摘要：在装配式建筑产业不断快速向前发展，且数字化技术也在持续深度融入其中的这样一种大形势下，中等职业学校可是肩负着培养与之相关的技能人才这一极为重要的任务，可以说是培养这类人才的关键所在之地，所以其教材体系必须得紧紧跟上行业不断升级所产生的各种需求才行。这篇文章着重关注到了当下中等职业学校在装配式混凝土构件教材方面存在的诸多问题，像内容跟不上形势有些滞后，缺乏数字化方面的内容，在实践衔接上做得不够到位等等这些情况。然后围绕着生产以及施工的整个流程来展开研究，去琢磨数字化新型教材的框架到底该怎么设计，还有其内容又要如何去组织安排才好。通过把 BIM 技术、虚拟仿真以及物联网应用等等这些数字化的元素融合到一块儿，从而搭建起一个有着‘理论 - 实践 - 拓展’这样三层结构的框架出来，并且还提出了要以岗位能力作为导向的那种模块化的内容体系，其目的就是为了让教材在交互性以及实操性这两方面都能够有所提升，这样就能给中等职业院校在培养契合产业实际需求的技能型人才这件事情上给予有力的支撑，与此同时，也能为职业教育教材在数字化改革方面提供一定的参考依据。

关键词：中等职业学校；装配式混凝土构件；生产与施工；数字化教材；框架设计；内容组织

引言

在国家所提出的“碳达峰、碳中和”这一目标以及新型建筑工业化相关政策的有力推动之下，装配式混凝土结构因具备高效的施工效率、良好的环保特性以及质量能够得以有效控制等诸多优势，已然成为建筑产业转型升级极为关键的核心发展方向。从行业所公布的数据情况来看，在2024 年的时候，我国装配式建筑新开工的面积所占的比例已然超过了30% ，然而与之形成鲜明对比的是，在技能人才方面却存在着高达百万级别的缺口。中等职业学校在整个体系当中属于培养一线技术工人的主要阵地，其教学质量的高低会对建筑产业的发展速度产生直接且重要的影响。就当前的实际情况而言，中等职业学校所使用的装配式混凝土教材存在着三个较为突出的痛点问题：其一是教材内容的更新速度过于滞后，对于预制构件智能化生产线以及 BIM 协同施工等一系列的新技术，在涵盖方面存在明显的不足；其二是教材内容的呈现形式显得过于单一，主要是以文字和图表的形式来展现，这样就很难非常直观地去展示构件节点连接以及吊装工序等这些相对复杂的操作流程；其三是教材当中的实践模块设置得较为薄弱，与企业真实的生产场景存在脱节的情况，进而使得学生在走上工作岗位之后，需要花费较长的时间来适应实际工作环境。

1、装配式混凝土构件生产与施工数字化新型教材概述

1.1 装配式混凝土构件生产与施工技术内涵

装配式混凝土构件说的是在工厂预先制造生产出来的混凝土部件，像墙板、梁、柱、楼板等等都涵盖其中。其生产流程包含了模具设计制作、钢筋加工安装、混凝土配制浇筑、养护、脱模以及质量检测等诸多环节；而在施工环节，又涉及到构件运输、吊装、定位、连接、节点处理以及后续装修等一系列工序。该技术具备标准化生产的特性，工业化方面效率颇高，并且现场湿作业的量也比较少。不过，的质量控制得依靠精准无误的生产工艺以及规范合理的施工流程，对技术人员实际操作的能力要求还是挺高的。

1.2 数字化教材的核心特征

数字化教材把岗位能力培养当作核心要点，依靠数字技术来构建起一套立体化的教学资源体系。相较于传统教材而言，其核心特征主要表现在三个方面。其一，能够以多模态的形式来呈现相关内容，把文字、3D 模型、虚拟仿真以及 AR 动画等各类资源加以整合，从而将那些原本抽象的构件节点构造以及复杂的吊装流程都转变成为可视化的内容。其二，具备交互性学习的特点，借助在线测试、虚拟操作模拟以及实时反馈等一系列的功能，以此来达成“学 - 练 - 评”这样一个完整的闭环。其三，还拥有动态化更新的能力，可以依据行业技术标准（就像《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231）以及企业所推出的新工艺来对内容进行实时的迭代更新，进而确保其能够与产业前沿始终保持同步的状态。

1.3 中职教育对数字化教材的适配性需求

中职学生大多侧重于形象思维，其教学目标重点在于职业技能的培育。装配式混凝土构件生产以及施工，这二者都有着很强的实践性，传统教材想要直观呈现诸如“模具组装精度控制”“灌浆套筒连接工艺”这类实操细节，是颇具难度的。而数字化教材能够凭借虚拟仿真的方式，将生产车间以及施工现场的场景予以还原，让学生可以多次去模拟那些高风险且高成本的实操环节，就好比构件吊装定位这一环节，如此便与中职所提倡的“理实一体化”教学需求相契合了。

、装配式混凝土构件生产与施工数字化新型教材研究的重要性

2.1 响应建筑产业数字化转型需求

当下，装配式建筑已然步入到“智能制造加上智慧施工”这样的全新阶段。在构件生产环节当中，诸如机器人振捣以及自动养护系统等相关技术，正得到较为广泛的运用；而在施工环节方面，像 BIM 放样以及装配式建筑全生命周期管理平台等技术，同样也在被广泛应用起来。不过，经过相关调研可以发现，有大约 70% 的中职毕业生，由于自身欠缺数字化操作方面的能力，所以在入职之后，还需要额外去接受来自企业所安排的培训。而新型教材要是能够把数字化技术方面的内容融入其中的话，那么便可以达成人才培养和产业需求之间的“无缝对接”状态。这样不仅可以有效缩减企业针对新员工所进行的培训时间以及成本投入，而且还能够进一步提升中职学生的就业竞争力，使其能够更好更快地适应建筑产业的数字化转型节奏。此外，随着建筑信息模型（BIM）、物联网（IoT）、大数据以及人工智能（AI）等先进技术的持续发展，装配式建筑的全生命周期管理正在变得越来越智能化和精细化。新型教材通过引入这些前沿的数字化理念和技术，能够帮助学生建立起对未来智慧建筑发展的全面认知，从而为其职业生涯的长远发展奠定坚实的基础。

2.2 推动中职教学模式改革

传统教材往往把‘知识灌输’当作导向，在激发学生学习兴趣方面存在困难。数字化教材能够构建起‘情境化学习场景’，比如借助虚拟仿真技术，让学生在所谓的‘数字工厂里自主去挑选模具类型，还能对混凝土配合比做出调整，进而观察不同参数给构件质量带来的影响，这样的沉浸式体验确实能够在很大程度上提升学生的参与程度。与此同时，教材所搭载的在线协作功能，还可以对小组模拟施工项目管理予以支持，有助于培养学生的团队协作能力以及问题解决能力，从而推动教学从单纯的‘教知识’朝着‘育能力’的方向发生转变。

除此之外，数字化教材还能够利用大数据分析技术，精准地追踪每一位学生的学习进度以及知识掌握情况。这就为教师提供了宝贵的教学反馈，使其可以更有针对性地调整教学策略，实现个性化教学。而且学生也能够通过查看自己的学习数据，了解到自己的强项和短板，进而制定更加合理的学习计划，有效提升学习效率。

2.3 弥补现有教材体系短板

当下中职阶段所使用的装配式教材暴露出了一些问题，像是内容呈现出碎片化的状态，并且和岗位标准之间出现了脱节的情况。在教材的生产部分，往往侧重于理论方面的参数内容，然而却缺少对智能生产线实际操作相关的讲解阐述。至于施工部分，所列举的案例显得陈旧过时，并没有涉及到装配式建筑工程安全管理等新规定提出的要求。而新型的教材则是通过对生产以及施工的全流程知识展开系统化的整合，与此同时，把最新的行业标准以及企业案例同步纳入其中，如此一来，便能够形成一个可以实现“岗课赛证”相互融通的内容体系，进而为技能人才的培养给予标准化且规范化的教学依据。

此外，现有教材在知识更新速度上也存在明显不足。随着装配式技术的不断发展和创新，新的材料、工艺和设备不断涌现，但传统教材往往难以跟上这种快速的变化节奏。这导致学生所学知识与实际工作岗位需求之间存在较大的差距。而数字化新型教材则能够利用互联网的优势，实现知识的实时更新和补充，确保学生所学始终与行业发展前沿保持同步。这不仅提高了教材的时效性和实用性，也为学生未来的职业发展奠定了坚实的基础。

3、中等职业学校装配式混凝土构件生产与施工数字化新型教材的框架设计与内容组织探究

3.1 教材整体框架设计

运用一种立体化的框架，其呈现出‘三层次’以及‘五模块’的特点。所谓‘三层次’，具体而言就是基础层，这一层主要涉及知识储备方面；还有核心层，重点在于技能训练；另外拓展层则聚焦于能力提升。而‘五模块’，是和岗位核心能力要求相互对应的。基础层涵盖了‘装配式建筑认知’以及‘混凝土材料与性能’这两个模块。其借助微课视频来对行业政策加以解读，同时运用3D 模型去展示构件的分类情况，以此助力学生构建起基础层面的认知。核心层设置了‘数字化生产技术’以及‘智慧施工管理’这两个模块，属于教材的重点内容。该部分对虚拟仿真系统（像是构件生产全流程模拟、BIM 施工方案推演等情况）以及交互式操作手册（比如智能吊装设备操作步骤的详细分解内容）加以整合。拓展层设置的是‘综合项目实训’这一模块，其是以企业真实存在的项目作为原型来开展相关设计工作的。具体而言，就是要设计出从构件生产一直到施工验收这样完整流程的虚拟任务。在此过程中，要求学生能够充分运用数字化工具去完成诸如进度规划、质量控制等方面的各项工作。

再者说，框架特意预留了“动态更新接口”，能够凭借云端来同步行业内涌现出的新技术以及新规范，以此确保教材具备应有的时效性。

3.2 内容组织原则

职业导向方面遵循这样的原则：把装配式建筑施工员、构件生产技术员等岗位的职业技能等级标准当作依据，以此来明确各个模块所涉及的知识点以及技能点。就拿“数字化生产技术”模块来讲，得包含诸如模具数字化设计、钢筋自动绑扎设备操作这类岗位的核心技能才行。

虚实融合的原则在于，理论方面的内容把握在‘够用就行’这样一个程度，关键是要凭借虚拟场景来对实践的诸多细节加以还原。就好比在讲解‘套筒灌浆连接’这一内容的时候，首先会利用动画的形式去展示施工的规范要求，接着让学生借助仿真系统去练习对灌浆压力的控制操作，最后还会拿企业真实的灌浆质量检测数据来展开对比分析的相关工作。按照梯度递进的原则来安排内容，其难度是逐步从简单往复杂过渡的。首先要去掌握单个构件在数字化方面的生产流程，在此基础之上，接着去学习多个构件协同开展施工管理的相关事宜，到最后，则是通过综合性的项目实训来促使系统思维能力得到提升。双元参与这一原则，要邀请企业的技术骨干以及中职教师一同来编写相关内容。如此一来，便能保证所编写的内容一方面契合教学规律，另一方面也能紧密贴近生产实际情况。就好比企业所提供的智能生产线操作视频，得和教师所设计的课堂互动练习巧妙且有机地融合起来才行。

3.3 数字化资源开发要点

虚拟仿真方面的资源涵盖了开发高精度的构件生产车间以及施工现场的三维模型，以此来支撑学生展开“沉浸式”的相关操作活动。就好比在虚拟的生产场景当中，学生能够自主去挑选混凝土的强度等级，并且可以仔细观察不同的养护条件给构件强度所带来的影响，与此同时，系统还会自动生成对应的实验报告。可设计诸如“知识点闯关”以及“技能PK 赛”这类交互性学习工具的相关功能。学生在完成像吊装角度调整、施工误差控制等互动任务的过程中，能够对所学内容予以巩固。与此同时，系统会实时给出得分情况以及改进方面的相关建议。在开展案例库的建设工作时，要去收集处于不同气候区的、涵盖各类建筑类型的装配式项目相关案例，像是高层住宅以及工业厂房这些。每个案例当中都要有数字化施工日志、针对各类问题所给出的解决方案等资料内容，以此来方便学生依据关键词展开检索学习活动。

移动学习提供支持的方式在于开发出适合手机以及平板使用的轻量化版本，如此一来，方便学生充分利用碎片化时间开展学习活动。比如学生能够观看有关构件吊装安全注意事项的微视频，还能针对施工工艺进行选择题的自我测试等等。

4、结束语

文中所构建的中等职业学校装配式混凝土构件生产与施工数字化新型教材框架，借助‘三层次、五模块’这样的结构设计以及‘岗课赛证’相互融通的内容组织方式，达成了教材和产业需求、教学同实践操作之间的深度契合。其创新之处在于，数字化技术在此并非仅仅充当呈现的形式，而更是培育学生数字化思维与技能的关键核心载体。

参考文献：

[1] 陈楚晓 ， 万红霞 ， 曹宽 . 装配式建筑混凝土构件生产与制作 [M]. 化学工业出版社 ：202209.158.

[2] 尹素花 ， 吴艳丽 ， 董中奇 . 装配式建筑施工 [M]. 化学工业出版社 ：202207.160.

[3] 艾兵 . 混凝土结构及砌体结构 [M]. 西北大学出版社 ：202111.224.

本文系河北省职业教育科学研究“十四五”规划2025 年度课题

课题名称：《中等职业学校《装配式混凝土构件生产与施工》数字化新型教材建设研究》

课题编号：JZY25186