隨著信息科技的迅速進步,建筑智能化已然成為現代建筑的主導趨勢,對于專業人才的需求日趨緊迫。智能建造技術專業,作為培養這一卓越領域所需高素質和技術技能的核心學科,其實訓課程體系的設計直接決定著學生學習能力與未來事業發展。然而,目前國內多數實訓課程體系仍存在明顯弊端,例如內容過于單一、教學方式陳舊、資源匱乏等,無法適應行業迅猛發展的步伐。因此,本文將通過深度剖析和研究,探討如何建立一個科學、合理且高效的智能建造技術專業實訓課程體系,從而推動學生全面成長,提高專業教育水平。
在科技日新月異與建筑行業向智能化發展的大背景下,智能建造技術專業的重要性日益突出。而實訓課程作為培養學生職業技能及素養的關鍵環節,其課程體系的構建顯得尤為重要。然而,現今智能建造技術專業的實訓課程體系仍存在諸多問題,因此,有必要對智能建造技術專業的實訓課程體系進行深度研究并全面構建,以提升教學質量,培養出適應行業需求的專業人才,為建筑智能化領域的發展注入強大的人力支持。
1智能建造技術專業實訓課程體系現狀
1.1實訓課程內容與結構分析
現階段,智能建造技術專業的實訓課程具備一定的完備性和統一性,但仍需改進。其涵蓋領域以智能建筑核心技術為主導,包括建筑信息化模型建立與應用、智能建造系統管理與維護、智能建造質量管理、智能施工和智能運維管理等,采取理論與實踐相結合的教學模式,以期讓學生掌握相關基礎知識和技能。然而,在課程內容和結構上仍存在不足。首先,部分課程理論性濃重,沒有緊密聯系實際工程項目,致使學生無法將所學知識運用于實際操作。其次,實訓課程的層次感和遞進性不甚明晰,各門課程間的關聯度較低,從而影響到學生知識體系的建立。最后,隨著智能建筑技術的日新月異,一些新興技術領域(如大數據、人工智能在建筑智能化中的應用)尚未完全融入實訓課程體系。
1.2教學方法與手段的現狀
在教學策略方面,智能建造技術專業日趨多元化和創新化。雖然講授式課堂仍占主導,但課程內容由靜態轉為動態,更重視學生的自主性與實踐能力。項目導師制、任務引領、實例分析等新型教學模式得到廣泛應用。這些方法強調學生的主體優勢,通過創設真實情境和解決現實問題來激發其學習興趣和創新思維。此外,現代科技教學設備如多媒體教室、虛擬仿真實驗室以及在線課程平臺等,為實踐教學提供了豐富的資源和便捷的渠道。例如,虛擬仿真技術可模擬真實的建筑智能化系統,讓學生在虛擬環境下進行實踐操作和故障排除,從而提升學生的實踐技能和問題解決能力。然而,在實際教學過程中,仍面臨一些挑戰。部分教師對新興教學方法和技術的掌握程度不足,可能會影響教學質量;另一方面,部分學生對新技術、新方法的適應能力較差,也阻礙了教學方法的推廣和應用。
1.3實訓條件與資源評估
當前,智能建造技術專業的實踐條件和資源正逐漸充實,部分高校還與業界緊密聯合,共同構建實訓基地與產學研結合平臺,從而提升學生實踐能力并拓展就業路徑。然而,仍需關注實踐環境及其資源的薄弱環節。一方面,部分高校的實訓設備及軟件工具更新緩慢,難以適應行業技術發展的需求;另一方面,實訓場地規模受限,難以滿足全體學生的實踐需求;同時,實踐資源分配及利用效益需要繼續強化,以消除資源浪費、閑置現象。
2當前智能建造技術專業實訓課程體系中存在的主要問題
2.1內容單一
建筑專業的教學內容比較單一,以建筑設計、施工管理、結構工程、建材工程為主。通過對建筑圖紙的繪制,建筑模型的制作,以及CAD軟件的使用,使學生能夠更好地掌握建筑的基本原理和實際操作能力。在建筑專業中,智能建造技術專業占據重要位置,但是當前的智能建造技術專業實訓課程,在內容設置上存在覆蓋不全、過于單一的問題。實訓課程大多集中在傳統的建筑智能化系統的安裝與調試上,學生在實訓過程中,只能按部就班地完成設備連接、參數設定以及簡單的故障排查,缺乏對系統整體設計及優化的深入思考。這種單一的教學模式導致學生的知識面較窄,對建筑智能化領域的新技術和發展趨勢,如物聯網在建筑智能化中的應用、智能能源管理系統、大數據分析在建筑運營中的角色等,了解不足。此外,實訓課程在跨學科融合方面亦顯不足。智能建造技術專業涉及電氣、通信、計算機等多個學科領域,然而現有實訓課程往往局限于本專業知識和技能,缺乏與其他相關專業的交叉融合。最后,實訓項目的類型也顯得過于單一。大部分實訓項目以驗證性實驗為主導,學生只需根據既定要求完成任務,缺乏創新性和挑戰性。這種實訓方式難以激發學生的學習熱情和創造力,不利于提升其解決實際問題的能力。
2.2方法陳舊
目前,我國建筑專業的教學模式仍是以傳統的教學模式為主,缺乏創造性與彈性,已不能適應當今建筑業發展的需要。我國建筑專業教學中仍存在著大量的理論教學、書本教學等問題,缺少將工程理論與工程實踐相結合的課程。首先,講授式教學方式依然占主導地位,教師講述理論知識及操作步驟后,學生依樣“畫葫蘆”進行實操。然而此法欠缺互動與啟示性,導致學生被動接收,難以理解知識并掌握技巧。其次,智能建造技術專業作為實踐性極強的學科,學生需通過實際項目提升自身能力。然而現行實訓課程多按教材章節順序展開,脫離真實項目背景和問題情境,導致學生在學習過程中缺乏目標感和緊迫感,難以將所學知識運用于實際問題解決。此外,隨著信息科技的迅猛發展,虛擬仿真、在線教學、移動學習等現代教育技術已在教育領域廣泛應用。然而在智能建造技術專業實訓課程中,此類技術的應用較為有限。如虛擬仿真技術可模擬真實的建筑智能化系統運行環境,讓學生在虛擬環境中進行實踐操作,從而增強其安全意識和操作技能。然而,許多院校因缺乏相應軟硬件設施,以致虛擬仿真教學無法實施。
2.3資源不足
首先,培訓設備的升級與迅速發展的產業發展不相適應;智能建造技術專業是一門對前沿科技與裝備要求很高的學科,但目前很多院校培訓設備的升級速度較慢,不能與當前產業發展相適應。教學內容的落后,既制約著學生對尖端科技的了解,又影響著學生對新科技知識的掌握與運用。例如,在智慧建筑中大量使用的BIM,如果培訓設備不能得到及時升級,就會影響到學生對該部分知識的全面掌握。其次,實習基地面積小,實習次數少;智能建筑工程常需大型建筑工程現場仿真,而很多院校的訓練基地面積有限,不能滿足全部學生的實際應用需求。這樣既制約了學生動手操作的時間,又阻礙了學生在工程中的合作與合作精神的培養。由于缺乏足夠的實踐機會,使得學生沒有足夠的積極性投入工程實踐中去,進而制約了學生對整個施工過程的整體認識。
3智能建造技術專業實訓課程體系內容設計
3.1核心課程模塊
在智能建造技術專業實訓課程體系的建設中,核心課程模塊的構建是實現專業人才培養目標的關鍵。本段將從課程內容的深化、教學方法的創新以及課程資源的整合三個方面,詳細論述如何優化核心課程模塊。通過對課程知識結構的持續更新與充實,使其在教學中得以深入。在智能建造領域,傳統的建筑理論已無法適應當今建筑業發展的需求,除了BIM技術、智能設備控制技術、通信網絡及綜合布線技術、安全防范技術等。所涉及的領域除基本理論外,還應該涵蓋產業發展的前沿和發展趨勢。通過BIM教學在建筑設計、施工及運營過程中所扮演的角色,加深學生對建筑設計、施工及運營過程的認識。在教學方式上要進行改革,采用多種方式,充分調動學生的積極性。教學方法需要創新,如采用項目驅動教學、案例教學、翻轉課堂等。項目驅動教學通過模擬真實的工程項目,讓學生在解決具體問題的過程中學習和應用知識,這種方法能夠提高學生的實踐操作能力和團隊協作能力。而案例式教學,透過對業界優秀個案的剖析,使學生了解所學之理論,并將其運用于實際工作。翻轉課堂是指在課前進行自主學習,在課上開展深度研討與實際操作,從而增強教學的交互性,增強教學的有效性。在此基礎上,本文提出了基于交叉學科的教學設計與資源分享模式,涵蓋了建筑、計算機、電子等多個學科的交叉學科。為此,必須突破不同專業之間的界限,進行跨領域整合。比如,將施工裝備的控制和通信網絡等融合,通過交叉學科的整合訓練計劃,使學生能夠在實際操作中掌握與通信網絡的融合,同時,搭建產學研結合的實驗平臺,實現企業實踐與科技支撐的分享,為同學們創造更加貼近生產的學習條件與資源。
總之,教師要從深化教學內容、創新教學方法和整合教學資源等三個層面來實現對智能建造技術專業教學模式的優化。通過持續更新課程、采用多元化的教學手段以及融合多個學科的資源,能夠使學生的專業知識與技巧得到切實提高,同時也能夠將其應用于復雜的工程問題中去,以適應我國智慧建筑產業對高質量應用型人才的需要。
3.2實訓項目設計
實習訓練項目的設計需兼顧實用性、全面性及創新性。可行的設計包括了基礎、綜合以及創新三大層面的實踐項目。其中,基礎實質上是對核心課程重要知識進行的單一訓練活動。例如,在建筑設備控制及通信網絡與綜合布線等課程中,可以安排相關的傳感器安裝與調試,控制器編程,網絡線纜制造及交換機配置等基礎訓練項目,以幫助學生鞏固理論知識,提升基本操作技能。綜合訓練項目則是將多門核心課程的知識和技能融會貫通,模擬真實的建筑智能化工程項目進行實踐訓練。如設計智能辦公樓的實踐項目,讓學生負責建筑設備自動化系統、通信網絡系統、安全防范系統等的設計、安裝與調試,同時進行系統集成和項目管理。這有助于學生提升綜合運用知識和技能的能力,增進團隊合作和實際問題的解決能力。創新訓練項目致力于激發學生的創意和創新思維,開拓建筑智能化領域內的新技術與新應用。通過舉辦創新競賽或設置科研項目等手段,帶動學生投入創新實踐中。例如,學生可借助物聯網技術,設計智能建筑能源管理系統,或開發基于人工智能的安全防范系統等。這樣的創新訓練項目能點燃學生的學習熱情和創新潛能,并為培育高素質創新型人才搭建良好框架。
3.3課程銜接與整合
為顯著提升智能建造技術專業實訓課程體系的成效,需制定科學合理的課程銜接與整合方案。首先,應根據由淺入深的原則設定課程結構,保證各門課程間的知識和技能形成完整的鏈條。如優先開設建筑智能化系統概述課程,幫助學生全面了解本專業,進而逐步推進核心課程的學習,掌握專業知識和相關技能。其次,在教學內容方面,應重視不同課程間的交叉與融合。例如,在建筑設備控制技術課程中融入通信網絡技術,實現設備的遠程操控及智能化管理;在安全防范技術課程中,結合視頻監控系統和通信網絡系統,實現實時監控和報警聯動。如此整合課程內容,有助于學生更深刻地理解并掌握建筑智能化系統的整體架構和運作機制。最后,在實訓項目的設計上,也需體現課程的銜接與整合。可將多門課程的實訓項目有機結合,構建一個綜合性的實訓項目。
4實訓教學方法與手段創新
4.1多樣化的教學方法
在智能建造技術專業的實訓教學環節,采用多元化教學手段有助于提高教學成效及激發學生的學習熱情。首先,采納項目驅動式教學模式,借由模擬實操工程項目,使學生能在達成各項具體任務時深化所學專業知識與技能。此種方法能有效提升學生的實踐操作能力以及團隊協作精神,并強化學生的問題分析與解決技巧。其次,運用案例教學法,甄選具有典型意義的行業案例進行剖析和研討,協助學生把理論知識與實際應用緊密聯系起來。案例教學法有助于學生更深刻地理解抽象概念,并提升學生應對復雜問題的能力。另外,還可結合翻轉課堂、在線學習等現代化教學策略,打破傳統課堂時間與空間束縛,為學生創造出更為靈活且多元的學習環境。翻轉課堂模式要求學生在課前通過觀看視頻、查閱材料等方式自主學習,而課堂上則注重問題探討和深度研究,從而提升課堂互動性和針對性。
4.2現代教學手段
多媒體技術與虛擬仿真技術在提升實習教學成效與效率中扮演著關鍵角色。多媒體技術,如PPT、視頻、動畫,將抽象的理論轉化成直觀有效的形式,從而降低了學習難度并激發了學生的學習熱情。虛擬仿真技術則通過構建虛擬環境,使學生得以在其中進行實踐操作和模擬訓練,有效解決了實訓資源短缺及環境受限等問題,降低了實訓成本與風險。此外,在線教學平臺,如慕課(M00Cs)、微課等,為學生提供了豐富的學習資源和自主學習空間,打破了地域限制,實現了優質教學資源的共享與普及,推動了教育公平。
4.3校企合作與實訓基地建設
校企合作與實訓基地建設,是提高智能建造技術專業實訓教學質量的關鍵手段。首先便是與業內翹楚企業攜手合作,協同定制人才培養方案和課程計劃,使教學內容與行業需求深度契合。借助此合作模式,培養更多實戰型技能人才,同時幫助企業選拔卓越員工。其次需要強化實訓基地建設,構建集教學、研發、生產多功能于一體的基地。基地裝備尖端設備及設施,還原實際工況環境,提供優質實訓平臺。同時,實訓基地可承擔企業項目任務及技術援助,推動產學研深度融合,提升科研實力及社會服務水平。最終應當建立并維護校企合作有效機制,確保長久且穩固的合作狀態。通過定期溝通、協辦活動等方式,增進彼此理解與信賴,為長期合作奠定堅實基礎。
5實訓教學管理與評價
5.1教學管理制度
為確保智能建造技術專業實訓教學的順利開展,我們必須制定并完善一套完備的實訓教學管理體系。首先便是確立一個詳盡且可行的實訓教學計劃制訂及實施體制。這個計劃需貼合專業人才培養目標、尊重學生個體特性以及行業發展趨勢,明確設定實訓教學的目標、內容、形式與進程。在執行過程中,我們要始終遵循既定規劃,以保證實訓教學的連貫與系統化。
其次,還需要建立常態化實訓教學檢查與監管機制,定期對實訓教學進行全面的檢查與評估,以便及時發現并解決潛在問題。檢查的重點在于教學進度、教學手段、教學成效等多個層面,同時關注教師的教學行為以及學生的學習狀態。實訓設備的管理同樣不能忽視。這是實訓教學的重要物質支撐,因此需要建立起一套完善的設備采購、驗收、使用、維護以及報廢等管理體系。明確設備管理責任主體,定期進行設備維護與保養,以確保其正常運轉。同時,我們也要強化設備的安全管理,制定相應的安全操作規程,避免設備事故的發生。
最后,還需要建立一份翔實的實訓教學檔案管理制度。這份檔案將涵蓋實訓教學計劃、實訓指導手冊、學生實訓報告、教師評價記錄等多方面信息。檔案管理工作要做到規范化、完整化、精確化,方便日后查閱與使用。
除此之外,還需要設立一套實訓教學考核與獎懲制度。通過對教師實訓教學進行全面考核,主要考查對學生的教學態度、教學手段、教學成效等方面;而對學生的實訓學習則主要考查學生的實訓表現、實訓成果、技能掌握程度等方面。依據考核結果,對表現優異者給予表彰與獎勵,以此激發師生們參與實訓教學的積極性。
5.2評價體系
為提升實訓教學質量,構建科學規范的評價體系至關重要。該體系涵蓋學生與教師兩方面:對學生的評估注重綜合過程性評價和綜合性成果評價;對教師的教學評估則關注教學成效及教學能力。前者包括學生在實訓期間的行為表現,如學習態度、團隊合作精神以及操作技能掌握程度等,可通過教師觀察、學生自我評價及相互評價等途徑進行;后者則主要考查學生的實訓成果,如實訓報告、項目設計方案、作品展示等,可由教師評價、企業專家評價等方式完成。此外,評價體系還需引入企業評價機制,邀請企業專家參與教學評估,以滿足企業實際需求和標準,提升學生就業競爭力。同時,評價體系應有反饋功能,及時向師生反饋評價結果,幫助其認識自身優劣勢,以便適時調整和進步。
5.3持續改進機制
為了提升智能建造技術專業實訓教學的素質,應建立持續改進的運作機制。首要任務是定期進行實訓教學的回顧與反思。通過師生共同梳理教學過程,剖析現存問題及缺陷,并提出改善策略。同時,建立跟蹤反饋機制,對改進措施的執行狀況進行實時追蹤與反饋,以便及時掌握改進成效。若改進效果不理想,應適時調整與優化,以保證改進措施的實際效益。持續改進機制還應重視與行業的緊密聯系。關注行業發展趨勢與需求變動,適時調整教學內容與方式,確保教學與行業發展同步。深化與企業間的合作與交流,邀請業界專家參與教學改進與優化,增強教學的針對性與實用性。另外,要加大對教師的培訓力度與職業發展空間。為教師提供培訓與學術交流的機會,提升其教學能力與專業素質。激勵教師投身教學研究與實踐探索,創新教學方法與模式,為持續改進教學提供源源不斷的動力與支持。
6結語
綜上所述,通過深入探討智能建造技術專業實訓課程體系的建設問題,可以發現,在課程體系的內容設計上,需要著力于核心課程模塊的構筑,精心設計實訓項目,并合理安排課程之間的連貫性與整合度,以讓學生接受全面且深入的實踐鍛煉。同時,教學手法的革新,如多元化教學法的采納,以及現代化教育設施的利用,再加上校企合作及實訓基地的建設,均可大幅度提升學生的求知興趣和實踐能力。在教學管理和評估環節,嚴謹的教學管理制度,科學的評價標準及持續改進機制的建立,確保了實訓課程的高質量、高效率實施。然而,智能建造技術專業實訓課程體系的建設并非一蹴而就,而是一項長期且持續的任務,需要根據行業動態和學生需求進行適時調整和完善。
本文系江蘇省建設教育協會、江蘇省建設職業教育行業指導委員會2024年度重點課題“建設類院校智能建造人才培養方案研究”(編號:2024SJJX001)研究成果。
(作者單位:蘇州建設交通高等職業技術學校)