土木工程施工課堂教學(xué)的改進措施研究

1、    土木工程施工課堂教學(xué)的改進措施研究    王永泉摘要：土木工程施工課程是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課，針對其實踐性強的特點，如何開展教學(xué)，確保教學(xué)效果，是值得深思的問題。結(jié)合土木工程施工課堂教學(xué)的現(xiàn)狀，提出了對該課程進行課堂教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革措施，把bim技術(shù)、圖片和視頻資源等手段引入課堂教學(xué)，不僅豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，而且能夠提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的專注度和教學(xué)質(zhì)量，為該課程教學(xué)改革提供了一種思路。關(guān)鍵詞：土木工程施工;課堂教學(xué);教學(xué)質(zhì)量;bim技術(shù);改進措施：g642.0     文獻標(biāo)志碼：a 

2、60;  ：1674-9324（2019）50-0145-03土木工程施工是土木工程專業(yè)本科教學(xué)中的一門重要專業(yè)必修課程。現(xiàn)階段，土木工程專業(yè)在校本科生的培養(yǎng)方案中，各大高校均主要通過課堂教學(xué)的方式講授土木工程施工1，2，內(nèi)容包括土方工程、樁基礎(chǔ)工程、模板工程、鋼筋工程、混凝土工程、預(yù)應(yīng)力工程、結(jié)構(gòu)安裝工程等各大關(guān)鍵工序的施工技術(shù)和施工組織管理的基本概念。培養(yǎng)方案要求學(xué)生在學(xué)習(xí)相應(yīng)課程后，具備根據(jù)土木工程項目的實際情況優(yōu)選施工方案、施工方法的基本能力，具備有效組織、管理建筑施工安全生產(chǎn)的基本能力，也就是土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生應(yīng)該達到“能設(shè)計、會施工、懂管理”的水平。目前土木工程專業(yè)本

3、科畢業(yè)生就業(yè)于施工企業(yè)或與施工相關(guān)的單位的較多，因此土木工程施工課程對學(xué)生尤為重要，如何在傳統(tǒng)的教學(xué)方法基礎(chǔ)上加以改進，使學(xué)生具備基本的工程認(rèn)知和實踐能力，需要進行教學(xué)改革研究3，4，大膽探索，培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代化工程施工的應(yīng)用型人才5。一、土木工程施工的教學(xué)對象在現(xiàn)代教學(xué)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，他們是根據(jù)自己的特點來進行獨立學(xué)習(xí)的，因此，要取得好的教學(xué)效果在教學(xué)中必須注重對教學(xué)對象學(xué)生的分析。南京工程學(xué)院是江蘇省屬普通本科高校，學(xué)校始終堅持以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為中心的辦學(xué)定位，形成了校企合作、注重實踐、產(chǎn)學(xué)研相融的鮮明特色，在全國率先提出和開展應(yīng)用型本科教育的轉(zhuǎn)型改革。建筑工程學(xué)院是南京工程學(xué)院二級學(xué)

4、院之一，設(shè)有土木工程、建筑學(xué)、城市地下空間工程三個專業(yè)，土木工程專業(yè)下設(shè)有三個培養(yǎng)方向建筑工程、交通土建及建筑工程管理，學(xué)院現(xiàn)有全日制在校學(xué)生1783人。學(xué)生畢業(yè)后可在房屋建筑、地下建筑與工程、橋梁工程、隧道與城市軌道工程等土木工程領(lǐng)域從事設(shè)計、施工、管理、投資、房地產(chǎn)開發(fā)等工作。作為應(yīng)用型本科院校畢業(yè)的土木工程專業(yè)本科生，不僅要求掌握基本的施工工藝、材料、設(shè)備和方法等，而且要求能夠研究施工、解決難題。這既符合應(yīng)用型大學(xué)對本科生培養(yǎng)的要求，又滿足我們學(xué)生自身學(xué)習(xí)和提升的內(nèi)在需求。學(xué)校整體定位對于應(yīng)用型本科生培養(yǎng)的總體要求，以及學(xué)生個體差異對于本科生課堂教學(xué)的個性要求，均是南京工程學(xué)院土木工程施

5、工教學(xué)對象的特色，研究教學(xué)方法改革，應(yīng)立足于這兩點要求，努力探索，實現(xiàn)人才培養(yǎng)的新突破。二、土木工程施工的教學(xué)模式目前，土木工程施工課堂教學(xué)采用的均是講授法，即教師通過口頭語言且結(jié)合多媒體（視頻、照片等）向?qū)W生描繪情境、講述方法、闡明概念、講解原理的教學(xué)方法，這是目前高校課堂教學(xué)最常用、最穩(wěn)妥、最安全的教學(xué)方法。在土木工程施工課堂教學(xué)過程中，教師通過生動形象地描繪工程施工過程中的現(xiàn)象，講述工程施工的關(guān)鍵技術(shù)和工藝過程，使學(xué)生形成鮮明的概念。教學(xué)過程中也會結(jié)合教材中的某一專題進行具體的單項工程或分部分項工程講解，但中間不插入或很少插入其他活動。這種課堂教學(xué)方法對土木工程施工專業(yè)的教師的要求包括：

6、（1）熟練掌握教材內(nèi)容，對講授的知識要點、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、聯(lián)系等做到胸有成竹、熟能生巧，同時能夠結(jié)合學(xué)生的反饋，調(diào)控教學(xué)活動的進展。（2）熟悉土木工程施工的施工技術(shù)，土木工程施工專業(yè)的教師對施工現(xiàn)場的熟悉程度、對各種施工技術(shù)的了解程度，以及教師的表達能力，直接影響講授法的效果。該專業(yè)的教師應(yīng)在平時加強對工程施工經(jīng)驗的積累，使講授時的語言更加貼近施工現(xiàn)場，讓學(xué)生獲得身臨其境的感覺。三、現(xiàn)有教學(xué)模式存在的問題講授法是目前最流行的教學(xué)方法，但其有一定局限性，易導(dǎo)致形成“填鴨式”教學(xué)。首先，土木工程施工課程具有很強的實踐性，而許多教師沒有參與工程實踐的經(jīng)驗，講課時照本宣科，局限于書本，無法與工程實際相聯(lián)系

7、，也無法拓展和發(fā)揮，教學(xué)效果較差，從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。其次，土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)較高，要求學(xué)生掌握多門學(xué)科的知識和技能，教學(xué)計劃中安排了大量課程，施工課程的學(xué)時也受到了影響，我校土木工程專業(yè)本科生的工程施工課程學(xué)時已減到56學(xué)時，作為專業(yè)課教師，必須按照教學(xué)計劃的安排，不能任意加課。教師在講課過程中，為了盡快完成教學(xué)內(nèi)容，大多數(shù)教師采用單向灌入式授課，學(xué)生被動聽課、記筆記，課堂上學(xué)生幾乎沒有思考的時間，教師和學(xué)生的互動較少，無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新熱情。由于土木工程施工課程具有實踐性、綜合性、獨立性和理論跨度大等特點，因此，一方面要求教師必須具有較廣的知識面和豐富的實際工作經(jīng)驗，否

8、則教學(xué)只能照本宣科，將嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量;另一方面要求學(xué)生有一定的專業(yè)基礎(chǔ)、綜合分析能力和實踐知識，而這些恰恰是學(xué)生的弱點。目前，我校的工程施工課程放在大三年級的第二學(xué)期，與很多專業(yè)基礎(chǔ)課并行，也就是很多在工程施工課程講授需要用的專業(yè)課知識學(xué)生并未學(xué)習(xí)或正在學(xué)習(xí)中，也就導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)工程施工時的知識儲備不足，教師需要補充講授許多專業(yè)基礎(chǔ)課的知識輔助同學(xué)們?nèi)ダ斫庀鄳?yīng)的施工工藝和施工方法。一方面由于工程施工的課堂學(xué)時本來就偏少，過多地要求講解其他專業(yè)基礎(chǔ)課的知識壓縮了本課程的學(xué)時;另一方面學(xué)生在較短的學(xué)習(xí)時間內(nèi)不可能完全理解各個專業(yè)課知識，導(dǎo)致學(xué)習(xí)時較為吃力，無從抓住學(xué)習(xí)重點，甚至出現(xiàn)不想學(xué)習(xí)的思想

9、。針對上述工程施工教學(xué)中存在的多種問題，應(yīng)摸索出一種既符合現(xiàn)階段教學(xué)方式、教師特點、學(xué)生特性的工程施工教學(xué)方法改進措施，改變學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只能被動接受知識的現(xiàn)狀，積極主動地參與學(xué)習(xí)，在較短的課堂學(xué)習(xí)時間內(nèi)，具備初步的、滿足工程單位要求的工程認(rèn)知，提升綜合分析和實踐能力。四、土木工程施工課堂教學(xué)的改進措施如何解決上述問題，改善工程施工課程的教學(xué)方法，提高教學(xué)效果，是土木工程施工教學(xué)團隊目前必須面對的問題。對現(xiàn)有的教學(xué)方式進行改革，才能滿足課程教學(xué)的需要，而計算機技術(shù)、信息化的發(fā)展也為教學(xué)改革提供了有效工具。1.充分利用bim技術(shù)。結(jié)合bim技術(shù)的可視化等特點，在工程施工課程教學(xué)當(dāng)中，可以充分發(fā)

10、揮bim技術(shù)在專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的作用，在多媒體和信息化教學(xué)過程中調(diào)用系統(tǒng)中的典型工程bim模型，虛擬現(xiàn)實項目的建造全過程，提升學(xué)生對專業(yè)知識的理解。如，講授基坑工程施工技術(shù)時，可以借助bim技術(shù)，讓學(xué)生建立基坑的全局認(rèn)識，并能夠理解不同支護體系的施工工藝、構(gòu)造細(xì)節(jié)等，甚至可以加入施工降排水、基坑的開挖全過程、土方運輸?shù)仁┕は嚓P(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生在較短的時間內(nèi)掌握基坑工程施工技術(shù)。2.充分利用工程圖片。工程圖片具有直觀的特點，能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性、吸引學(xué)生的注意力、啟發(fā)學(xué)生思考等。在土木工程施工課堂教學(xué)中，合理地運用工程圖片，將復(fù)雜的施工工藝、節(jié)點構(gòu)造和關(guān)鍵部件等直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，把施工工地直接

11、“搬”進了課堂。對照圖片素材介紹各種構(gòu)件在實際工程結(jié)構(gòu)中是如何使用的，現(xiàn)實中各種復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)是如何一步步施工完成的，學(xué)生的思維隨著工程圖片中的場景變換變得異?；钴S，最終達到理想的教學(xué)效果。用好圖片素材可將一些教學(xué)難點、重點形象化、直觀化，從而使學(xué)生更易理解。如，工程施工課程涉及的預(yù)應(yīng)力夾片錨、擠壓錨等錨具既是難點又是重點，單靠語言講解很難在短時間內(nèi)使學(xué)生理解掌握。而利用一系列預(yù)應(yīng)力錨具的示意圖演示，則可把這一問題講解清楚，從而大幅提高課堂教學(xué)效率。作為教師，一方面要不斷提高自己甄選圖片素材的能力，對于來源存疑或是突出相關(guān)知識點不充分的圖片素材，無論其如何精美清晰，都要毫不猶豫地舍棄;另一方面

12、要注重平時圖片素材的積累，在日常生活和工作實踐中，遇到對教學(xué)有幫助的場景要及時用照相器材拍攝下來，不斷地豐富自己的個人素材庫。如圖1（a）所示，為講解預(yù)應(yīng)力混凝土采用的多孔夾片錨錨頭構(gòu)造需要，如圖1（b）所示，為講解預(yù)應(yīng)力張拉端的設(shè)備、人員配置等情況。3.充分利用視頻資源。從學(xué)習(xí)知識的比率看，視覺占83%、聽覺占11%;從集中注意力的比率看，視覺占81.7%、聽覺占54.6%;從同一材料學(xué)習(xí)三天后記住知識的比率看，視聽并用為75%，視覺為15%，聽覺為40%?；诖?，在土木工程施工教學(xué)活動中，應(yīng)適當(dāng)實用視頻資源，不僅可以用來傳播知識，還可以培養(yǎng)人才，更好地為工程單位服務(wù)。目前，高校中教師獲得工

13、程施工視頻的途徑主要包括兩種：（1）自行拍攝的施工現(xiàn)場視頻和;（2）借用同行的優(yōu)質(zhì)視頻。在講課過程中，教師結(jié)合視頻講述相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)問題，可以起到事半功倍的效果。如，在講授模板工程的爬模技術(shù)過程中，如何描述爬模的整體構(gòu)造、爬模動力裝置、作業(yè)過程、爬升過程是每個講課教師比較頭疼的問題，若能借助相應(yīng)的視頻，并逐一介紹相關(guān)構(gòu)件和施工過程，學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中會很容易掌握相應(yīng)的施工關(guān)鍵技術(shù)。五、結(jié)論土木工程施工課程是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課，針對其實踐性強的特點，如何開展教學(xué)，確保教學(xué)效果，是值得深思的問題。本課題針對該課程教學(xué)的現(xiàn)狀，提出了對該課程進行課堂教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革，把bim技術(shù)、圖片

14、和視頻等手段貫穿于課程教學(xué)，豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)質(zhì)量，為該課程教學(xué)改革提供了一種思路，主要研究成果如下。1.基于教學(xué)對象的充分分析制定出相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和講授方法。南京工程學(xué)院屬于應(yīng)用型本科高校，學(xué)生對工程施工課程的理解和接受水平應(yīng)區(qū)別于研究型大學(xué)和高職院校，應(yīng)考慮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的總體需求和個體差異，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)滿足大部分同學(xué)的認(rèn)知要求，并留有一些探索性的思考問題滿足學(xué)習(xí)力較強的同學(xué)繼續(xù)探索的需求。2.基于具體的課程學(xué)時安排選擇教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)教育部的“大土木、寬口徑”的要求，各高校都在壓縮工程施工課程的學(xué)時。土木工程施工課程為56個學(xué)時，在選擇課堂教學(xué)內(nèi)容時，一方面應(yīng)充分考慮學(xué)生的接受能力，另一方面應(yīng)保證教師在寬松的時間條件下講授課程，而不至于為了趕課程，讓教師疲于講解、學(xué)生疲于應(yīng)付。3.在目前課堂學(xué)時少、學(xué)生積極性不高、教學(xué)手段單一、學(xué)生知識儲備不足等條件下，應(yīng)在課堂教學(xué)中使用現(xiàn)代化教學(xué)手段，如采用bim技術(shù)為學(xué)生三維動態(tài)演示各分部分項工程的施工過程;采用圖片資料講解細(xì)部構(gòu)造、關(guān)鍵部件等;采用視頻資料講解單項關(guān)鍵施工技術(shù)的具體過程和動作分解。這些現(xiàn)代化教學(xué)手段，不僅可加深學(xué)生對工程施工的理解和認(rèn)識，而且可以讓教學(xué)過程事半功倍，大大縮短教學(xué)時間，在有限的課堂時間內(nèi)讓學(xué)生獲取工程認(rèn)知和實踐能力。參考文獻：1婁培杰.土木工程施工課程教學(xué)改革研究j.教育教學(xué)論壇，2017，