高職建筑工程技術(shù)專業(yè)仿真模擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)與實(shí)踐

鄢維峰,周 暉,蔣曉云（廣州城建職業(yè)學(xué)院,廣州 510925）

高職建筑工程技術(shù)專業(yè)仿真模擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)與實(shí)踐

鄢維峰,周 暉,蔣曉云
（廣州城建職業(yè)學(xué)院,廣州 510925）

摘 要：尋找適合校內(nèi)實(shí)訓(xùn)開展的項(xiàng)目和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的載體是建筑工程技術(shù)專業(yè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的一大難點(diǎn)。運(yùn)用現(xiàn)代仿真虛擬技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的系統(tǒng)模型，對假想的或?qū)嶋H的建筑場景和項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，解決模擬施工與實(shí)際生產(chǎn)之間相互關(guān)聯(lián)的問題，可以在很大程度上有效提高學(xué)生的操作技能、專業(yè)理論知識及職業(yè)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：仿真模擬；虛擬場景；實(shí)踐教學(xué)

近年來，建筑業(yè)總產(chǎn)值一直保持快速增長，在未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，這種趨勢還將延續(xù)。特別是隨著中國城市化進(jìn)程的深入與加快，建筑業(yè)面臨著又一波前所未有的發(fā)展機(jī)遇，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今后10年，建筑業(yè)將以年均0.7～0.9個(gè)百分點(diǎn)的速度繼續(xù)增長，到2020年，我國城鎮(zhèn)化率約為60%。建筑工程技術(shù)專業(yè)是土建施工類專業(yè)群中的龍頭專業(yè)，隨著人才需求的持續(xù)增長，各高職院校培養(yǎng)規(guī)模近年來呈指數(shù)式膨脹。但是隨著以BIM技術(shù)應(yīng)用為主的建筑領(lǐng)域新技術(shù)向工程建造全過程的進(jìn)一步推廣，建筑業(yè)也面臨行業(yè)轉(zhuǎn)型升級對人才培養(yǎng)質(zhì)量帶來的挑戰(zhàn)，企業(yè)對畢業(yè)生質(zhì)量要求越來越高。另一方面，由于建筑產(chǎn)品生產(chǎn)周期長、風(fēng)險(xiǎn)高、規(guī)模龐大、參與生產(chǎn)管理需要的人員眾多、建筑材料絕大部分不能回收和重復(fù)使用等因素，使學(xué)生無法真正參與到建筑產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)過程，現(xiàn)場和項(xiàng)目教學(xué)難以真正實(shí)現(xiàn)，制約了校內(nèi)實(shí)訓(xùn)有效開展，也極大地限制了學(xué)生專業(yè)技能的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。因此，尋找適合校內(nèi)實(shí)訓(xùn)開展的項(xiàng)目和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的載體是建筑工程技術(shù)專業(yè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的一大難點(diǎn)。

教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高〔2006〕16號）中明確指出：“要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)。”因此，運(yùn)用現(xiàn)代仿真虛擬技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的系統(tǒng)模型，對假想的或?qū)嶋H的建筑場景和項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，解決模擬施工與實(shí)際生產(chǎn)之間相互關(guān)聯(lián)的問題，可以在很大程度上有效提高學(xué)生的操作技能、專業(yè)理論知識及職業(yè)素養(yǎng)。

1 仿真實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)

1.1 建設(shè)思路

通過仿真模擬教學(xué)平臺的搭建，將學(xué)校教育方式轉(zhuǎn)化為以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。為學(xué)生提供全時(shí)段全方位的理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)資源，幫助提升崗位核心競爭力，為學(xué)校提供新的理實(shí)一體化教學(xué)模式，提高信息化教學(xué)水平，最終實(shí)現(xiàn)校企在人才培養(yǎng)上雙向互助，提升社會(huì)服務(wù)能力。

1.2 建設(shè)內(nèi)容

高職建筑工程技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)從事建筑工程施工與管理、工程測量、工程預(yù)決算及工程監(jiān)理等工作，具有理論基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)素質(zhì)高、實(shí)踐能力及可持續(xù)發(fā)展能力強(qiáng)，擅識圖、能計(jì)算、懂技術(shù)、會(huì)管理的復(fù)合型、創(chuàng)新型、發(fā)展型技術(shù)技能人才。因此，我們從分析本專業(yè)所對應(yīng)的核心職業(yè)崗位（施工員崗位）工作任務(wù)與專業(yè)能力的要求，按照虛擬企業(yè)、虛擬場景、虛擬設(shè)備以及虛擬工程項(xiàng)目、企業(yè)生產(chǎn)工具、生產(chǎn)對象、生產(chǎn)場景、基地管理制度等原則，構(gòu)建專業(yè)仿真實(shí)踐教學(xué)體系。

2 模擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)

虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)以構(gòu)建符合仿真教學(xué)實(shí)際的“教、學(xué)、管、評、控”的運(yùn)行模式為原則，以深化學(xué)校理實(shí)一體的人才培養(yǎng)模式為指導(dǎo)，深入分析建筑技術(shù)應(yīng)用與施工管理教學(xué)過程，通過虛擬技術(shù)緊扣施工工藝、直擊教學(xué)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多維仿真和真實(shí)場景模擬，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助學(xué)生課下練習(xí)、及時(shí)鞏固知識，實(shí)現(xiàn)單人訓(xùn)練、多人競賽和互動(dòng)交流，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；同時(shí)，通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識點(diǎn)掌握情況的統(tǒng)計(jì)與分析，提高教學(xué)評價(jià)的科學(xué)性。

2.1 構(gòu)建仿真教學(xué)“教、學(xué)、管、評、控”的運(yùn)行模式

圍繞“教”與“學(xué)”建立虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)、資源庫系統(tǒng)、題庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；圍繞“管、評、控”實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一登錄用戶界面、數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的建立，實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息的有效傳遞與分析反饋，合理安排和及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。實(shí)現(xiàn)平臺功能與內(nèi)容的嵌入。

2.2 解決傳統(tǒng)教學(xué)弊端，實(shí)現(xiàn)立體化的教與學(xué)

仿真虛擬教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)，著重規(guī)避傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，擴(kuò)充專業(yè)教學(xué)和信息資源，利用技術(shù)優(yōu)勢，直擊教學(xué)難點(diǎn)。結(jié)合實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目腳本的深度。以學(xué)校專業(yè)化的教學(xué)力量為依托，以企業(yè)成熟技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，通過項(xiàng)目的頂層設(shè)計(jì)、需求調(diào)研、規(guī)范專業(yè)教學(xué)基本要求、制訂專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)核心課程，不斷提高教學(xué)深度。

2.3 依托專業(yè)教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫，合理安排教學(xué)

建立數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)安排的規(guī)范性及教學(xué)信息反饋的搜集，便于合理調(diào)整教學(xué)進(jìn)度與方式。通過資源、課程的管理，讓專業(yè)教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、針對性的課程安排和設(shè)置；通過練習(xí)、考試、經(jīng)驗(yàn)積分的管理，實(shí)現(xiàn)教學(xué)成果的考察及數(shù)據(jù)信息反饋搜集。

3 仿真模擬實(shí)訓(xùn)的效果

3.1 學(xué)生層面：提升知識整體貫穿能力，提高學(xué)生崗位核心競爭力

仿真虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開展實(shí)現(xiàn)了信息化教學(xué)資源的任意調(diào)用，它以學(xué)生對建筑領(lǐng)域核心崗位項(xiàng)目的學(xué)習(xí)作為一個(gè)整體，以虛擬技術(shù)還原真實(shí)的施工場景，通過施工現(xiàn)場的三維展示和立體情境漫游，能夠在課上、課下為學(xué)生提供系統(tǒng)化的技能知識點(diǎn)串聯(lián)和全天候的校內(nèi)實(shí)踐操作機(jī)會(huì)，剔除了以往學(xué)生實(shí)踐的時(shí)間和空間限制，將理論與實(shí)踐相融合，讓學(xué)生更好的掌握教學(xué)內(nèi)容，熟悉技能實(shí)際應(yīng)用需求，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力，有效的提高了學(xué)生崗位核心競爭力，為職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 學(xué)校層面：以教學(xué)信息化建設(shè)帶動(dòng)教學(xué)改革，促進(jìn)專業(yè)建設(shè)

在教學(xué)過程中引入計(jì)算機(jī)、虛擬仿真等現(xiàn)代技術(shù)，解決了專業(yè)教學(xué)理論課堂抽象生硬，施工細(xì)節(jié)講解不到位、工藝操作方法難以演示的問題，其次，通過仿真模擬教學(xué)，將學(xué)生碎片化的知識進(jìn)行系統(tǒng)性的整合，提高學(xué)生的專業(yè)知識和技能運(yùn)用，為專業(yè)教學(xué)改革

提供了全新的思路，有助于提升本專業(yè)的建設(shè)水平。

3.3 社會(huì)層面：有利校企合作項(xiàng)目的開展，促進(jìn)學(xué)校與社會(huì)人才的接軌

在仿真虛擬項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)聯(lián)合建筑類優(yōu)勢企業(yè)，運(yùn)用其優(yōu)勢資源（案例圖紙、生產(chǎn)項(xiàng)目等）共同進(jìn)行課程的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校人才培養(yǎng)與企業(yè)的無縫對接。其次，利用仿真虛擬教學(xué)易于理解的特點(diǎn)和直觀的場景，與企業(yè)合作開展建筑系統(tǒng)八大員培訓(xùn)、建筑工人技術(shù)交底等項(xiàng)目，提升專業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)的能力。

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