装配式钢结构虚实结合实训室-浙江工业职业技术学院

2024-06-27 16:11:43 百库

(一)培养目标

1. 知识目标

通过要把握产业转型方向,掌握行业前沿科技,明确人才需求,使其能够以培养学生专业技能为出发点,加强素质教育和职业道德教育,面向职业岗位设置课程,面向就业强化能力,有计划地设置教学内容。教学内容要结合工程实践,为院校建设的装配式钢结构课程体系应与企业岗位需求贯通,让学生在校内学习实践知识,接触生产、工程问题,练就岗位技能,重点培养学生解决实际问题的能力。

通过精心的课程设计,让学生接触到行业最新设计思想、加工工艺及施工工法,实现工程实例具体化。借助更为广泛的教学材料与设备,以钢结构产业技能为核心,培养具有本专业所要求的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神,扎实掌握计算机应用技术,熟练掌握建筑钢结构工程的基本原理、生产制造、施工、装配、质量检测、预算等专业知识的综合型人才。

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2. 能力目标

作为新时代的“工匠”,首先要具备的一定是创造产品、高效完成工作的技能。这也是高等职业教育技术技能型人才培养的主要目标,作为建筑专业的学生同样要在学校教育及今后的工作实践中夯实工作技能。

面对目前钢结构产业的人才需求,院校在进行课程教学和人才培养时应考虑到岗位的实际需求,以岗位为导向进行课程资源的建设,用合理的课程与实训教学设计,来为产业提供真正符合岗位需求的技术人才。

根据目前钢结构产业现况,通过系统化的人才培养后,每位学生都应具有担任岗位类型与职责的能力与素质。

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3. 素质目标

(1) 树立良好的职业道德水准

大多数出现的事故和质量问题,究其根源是各类工程技术及管理人员职业道德水平太低,无视法律法规的尊严,无视人民群众的生命安全,违反操作规程,无视职业道德,一味向钱看,一切以经济利益为准,是绝不能在工程管理行列中存在的,否则将祸国殃民。所以良好的职业道德水准是衡量当代从业人员素质的最重要的标准之一在教学中要注重思想教育

(2) 建立具有较强的业务素质

要有较强的专业技术能力,才能够对工程建设进行监督控制,提出指导性意见。只有坚实的专业技术基础才能使起使他们肩负起工程管理的巨大责任,否则就会在管理中力不从心,难以深入到管理的内核,难以抓住管理的要害。

(3) 强化心理素质和应变素质

由于工程进展中内外环境存在着许多准以预期的变量和未知数,使得新问题、新矛盾、新情况层出不穷。作为管理者会遇到各种预料之外的突发事件,在这种情况下就要求其沉着、冷静地分析环境变化,及时有效地拿出解决方法。出色的应变能力和良好的心理素质是在当代建筑活动中的管理者不可缺少的素质。

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(一)人才培养方法

建立以专业知识与职业能力为导向的培养计划

结合建筑工程技术专业作为重点专业建设,进一步深化教学改革,创建高职教育特色,以职业能力培养为核心,注重可持续发展能力和创新能力的培养,以典型工作任务和主要工作岗位为载体,在分析、整理典型职业活动工作过程中,按照由简单到复杂的工作任务进行重构,并按照高职学生成长规律、高职教育规律和行业生产特点,将课程体系划分为公共学习领域、专业学习领域、拓展学习领域和实训实习领域部分,以实现循环递进的四结合人才培养模式。

公共学习领域主要包括入学教育、思想政治理论系列、体育与健康系列、基础知识系列、人文类选修课和创新创业学分等项目。主要是用于培养学生的可持续发展能力和吃苦耐劳、爱岗敬业、诚实守信等职业道德与素质

专业学习领域以典型工作任务和主要工作岗位为载体,以工作过程系统化为主线进行专业课程体系构建。主要是用于培养学生的职业能力。根据专业的特点,以钢结构设置为主线,将各岗位主要工作划分成若干典型工作任务模块,每个任务模块又下设若干典型子任务,将主要知识技能点(包含施工现场专业人员职业标准和行业上岗资格证考试主要知识点)附着在子任务当中,让学生领会工作过程的技能序列与教师教授的针对性理论知识自然融合,使学生在完成任务的过程中学习知识、掌握技能,通过努力取得相关岗位资格证书。

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拓展学习领域是建立在专业学习领域基础上的专业选修课,是对专业学习领域知识、技能的进一步外延和拓展。主要是用于培养学生的职业能力和岗位迁移能力。

实训实习领域主要包括校内的“建筑施工图识读实训”、“ 工种操作实训”、“测量实训”、“认识实习”、“建筑CAD”等项目。该学习领域主要是以校内外实训基地为载体,以岗位典型工作任务为导向,使学生在真实的实践项目中掌握综合专业技能,以培养良好的职业习惯和职业素质,学生在真实的工作环境中综合运用已经掌握的基本知识、基本技能和专项能力,感受真实的工作氛围,体验真实的企业文化,通过砺练各项能力进一步升华,最终全面形成职业行动能力,培养出成品型人才。

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专业的教学及考评办法

加强质量管理体系建设,重视过程监控,创建以能力为核心、过程为重点的学习绩效考核评价体系,吸收用人单位参与教学食粮评价,确保学生职业能力培养的质量。学习绩效考核评价体系遵循“能力为主、知识为辅;过程为主、结果为辅;应会为主,应知为辅;定量为主,定性为辅”的原则,确定专业理论考核和职业能力考核的权重,并结合企业考核标准确定能力考核要素,改变学科成绩考核方式,将校内考核与企业实践考核相结合,使学习效果评价与岗位职业标准相吻合。改革考核评价方式,在企业专家的参与下,采用现场实操、答辩等方式进行考核,体现职业教育特色。

钢结构实践性人才培养的考核评价体系要注重实效性,评价体系中的评价内容要规范、客观、简便,且具有可操作性易于实施。在实施的过程中要能够科学地反映实践教学过程。通过这种评价体系,不但能够客观全面地对学生的学习情况进行评价,调动学生对于课程学习的积极主动性,任课教师还能发现教学中存在的问题,及时掌握教学效果。

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(一)钢结构建筑结构认知区-以节点构造模型立体化平面图纸

服务课程:《钢结构构造与识图》

通过模型、沙盘、工法构造展示体系等方式展示钢结构相关节点,用以辅助建筑识图(钢结构)教学,将抽象的结构具象化,复杂的结构实体化,从而帮助教师建筑结构教学课程的开展

1. 钢结构构造教学沙盘模型

(1) 桁架全钢模型

沙盘结构选用钢桁架结构为参照进行制作,钢结构沙盘模型可展示的构造包括:由若干杆件在每杆两端用铰联结而成的结构,可分平面桁架和空间桁架。按组成零件截面形式又可分为管桁架、H型钢桁架、箱型截面桁架、角钢桁架等。桁架一般由上弦杆、下弦杆、竖杆、斜腹杆、桁架间支撑等组成。

本沙盘模型配备教学资源和智能讲解,通过该沙盘模型学生可直观了解钢桁架结构的基本构成

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(2)网架全钢模型

模型以工程中最为常见的管网架为案例进行制作,模型内包含管网架的结构有上、下弦杆,斜杆,竖杆,焊接球和螺栓球,以及网架中管与管的连接方式。

本沙盘模型配备教学资源和智能讲解,通过该沙盘模型学生可直观了解钢网架结构的基本构成。

 

(2) 钢消能减震钢结构框架

整个沙盘采用“纯框架钢结构”技术制作。 整个沙盘模型最多可设计4层第一层为整体施工完毕部分,第二层为部分采用悬挂墙体板、第三层为墙板龙骨安装层,第四层为墙柱层面沙盘模型能够实现智能吊装,并且配备教学资源和智能讲解,通过该沙盘模型学生可直观了解钢结构装配建筑结构和施工

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 钢结构构造模型

以国家标准GB-50017-2003《钢结构设计规范》和《16G519-多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》为设计制作依据进行钢结构节点模型设计不仅可以展示典型钢结构连接形式,钢结构主要构件,钢结构梁柱节点,还能够展示部分构件组装原理,模型包含二维码相关数字化教学资源,图片,视频解说。

节点模型规格:选用真实的Q235B钢材和高强连接螺栓进行制作,节点模型缩小比例还原节点特征,可以展示柱脚连接,柱梁连接,梁与梁连接,梁与支撑间的连接等各种节点特征以及螺栓分布特征,节点类型可以根据课程教学相关内容进行定制。

钢结构工法展示体系

工法体系主体是框架由方型、工字形、十字形钢柱,连接H形钢梁搭配支撑吊装,装后通过焊接与螺栓焊接而成。

本体系在钢梁和钢柱,楼板支撑,组装完成后,进行焊接,考虑到结构安全与稳定性,整体结构不可再次拆分。只在局部区域设置围护构件,围护构件要求按当地实际工程要求完整施工,同时设置支撑,楼板,楼梯(根据要求材质可选用混凝土构件或钢构件),使工法体系成为可以展示完整钢结构建筑施工工艺的区域。(焊接,吊装,螺栓连接,支撑,柱脚基础)。柱子的对接焊缝要求保持原始状态,不需要加设涂层,方便后期做焊缝检测

对老师来说可通过钢构件和节点随堂上课为切入点进行实例讲解,教授给学生建筑施工的一些建筑原理和方法。加强学生对钢结构吊装,吊点的选择,起吊方法,梁柱螺栓的安装,钢柱钢梁的定位安装与校准等一些列装配流程的了解。

钢结构工法体系可展示结构节点:

① 柱脚形式:H型铰接、H型刚接、箱型刚接、圆形刚接、外包式柱脚;

② 梁柱节点:梁柱刚接、梁柱铰接;

③ 梁梁节点:梁梁刚接、梁梁铰接;

④ 楼板形式:钢承板、钢桁架板、叠合板

⑤ 其他构件:楼梯、柱间支撑、平台护栏;

配套资源

为保证钢结构教学节点系统和结构体系能更好的服务教学,在实体模型的基础上,增加信息化的教学资源。资源是对应钢结构教学节点,资源是对实体认知、实训实操的补充,资源涵盖的内容更详尽、更丰富,同时有一定的资源延伸和扩充的空间。

(1) 配套钢结构的资源内容

配套钢结构资源涉及知识点涵盖:基本概念、分类与选型、设计与构造、施工要点与检测、常见问题及对策、施工质量、加工与施工工艺、相关规范及规程等。

(2) 配套钢结构资源的展现形式

钢结构教学节点(认知类)配套资源:教学节点上配有二维码教学资源,学员可通过现场扫取二维码获得对应资源;

服务课程:《钢结构构件生产》

采用先进的虚拟现实和三维互动技术,通过构建钢结构建筑虚拟现实系统,实现对钢结构构件的生产加工的全过程的虚拟漫游,实现对现场人员和设备的全过程管理与监控;通过建立立钢结构构件加工工艺流程展示系统,实现对现代化生产虚拟现实的可视化操作

软件可以1:1复原钢结构建工车间的环境布置,学生可通过QWEASD键和鼠标配合进行漫游。每个场地缩略为小模块(方便点击),操作者点击小地图重点小方块,即可到达制定场地。到达地点后,图片中文字进行详细介绍布置要求和规定,同时语音介绍。点击左下角地图,可到达加工厂车间任意地点,可以漫游观看,并有语音和文字提示具体布置要求。

软件主要包含钢构件生产准备、钢零件及钢部件加工、钢结构焊接、钢构件预拼装模块、钢构件表面防腐涂装、钢构件成品检验及管理和包装六个模块。通过软件内构件生产流程的学习,可以增强学生对专业知识的了解,提职业技能。

(一)钢结构构件施工实训-以虚实结合的方式实现构件施工工艺与流程的教学

服务课程:《钢结构工程施工》

1. 钢结构构件施工流程教学-虚拟仿真体验

软件可以1:1复原钢结构施工现场,学生可通过A/S/D/W键和鼠标配合进行漫游,了解整个施工现场的布局和每个设备的使用过程和岗位技能。根据钢结构的结构类型可以将软件分为轻钢门式钢架结构,钢框架结构,管桁架结构,网架结构四种施工安装情景。


每种钢结构施工安装情景主要包括““施工现场平面布置”“钢结构构件进场与堆垛”“现场吊塔布置”“钢结构构件安装”“四个模块。

通过对钢结构生产现场平面布置、钢结构吊装及焊接等过程的教学与实训操作,同时能够培养和提高学生对钢结构施工项目全过程的管理能力,训练和考核学生在图纸审查、施工场地布置等方面的统筹管理能力。

以轻钢门式钢架结构为例,主要涵盖的施工流程如下:

(1) 施工现场平面布置模块

施工现场平面布置模块可完成以下功能:一是展示施工现场平面布置图内容,二是施工现场设计原则和布置顺序,三是生产区平面布置顺序,四是施工现场漫游。

① 展示施工现场平面布置图内容。

② 施工现场设计原则和布置顺序。

③ 生产区平面布置顺序。

④ 施工现场漫游。

(2) 钢结构构件进场与堆垛模块

钢结构构件进场与堆垛模块可完成以下功能:包括钢梁、钢柱等构件的堆垛要求、进场交接过程、构件检验、构件堆放要求等内容,可通过构件查询,快速到达该类构件堆场等操作。

(3) 现场吊塔布置模块

现场吊塔布置模块可完成以下功能:吊塔选型、工作幅度、起重力矩计算、起重高度、放置塔吊等内容。

(4) 钢结构构件安装模块

钢结构构件安装模块可完成以下功能:钢柱吊装、临时支撑与固定限位、吊车梁安装、钢梁安装及高强螺栓安装、屋面围护系统安装、墙面维护系统钢结构安装、平台、钢梯及栏杆安装、管桁架现场拼装、管桁架结构安装、管桁架结构现场安装、网架结构安装工艺等内容。

2. 钢结构施工工艺实训-以基本钢结构体系安装进行教学

1.门式钢架结构装配实训

通过虚拟仿真软件施工流程的学习,以典型的门式刚架为案例进行缩放制作,包含角柱、边柱、中柱、屋面梁、吊车梁、柱间刚性支撑等基本结构形式,整体结构可拆装,可针对门式刚架节点连接及构件装配顺序展开钢结构施工工艺相关教学;

节点连接形式:门式刚架柱头连接节点、铰接柱脚连接节点、梁梁连接节点、柱与梁连接节点、牛腿节点(展示)、型钢支撑连接节点。

2.钢网架结构装配实训

通过虚拟仿真软件施工流程的学习,以典型的钢网架结构为案例进行缩放制作,包括上弦杆、下弦杆、斜杆、竖杆、钢柱、螺栓球、焊接球;吊装实训时需从基础安装实操开始;

包含节点类型:铰接柱脚节点、螺栓球(焊接球)承托连接节点、螺栓球节点、焊接球节点;

3.钢框架结构装配实训

通过虚拟仿真软件施工流程的学习,以典型的钢框架结构为案例进行缩放制作,主体结构为二层框架结构,由钢结构梁柱结构组成。吊装实训时需从基础安装实操开始,

连接节点形式:柱脚形式为典型刚性柱脚节点,柱梁栓焊混合节点,梁柱全栓接节点,吊臂梁与梁栓焊混合节点,吊臂梁与梁全栓接节点,H型钢支撑连接节点。