管東芝,朱明亮,郭正興,陸金鈺,姚一鳴
(1.東南大學(xué) 土木工程學(xué)院,江蘇 南京 211189;2.東南大學(xué)成賢學(xué)院 土木與交通工程學(xué)院,江蘇 南京 210031)
目前,中國(guó)建筑業(yè)正處于從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要時(shí)期,國(guó)家不斷推進(jìn)新型建筑工業(yè)化和智能建造協(xié)同發(fā)展,建筑業(yè)乃至土木工程行業(yè)向著工業(yè)化、數(shù)字化、智能化方向快速發(fā)展,對(duì)人才的要求也有了新的轉(zhuǎn)變。作為土木類專業(yè)教育重要組成部分的土木工程施工教學(xué)體系,在新的時(shí)代背景下也呈現(xiàn)出新的需求和變化。東南大學(xué)土木工程施工研究所依托土木工程施工學(xué)科發(fā)展,始終以施工類人才培養(yǎng)為根本任務(wù),堅(jiān)持教學(xué)改革和創(chuàng)新,建設(shè)有國(guó)家級(jí)精品課程、國(guó)家級(jí)精品資源共享課程、江蘇省首批省級(jí)一流本科課程等,曾獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、江蘇省教學(xué)成果特等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。近年來(lái),東南大學(xué)土木工程施工研究所結(jié)合新時(shí)代行業(yè)發(fā)展和人才需求變化,提出“三度六維”的土木工程施工教學(xué)理念,并構(gòu)建具有特色的土木工程施工教學(xué)體系,為廣大土木工程施工教學(xué)工作提供參考。
2013年,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部綠色建筑行動(dòng)方案的通知》(國(guó)辦發(fā)〔2013〕1號(hào)),明確提出推動(dòng)建筑工業(yè)化,該年被認(rèn)為是中國(guó)新時(shí)期建筑工業(yè)化發(fā)展高潮的開(kāi)端。2016年,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)〔2016〕71號(hào)),首次將“智能化應(yīng)用”與“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理”進(jìn)行并列。2017年,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)〔2017〕19號(hào)),要求推廣智能和裝配式建筑,該文件也首次將智能與裝配式建筑并列,凸顯了智能化技術(shù)在裝配式建筑中的重要性。
2020年,住建部等13部門(mén)發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出到2035年,中國(guó)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展取得顯著進(jìn)展,建筑工業(yè)化全面實(shí)現(xiàn),邁入智能建造世界強(qiáng)國(guó)行列,并提出了加快建筑工業(yè)化升級(jí)的重點(diǎn)任務(wù)。同年,住建部等9部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見(jiàn)》,明確解釋了新型建筑工業(yè)化是通過(guò)新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng),以工程全壽命期系統(tǒng)化集成設(shè)計(jì)、精益化生產(chǎn)施工為主要手段,整合工程全產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈和創(chuàng)新鏈,實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)高效益、高質(zhì)量、低消耗、低排放的建筑工業(yè)化。同時(shí)提出以大力發(fā)展建筑工業(yè)化為載體,以數(shù)字化、智能化升級(jí)為動(dòng)力,創(chuàng)新突破相關(guān)核心技術(shù),加大智能建造在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)應(yīng)用,形成涵蓋科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工、施工裝配、運(yùn)營(yíng)等全產(chǎn)業(yè)鏈融合一體的智能建造產(chǎn)業(yè)體系。首次闡明了建筑工業(yè)化與智能建造的關(guān)系,即建筑工業(yè)化是智能建造的載體。2022年,住建部發(fā)布《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,明確了加快智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的任務(wù)。
從中央層面的政策和規(guī)劃看,以裝配式建筑為主要載體的建筑工業(yè)化與新一代信息技術(shù)相融合升級(jí)為新型建筑工業(yè)化,并與智能建造緊密結(jié)合,更快更好地協(xié)同發(fā)展,已經(jīng)成為當(dāng)下建筑業(yè)乃至整個(gè)土木工程行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)人才知識(shí)、能力、素養(yǎng)需求的變化,從而使新型建筑工業(yè)化和智能建造背景下的土木工程教育呈現(xiàn)出新的特征。
新時(shí)代土木工程施工建造專業(yè)人才要強(qiáng)調(diào)工程項(xiàng)目和行業(yè)特點(diǎn)的全局意識(shí)。土木工程建造活動(dòng)是一個(gè)系統(tǒng)性、集成性的技術(shù)服務(wù)活動(dòng),裝配式建筑作為建筑工業(yè)化的主要載體,其建造過(guò)程更加突出了項(xiàng)目論證、工程勘察設(shè)計(jì)、工程制造施工、項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)的全壽命周期過(guò)程以及相關(guān)企業(yè)單位的運(yùn)行和經(jīng)營(yíng)特征,前后環(huán)節(jié)和相關(guān)主體更加需要協(xié)同和配合。因此,新形勢(shì)下土木工程行業(yè)的從業(yè)人員需要更加廣闊的全局意識(shí),包括工程項(xiàng)目全壽命周期和行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈,能夠綜合考慮各個(gè)建造環(huán)節(jié)的技術(shù)與過(guò)程要求,以及相關(guān)主體的運(yùn)轉(zhuǎn)特征和需求,才能在整個(gè)土木工程系統(tǒng)工程中高質(zhì)量完成工作,體現(xiàn)出更大的價(jià)值。
新時(shí)代下,人才培養(yǎng)更加注重社會(huì)主義核心價(jià)值觀的塑造。在當(dāng)下智能時(shí)代發(fā)展的背景下,國(guó)內(nèi)外形勢(shì)變化快速、劇烈,新媒體、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展給國(guó)內(nèi)外交流和融合帶來(lái)了便利,同時(shí)也給社會(huì)主義建設(shè)者的思想動(dòng)態(tài)和核心價(jià)值的塑造帶來(lái)了挑戰(zhàn)。在數(shù)字化、信息化、智能化技術(shù)與土木工程高速融合的進(jìn)程中,堅(jiān)持社會(huì)主義核心價(jià)值觀,才能在應(yīng)對(duì)土木工程快速升級(jí)轉(zhuǎn)型的諸多挑戰(zhàn)時(shí),堅(jiān)定目標(biāo),明確道路,為中華民族偉大復(fù)興的事業(yè)添磚加瓦。
新時(shí)期土木工程行業(yè)發(fā)展需要施工建造人才關(guān)注多專業(yè)協(xié)同交叉,重塑知識(shí)結(jié)構(gòu)。新型建筑工業(yè)化和智能建造在強(qiáng)調(diào)土木工程建造方式轉(zhuǎn)變的同時(shí),更加注重大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、人工智能等新技術(shù)與土木工程的結(jié)合和應(yīng)用。這要求相關(guān)從業(yè)人才在夯實(shí)土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)上,掌握其他相關(guān)學(xué)科的相關(guān)知識(shí),如機(jī)械工程、電子信息科學(xué)與工程、控制科學(xué)與工程、工程管理等,建立“厚大土木基礎(chǔ)—融多學(xué)科知識(shí)”的系統(tǒng)性知識(shí)體系。
新形勢(shì)下,新型技能方法的掌握成為當(dāng)下土木工程施工建造人才的必備素質(zhì)。BIM、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬仿真、三維掃描、自動(dòng)控制等相關(guān)技術(shù)與土木工程基本原理和需求的結(jié)合,迅速催生了大量適用于土木工程的新技術(shù),大大提升了土木工程從業(yè)者的工作模式、工作效率,乃至土木工程技術(shù)形態(tài)。土木工程一線工作者對(duì)新技術(shù)的接納和掌握日趨重要。
新的發(fā)展形勢(shì)更加需要土木工程施工建造人才突出系統(tǒng)創(chuàng)新與解決問(wèn)題的能力。當(dāng)前新型建筑工業(yè)化和智能建造的發(fā)展尚處于起步階段,大量未知問(wèn)題和領(lǐng)域尚待解決和開(kāi)發(fā),這依賴于土木工程相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)融合創(chuàng)新工程建設(shè)的具體問(wèn)題。在教育部大力推進(jìn)“產(chǎn)教融合”“卓越工程師”過(guò)程中,土木工程專業(yè)人才在整體系統(tǒng)層面和具體問(wèn)題層面的創(chuàng)新和能力對(duì)中國(guó)新型建筑工業(yè)化和智能建造的發(fā)展至關(guān)重要。
在建筑工業(yè)化和智能建造發(fā)展的背景下,土木工程教育教學(xué)同樣呈現(xiàn)出新的變化。首先,教育教學(xué)理念和方式在轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)土木工程教學(xué)往往以教師授課、學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)講為主,課堂教學(xué)結(jié)束后學(xué)生難以再進(jìn)行相關(guān)學(xué)習(xí)。信息化時(shí)代背景下學(xué)生可輕松獲取大量的教學(xué)視頻、慕課、虛仿項(xiàng)目、電子教材等資源,但是也存在著信息量過(guò)大、學(xué)生注意力碎片化等問(wèn)題。因此,教育教學(xué)需要轉(zhuǎn)變理念和方法,適應(yīng)當(dāng)下學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn),促使學(xué)生更好地接受土木工程相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)。
其次,更新教學(xué)內(nèi)容。土木類專業(yè)的核心課程往往以力學(xué)、結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)為主,隨著建筑結(jié)構(gòu)高度屢刷新高、建筑結(jié)構(gòu)形式日漸復(fù)雜、地下工程規(guī)模日漸擴(kuò)大、橋梁等大跨結(jié)構(gòu)跨度不斷加大,土木工程行業(yè)核心技術(shù)發(fā)展迅速。與此同時(shí),隨著數(shù)字化、信息化和智能化相關(guān)技術(shù)融入,新型建筑工業(yè)化和智能建造背景下土木類專業(yè)迅速與其他學(xué)科交叉融合。因此,相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容需要隨著行業(yè)發(fā)展不斷更新,才能保證學(xué)生掌握行業(yè)所需的知識(shí)。
升級(jí)教學(xué)依托的載體。傳統(tǒng)的“以教材和講授為中心”的土木工程課程理論教學(xué)無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主體意識(shí),教學(xué)效果難以保證。在智能化時(shí)代,數(shù)字化、虛擬化的教材、教具快速發(fā)展,為教學(xué)活動(dòng)提供便利,促進(jìn)了新教學(xué)模式和方法的發(fā)展。結(jié)合新型建筑工業(yè)化和智能建造的內(nèi)涵,相關(guān)新內(nèi)容也易于通過(guò)新型教學(xué)載體呈現(xiàn),提升教學(xué)效果。
為響應(yīng)高等教育教學(xué)改革工程,國(guó)內(nèi)各大高校結(jié)合政策要求及自身發(fā)展優(yōu)勢(shì),開(kāi)展了一系列改革措施。其中雙一流大學(xué)作為各學(xué)科領(lǐng)域的領(lǐng)軍隊(duì)伍,緊跟新時(shí)代發(fā)展方向,整合優(yōu)勢(shì)資源,在保持教育的初心上充分發(fā)揮特色,值得借鑒學(xué)習(xí)。如東南大學(xué)土木工程施工研究所,在總結(jié)數(shù)十年一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,系統(tǒng)凝練新型建筑工業(yè)化和智能建造背景下土木類專業(yè)施工教育的特征和變化,形成了“三維六度”的土木工程施工教學(xué)理念,“三維”指縱向、橫向和深度3個(gè)維度,“六度”分別指3個(gè)維度方向上的具體內(nèi)涵。
雖然土木工程施工教學(xué)主要集中于工程項(xiàng)目施工階段,但著重從全產(chǎn)業(yè)鏈和全壽命周期的角度下傳授學(xué)生施工相關(guān)的知識(shí),強(qiáng)調(diào)具體施工方法與前后環(huán)節(jié)的關(guān)系,及與相關(guān)企業(yè)的關(guān)系,從而進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目,特別是裝配式建筑的全壽命周期和全產(chǎn)業(yè)鏈觀的建立和理解。
基于土木工程施工的需要和當(dāng)下行業(yè)發(fā)展的特征,教學(xué)過(guò)程中注重采用新理念、新手段展現(xiàn)建筑工業(yè)化相關(guān)的施工知識(shí)。結(jié)合工程機(jī)械、BIM、自動(dòng)控制等多學(xué)科知識(shí)的交叉,升級(jí)傳統(tǒng)施工教學(xué)內(nèi)容。在具體施工環(huán)節(jié)的實(shí)踐過(guò)程中,融合智能建造相關(guān)技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)創(chuàng)新思維。在教學(xué)環(huán)節(jié)中注重課程思政的融入,塑造學(xué)生社會(huì)主義核心價(jià)值觀。
在當(dāng)下時(shí)代社會(huì)分工高度細(xì)化的趨勢(shì)下,高校需要培養(yǎng)具備高度專業(yè)化能力的人才適應(yīng)于土木工程建設(shè)的具體工作。因此,在縱、橫維度擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)元素的前提下,通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié),強(qiáng)調(diào)學(xué)生具備解決某個(gè)具體問(wèn)題的能力和技能,并做強(qiáng)做精,形成個(gè)體獨(dú)特的專業(yè)化技能。在此過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生識(shí)別問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)踐能力。
基于上述教學(xué)理念,突破課程的邊界,融入新載體、新業(yè)態(tài),涵蓋本科、碩士、博士階段,東南大學(xué)土木工程施工研究所構(gòu)建了全過(guò)程多層次的土木工程施工教學(xué)體系,形成“接觸認(rèn)知-夯實(shí)基礎(chǔ)-拓展延伸-綜合精通-提升創(chuàng)新-前沿引領(lǐng)”的模塊化教學(xué)鏈。
在教學(xué)模式上,結(jié)合當(dāng)下教學(xué)手段和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),力主改革,形成了以學(xué)生為中心,以自主知識(shí)建構(gòu)為目標(biāo),將學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)場(chǎng)景、教學(xué)載體、教學(xué)方法4個(gè)方面有機(jī)整合為“四位一體”教學(xué)模式,如圖1所示。
圖1 土木工程施工“四位一體”教學(xué)模式
東南大學(xué)本科生教育實(shí)行大類培養(yǎng),土木交通類專業(yè)學(xué)生在大一階段統(tǒng)一接受大類課程的學(xué)習(xí)。土木交通導(dǎo)論、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是面向土木交通大類一年級(jí)新生的學(xué)科認(rèn)知類課程,主要承擔(dān)著讓學(xué)生初步了解大類專業(yè)的任務(wù)。通過(guò)在認(rèn)知類課程中專門(mén)設(shè)置土木工程施工相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生接觸工程施工的基本任務(wù)和情況。
土木交通導(dǎo)論課時(shí)少、內(nèi)容多,但仍專門(mén)安排“土木工程建造與管理”和“智能建造”章節(jié),著重結(jié)合案例介紹在項(xiàng)目全壽命周期過(guò)程中的施工建造階段基本要義和新型業(yè)態(tài),突出工業(yè)化建造中的制造和施工環(huán)節(jié),使學(xué)生初步建立施工建造相關(guān)的基本概念。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程最大的特點(diǎn)在于讓學(xué)生深入建造現(xiàn)場(chǎng)一線,設(shè)置基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)工程、橋梁工程等施工過(guò)程參觀環(huán)節(jié),與實(shí)際場(chǎng)景面對(duì)面,使得學(xué)生最大程度地接觸和認(rèn)識(shí)實(shí)際工程的建造過(guò)程和知識(shí)要點(diǎn)。其中,通過(guò)智慧化裝配式建筑施工項(xiàng)目、現(xiàn)代化預(yù)制構(gòu)件制造工廠的參觀,使學(xué)生了解和感受建筑工業(yè)化和智能建造相結(jié)合的具體方式。與此同時(shí),基于認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程特點(diǎn),將“愛(ài)國(guó)榮校情懷、工匠精神、安全意識(shí)、社會(huì)責(zé)任”等價(jià)值觀滲透式融于教學(xué)內(nèi)容,形成“工程-場(chǎng)景-知識(shí)-體驗(yàn)”4聯(lián)動(dòng)的課程思政教學(xué)方式,該課程也因此成為東南大學(xué)課程思政示范課。
該模塊是東南大學(xué)土木工程施工教學(xué)體系的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一,主要由專業(yè)主干課土木工程施工、模塊選修課現(xiàn)代施工技術(shù)和施工組織與工程估價(jià)、課程設(shè)計(jì)施工組織課程設(shè)計(jì)和工程估價(jià)課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)課程生產(chǎn)實(shí)習(xí)組成。
土木工程施工是國(guó)家級(jí)精品課程、國(guó)家精品資源共享課程、江蘇省首批一流本科課程,通過(guò)對(duì)土木工程施工基本工種工程的教學(xué),促使學(xué)生建構(gòu)施工相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論體系?,F(xiàn)代施工技術(shù)課程在學(xué)習(xí)土木工程施工課程基礎(chǔ)上,對(duì)基本工種工程的施工技術(shù)與基本理論進(jìn)行再綜合,基于工程項(xiàng)目使學(xué)生掌握施工技術(shù);施工組織與工程估價(jià)課程著重于土木工程產(chǎn)品施工生產(chǎn)應(yīng)遵循的組織管理和技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)律,使學(xué)生形成制定土木工程施工全過(guò)程合理的施工組織方案的能力。施工組織課程設(shè)計(jì)和工程估價(jià)課程設(shè)計(jì)則分別以實(shí)際案例作為載體,初步培養(yǎng)學(xué)生施工組織和造價(jià)方面的設(shè)計(jì)能力,學(xué)生可根據(jù)興趣和實(shí)踐選擇。生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程以學(xué)生進(jìn)入實(shí)際施工項(xiàng)目開(kāi)展實(shí)習(xí)為特征,重點(diǎn)引導(dǎo)和安排學(xué)生進(jìn)入實(shí)行智慧工地系統(tǒng)的裝配式項(xiàng)目,在一線實(shí)踐裝配式工程相關(guān)建造的同時(shí)了解現(xiàn)代智慧技術(shù)下的工地運(yùn)作方式。
在注重課程教學(xué)的同時(shí),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)在線授課、新媒體等教學(xué)載體,補(bǔ)充常規(guī)教學(xué),如圖2所示。利用建筑信息模型(BIM)技術(shù)、虛擬仿真建造技術(shù)以及在線教學(xué)方式等,建設(shè)慕課教學(xué)資源,并上線慕課網(wǎng),增設(shè)裝配式建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)專門(mén)章節(jié),結(jié)合裝配式建筑實(shí)體模型,做到虛實(shí)結(jié)合,增強(qiáng)趣味性,吸引學(xué)生注意力。開(kāi)設(shè)土木工程施工視頻號(hào),通過(guò)精煉的短視頻,實(shí)景展示土木工程施工關(guān)鍵工藝,主動(dòng)走進(jìn)學(xué)生碎片化時(shí)間,讓學(xué)生對(duì)土木工程施工產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。
圖2 在線教學(xué)資源建設(shè)
在學(xué)生具備了土木工程施工基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合智能建造等發(fā)展的變化,大四時(shí)設(shè)置工程機(jī)械、大跨空間結(jié)構(gòu)等選修課程。工程機(jī)械課程主要為學(xué)生講解建筑工程、道路與橋梁工程、地下工程等專業(yè)領(lǐng)域施工機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)原理,分析工程機(jī)械的基本構(gòu)成,拓展學(xué)生工程建造自動(dòng)化的相關(guān)知識(shí),適應(yīng)土木工程智能化建造的需求。結(jié)合東南大學(xué)土木工程施工學(xué)科在大跨空間結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域的積累和優(yōu)勢(shì),通過(guò)大跨空間結(jié)構(gòu)課程,向?qū)W生拓展大跨空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及先進(jìn)施工技術(shù),重點(diǎn)突出該類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-施工一體化流程和關(guān)系,形成空間結(jié)構(gòu)的整體觀。同時(shí)著重介紹提升、張拉等現(xiàn)代自動(dòng)液壓控制相關(guān)知識(shí)點(diǎn),進(jìn)一步使學(xué)生深入了解智能建造在施工階段應(yīng)掌握的知識(shí)。
東南大學(xué)土木工程施工方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)均依托實(shí)際工程項(xiàng)目,要求學(xué)生完成實(shí)際項(xiàng)目的總體施工組織設(shè)計(jì)和2~3個(gè)專項(xiàng)施工技術(shù)方案,并完成包括施工總平面圖在內(nèi)的6張施工相關(guān)的技術(shù)圖紙。在建筑工業(yè)化和智能建造背景下,工程項(xiàng)目以裝配式建筑工程為主??傮w施工組織設(shè)計(jì)要求學(xué)生從工程全局出發(fā),制定可行的施工方案,并且與智慧工地等智能建造元素結(jié)合,體現(xiàn)新時(shí)代土木工程施工建造的特點(diǎn);通過(guò)總體施工組織的制定,使學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)施工知識(shí),融會(huì)貫通。專項(xiàng)施工方案則要求學(xué)生針對(duì)項(xiàng)目中出現(xiàn)的重、難點(diǎn)分項(xiàng)分部工程,制定具體可操作的專項(xiàng)技術(shù)方案,使得學(xué)生在具體的專門(mén)問(wèn)題上,掌握所需的技能,培養(yǎng)快速解決該問(wèn)題的能力。
東南大學(xué)土木工程施工教學(xué)在碩士研究生層面,設(shè)置了以工程施工技術(shù)理論、復(fù)雜工程施工與安全技術(shù)、現(xiàn)代混凝土施工技術(shù)、先進(jìn)施工技術(shù)為代表的研究生課程。工程施工技術(shù)理論課程以土木工程施工中的計(jì)算理論及其工程應(yīng)用為主要內(nèi)容,主要培養(yǎng)研究生施工過(guò)程與施工控制的(深化)設(shè)計(jì)與施工一體化理論與工程實(shí)踐的能力。復(fù)雜工程施工與安全技術(shù)課程旨在拓展研究生在大型復(fù)雜工程施工技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)面,完善并提升研究生工程實(shí)踐知識(shí)架構(gòu)體系,培養(yǎng)研究生面對(duì)實(shí)際大型復(fù)雜工程的技術(shù)創(chuàng)新及方案決策能力?,F(xiàn)代混凝土施工技術(shù)課程著重講解現(xiàn)今最新的混凝土施工技術(shù),包括原材料的控制、混凝土配合比設(shè)計(jì)、高性能混凝土和特種混凝土的制備和應(yīng)用、混凝土工程的裂縫控制技術(shù)及混凝土裂縫修補(bǔ)技術(shù)等。先進(jìn)施工技術(shù)課程通過(guò)介紹基礎(chǔ)基坑工程、高層建筑工程、橋梁工程、空間結(jié)構(gòu)工程、隧道工程、預(yù)應(yīng)力工程等專業(yè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),使研究生了解土木工程施工的新技術(shù)、新方法,具有一定的采用綜合先進(jìn)施工技術(shù)解決復(fù)雜施工問(wèn)題的能力。這些課程在本科課程的基礎(chǔ)上,深化當(dāng)下施工技術(shù)的發(fā)展,特別增設(shè)建筑工業(yè)化和智能建造相關(guān)內(nèi)容,研究生可根據(jù)自身的研究方向,選擇1~2門(mén)課程,提升施工相關(guān)方面的能力,為研究生結(jié)合施工新技術(shù)進(jìn)行相關(guān)創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。
在博士研究生層次,設(shè)置土木工程施工新技術(shù)課程,該課程是土木工程施工學(xué)科的高階課程,以創(chuàng)新施工技術(shù)為主題,通過(guò)介紹土木工程施工方面的國(guó)內(nèi)外前沿技術(shù),結(jié)合大量工程實(shí)踐、多個(gè)經(jīng)典案例,拓寬研究生的視野,并引導(dǎo)和提高學(xué)生解決工程問(wèn)題的實(shí)際能力,為研究生獨(dú)立承擔(dān)大型復(fù)雜施工項(xiàng)目實(shí)施和相關(guān)科研奠定基礎(chǔ)。在當(dāng)下土木工程發(fā)展進(jìn)程中,課程內(nèi)容主要從土木工程智能建造新技術(shù)、裝配式建筑結(jié)構(gòu)建造、大型空間鋼結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、新型模板與腳手架技術(shù)及安全4個(gè)方面進(jìn)行構(gòu)建,促進(jìn)學(xué)生根據(jù)工程施工技術(shù)發(fā)展潮流,形成獨(dú)立的理解和觀點(diǎn),進(jìn)而針對(duì)工程建設(shè)需要,創(chuàng)新工程技術(shù),促進(jìn)和引領(lǐng)施工技術(shù)的發(fā)展。
隨著土木工程行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)不斷加快,新型建筑工業(yè)化和智能建造協(xié)同發(fā)展成為普遍的共識(shí)。在工業(yè)化、數(shù)字化和智能化發(fā)展背景下,土木工程人才特質(zhì)在工程全局觀、價(jià)值觀、知識(shí)結(jié)構(gòu)、技能、能力方面呈現(xiàn)新的變化,對(duì)人才教學(xué)理念和方式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)載體提出了新的要求。東南大學(xué)土木工程施工教學(xué)體系始終結(jié)合時(shí)代發(fā)展特點(diǎn),與時(shí)俱進(jìn),創(chuàng)新提出“三維六度”的土木工程施工教學(xué)理念。首先構(gòu)建了涵蓋本科、碩士、博士階段的“接觸認(rèn)知—夯實(shí)基礎(chǔ)—拓展延伸—綜合精通—提升創(chuàng)新—前沿引領(lǐng)”模塊化教學(xué)鏈,在實(shí)踐基礎(chǔ)上總結(jié)多年經(jīng)驗(yàn),不斷探索前進(jìn),取得了良好的教學(xué)效果,使東南大學(xué)土木工程專業(yè)服務(wù)新型建筑工業(yè)化領(lǐng)域畢業(yè)生人數(shù)提升70%,具備裝配式建筑專業(yè)能力的畢業(yè)生有力支持全國(guó)抗疫,產(chǎn)生了廣泛影響;教學(xué)體系內(nèi)容作為重要組成部分,獲得了2021年度江蘇省教學(xué)成果特等獎(jiǎng)。建筑工業(yè)化與智能建造背景下新型土木工程施工教學(xué)體系的構(gòu)建,可為高等教育土木工程施工教學(xué)提供參考與思路。