智能建造技术专业实训课程体系的建设研究
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- 发布时间:2025-05-10 09:59
张蓉蓉
随着信息科技的迅速进步,建筑智能化已然成为现代建筑的主导趋势,对于专业人才的需求日趋紧迫。智能建造技术专业,作为培养这一卓越领域所需高素质和技术技能的核心学科,其实训课程体系的设计直接决定着学生学习能力与未来事业发展。然而,目前国内多数实训课程体系仍存在明显弊端,例如内容过于单一、教学方式陈旧、资源匮乏等,无法适应行业迅猛发展的步伐。因此,本文将通过深度剖析和研究,探讨如何建立一个科学、合理且高效的智能建造技术专业实训课程体系,从而推动学生全面成长,提高专业教育水平。
在科技日新月异与建筑行业向智能化发展的大背景下,智能建造技术专业的重要性日益突出。而实训课程作为培养学生职业技能及素养的关键环节,其课程体系的构建显得尤为重要。然而,现今智能建造技术专业的实训课程体系仍存在诸多问题,因此,有必要对智能建造技术专业的实训课程体系进行深度研究并全面构建,以提升教学质量,培养出适应行业需求的专业人才,为建筑智能化领域的发展注入强大的人力支持。
1 智能建造技术专业实训课程体系现状
1.1 实训课程内容与结构分析
现阶段,智能建造技术专业的实训课程具备一定的完备性和统一性,但仍需改进。其涵盖领域以智能建筑核心技术为主导,包括建筑信息化模型建立与应用、智能建造系统管理与维护、智能建造质量管理、智能施工和智能运维管理等,采取理论与实践相结合的教学模式,以期让学生掌握相关基础知识和技能。然而,在课程内容和结构上仍存在不足。首先,部分课程理论性浓重,没有紧密联系实际工程项目,致使学生无法将所学知识运用于实际操作。其次,实训课程的层次感和递进性不甚明晰,各门课程间的关联度较低,从而影响到学生知识体系的建立。最后,随着智能建筑技术的日新月异,一些新兴技术领域(如大数据、人工智能在建筑智能化中的应用)尚未完全融入实训课程体系。
1.2 教学方法与手段的现状
在教学策略方面,智能建造技术专业日趋多元化和创新化。虽然讲授式课堂仍占主导,但课程内容由静态转为动态,更重视学生的自主性与实践能力。项目导师制、任务引领、实例分析等新型教学模式得到广泛应用。这些方法强调学生的主体优势,通过创设真实情境和解决现实问题来激发其学习兴趣和创新思维。此外,现代科技教学设备如多媒体教室、虚拟仿真实验室以及在线课程平台等,为实践教学提供了丰富的资源和便捷的渠道。例如,虚拟仿真技术可模拟真实的建筑智能化系统,让学生在虚拟环境下进行实践操作和故障排除,从而提升学生的实践技能和问题解决能力。然而,在实际教学过程中,仍面临一些挑战。部分教师对新兴教学方法和技术的掌握程度不足,可能会影响教学质量;另一方面,部分学生对新技术、新方法的适应能力较差,也阻碍了教学方法的推广和应用。
1.3 实训条件与资源评估
当前,智能建造技术专业的实践条件和资源正逐渐充实,部分高校还与业界紧密联合,共同构建实训基地与产学研结合平台,从而提升学生实践能力并拓展就业路径。然而,仍需关注实践环境及其资源的薄弱环节。一方面,部分高校的实训设备及软件工具更新缓慢,难以适应行业技术发展的需求;另一方面,实训场地规模受限,难以满足全体学生的实践需求;同时,实践资源分配及利用效益需要继续强化,以消除资源浪费、闲置现象。
2 当前智能建造技术专业实训课程体系中存在的主要问题
2.1 内容单一
建筑专业的教学内容比较单一,以建筑设计、施工管理、结构工程、建材工程为主。通过对建筑图纸的绘制,建筑模型的制作,以及CAD软件的使用,使学生能够更好地掌握建筑的基本原理和实际操作能力。在建筑专业中,智能建造技术专业占据重要位置,但是当前的智能建造技术专业实训课程,在内容设置上存在覆盖不全、过于单一的问题。实训课程大多集中在传统的建筑智能化系统的安装与调试上,学生在实训过程中,只能按部就班地完成设备连接、参数设定以及简单的故障排查,缺乏对系统整体设计及优化的深入思考。这种单一的教学模式导致学生的知识面较窄,对建筑智能化领域的新技术和发展趋势,如物联网在建筑智能化中的应用、智能能源管理系统、大数据分析在建筑运营中的角色等,了解不足。此外,实训课程在跨学科融合方面亦显不足。智能建造技术专业涉及电气、通信、计算机等多个学科领域,然而现有实训课程往往局限于本专业知识和技能,缺乏与其他相关专业的交叉融合。最后,实训项目的类型也显得过于单一。大部分实训项目以验证性实验为主导,学生只需根据既定要求完成任务,缺乏创新性和挑战性。这种实训方式难以激发学生的学习热情和创造力,不利于提升其解决实际问题的能力。
2.2 方法陈旧
目前,我国建筑专业的教学模式仍是以传统的教学模式为主,缺乏创造性与弹性,已不能适应当今建筑业发展的需要。我国建筑专业教学中仍存在着大量的理论教学、书本教学等问题,缺少将工程理论与工程实践相结合的课程。首先,讲授式教学方式依然占主导地位,教师讲述理论知识及操作步骤后,学生依样“画葫芦”进行实操。然而此法欠缺互动与启示性,导致学生被动接收,难以理解知识并掌握技巧。其次,智能建造技术专业作为实践性极强的学科,学生需通过实际项目提升自身能力。然而现行实训课程多按教材章节顺序展开,脱离真实项目背景和问题情境,导致学生在学习过程中缺乏目标感和紧迫感,难以将所学知识运用于实际问题解决。此外,随着信息科技的迅猛发展,虚拟仿真、在线教学、移动学习等现代教育技术已在教育领域广泛应用。然而在智能建造技术专业实训课程中,此类技术的应用较为有限。如虚拟仿真技术可模拟真实的建筑智能化系统运行环境,让学生在虚拟环境中进行实践操作,从而增强其安全意识和操作技能。然而,许多院校因缺乏相应软硬件设施,以致虚拟仿真教学无法实施。
2.3 资源不足
首先,培训设备的升级与迅速发展的产业发展不相适应;智能建造技术专业是一门对前沿科技与装备要求很高的学科,但目前很多院校培训设备的升级速度较慢,不能与当前产业发展相适应。教学内容的落后,既制约着学生对尖端科技的了解,又影响着学生对新科技知识的掌握与运用。例如,在智慧建筑中大量使用的BIM,如果培训设备不能得到及时升级,就会影响到学生对该部分知识的全面掌握。其次,实习基地面积小,实习次数少;智能建筑工程常需大型建筑工程现场仿真,而很多院校的训练基地面积有限,不能满足全部学生的实际应用需求。这样既制约了学生动手操作的时间,又阻碍了学生在工程中的合作与合作精神的培养。由于缺乏足够的实践机会,使得学生没有足够的积极性投入工程实践中去,进而制约了学生对整个施工过程的整体认识。
3 智能建造技术专业实训课程体系内容设计
3.1 核心课程模块
在智能建造技术专业实训课程体系的建设中,核心课程模块的构建是实现专业人才培养目标的关键。本段将从课程内容的深化、教学方法的创新以及课程资源的整合三个方面,详细论述如何优化核心课程模块。通过对课程知识结构的持续更新与充实,使其在教学中得以深入。在智能建造领域,传统的建筑理论已无法适应当今建筑业发展的需求,除了BIM技术、智能设备控制技术、通信网络及综合布线技术、安全防范技术等。所涉及的领域除基本理论外,还应该涵盖产业发展的前沿和发展趋势。通过BIM教学在建筑设计、施工及运营过程中所扮演的角色,加深学生对建筑设计、施工及运营过程的认识。在教学方式上要进行改革,采用多种方式,充分调动学生的积极性。教学方法需要创新,如采用项目驱动教学、案例教学、翻转课堂等。项目驱动教学通过模拟真实的工程项目,让学生在解决具体问题的过程中学习和应用知识,这种方法能够提高学生的实践操作能力和团队协作能力。而案例式教学,透过对业界优秀个案的剖析,使学生了解所学之理论,并将其运用于实际工作。翻转课堂是指在课前进行自主学习,在课上开展深度研讨与实际操作,从而增强教学的交互性,增强教学的有效性。在此基础上,本文提出了基于交叉学科的教学设计与资源分享模式,涵盖了建筑、计算机、电子等多个学科的交叉学科。为此,必须突破不同专业之间的界限,进行跨领域整合。比如,将施工装备的控制和通信网络等融合,通过交叉学科的整合训练计划,使学生能够在实际操作中掌握与通信网络的融合,同时,搭建产学研结合的实验平台,实现企业实践与科技支撑的分享,为同学们创造更加贴近生产的学习条件与资源。
总之,教师要从深化教学内容、创新教学方法和整合教学资源等三个层面来实现对智能建造技术专业教学模式的优化。通过持续更新课程、采用多元化的教学手段以及融合多个学科的资源,能够使学生的专业知识与技巧得到切实提高,同时也能够将其应用于复杂的工程问题中去,以适应我国智慧建筑产业对高质量应用型人才的需要。
3.2 实训项目设计
实习训练项目的设计需兼顾实用性、全面性及创新性。可行的设计包括了基础、综合以及创新三大层面的实践项目。其中,基础实质上是对核心课程重要知识进行的单一训练活动。例如,在建筑设备控制及通信网络与综合布线等课程中,可以安排相关的传感器安装与调试,控制器编程,网络线缆制造及交换机配置等基础训练项目,以帮助学生巩固理论知识,提升基本操作技能。综合训练项目则是将多门核心课程的知识和技能融会贯通,模拟真实的建筑智能化工程项目进行实践训练。如设计智能办公楼的实践项目,让学生负责建筑设备自动化系统、通信网络系统、安全防范系统等的设计、安装与调试,同时进行系统集成和项目管理。这有助于学生提升综合运用知识和技能的能力,增进团队合作和实际问题的解决能力。创新训练项目致力于激发学生的创意和创新思维,开拓建筑智能化领域内的新技术与新应用。通过举办创新竞赛或设置科研项目等手段,带动学生投入创新实践中。例如,学生可借助物联网技术,设计智能建筑能源管理系统,或开发基于人工智能的安全防范系统等。这样的创新训练项目能点燃学生的学习热情和创新潜能,并为培育高素质创新型人才搭建良好框架。
3.3 课程衔接与整合
为显著提升智能建造技术专业实训课程体系的成效,需制定科学合理的课程衔接与整合方案。首先,应根据由浅入深的原则设定课程结构,保证各门课程间的知识和技能形成完整的链条。如优先开设建筑智能化系统概述课程,帮助学生全面了解本专业,进而逐步推进核心课程的学习,掌握专业知识和相关技能。其次,在教学内容方面,应重视不同课程间的交叉与融合。例如,在建筑设备控制技术课程中融入通信网络技术,实现设备的远程操控及智能化管理;在安全防范技术课程中,结合视频监控系统和通信网络系统,实现实时监控和报警联动。如此整合课程内容,有助于学生更深刻地理解并掌握建筑智能化系统的整体架构和运作机制。最后,在实训项目的设计上,也需体现课程的衔接与整合。可将多门课程的实训项目有机结合,构建一个综合性的实训项目。
4 实训教学方法与手段创新
4.1 多样化的教学方法
在智能建造技术专业的实训教学环节,采用多元化教学手段有助于提高教学成效及激发学生的学习热情。首先,采纳项目驱动式教学模式,借由模拟实操工程项目,使学生能在达成各项具体任务时深化所学专业知识与技能。此种方法能有效提升学生的实践操作能力以及团队协作精神,并强化学生的问题分析与解决技巧。其次,运用案例教学法,甄选具有典型意义的行业案例进行剖析和研讨,协助学生把理论知识与实际应用紧密联系起来。案例教学法有助于学生更深刻地理解抽象概念,并提升学生应对复杂问题的能力。另外,还可结合翻转课堂、在线学习等现代化教学策略,打破传统课堂时间与空间束缚,为学生创造出更为灵活且多元的学习环境。翻转课堂模式要求学生在课前通过观看视频、查阅材料等方式自主学习,而课堂上则注重问题探讨和深度研究,从而提升课堂互动性和针对性。
4.2 现代教学手段
多媒体技术与虚拟仿真技术在提升实习教学成效与效率中扮演着关键角色。多媒体技术,如PPT、视频、动画,将抽象的理论转化成直观有效的形式,从而降低了学习难度并激发了学生的学习热情。虚拟仿真技术则通过构建虚拟环境,使学生得以在其中进行实践操作和模拟训练,有效解决了实训资源短缺及环境受限等问题,降低了实训成本与风险。此外,在线教学平台,如慕课(MOOCs)、微课等,为学生提供了丰富的学习资源和自主学习空间,打破了地域限制,实现了优质教学资源的共享与普及,推动了教育公平。
4.3 校企合作与实训基地建设
校企合作与实训基地建设,是提高智能建造技术专业实训教学质量的关键手段。首先便是与业内翘楚企业携手合作,协同定制人才培养方案和课程计划,使教学内容与行业需求深度契合。借助此合作模式,培养更多实战型技能人才,同时帮助企业选拔卓越员工。其次需要强化实训基地建设,构建集教学、研发、生产多功能于一体的基地。基地装备尖端设备及设施,还原实际工况环境,提供优质实训平台。同时,实训基地可承担企业项目任务及技术援助,推动产学研深度融合,提升科研实力及社会服务水平。最终应当建立并维护校企合作有效机制,确保长久且稳固的合作状态。通过定期沟通、协办活动等方式,增进彼此理解与信赖,为长期合作奠定坚实基础。
5 实训教学管理与评价
5.1 教学管理制度
为确保智能建造技术专业实训教学的顺利开展,我们必须制定并完善一套完备的实训教学管理体系。首先便是确立一个详尽且可行的实训教学计划制订及实施体制。这个计划需贴合专业人才培养目标、尊重学生个体特性以及行业发展趋势,明确设定实训教学的目标、内容、形式与进程。在执行过程中,我们要始终遵循既定规划,以保证实训教学的连贯与系统化。
其次,还需要建立常态化实训教学检查与监管机制,定期对实训教学进行全面的检查与评估,以便及时发现并解决潜在问题。检查的重点在于教学进度、教学手段、教学成效等多个层面,同时关注教师的教学行为以及学生的学习状态。实训设备的管理同样不能忽视。这是实训教学的重要物质支撑,因此需要建立起一套完善的设备采购、验收、使用、维护以及报废等管理体系。明确设备管理责任主体,定期进行设备维护与保养,以确保其正常运转。同时,我们也要强化设备的安全管理,制定相应的安全操作规程,避免设备事故的发生。
最后,还需要建立一份翔实的实训教学档案管理制度。这份档案将涵盖实训教学计划、实训指导手册、学生实训报告、教师评价记录等多方面信息。档案管理工作要做到规范化、完整化、精确化,方便日后查阅与使用。
除此之外,还需要设立一套实训教学考核与奖惩制度。通过对教师实训教学进行全面考核,主要考查对学生的教学态度、教学手段、教学成效等方面;而对学生的实训学习则主要考查学生的实训表现、实训成果、技能掌握程度等方面。依据考核结果,对表现优异者给予表彰与奖励,以此激发师生们参与实训教学的积极性。
5.2 评价体系
为提升实训教学质量,构建科学规范的评价体系至关重要。该体系涵盖学生与教师两方面:对学生的评估注重综合过程性评价和综合性成果评价;对教师的教学评估则关注教学成效及教学能力。前者包括学生在实训期间的行为表现,如学习态度、团队合作精神以及操作技能掌握程度等,可通过教师观察、学生自我评价及相互评价等途径进行;后者则主要考查学生的实训成果,如实训报告、项目设计方案、作品展示等,可由教师评价、企业专家评价等方式完成。此外,评价体系还需引入企业评价机制,邀请企业专家参与教学评估,以满足企业实际需求和标准,提升学生就业竞争力。同时,评价体系应有反馈功能,及时向师生反馈评价结果,帮助其认识自身优劣势,以便适时调整和进步。
5.3 持续改进机制
为了提升智能建造技术专业实训教学的素质,应建立持续改进的运作机制。首要任务是定期进行实训教学的回顾与反思。通过师生共同梳理教学过程,剖析现存问题及缺陷,并提出改善策略。同时,建立跟踪反馈机制,对改进措施的执行状况进行实时追踪与反馈,以便及时掌握改进成效。若改进效果不理想,应适时调整与优化,以保证改进措施的实际效益。持续改进机制还应重视与行业的紧密联系。关注行业发展趋势与需求变动,适时调整教学内容与方式,确保教学与行业发展同步。深化与企业间的合作与交流,邀请业界专家参与教学改进与优化,增强教学的针对性与实用性。另外,要加大对教师的培训力度与职业发展空间。为教师提供培训与学术交流的机会,提升其教学能力与专业素质。激励教师投身教学研究与实践探索,创新教学方法与模式,为持续改进教学提供源源不断的动力与支持。
6 结语
综上所述,通过深入探讨智能建造技术专业实训课程体系的建设问题,可以发现,在课程体系的内容设计上,需要着力于核心课程模块的构筑,精心设计实训项目,并合理安排课程之间的连贯性与整合度,以让学生接受全面且深入的实践锻炼。同时,教学手法的革新,如多元化教学法的采纳,以及现代化教育设施的利用,再加上校企合作及实训基地的建设,均可大幅度提升学生的求知兴趣和实践能力。在教学管理和评估环节,严谨的教学管理制度,科学的评价标准及持续改进机制的建立,确保了实训课程的高质量、高效率实施。然而,智能建造技术专业实训课程体系的建设并非一蹴而就,而是一项长期且持续的任务,需要根据行业动态和学生需求进行适时调整和完善。
本文系江苏省建设教育协会、江苏省建设职业教育行业指导委员会2024年度重点课题“建设类院校智能建造人才培养方案研究”(编号:2024SJJX001)研究成果。
(作者单位:苏州建设交通高等职业技术学校)
