張軍
摘 要:裝配式混凝土結構施工課程教學對裝配式人才培養至關重要,也是推動建筑行業現 代化發展的必然要求。本文在分析裝配式施工行業發展、人才需求,裝配式混凝土結構施工課程 主要內容與教學要求的基礎上,結合智能賦能,給出了課程理念創新、機制創新、內容創新、方式創新的改革建議,并針對課程主要內容提出了對應的教學建議,以更好地開展該課程教學,培養滿足裝配式施工行業需要的人才。
關鍵詞:產教融合? ? 裝配式施工行業? ? 智能賦能
課? ?題:本文系江蘇省教育廳高校哲社研究項目(課題編號:2021SJA0965)、江蘇高校“青藍工程”項目的研究成果。
當前,我國建筑行業在現代技術的助推下 逐步改革升級,建筑產品正朝著工期更短、成本更低、節能環保的方向發展。裝配式施工這一新型施工方式的出現,加速推進了建筑行業向標準化、工廠化、裝配化、信息化、成品化方向發展,同時也進一步優化了工期、成本等工程指標。
目前,隨著產業基礎的完善及相關政策的支持,裝配式建筑行業得到了較好發展,已成為推進建筑行業工業化、現代化的重要抓手,因此,培養好裝配式施工技能人才,向建筑行業輸送適配型人才,已成為目前建筑施工行業發展的必然要求。
與此同時,開展好裝配式混凝土結構施工相關的課程教學,就顯得尤為重要。
產教融合使教育鏈、產業鏈有機結合,裝 配式混凝土結構施工作為行業的新興課程,職業院校要進行有效教學,就要與相關行業、企業接軌,互融互促,從而更好地促進行業發展。
一、裝配式施工行業的發展與人才需求
目前,裝配式施工行業發展仍處于低水平階段,整體呈現粗放型的發展模式,發展重點仍主要集中于建筑結構體系,即將原有的結構 混凝土的現場澆筑轉變為工廠的預制化生產。裝配式施工的設計、施工等還處于初級階段,設計與施工技術人員能力水平距離高層次、高品質、精細化的要求還相距甚遠,裝配式預制件的設計、生產與裝配仍存在“三張皮”現象,對預制件存放、運輸、吊裝、安裝、拼接、檢驗、維修、維護等關鍵技術的掌握情況仍不容樂觀。
出現上述問題的主要原因是施工技術人員思想觀念尚未轉變,大部分施工技術人員思想守舊,未積極參與裝配式施工技術學習,這也充分說明他們對裝配式施工技術認識不夠充分,學習的積極性不高。行業一線裝配式施工技術人員的缺乏,嚴重制約了裝配式施工行業的發展。
二、裝配式混凝土結構施工課程主 要內容與要求
與傳統現澆混凝土施工不同,裝配式混凝 土結構施工需將預制生產的混凝土構件運輸至施工現場進行拼裝,因此課程的主要內容包括:裝配式施工場地布置、預制構件進場與存放、預制構件吊裝、拼裝連接、防水處理等。裝配式施工場地布置與預制構件運輸、堆放、吊裝等密切相關,預制構件進場應按照施工圖中構件要求進行查驗。組裝模具的選擇校核,鋼筋綁扎、固定, 孔洞臨時封堵,構件吊裝、就位、調整、支撐、 校正等是裝配式混凝土施工的關鍵內容,灌漿料拌制、灌漿、分倉以及板縫處理,對后期質量保障至關重要。一方面要讓學生掌握施工圖識讀技巧,另一方面要讓學生掌握基本的機具、灌漿、填料等操作技能。
三、產教融合背景下智能賦能課程 教學改革
(一)創新教學理念
“三全育人”理念,即課程教學貫徹全程育人、全員育人、全方位育人的教學實施理念, 以裝配式混凝土結構施工技能培養為目標, 利用智能技術推動課程教學模式、教學方法改革,構建融入智能學習、交互式學習的課程教學體系,利用校企合作實訓基地,拓展課程教學空間,利用在線教學平臺開展移動式、便捷式線上課程學習,激活學生課后學習時間,利用數字化、智能化技術手段盤活課程教學形式。
同時,將裝配式施工職業素養與教學內容 融合,在裝配式施工知識傳授、技能培養的基礎上,注重裝配式施工職業道德、職業倫理、職業責任、職業價值觀的教育引導,并同時引入國際裝配式施工的前沿知識與理念,拓展學生在裝配式施工領域的國際化視野。
(二)創新教學機制
在課程教學中,應以體制機制為保障,充分調動政、產、教、研四方力量,努力提高課程育人成效,尤其應充分發揮產教協同育人作用。在發揮產教協同育人作用的過程中,應做好相應的機制保障與創新。校企攜手共同制定合作機制,并在此基礎上激活課程建設力量,建立相應的課程教學保障與質量評估機制,建立軟硬件條件、運行經費、高層次人才等保障機制,還要敢于突破傳統的框架,創新合作機制,如引入裝配式施工行業相關的產業學院共同參與相關人才培養,既能解決裝配式施工行業人才供給問題,也能緩解人口紅利消失造成的建筑行業“短工”矛盾。
(三)創新教學內容
裝配式混凝土結構施工課程相關的教學內容,應該與行業典型的裝配式混凝土結構施工圖識讀案例結合,與行業常規的裝配式混凝土結構標準化構件生產接軌,與行業裝配式混凝土結構施工技術驗收規范一致,這樣才能為裝配式施工行業培養合適的人才。因此,應加強與行業、企業的交流合作,共同開發并完善課程教學資源庫,不斷緊跟行業標準,使課程教學內容與裝配式施工行業需求緊密對接,要將課程教學、實訓教學內容與 “1+X”裝配式建筑構件制作與安裝技能考核內容緊密銜接。
(四)創新教學方式
智能技術賦能教學的研究與應用正逐步深入,職業院校教學過程中應充分利用在線數據的智能統計功能,開展課程學習情況調研,掌握學生課程參與等情況,并有針對性地為學生課程學習提供個性化幫助。此外, 通過校企深入合作,開發智能教學數字化平臺, 可在課程教學中引入智能設計、智能施工與智能檢測等相關案例,增加裝配式建筑套筒灌漿、現澆節點鋼筋綁扎、疊合樓板吊裝等工藝流程的微視頻或相關動畫。
通過虛擬仿真技術進行虛擬拼裝、施工過 程模擬時,可以通過對不同吊具、吊裝路徑等不同方案的對比分析,提前預判構件損壞、吊裝碰撞、預留空間等實際情況,減少施工過程的返工,消除實際施工過程中的安全隱患。利用相關設備讓學生對預制構件、裝配施工、節點檢測等進行沉浸式體驗,加深對裝配式施工過程中各方面的理解,還可利用三維激光掃描結合機器學習,對施工完成面進行智能檢測。
四、教學實施建議
結合主要教學內容,筆者提出以下幾點建議。
一是裝配式施工場地布置應以便于構件吊 裝為原則,場內運輸道路、構件堆放、塔吊位 置與作業半徑等設置應合情合理,盡量避免出 現二次搬運、空間狹窄等問題,可引入虛擬場 景與工程實例的相關內容進行講授。
二是預制構件進場后應檢查構件類型、規 格、外觀、尺寸與特殊部位處理等情況,此部 分內容可結合企業工程實例,結合現行規范與 標準進行。預制構件存放主要根據構件規格、 種類以及吊裝的先后順序等情形綜合確定,除 要求放平、放穩之外,應注意邊角部位的保護。
三是裝配式混凝土結構施工根據建筑物結 構形式不同而不同,外墻板也可分為全預制和部分預制,結構形式不同,裝配時的吊裝施工工藝也有所不同,應針對典型案例進行講解。塔吊現場布置考慮因素應包括裝配式建筑主體結構特點、需吊裝構件具體形式、塔臂旋轉與風荷載等對塔身位移、振動與變形等產生的影響。多臺塔吊施工時應進行塔吊工作時的碰撞分析,而對于特殊構件的吊裝,還應結合吊點位置進行協同工作時的沖突分析,此部分內容可引入仿真模擬相關案例開展討論與分析。根據裝配方案設計合理的支撐體系,安裝支撐、校正糾偏、支持系統固定、吊具釋放、節點灌漿、拼縫處理等,應充分利用產教融合實訓基地進行實踐教學。企業專家應參與學生實踐操作的質量檢查。
五、小結
裝配式施工不僅是傳統建造工法的改變,也是建筑行業的全面變革,承載著建筑現代化、綠色化發展的重要使命,更是建筑行業走向智能化的關鍵步驟之一。
作為推動裝配式施工行業發展的關鍵,裝配式施工技能人才要掌握好裝配式建筑的相關知識與技能,職業院校應充分發揮產教融合優勢,借助智能賦能,在理念創新、機制創新、 內容創新、方式創新的基礎上,更好地開展本課 程的教育教學,更多地為裝配式施工行業輸送技術技能人才。
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(作者單位:無錫城市職業技術學院建筑與環境工程學院)