
“工地课堂”5G塔吊实操现场教学。
高等职业教育数字化是大势所趋、发展所需、改革所向。如何进一步释放教育数字化开辟发展新赛道、塑造发展新优势的强大动能,探索运用数字技术赋能大规模因材施教、创新性教学的有效途径,是国内高职院校面临的共同课题。
湖北城市建设职业技术学院(以下简称湖北建院)抢抓机遇,以教育数字化为抓手,通过“课堂革命”重构课程体系,创新“四境课堂”联动教学模式,推动智能建造融入育人体系,加快数字化转型步伐,着力塑造发展新优势,近年来取得积极成效。
逐浪数字星辰大海 勇担智建育才重任
智能建造通过建筑信息模型、物联网、3D打印、机器人等技术的深度融合,推动建筑全生命周期的工业化、数字化、智能化转型,提升效率、降低成本,将成为未来建筑行业的核心竞争力。
湖北建院党委书记程超胜说,智能建造急需掌握信息技术、人工智能、自动化控制等多学科知识的复合型人才,湖北建院积极拥抱前沿科技,驾驭数字浪潮,承担起培养这些创新型、技术型人才的重任,确保专业建设紧密对接行业需求,赋能湖北智能建造产业高质量发展。
在数字化、智能化的时代浪潮中,湖北建院重点建设智能建造技术专业群,立足新质生产力发展,联合中建三局、展视网科技、宝业建筑等领军企业,打造数智化实训基地,增设智能施工装备、建筑工业互联网等前沿课程;联合编写智能机械与机器人等智能建造系列新型教材;更新升级国内领先的绿色智能建造新质生产力实训中心。
突破“三高三难” 新“鲁班”喜欢“智能搬砖”
“现代鲁班不再只拿锯子,更能戴上VR设备,操作数字键盘就实现传统建筑工种的操作!”4月28日,湖北建院李澍老师带着20多名智能建造先锋班学生,走进国内领先的绿色智能建造新质生产力实训中心。
一名学生坐在六个屏幕并排的塔吊操作台上,手握把手,按照数字指令,指挥远在200开外的塔吊吊装物料……这属于高危险、高难度、高技术的工种,以往即便学生毕业也难以进入现场、进入操作台参观,更难以获得实操机会。如今,这种远程数字化的实景体验,让学生直接进入到学习、观摩、实操一体的情景。
去年9月以来,李澍带教近千人次的学生,从排排坐、打瞌睡、刷手机的沉闷课堂中走出来,感受数字课堂带来的神奇、欣喜、参与,让学生们一个个玩中学、学中爱,成为智能课堂学习的主体。
在这里,学生可以沉浸式体验:通过佩戴VR设备模拟安全体验,能感受眩晕、克服恐高;通过AR+BIM(建筑信息模型),他们在元宇宙桌面中完成钢筋布置和构件拆解;通过空中课堂直播,实现施工现场与教室实时互动;在沉浸式体验中心,借助VR设备,直面高空坠落、触电救援等安全风险模拟,在心跳加速中掌握应急技能;虚拟仿真研创中心更赋予学生创造力——他们用VDP软件设计智能运维场景,在VR交互一体机上调试物联控制系统,将天马行空的构想转化为可落地的数字方案。
在这里,教与学融合一体,师生将元宇宙桌面系统和多人VR交互,AR、BIM的结合,开展识图设计、施工技术、项目管理等虚拟仿真模块课程教学,构建虚实结合的实训新生态;虚实交融的课堂,让危险场景可反复演练,真正实现零风险练兵、低成本试错、高效率成长。
学生杨苏旺动情地说:“新设备拥有高精度模拟工程场景的能力,能将书本里的复杂工程结构,以三维可视化、动态交互的形式鲜活呈现,还具备实操演练功能,助力我们在反复动手操作中,打磨专业技能,从设计绘图规范到施工工艺要点,都能深入领会。”
“课堂革命”呈现勃勃生机
科技浪潮汹涌澎湃,建筑行业作为国家经济腾飞的中流砥柱,处于科技创新与绿色发展的前沿。
该校智能建造技术专业学生认为:“随着新技术、新工艺、新设备、新材料层出不穷,巨变之下,行业也对我们的专业技能与综合素质提出严苛要求。”
近年来,湖北建院联合中建三局等头部企业,共建34个产教融合实践基地,创新实施“理论+虚拟+模拟+工地”四个课堂。在国家级智能建造试点项目“汉韵公馆”“课堂革命”呈现勃勃生机。
在理论课堂情境中,教师化身“汉韵公馆”国家级智能建造试点项目“总工程师”,借助人工智能构建教育信息平台。以该项目智能建造技术为蓝本,重构传统课程,结合数字化手段,利用“国家职教平台”资源,梳理智能建造理论体系,筑牢技能根基。
空中课堂直连汉韵公馆施工现场,5G直播画面与虚拟模型同步对比,让“远程监工”变为“实时教学”;跃入虚拟仿真课堂,让学生们沉浸式体验汉韵公馆“四化一体”智能建造全过程。
跃入模拟实操课堂,触摸智能建造技能脉搏,真实场景触手可及,还原汉韵公馆标准化设计、工业化生产、数字化管理、智能化施工全链条现场——
在数字设计区,学生化身“未来建筑师”,通过BIM软件协同设计,如土建模型建立、管线碰撞检测……将数据直通智能生产系统,实现“正向设计、一模到底”。
在智能生产区,实体装配与虚拟生产线虚实联动,学生通过AR透视PC构件内部钢筋排布,亲手完成叠合板吊装,将理论转化为肌肉记忆。
在智慧工地全景体验中,智能建造管理平台数据的跳动中,感受数据驱动工厂智造、装备智能施工的“虚实联动”全流程,直观体验工业互联网与建筑实体深度融合引发的产业变革。
智慧运维区,校园BIM模型与物联网深度绑定,学生实时监控能耗曲线,远程调节设备状态,体验从“建造者”到“城市管家”的角色蜕变。
研创交流区,开启未来之门——企业导师和学生一起碰撞思想的火花,为工地课堂摩拳擦掌。
数智建造产教融合 真岗实战锤炼“数能”
如今,湖北建院通过理论课堂筑基、虚拟课堂破题、模拟课堂练兵、工地课堂实战,贯通建筑全产业链教学情境,探索出一条以“场景化教学+产业化实践”为核心的沉浸式现场教学新路径。
像玩VR游戏一样操作挖掘机,中建三局项目部工程师现场点评“作业”……近日,绿色智能品质建造产教融合体推进活动在武汉新城中心片区产业提升项目隆重举行,第一批实践基地正式授牌。来自湖北建院的30名学生,现场体验高科技智能设备后大呼过瘾。
“目前看到的是5G无人挖掘机操作界面,坐在远程控制室里,可以像玩VR游戏那样操作挖掘机。”在武汉新城中心片区产业提升项目施工现场,中建三局工程师向学生们介绍了智慧工地运维平台,AI监测、塔吊吊钩可视化及智能深基坑检测系统等一众高科技元素,让大家体验感、互动感拉满。
据介绍,武汉新城中心片区产业提升项目是中建三局的示范项目,融合了“智能设备与人”的业务场景与技术,全面应用数智建造平台、建筑机器人等智能建造技术,赋能建造全过程。蕴含当下智能建造的前沿技术,沉浸式的现场教学让同学们大呼过瘾。
不仅看了高科技,同学们还现场实操。“大家自己先动手箍筋捆扎,再请现场工程师来检查。”在项目施工现场,湖北建院建筑工程学院教师李澍为学生讲授施工现场钢筋连接工艺与要求,中建三局项目部工程师对同学们的“作业”验收点评。
像这样的工地课堂,学生站在智能建造的最前沿,企业导师现场传授智能施工管理经验,以真岗实战锤炼复合能力,学生从“观摩者”到“参与者”,从技能学习到技术反哺,实现了“懂理论、精操作、能创新”的跃升。
敢于亮剑数智赛场 育见卓越数智人才
近日,2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛高职组土木建筑赛道—装配式建筑智能建造小组(赛项)在上海落下帷幕。湖北建院由建工2203班王志伟、建工2206班梁毅和王晟鸿、装配式2202班李世君4名学生组成的队伍代表湖北省参赛,在教师程彩霞、余杨的悉心指导下,与来自全国各地的58所职业院校参赛团队同台竞技,经过激烈角逐斩获该赛项全国铜奖。
据悉,总决赛围绕技能水平、职业素养、应用价值、团队合作和创新创意五大核心要素进行项目设计。大赛旨在加强实践和技术能力的综合培养,相较于往年,竞赛难度有所提升,比拼的核心要素也从单一的专业技能转变为更为全面的综合能力。
程彩霞介绍,训练中,通过理论课堂、虚拟仿真软件、空中课堂连线实际工程、装配式建筑全产业链实训基地实操四个课堂来实现学生技能的突破。一系列数字化教育手段破解“三高三难”痛点,如通过装配式建筑识图仿真教学系统实现识图能力提升。
据悉,近年来,湖北建院375名师生获得181个省级以上赛项奖项,其中在世界职业院校技能大赛总决赛中更是斩获金奖1项、银奖3项、铜奖3项,创造学校该赛事历史最好成绩。
以课堂为基,以产业为翼,以科技为擎。湖北建院将扎根产教融合沃土,精准对接时代脉搏,形成以“AI赋能,数智驱动,虚实交融,创新重塑”为特色的职教课堂新高地。同时,该校以匠心铸魂,用技能筑梦,致力于铸就智能建造时代英才,每年为行业输送500多名高数智技能人才。
“数字化浪潮下,湖北建院坚持开门开放、重塑重构、共建共享,融入行业、对接产业、走进企业。我们聚焦新质生产力发展,深化产教融合,致力于培育新时代绿色智能建造领域的数字工匠,为行业高质量发展输送人才。”校长董文斌说。
撰文:罗庆丰 李夏 文学