共同進行實訓課程開發、確立實習管理模式等,真正實現學校人才培養與企業需求的無縫對接。
參考文獻:
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