課程思政理念下的裝配式建筑校企產教學研創新模式探究

滿大偉， 唐禮平， 汪周平

(1.安徽建筑大學 土木工程學院，安徽 合肥 230601； 2.安徽宏泰鋼結構股份有限公司，安徽 安慶 246400)

0 引 言

在“雙碳”目標下，我國的建筑產業如今正加速向裝配式和綠色低碳方向轉型。其中，裝配式建筑結構由于具有施工效率高、低能耗以及低碳環保等優點，能有效地契合現代社會經濟發展的需求，在各地得到了廣泛應用[1]。裝配式建筑產業的發展推動著裝配式施工工藝和施工技術的不斷更新，其對高性能材料研發、結構優化設計、精準智能拼裝等方面的科研技術要求日益凸顯，于是在此背景下專業人才隊伍的培養和科研團隊的建設變得尤為重要且緊迫。新型裝配式產業的發展和科研、應用人才培養的需求共同促進裝配式建筑企業和建筑類高校之間的產教學研融合，這種創新的合作模式也成為助力行業發展和人才建設的重要途徑。

裝配式建筑校企“產教學研”合作模式的創新，關鍵在于最大限度實現雙方資源的優勢互補、互助與共享。裝配式建筑企業可成為建筑類高校的科技成果孵化基地，并為新型專業人才的培養提供實踐的機會。同時，建筑類高校也為裝配式建筑施工企業在裝配式高精尖施工技術方面的突破提供了智力支撐，為裝配式預制構件和材料生產企業的產業結構升級、生產技術優化提升提供了實驗平臺?；凇靶鹿た啤北尘跋碌恼n程思政理念融入，一方面為建筑類高校土木工程施工課程思政教學中的“大國工匠精神”和“職業道德素養”賦予了現實意義[2,3]，另一方面也反哺于裝配式建筑企業的科研和技術人才資源儲備，推動專業人才綜合素質和思想政治水平的全面提升。

本文以安徽宏泰鋼結構股份有限公司與安徽建筑大學產教學研合作為例，基于裝配式建筑綠色智慧建造要求以及建筑類高校課程思政和協同育人目標，探究裝配式建筑產業基地與建筑類高校之間產教學研合作模式的新途徑，以期促進裝配式建筑企業設計、生產、施工一體化科研創新能力發展與土木工程施工實踐課程思政建設的深度融合。

1 裝配式建筑校企產教學研創新合作背景

安徽宏泰鋼結構股份有限公司(以下簡稱宏泰鋼構)為安徽省首批裝配式建筑產業基地。在產業基地的創建和發展過程中，宏泰鋼構在裝配式結構設計、預制構件生產和安裝等方面面臨著技術和工藝全方位升級以及科研人才培養的現實問題，于是企業與安徽建筑大學建立了“產教學研”合作關系，旨在利用高?？蒲衅脚_的師生資源和科研能力優勢，實現裝配式建筑產業基地在高性能裝配式材料研發、裝配式結構優化設計、預制構件精準智能拼裝等技術和工藝方面的突破，同時為建筑類高校土木工程施工課程思政教學提供實踐基地以反哺于裝配式建筑企業的高素質專業人才隊伍建設。

在這次校企產教學研合作模式中，高校與企業開展了深入的科研合作。首先，通過專業老師和科研平臺的技術人員解決了企業實際遇到的工程技術問題，初步密切了高校與企業之間的合作聯系，為深化校企產教學研融合打下互信和合作的基礎；其次，進一步深入了解了企業的實際需求和在裝配式預制構件生產、裝配式建筑施工技術等方面的發展狀況，突出產教學研中“教”的特色，及時調整土木工程施工課程中裝配式建筑課外實踐部分的內容，引導學生領悟“大國工匠精神”并進行以解決實際問題為目標的實踐學習。在踐行國家“雙碳”目標的背景下，在為企業解決裝配式建筑施工關鍵技術問題的同時，于實踐教學中潛移默化地融入課程思政的元素；最后，探索出一條以生產驅動科研、以科研促進教學、以教學反哺生產的校企產教學研新途徑。

2 裝配式建筑校企產教學研創新模式建立

為了深化“雙碳”目標下裝配式建筑產業基地與建筑類高校之間的“產教學研”合作內容，探索新工科背景下土木工程施工實踐課程思政的教學方式，加快面向裝配式建筑的復合型人才培養以及解決裝配式建筑產業基地發展過程中的新產品研發與關鍵技術問題，校企雙方在實踐過程中積極探尋以裝配式建筑新技術、新工藝為導向，以裝配式建筑產業基地發展需求為基礎，以學生和科研人才培養為中心的新型合作模式。本節將以校企雙方共同開展的兩項科研項目為例，闡述課程思政理念下的裝配式建筑產業基地校企“產教學研”創新融合模式。

2.1 案例一：裝配式建筑梁柱節點新型預埋連接施工技術研究

裝配式建筑梁柱節點的連接質量直接影響著結構的安全與抗震性能[4]。目前施工中常采用的后澆混凝土或干式連接容易出現后澆段不密實和干式連接不牢固的現象，無法檢測構件接縫質量，安裝效率低且容易形成質量隱患。宏泰鋼構與安徽建筑大學基于“產教學研”模式，與土木工程施工教學團隊師生一起開展新型裝配式結構梁柱節點連接的施工技術研究。該技術針對帶預埋連接件的裝配式梁柱組合施工，與傳統的后澆混凝土和干式連接方式相比，具有拼裝簡單、連接可靠、安裝效率高等優點。符合綠色施工和建筑工業化的政策要求。該技術利用安徽建筑大學發明專利“一種預埋連接構件的裝配式梁柱的連接節點”的科技成果轉化，通過分別在梁、柱中預埋連接件，再利用Z形連接板和L形固定板進行梁柱干式連接；在牛腿和梁端分別預埋了固定立管和中央立桿，有效控制了安裝精度。具體過程如下。

(1) 土木工程施工課程思政教學團隊首先組織學生繪制新型裝配式結構梁柱節點詳圖。如圖1所示，新型節點連接方式包括預制混凝土柱、混凝土梁、牛腿、預埋連接構件、Z形連接板、L形固定板；牛腿設置在預制混凝土柱側面上，預埋連接構件設置在預制混凝土柱和牛腿內，混凝土梁的一端設置在牛腿上；Z形連接板一端固定在預制混凝土柱側端面上，另一端固定在混凝土梁上；L形固定板下端固定在牛腿內的預埋連接構件上，上端固定在Z形連接板上。本施工工藝前期預制澆注，拼裝簡單，安裝方便、快捷，效率高，抗震效果好，提高了裝配式建筑梁柱節點處的強度和抵抗變形能力，同時也增大了梁柱節點的強度、整體性以及協作性，綜合強度高，實用性強。

圖1 預埋連接構件的裝配式梁柱連接節點裝置圖1-預制混凝土柱；2-混凝土梁；3-牛腿；4-預埋連接構件；5-Z形連接板；6-L形固定板

(2) 基于新型節點詳圖，組織學生參與編制預埋件、連接板和固定板的工廠加工方案，期間通過線上、線下兩種方式與裝配式產業基地工程師保持有效對接，考慮實際制作過程中可能出現的具體問題，查缺補漏、完善方案，避免了施工教學常停留于紙上談兵的困境。

(3) 組織學生結合生產實習的機會在宏泰鋼構生產車間進行柱、梁預埋件、Z形連接板和L形固定板制作的觀摩和生產指導。這里以柱及預埋件的制作為例做簡要說明，其包括：預埋連接構件的端板有2個，分別鑲嵌在預制混凝土柱兩個對稱的側端面上；柱套筒設置有6個，設置在兩柱端板之間，并貫穿兩柱端板、中央立柱；固定立管鑲嵌在牛腿中；限位立管設置在固定立管內中心，并且在限位立管的外壁與固定立管的內壁之間設置有若干個彈簧；固定立管的外壁上設置有兩個對稱的耳板，耳板固定在牛腿內，且兩耳板上均設置有固定螺紋孔；連接桿設置在預制混凝土柱和牛腿內，且兩端分別固定在中央立柱和固定立管外壁上。

(4) 在裝配式梁柱節點預埋節生產完成之后，指導學生進行梁柱拼裝的現場試驗。學生在教學團隊和裝配式建筑產業基地工程師的指導下完成現場試驗中涉及的安裝操作要點、安裝質量控制、安全措施、環保措施等方面內容的編寫。

2.2 案例二：裝配式建筑構件安裝關鍵技術研究

在與宏泰鋼構的產教學研合作中，土木工程施工教學團隊通過組織學生深入調研，發現目前已有的裝配式建筑鋼筋預埋鋼筋定位、預制剪力墻安裝施工工藝不能滿足鋼筋套筒灌漿施工的快速、準確和高效的要求并存在諸多問題。特別是現澆層轉裝配層的鋼筋定位偏差較大，使得上部預制構件套筒安裝困難并影響后期灌漿質量[5]?；谝陨媳尘?，通過裝配式建筑產業基地與土木工程施工教學團隊、科研平臺共同開展裝配式高層建筑構件安裝關鍵技術研究，以期實現裝配式建筑產業基地在裝配式高層建筑構件，尤其是轉換層預制構件智能定位安裝及精度控制和關鍵施工工藝技術方面的突破。具體過程如下：

(1) 組織學生進行調研，掌握現階段宏泰鋼構及相關裝配式建筑企業在裝配式建筑轉換層構件定位安裝和精度控制方面所采取的工藝與技術手段。隨后根據調研結果找準重點突破方向，初步擬定幾個研究方向與團隊教師和科研人員開展可行性研判，編寫可行性研究報告后再跟裝配式建筑產業基地的工程師進行專題討論。

(2) 基于裝配式建筑轉換層預制構件定位安裝、精度控制與智能檢測三個方向，建立由土木工程施工教學團隊、校企科研人員及學生共同組成的三個研發團隊，分別研發新型裝配式建筑轉換層預埋鋼筋定位控制器、可安裝在預制墻體內預埋灌漿套筒上的套筒定位器以及針對預埋鋼筋定位工序的智能化檢測工裝。

(3) 研發團隊上下游協調合作，形成了利用新型的裝配式結構轉換層預埋鋼筋定位控制器對現澆層預埋主筋進行定位并搭配灌漿套筒定位器，達到對預制墻體內的預埋套筒和對應鋼筋的快速、便捷對準的目的，之后采用智能化檢測、測量和設備控制方法，通過設計測量、設備控制一體化工裝，達到裝配式建筑轉換層預制墻體與現澆層智能化測量定位的目的，提高施工效率。

2.3 “產教學研”合作中思政理念的融入及協同育人成效

“裝配式梁柱節點新型預埋連接施工技術研究”以及“裝配式建筑構件安裝關鍵技術研究”有力促進了校企雙方的“產教學研”融合。對于參與項目實踐的學生，土木工程施工教學團隊教師和科研人員從專利申請、科技成果轉化、施工方案編制以及現場試驗中全程組織學生參與，引導他們獨立思考，同時將課程思政的理念融入其中，使學生在實踐過程中充分認識了專業素質和職業素養對于完成一項優質工程的重要性[6]。尤其在現場試驗環節通過與裝配式產業基地一線工程師的交流，讓學生深刻體會了何為“大國工匠精神”，既培養了學生的專業能力也提升了學生的思想境界；對于指導學生實踐的教學團隊與科研人員而言，在本科研項目的執行過程中，他們的課程思政教學、課程實踐教學以及科研的能力也得到了充分的鍛煉；對于裝配式建筑產業基地而言，在產業需求的引領下通過高校的科技成果轉化以及具體項目為依托的“產教學研”合作，企業的技術能力和科研水平得到了提高，并將項目的研究成果初步形成了企業級施工工法。

3 裝配式建筑校企產教學研創新模式分析

裝配式建筑校企“產教學研”合作基于新興裝配式建筑領域的技術需求，可以推動裝配式建筑產業基地科研和技術能力的提升，強化其已有技術的專有化和科研水平。另一方面，產業基地的動態發展過程也積極地促進了“產教學研”合作高校的教學實踐，使土木工程施工實踐教學理論深入發展，提高了高校的科研創新和科技成果轉化能力。隨著校企“產教學研”融合的逐漸深化，校企雙方的裝配式建筑技術創新、學生的實踐能力和思想政治水平以及土木工程專業教學廣度均會得到很大提升。裝配式建筑產業基地成了合作高校開展學生課程思政教學和實踐教育的基地，也是檢驗建筑類高校土木工程專業教育教學管理、新型專業人才培養教育、科研創新和科技成果轉化水平的重要場所，同時為高校將課程思政教學內容轉化為實踐應用中的技能提供了平臺。

4 結束語

以宏泰鋼構為例的課程思政理念下裝配式建筑校企“產教學研”創新融合模式充分挖掘了校企雙方的優勢資源，最大限度地激發了教學資源能效。裝配式建筑產業基地的經營管理、技術研發、一線操作領域的優秀員工具有豐富的實踐經驗；同時，產業基地還有先進的裝配式建筑構件研發生產設備、裝配式建筑領域最新的信息資訊、與相關企業同行的交流經驗等諸多優勢資源。建筑類高校則擁有從事理論教學和科研的師資力量、豐富的土木工程特別是裝配式建筑施工方面的教學內容、先進的建筑科技學術經驗等優勢資源。課程思政理念融入課堂教學中，仍是以思政理論的闡釋為主，但在這種新型的“產教學研”校企合作模式下，學生充分利用實踐機會，將課堂理論適時轉化為裝配式建筑實踐能力和思想政治素養的外化形式。企業也在這種模式下針對設計、生產、施工一體化創新升級需求，以實現雙碳目標為契機，迅速地積累了科研經驗并產出了相應成果，與合作高校共同促進了土木工程施工實踐課程思政建設和裝配式建筑產業基地科研能力發展的深度融合。