新工科背景下房屋建筑施工管理課程群理論與實踐教學體系初探

安巧霞，楊保存，張占武，葛廣華，趙 成

（塔里木大學水利與建筑工程學院，新疆 阿拉爾 843300）

1 研究的目的及意義

為適應(yīng)新科技、新業(yè)務(wù)、新行業(yè)和模式等新一輪的產(chǎn)品革命與技術(shù)革新，教育部已明確提出了“新工科”的發(fā)展策略。2017年2月開始，我國教育部積極推動新工科建設(shè)，在“復旦共識”“天大行動”和“北京指示”的基礎(chǔ)上，陸續(xù)出臺了《有關(guān)發(fā)展新工科研究與實踐的通告》和《有關(guān)推動新工科研究與實踐項目管理的通告》兩個文件。經(jīng)濟社會的劇烈變化要求高校應(yīng)該針對這一新情況，加快高等教育變革，培育適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的新型工程人才。土木工程專業(yè)作為中國典型的傳統(tǒng)工科專業(yè)，正面臨高速發(fā)展變革的科技條件與業(yè)務(wù)要求，因此必須改革與創(chuàng)新，積極探索全新的課程體系，優(yōu)化課堂教學，并加強在適應(yīng)信息化教育基礎(chǔ)方面的教學工作內(nèi)容改革，以培養(yǎng)富有創(chuàng)新能力的人才。

2 新工科背景下土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)特征需求

2.1 對工程分析能力及應(yīng)用能力培養(yǎng)的需求

相比傳統(tǒng)的教學方式，“新工科”更注重對于學生工程分析和處理問題的能力及創(chuàng)造力的訓練。人才需求在培養(yǎng)的技術(shù)規(guī)格上并非單純產(chǎn)品輸出，而是對土木工程產(chǎn)品全過程能力的要求，如學生需要掌握設(shè)計、建造、組織與項目管理等的工程技術(shù)，同時需要具備基于處理工程項目中現(xiàn)實問題的溝通協(xié)調(diào)能力等。

2.2 對創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求

在“新工科”理念下，強調(diào)學生對工程項目要有一定的認知高度，結(jié)合當前市場、專業(yè)進行創(chuàng)新，就要求學生結(jié)合行業(yè)形成具有一定實踐性的新技術(shù)、新方法以提高工程項目的效率、質(zhì)量和性能。所以，要訓練學生具有一定的應(yīng)用、創(chuàng)新能力，在教育過程中，要培養(yǎng)學生對工程項目的認知高度，對工程問題的分析和實際問題的解決能力，實現(xiàn)從理論知識向技能再到創(chuàng)新能力的提升。

2.3 對建筑信息化技術(shù)的需求

建筑信息化是推動建筑業(yè)發(fā)展的重要因素，發(fā)展裝配式建筑是推動建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、實現(xiàn)建筑現(xiàn)代化的目標之一。隨著裝配式建筑的發(fā)展，新材料、新工藝及新技術(shù)日益更新，建筑企業(yè)需要掌握建筑信息化技術(shù)，能夠進行裝配式建筑設(shè)計、安裝及檢測的應(yīng)用型人才。

3 土木工程專業(yè)課程群建設(shè)研究

學科群構(gòu)建并非單純的課程整合，而是基于知識系統(tǒng)建設(shè)的有機的教學制度模塊。學科群構(gòu)建的內(nèi)涵不僅包含指導思想、課程管理和教學機制建設(shè)，還包含了學科群的課程體系建設(shè)、實驗課程建設(shè)、學科群教改科研體系建設(shè)等，以及學科群的基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建（資源配置）、教師隊伍建設(shè)等。所以，學科群構(gòu)建將“以學生為中心”的理念貫穿課程設(shè)計全過程，以“產(chǎn)出導向”作為教學設(shè)計的出發(fā)點，以“持續(xù)改進”為目標實現(xiàn)提供理論基礎(chǔ)，形成一個集智能、能力、素養(yǎng)為一體的綜合教育系統(tǒng)，從而構(gòu)建一個具有特點的學科集群。

在普通本科院校改革及學科發(fā)展與轉(zhuǎn)型建設(shè)的大背景下，本校更加確定了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，在前期以學科建設(shè)（重點課程建設(shè)）為著力點開展了新一輪建設(shè)，基本完備了課程體系以及充實了教師教學資源，但在學科部分仍面臨教學內(nèi)容孤立和知識點教學重疊的現(xiàn)狀。將課程按類劃分并開展建設(shè)是我院（水利與建筑工程學院）人才培養(yǎng)的改革方向。目前我院已經(jīng)將土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課劃分為力學與結(jié)構(gòu)課程團隊、巖土力學與地下空間工程課程團隊及房屋建筑與施工管理課程團隊等，以不同的課程群為單元進行團隊建設(shè)。

房屋建筑與施工管理課程群是土木工程專業(yè)系列課程群之一，由房屋建筑學、土木工程施工及建筑工程項目概預算及建筑工程項目管理系列課程組成。在新工科背景下，如何通過課程群建設(shè)，結(jié)合建筑信息化技術(shù)，以實踐能力培養(yǎng)為主線，整合教學內(nèi)容，構(gòu)建房屋建筑與施工管理課程群理論教學體系、創(chuàng)新教學模式、豐富與完善實踐教學內(nèi)容，以達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和工程實踐能力的目的，是我們應(yīng)該解決的問題。

4 研究的思路和方法

4.1 土木工程專業(yè)課程群體系建設(shè)思路

研究中心以“新工科”的建設(shè)為背景，為滿足社會與企業(yè)建筑行業(yè)對土木工程技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)復合人才培養(yǎng)的需求，立足我校對工程技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)總體目標的定位，以課程教育為著力點，以我院課程團隊構(gòu)建與規(guī)劃為契機，融入建筑工程信息化技術(shù)，融入課程，形成課程群理論教育系統(tǒng)，創(chuàng)新教學模式和方法，豐富建筑實踐性課程，健全課程群實踐教育系統(tǒng)，以實現(xiàn)培育學生創(chuàng)新意識與工程實踐創(chuàng)新能力的目的。土木工程課程群建設(shè)體系如圖1所示。

圖1 土木工程課程群理論、實踐教學體系

4.2 建設(shè)內(nèi)容

以新的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案為目標，基于“新工科”理念，采用新思維、新方式，優(yōu)化建筑設(shè)計、施工及管理課程群的培養(yǎng)目標及大綱修訂。

以新的土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標為基礎(chǔ)，根據(jù)建設(shè)現(xiàn)代化、工業(yè)化、信息化、智能化城市的實際需求，確立建筑設(shè)計、施工及管理課程群的培養(yǎng)目標，優(yōu)化課程群教學大綱，不同課程之間相互獨立，知識點不重復，將工程信息化BIM技術(shù)引進課程群教學全過程。建立基于信息化技術(shù)的課程群理論教學和實踐教學體系。

改變傳統(tǒng)教學模式和方法，推行信息化技術(shù)教學模式。采用線上線下混合教學模式。根據(jù)目前土木工程施工教學所面臨的教學時間不夠、學生學習熱情不高的狀況，學校運用現(xiàn)有的線上課程平臺，并通過線上線下相結(jié)合的新型教學模式，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學的優(yōu)點，使學生可以隨時隨地完成學業(yè)。通過教學群中單個課堂的建立，明確了每個章節(jié)的知識重點，將每個章節(jié)的重點教學內(nèi)容通過PPT、教學錄像、圖片、動畫、工程案例、習題等上傳至教學網(wǎng)絡(luò)資源平臺。并采取了翻轉(zhuǎn)課堂的教學方法，實現(xiàn)課前預習—課堂重點難點學習—課后反思。

運用虛擬工程仿真技術(shù)，開展土木施工教育已成為學校課程改革的主要方向之一。學校利用本校工程仿真虛擬實驗室，積極開展BIM 軟件的應(yīng)用教學。在學習流程中可設(shè)置建筑三維仿真模式，把二維教學轉(zhuǎn)化為三維教育，在學習時還可要求學生利用校園的施工案例結(jié)合工程仿真軟件對土木施工流程進行仿真，以了解土木的各施工環(huán)節(jié)與流程，與實際案例進行比較并完善自身的不足。BIM軟件應(yīng)用課程可以將重點放在工地組織，建筑整體平面圖的布置，施工進度的管理，各主要參與者的配合，同時利用BIM 技術(shù)學生也能夠開展場地組織，從而加強學生的場地管理能力，提高專業(yè)興趣與社會認同感。

將信息化技術(shù)融入實踐教學體系。建立理論知識和實際一體化的生產(chǎn)實踐課程體系。通過變革生產(chǎn)實踐課程、教學方法和課程組織方法，使用BIM實驗室輔助課程，并運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)課程組織與管理系統(tǒng)，從而使工程生產(chǎn)實踐和房地產(chǎn)建筑學、土木工程建造、工程管理、設(shè)計等有關(guān)課程融為一體，建立了理論和實際合一的課程系統(tǒng)。具體做法是在教學任務(wù)書里設(shè)置若干承前啟后的任務(wù)，由學員在實踐階段使用BIM 實驗室云平臺的應(yīng)用軟件以及各種建筑專業(yè)應(yīng)用軟件來實現(xiàn)。通過這些方式，不但可以讓學員進一步積累并豐富土木工程建筑課程理論知識，同時還可以為后期課程高層建筑施工、建筑項目管理、工程設(shè)計等內(nèi)容進行鋪墊。在任務(wù)進行的過程中，學生能夠使用和掌握各種專業(yè)應(yīng)用軟件，對實際能力的提高大有助益。

基于互聯(lián)網(wǎng)+的土木工程生產(chǎn)實踐課程，就是運用信息通信技術(shù)和平臺，將網(wǎng)絡(luò)和課程深度融合，建立生產(chǎn)實踐課程創(chuàng)新教學模式。辦法與舉措主要是使用QQ 群、微信群、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)平臺與工具，老師即時跟蹤輔導與教學，學生的實踐成績也可即時共享，并由此產(chǎn)生了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的土木工程生產(chǎn)實習教學管理全新模式。

學校應(yīng)建立結(jié)果性和過程性評估相結(jié)合的生產(chǎn)實習評估制度。老師要針對以往以學習日志、實踐匯報和實驗答辯進行業(yè)績考核的弊病，依托網(wǎng)絡(luò)，形成了結(jié)論性評價和流程性評價結(jié)合、考評方法多樣、考核科學合理的課程教育評估新系統(tǒng)。

5 結(jié)語

研究中心以“新工科”的建設(shè)為背景，為滿足經(jīng)濟社會發(fā)展與產(chǎn)業(yè)對工程土木建筑人才應(yīng)用型復合人才的需求，并立足我校對工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的新定位，中心研究人員以課程教育改革為著力點，以我院的課程團隊構(gòu)建與規(guī)劃為契機，融入現(xiàn)代工程信息化技術(shù)，融合課程，形成課程群理論教育系統(tǒng)，發(fā)展教學新模式與方法，豐富工程實踐性課程，完善課程群實驗教育系統(tǒng)。