智能建造专业课程建设与实践探索
——以“装配式结构课程设计”课程为例
近年来,我国建筑业以蓬勃之势持续快速发展,综合实力显著跃升,为经济社会发展作出了卓越贡献。但随着我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段,建筑业发展面临诸多挑战:一是行业整体信息化水平、工业化程度、研发创新能力仍待提升;二是劳动密集型特征显著,存在劳动强度高、资源消耗大、作业环境复杂、环境污染与安全风险突出等问题,叠加劳动者老龄化加剧,行业就业吸引力不足;三是与信息技术、先进制造、节能环保等领域的深度融合尚未充分实现,智能装备应用规模与技术能级有待突破。
装配式结构凭借节约资源、施工周期短、机械化程度高等优势,已成为我国建筑行业结构调整与转型升级的必然路径。当前,国内装配式建筑产业尚处起步阶段,装配式建筑设计、管理、生产技术、装配技能及科研创新等领域的专业人才稀缺,极大制约了建筑行业现代化转型的进程。因此,培养适应行业需求、熟悉“立项—设计—生产—装配”全流程的高素质技能型人才迫在眉睫。在此背景下,开展装配式结构课程设计的教学探索与实践具有现实意义。
西华大学响应国家战略,在土木工程专业下设立“智慧工程与建造”方向,将“装配式结构课程设计”列为核心实践课程,旨在通过课程改革培养适应产业升级的复合型人才。
装配式结构课程设计为土木工程专业(智慧工程与建造方向)的实践环节,要求学生在掌握建筑结构体系基本原理的基础上,通过系统查阅现行规范、技术指南、标准图集及工程手册,结合结构受力特性分析,运用装配式结构“化整为零—化零为整”的模块化设计方法,完成特定装配式结构的设计与施工方案编制。通过实践教学,培养学生基于工程规范的结构分析与设计能力、对国家及建筑行业政策的理解与应用能力、专业理论知识与工程实践的系统化融合能力,以及初步解决装配式建筑领域实际工程问题的综合能力。
课堂教学以装配式结构设计的核心理论与工程实践为主线,聚焦“基础理论—规范应用—实践创新”三位一体的教学目标,遵循“夯实基础、把握主线、强化实践”的原则,着力培养学生的工程思维与创新能力。具体教学内容涵盖:
1.前期准备与基础认知:明确课程设计任务,系统学习装配式建筑相关规范、标准图集及工程文献,掌握施工图识读要点;
2.结构体系设计:基于结构受力特性分析,完成装配式结构体系的深化设计,运用“化整为零—化零为整”的模块化方法制定整体设计方案;
3.构件全流程设计:拟定装配式构件连接方式,明确节点构造与力学性能要求;依据构件受力特征,选择预制构件生产设备、模具及工具,制定标准化生产工艺流程;规划装配式构件存储、运输方案,优化物流路径与成品保护措施;
4.施工与管理方案编制:设计装配式构件吊装工艺,结合现场条件制定安全高效的施工组织方案;编制装配式结构现场施工全流程方案,涵盖工序衔接、质量控制标准及安全风险防控措施。
课程设计采用“全流程引导—阶段性突破—成果导向”的教学模式,以集中动员为起点,通过“理论讲解—自主设计—精准指导—成果输出”的闭环流程,强化学生对装配式结构设计全周期的实践能力。具体实施路径如下:
1.集中动员:课程设计开始前,采用集中动员的方式,讲授课程设计任务、目标和要求以及总体进度安排,结合典型工程案例解析“化整为零—化零为整”的设计逻辑,帮助学生建立整体认知框架。
2.自主设计:教师聚焦设计要点(如结构体系选型、构件拆分原则、连接节点设计)进行理论讲解,提供施工图范例、规范手册及数字化工具(如 BIM 软件)使用指南。学生基于所学理论,自主开展结构体系深化设计,完成从整体结构拆解(化整为零)到预制构件集成(化零为整)的正向与逆向设计推演。
3.集中指导:针对设计过程中的共性问题(如复杂节点构造、施工工艺优化),采用“多媒体演示+板书推演+分组研讨”组合教学的方式,引导学生结合构件受力特性分析施工方案的可行性。
4.小组讨论:以小组方式采用启发式教学。针对设计要点和难点,通过提出问题、分析问题,启发学生思维,引导学生独立思考和自主学习,并获得合理的解决方案。通过小组讨论,培养学生组织、协作和清晰表达能力和批判思维。
5.分散答疑:依托微信群、QQ 群、腾讯会议等多元网络工具,构建灵活高效的分散答疑机制,作为集中指导的重要补充。该模式突破时空限制,通过实时在线互动,第一时间解答学生在设计过程中遇到的技术疑问,避免因问题滞留导致的进度延误。
装配式建筑是推动建筑产业转型升级的战略方向,而专业人才匮乏已成为制约产业现代化进程的关键瓶颈。本文旨在聚焦“装配式结构课程设计”教学改革,探索预制构件课程设计教学方式,形成《装配式结构课程设计》课程大纲,为智能建造专业中理论与实践高度融合的课程教学提供可借鉴的范式,也为破解装配式建筑人才结构性矛盾、推动产业技术升级提供教育层面的解决方案。
分享让更多人看到
- 评论
- 关注
































第一时间为您推送权威资讯
报道全球 传播中国
关注人民网,传播正能量