施工工藝虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)探索

曹紹江

摘 要：建筑工程需要規(guī)范化、制度化、信息時(shí)代發(fā)展，一方面為了適應(yīng)日益競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)需要，學(xué)生必須具備一定的實(shí)踐動(dòng)手能力，另一方面學(xué)校教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新應(yīng)用才能滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)渴望與上心。建筑專業(yè)實(shí)訓(xùn)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用處在創(chuàng)新的的臨界點(diǎn)上，隨著虛擬仿真技術(shù)的推廣應(yīng)用建筑專業(yè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目建設(shè)將迎來(lái)一個(gè)大發(fā)展。本文針對(duì)建筑施工技術(shù)人才培訓(xùn)中存在的問(wèn)題及這些問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)的探討與研究，以期為后續(xù)的建筑施工虛擬仿真在建筑行業(yè)的服務(wù)和開(kāi)發(fā)提供一定的參考與借鑒價(jià)值。解決模擬施工與實(shí)際生產(chǎn)之間相互關(guān)聯(lián)的問(wèn)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(shí)及職業(yè)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué) ；虛擬仿真；創(chuàng)新應(yīng)用

1 引言

建筑施工工藝是整個(gè)建筑過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗绕渌慕ㄔO(shè)程序都復(fù)雜，所以如何在保證工期的前提下提高工程質(zhì)量和節(jié)約成本，對(duì)于每位施工技術(shù)人員綜合素質(zhì)要求是很高。由于建筑產(chǎn)品生產(chǎn)周期長(zhǎng)、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(wú)法真正參與到建筑產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)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(kāi)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)。。然而當(dāng)下的建筑虛擬仿真技術(shù)就很好的解決這一問(wèn)題。

2建筑虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的思路與內(nèi)容

通過(guò)建筑仿真模擬教學(xué)平臺(tái)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。讓學(xué)生對(duì)整個(gè)建筑周期的施工工藝有很全面的認(rèn)識(shí)，幫助提升崗位核心競(jìng)爭(zhēng)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，為學(xué)校節(jié)約實(shí)訓(xùn)成本，而且整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程安全、高效、有趣。最終提升學(xué)生的社會(huì)服務(wù)能力。

從目前高職院校主要開(kāi)設(shè)的專業(yè)、社會(huì)崗位需求和培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)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(chǎng)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(duì)象、生產(chǎn)場(chǎng)景、基地管理制度等原則，開(kāi)發(fā)專業(yè)仿真實(shí)踐教學(xué)體系內(nèi)容。開(kāi)發(fā)構(gòu)建一個(gè)完整的虛擬仿真施工工藝實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

3 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)以構(gòu)建符合高職高專仿真教學(xué)實(shí)際的“教、學(xué)、管、評(píng)、控”的運(yùn)行模式為原則，以深化學(xué)?！袄韺?shí)一體”的人才培養(yǎng)理念，深入分析建筑技術(shù)應(yīng)用與施工管理教學(xué)過(guò)程，通過(guò)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(chǎng)景模擬，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助學(xué)生課下練習(xí)、及時(shí)鞏固知識(shí)，實(shí)現(xiàn)單人訓(xùn)練、多人競(jìng)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(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況的統(tǒng)計(jì)與分析，提高教學(xué)評(píng)價(jià)的科學(xué)性。

3.1 開(kāi)發(fā)仿真教學(xué)“教、學(xué)、管、評(píng)、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(kù)系統(tǒng)、題庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理評(píng)價(jià)系統(tǒng)；圍繞“管、評(píng)、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(tái)功能與內(nèi)容的嵌入。要求學(xué)生以學(xué)號(hào)為賬號(hào)登入系統(tǒng)，老師可以針對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)際情況制定相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，最后對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成績(jī)，錄入該課程考核成績(jī) 。對(duì)不合格的學(xué)生進(jìn)行反復(fù)教育培養(yǎng)。該系統(tǒng)內(nèi)設(shè)導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能，我們可以直接查看學(xué)生的整體實(shí)訓(xùn)情況和到課率，高效快捷。

3.2 針對(duì)專業(yè)差異，開(kāi)發(fā)相應(yīng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

仿真虛擬教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)，著重專業(yè)特色培養(yǎng)，擴(kuò)充專業(yè)側(cè)重教學(xué)和信息資源，利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)，直擊教學(xué)難點(diǎn)，減輕教師教學(xué)壓力。比如房建專業(yè)和市政專業(yè)的好多專業(yè)課既有一致性又有差異性。教師可以通過(guò)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)結(jié)合實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)差異的仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。以學(xué)校專業(yè)化的教學(xué)師資為依托，輔以企業(yè)成熟技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，通過(guò)項(xiàng)目的頂層開(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)核心課程及其針對(duì)性強(qiáng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

3.3 開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，高效安排教學(xué)實(shí)訓(xùn)任務(wù)

建立完善虛擬仿真數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)訓(xùn)任務(wù)安排的規(guī)范性及時(shí)搜集教學(xué)信息反饋信息，便于合理調(diào)整教學(xué)進(jìn)度與內(nèi)容。通過(guò)資源、課程的開(kāi)發(fā)管理，讓專業(yè)教師高效、針對(duì)性的安排課程及其實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；通過(guò)訓(xùn)練、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。

4建筑仿真模擬實(shí)訓(xùn)的成果

4.1 學(xué)生提升知識(shí)整體銜接能力，提高學(xué)生崗位競(jìng)爭(zhēng)力

仿真虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)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(duì)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(chǎng)景（如下圖），通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)的三維展示和立體情境漫游，針對(duì)《建筑識(shí)圖》、《建筑施工技術(shù)》、《建筑材料》等實(shí)踐性較強(qiáng)但又難做實(shí)訓(xùn)的課程，通過(guò)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為學(xué)生提供系統(tǒng)化的技能知識(shí)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(wèn)題的能力，有效的提高了學(xué)生崗位核心競(jìng)爭(zhēng)力，為職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

4.2 學(xué)校以教學(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(guò)程中靈活引入慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、虛擬仿真等現(xiàn)代技術(shù)，解決了理論課堂抽象生硬枯燥，施工細(xì)節(jié)講解不到位、工藝操作方法難以實(shí)踐的問(wèn)題，其次，通過(guò)仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)教學(xué)，將學(xué)生碎片化的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的整合，提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)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， 帶動(dòng)專業(yè)群的發(fā)展。

4.3 有利校企合作項(xiàng)目的開(kāi)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)踐環(huán)節(jié)聯(lián)合建筑類優(yōu)勢(shì)企業(yè)，運(yùn)用其優(yōu)勢(shì)資源（案例圖紙、生產(chǎn)項(xiàng)目等）共同進(jìn)行課程的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校人才培養(yǎng)與企業(yè)的無(wú)縫對(duì)接。學(xué)校老師在仿真平臺(tái)上做微課的形式分享優(yōu)質(zhì)工藝視屏，企業(yè)可以分享施工一線的案例，這樣優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享。其次，利用仿真虛擬教學(xué)易于理解的特點(diǎn)和直觀的場(chǎng)景，與企業(yè)合作開(kāi)展建筑系統(tǒng)六大員培訓(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。

4.4 服務(wù)社會(huì)，增效創(chuàng)收

學(xué)校為社會(huì)人員做培訓(xùn)工作，我們知道建筑施工行業(yè)是高危行業(yè)，每年發(fā)生事故率很高，企業(yè)在對(duì)底層技術(shù)員的安全教育和技術(shù)交底很困難的，那么虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目就剛好可以解決這一難點(diǎn)，我們可以針對(duì)培訓(xùn)的目標(biāo)，制定相應(yīng)的培訓(xùn)體制。一方面可以直接體現(xiàn)學(xué)校的社會(huì)服務(wù)職能，另外一方面可以為學(xué)校創(chuàng)造一定的效益。學(xué)院可以主動(dòng)和當(dāng)?shù)厝肆Y源社會(huì)保障培訓(xùn)中心聯(lián)系，將我們的培訓(xùn)計(jì)劃納入當(dāng)?shù)赝鈦?lái)務(wù)工人員的培訓(xùn)計(jì)劃中，經(jīng)當(dāng)?shù)芈殬I(yè)培訓(xùn)中心核準(zhǔn)后，由當(dāng)?shù)刎?cái)務(wù)局按照相關(guān)規(guī)定給予補(bǔ)貼，農(nóng)民工不用自己交培訓(xùn)費(fèi)，這樣極大促進(jìn)更多社會(huì)人員來(lái)我學(xué)院培訓(xùn)，大大提高培訓(xùn)實(shí)效、節(jié)約維護(hù)成本。

參考文獻(xiàn)

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