新工科背景下“建筑施工技术”课程教学模式的探索与实践
时间：2023-06-23 09:55:05 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
秦伶俐 范宝莉 郭秋生
(北京财贸职业学院，北京 101101)
“新工科”专业的概念是相对于传统工科专业而提出的，是基于当前新时代新经济业态背景下新兴产业的发展需求而产生的。随着社会经济和信息化技术的发展，作为中国经济支柱性产业的建筑行业，朝着建筑工业化、智能化、数字化、全寿命周期化的方向发展。建筑设计可视化、管理信息化、生产工厂化、应用智能化、施工装配化，符合新工科所提出的“理念新、要求新、途径新”的基本特征。高等职业教育作为就业教育，要立足当地的区域发展，紧跟当地的产业发展，切实解决当地生产一线应用型工程技术人才紧缺的问题。与传统产业相比，新兴产业需要的是学习能力更强、实践能力更强、具备创新思维、掌握新兴技术领域知识的新工科技能型人才。建筑行业的变革对基层工程管理人才的需求也提出了新的要求。2017年2月以来，教育部协同各高校就如何培养新时期工程技术人才展开研讨，深入剖析了新工科的内涵特征以及新工科发展背景下专业建设和发展问题，一致认为，新形势下，应以立德树人为引领，以继承与创新、交叉与融合为主要途径，培养和造就一批多元化、创新型、高素质技术技能型人才[1]。
“建筑施工技术”课程是建设工程管理专业中一门实践性、综合性较强的专业核心课程，也是建筑工程技术、工程造价等专业的主干课程。在传统的课程教学中增添何种元素、何种模式使其满足新工科背景下建筑行业的高职毕业生人才需求，是职业教育“三教”改革中要做好的事情。
建筑业“四新技术”是指新技术、新工艺、新材料、新设备。随着建筑行业近些年建筑信息模型(BIM)技术、装配式建筑技术、绿色建造等新兴业态的发展，城市建筑现状的变革，很多建设工程里涌现出了新的施工技术。然而，教材的编写出现了滞后现象。职业教育是就业教育，绝大多数学生毕业后是走向工作岗位、承担建设任务的。因此，在课堂教学中，教师可以采用案例教学法适当补充建筑业“四新技术”，拓展学生专业视野，引导学生课下查阅相关资料自主学习，助力学生宽口径就业。
围绕建筑业“四新技术”引入八个教学案例，分别是：由土、胶结料、外加剂和水四大组分，经拌合成型后形成的土体，俗称“新三合土”的绿色工程材料——固化土，用于墙体固化、防渗固化等工程案例；
[2]引导学生认识传统建筑的三合土，树立传承和发展的意识，及时了解工程新材料，拓宽知识视野；
用BIM(Building Information Modeling)技术代替传统的排砖撂底，对现场的砌体进行自动排布，生成对应墙体的砌体排布图，导出砖砌体材料需求表，引导学生树立专业课之间的融会贯通意识，认识到BIM技术是促进传统建筑行业转型升级、提高建设信息化水平的关键技术，会把BIM技术应用到项目施工过程，为未来就业创建智慧工地奠定专业基础；
徐工集团像造汽车一样造房子的建筑工业化发展案例，引导学生认识建筑行业劳动力市场的变化和行业转型发展的必要性，把一些先进的建筑工业化技术介绍给学生，培养学生的专业前瞻性视野；
某人才公租房的地上29层、地下3层装配式混凝土施工案例，引导学生认识目前我国推行的装配式混凝土技术，不同于20世纪50年代到80年代时期的预制混凝土技术，许多高质量要求的建筑已选用预制装配式结构来建造，建筑体系采用装配整体或预制外墙挂板等方式，具有提高质量、缩短工期、节约能源、减少消耗、清洁生产、优化劳动力等许多优点；
学校新建实训楼的装配式钢结构施工案例，引导学生认识绿色施工、钢结构深化设计、装配式钢结构拼装等施工概念和过程；
建设周期短、拆装简易、形态自由度高的气膜馆施工[3]案例，引导学生了解气膜馆的适用范围、结构形式、膜材加工、从地基到上部结构的施工过程、导墙钢筋绑扎及混凝土浇筑等施工技术；
北京市老旧小区既有建筑维护结构节能改造、又有建筑立体钢结构停车设施设置技术案例，引导学生认识城市建筑发展的变革，熟悉节能改造施工方案，熟悉钢结构停车设施施工质量控制；
北京市通州区海绵城市建设试点工程案例，从住房和城乡建设部按年统计的洪涝灾害导入，引导学生认识建设海绵城市的必要性，理解海绵城市的核心“渗、滞、蓄、净、用、排”、建设目标和常用的技术措施。
通过这些生动案例的引入，教师为学生认识建筑行业发展的“四新技术”打开了一扇窗，填补了教材上缺失的新知识、新技术；
在一定程度上改变了学生对施工技术的枯燥感，激发了学生对施工技术的兴趣；
通过课后查阅相关资料的作业、课堂分享认知体会的形式，引导学生加深对施工先进技术和发展趋势的理解，培养学习动力，提升学习效果，养成良好的学习习惯。
以北京财贸职业学院建设工程管理专业为例，“建筑施工技术”课程属于专业核心课程，其直接支撑或直接相关的人才培养目标中的就业岗位分别是建设工程项目管理、施工员和质量员。这些岗位所对应的培养目标，也正是“建筑施工技术”课程的主要教学目标——掌握建筑工程施工各主要工种工程的施工工艺、施工方法、技术标准、质量验收标准，具有分析处理建筑工程各分部分项施工技术常见质量和安全的问题，初步掌握并具备编制建筑工程施工组织的能力。
教学团队紧跟建筑行业近些年发展趋势，分析出“建筑施工技术”课程承载的专业工作岗位中的典型工作任务，将典型工作任务分解，找出完成典型工作任务的知识技能要求，按知识点和能力点进行拆分、重新整理并融入课程教学内容中，实现专业课程与职业岗位的对接。同时，注重学生职业素养的培养，与课程思政有机融合，培养具备“家国情怀、职业素养、工匠精神”的高素质、复合型技术技能人才。通过案例启发方式适当引入与专业课程融合的思政素材[4]，以“地基与基础工程施工”章节为例，通过将“大兴机场跑道土方的填筑质量管理”导入“土方的填筑和压实”，培养学生具有前瞻性的知识视野，追求高品质施工质量的观念；
通过将“苏州虎丘塔倾斜探源”导入“地基的局部处理”，培养学生在创新中传承中国传统建筑文化；
通过将“上海环球金融中心案”导入“桩基础的施工”，培养学生面对复杂环境，建立批判性的高阶思维。经过这样设计过的课程思政教学，使学生不会感到在专业课堂上讲思政的剥离感，增强学生人人都是祖国建设者的责任担当。
“1+X”证书制度是职业教育作为类型教育的重要支撑制度，是产教融合、校企合作的制度载体，是复合型技术技能人才培养的重要渠道[5]。北京财贸职业学院2020年申报了首批“1+X”装配式建筑构件制作和安装职业技能等级证书试点院校，2021年申报了首批“1+X”建筑工程施工工艺实施与管理职业技能等级证书考点院校。“建筑施工技术”课程结合“1+X”证书制度中的知识与技能标准要求，在课程标准和设计中，把学历教育与技能取证相关内容统一到课程体系中，把职业认证培训项目融入专业课程体系建设开发，将“1+X”职业等级证书所要求的考核点按照由浅入深的认知规律融入课程教学，以学习任务为教学载体，使课程知识点与“1+X”证书考点对应，使“1+X”职业等级证书和专业课程相融合，增强学生学习课程的成就感、积极性和获得感。以“地基与基础工程施工”章节为例，教师借鉴“1+X”建筑工程施工工艺实施与管理职业技能中级证书考点(地基与基础工程交底计划与检查)，根据课程大纲划分了3个项目，分别是项目1土方与基坑支护工程施工、项目2地基与基础工程施工和项目3地下防水工程施工。每个项目又分别设计了任务引导学生学习知识和锻炼技能。项目1包括3个任务，分别是土方工程施工机械选择、施工准备，基坑开挖、验槽，土方的填筑和压实、质量检验、安全技术措施。项目2包括3个任务，分别是地基的局部处理、浅基础的施工、桩基础的施工。项目3包括2个任务，分别是地下防水工程主体结构防水、细部构造防水。通过这样的方式分解知识和技能，以任务驱动法带领学生进行课堂学习。
2022年上半年，学生线上学习时间较长，期末考核方式采用比较灵活的方式进行。以个人或小组为单位，围绕“建筑施工技术”课程讲解内容，以“建筑施工的发展现状”或“某建筑物的先进施工技术”为题或自拟题目，做PPT演示并讲解，要求所讲解内容要围绕课堂所学内容展开，通过学生自评、小组互评、教师评价形成这个考核内容的总分。课堂上，教师引导学生以教材为知识点查找规范，用批判性思维收集相关工程资料。课下，学生分工合作，制定汇报题目，围绕题目收集资料、制作PPT、练习汇报讲解。此外，期末考试设有加分项，鼓励学有余力的学生参加西安三好软件技术股份有限公司主办的2022建筑工程施工技术应用校园赛，以教师引导、学生为主的模式进行。期末复习课以任务驱动法展开，采用成果导向教学模式，将静态教学课堂转变为动态课堂，引导学生主动参与到课堂教学中，有效提升学生对专业技术的综合应用能力、解决问题能力和沟通协调能力。教师引入“1+X”职业技能等级证书制度考核技能点，设计教学任务和考核内容，以学生为中心，围绕校园赛软件安装、账户注册、校园赛试题平台调试、赛前复习、难点解析等任务，建立线上学习互助组，团队合作，共同探究理论知识和实操技能。这样的学习模式，有效缓解了学生期末考试的焦虑，锻炼了学生沟通合作、解决问题的能力，这也正是新工科背景下，社会所需的复合型工程技术人才的基本素质要求。对于新时代的大学生来说，知行合一显得尤为重要[6]。
“以教育信息化推动教育现代化”是21世纪以来中国教育改革发展的战略选择。网络与现代信息技术为学生提供了全新的学习环境。在“施工现场安全管理认知测评实训”中，以高度仿真的建筑工程三维模型为背景，借助VR交互式体验，为学生活学、活用建筑施工现场安全管理知识营造沉浸式的认知情境，增强“空间教育力”和“学习场所感”，刺激学生进行有意义的知识和技能学习，不断提高职业教育质量[7]。
学生戴上立体眼镜、手柄等特制的传感设备，置身于一个在建钢筋混凝土结构的工地，通过操作手柄进行人与环境的信息交互。教师边引导学生对危险源侦测、分析、处置，边穿插知识点讲解，操作和学习融为一体，让学生在快乐的沉浸式学习中快速掌握知识点，认知施工现场安全管理措施，增强个人安全防护意识，提升职业素养。在小组讨论、交流的过程中，教师点评，帮助学生提升建筑施工安全管理知识和技能，熟悉“互联网+”场景的智慧建筑工地。这种沉浸式体验课堂，改变了传统的讲授式教学，使学生从单纯的知识学习者变成了虚拟世界的体验者，贴合年轻学生对游戏的爱好，使学生从这种体验式学习中获得了快乐，拉近了学生和专业知识的距离，让知识走进了学生的内心，提升了学生对专业知识内化吸收的质量。
“建筑施工技术”课程，尽管有VR虚拟现实技术等科技手段辅助教学，也需要以真实的生产项目任务为驱动，展开实践教学。利用学校新修项目、改扩建项目，将课堂移到实际施工项目现场，让学生在实际岗位中学习知识和技能。比如学校气膜体育场馆的建设，依照土方开挖→钢筋混凝土基础施工→土方的填筑和夯实→垫层混凝土施工→气膜主体结构工程施工→场馆室内装修等环节，按照任务驱动法，学生全程跟踪学习。学习步骤为：教师提出学习目标，学生学习小组要明确实践任务→学生对标教材上理论知识、国家标准规范、网络资源等知识，收集完成此次任务的信息→制定开展实践学习计划和工作计划→到施工现场实践，跟任课教师、现场工程师共同决策、组织实施→结果评估(实施过程中有过程检查环节，如施工技术、质量验收等)→回到课堂总结提升，增强知识点、技能点、情感态度价值观等方面的收获感。学生通过“做中学、学中做”，能够在实际工作中充分结合基础理论知识与实践动手能力，综合运用所学知识与技能解决工作过程中的实际任务，落实专业人才培养方案。
本文基于建筑行业和城市变革对基层工程技术人才的需求变化，探索了建设工程管理专业、建筑工程技术专业和工程造价专业的核心课程“建筑施工技术”课程如何跟上新工科发展趋势。立足立德树人，以案例教学法引进行业“四新技术”，以“1+X”职业技能等级证书为抓手实现岗课赛证教学和课程思政，借助虚拟现实技术打造沉浸式课堂、拉近学生对知识的感性认知，以真实项目打造实践性课堂，提升职业院校学生的实践能力和职业素养，满足建筑行业发展和区域发展需求。
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