基于以模型制作為主的土木工程施工技術(shù)課程教學(xué)改革初探獲獎科研報告

基于以模型制作為主的土木工程施工技術(shù)課程教學(xué)改革初探獲獎科研報告摘

要：土木工程施工技術(shù)課程是一門實踐教學(xué)占比更重的專業(yè)課程，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已無法滿足該門課程的學(xué)習(xí)需求。本文重點介紹的是基于以模型制作為主的土木工程施工技術(shù)課程教學(xué)改革，為該課程的教學(xué)方法找出新的思路。

關(guān)鍵詞：土木工程施工技術(shù);教學(xué)改革;模型制作

1、土木工程施工技術(shù)課程改革的必要性

土木工程施工技術(shù)是一門實踐動手能力占比更重的專業(yè)課程，該課程的學(xué)習(xí)學(xué)生不僅要掌握與施工相關(guān)的專業(yè)知識，更重要的引用知識在工地現(xiàn)場解決實際問題?，F(xiàn)在建筑公司在招聘員工時，更看重學(xué)生動手的能力，而不是僅限在對理論知識的學(xué)習(xí)上。而傳統(tǒng)的講授法對學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)太少，學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識之后，無法在工地一線快速進入技術(shù)員的角色，匹配不了技術(shù)員的崗位職責(zé)，因此，對土木工程施工技術(shù)進行課程改革以勢在必行，基于以模型制作為主的土木工程施工技術(shù)課程教學(xué)改革的就是基于對學(xué)生動手能力的提高而做出的改革試探。

2、模型制作的整體設(shè)計思路

模型制作的環(huán)節(jié)包括：識圖、設(shè)計（專項施工方案需要）、選材、制作（按照一定的比例完成）、評比等。通過以上環(huán)節(jié)的鍛煉，學(xué)生可以快速實現(xiàn)理論知識向?qū)嵺`知識的過渡。

該課程模型制作內(nèi)容主要包括6個部分，分別為：基礎(chǔ)工程制作、腳手架模型制作、砌體施工模型制作、鋼筋混凝土工程模型制作、屋面工程模型制作、專項施工方案模型制作。每一個環(huán)節(jié)的模型制作重點在于對施工工藝流程的詳細(xì)演示，通過合理的材料選擇，適當(dāng)?shù)谋攘?，學(xué)生的親自動手制作，以達(dá)到理論知識與實踐技能知識相互融合。

2.1基礎(chǔ)工程模型制作

基礎(chǔ)模型制主要從“挖”、“填”、“換”、“夯”、“壓”、“擠”、“拌”七個地基加固的施工方法中，學(xué)生根據(jù)所選工程的施工現(xiàn)場條件，選擇適合的施工加固方法并做出該工藝施工過程的模型，模型的制作要能完整演示地基加固處理的整個施工流程，難度還是比較大的。該環(huán)節(jié)主要鍛煉學(xué)生對地質(zhì)勘查報告的識讀能力，還有對地基加固方法的熟悉程度，能夠合理的將二者結(jié)合起來，完成工程地基加固的任務(wù)。

2.2腳手架模型制作

腳手架模型制作主要完成傳統(tǒng)的落地式扣件腳手架和現(xiàn)在工程中常見的懸挑腳手架的搭設(shè)過程，在模型的制作過程中學(xué)生需借助PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件對所選工程進行腳手架設(shè)計，繪制腳手架施工圖紙，并依據(jù)圖紙完成模型的制作。該環(huán)節(jié)主要鍛煉學(xué)生對腳手架工程的熟悉程度，讓學(xué)生通過搭設(shè)腳手架真正懂得腳手架施工為什么是特種作業(yè)。

2.3砌體施工模型制作

砌體施工模型制作，主要是通過教師給定的高硬度紙張，完成施工圖紙上一個標(biāo)準(zhǔn)層的砌體施工模型制作，在該環(huán)節(jié)學(xué)生要完成混凝土空心砌塊和加氣混凝土砌塊的模型制作工作，在整個模型的制作過程中，學(xué)生要學(xué)會砌體施工排列組砌圖的繪制工作、砌體施工斜砌的留置要求及留置目的、馬牙槎施工的具體工藝流程，砌體施工錯縫的具體要求等?？傊?，通過實際動手讓學(xué)生在學(xué)校就能基本掌握砌體工程施工工藝，熟悉砌塊砌體砌筑的施工注意事項。

2.4鋼筋混凝土工程模型制作

作為建筑工程最重要的一個單元，鋼筋混凝土工程模型制作主要從鋼筋工程、模板工程二個單元模型出發(fā)，讓學(xué)生分別進行模型的制作。在鋼筋工程中學(xué)生要完成一個框架結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層鋼筋的綁扎工作，此項工作由于工作量較大，因此需要分組進行，不同的組別分別完成框架柱、框架梁、板的鋼筋綁扎工作，最后進行實體模型組件。模板工程環(huán)節(jié)主要完成柱模板搭設(shè)、梁板模板搭設(shè)、樓梯模板搭設(shè)的模型制作，該環(huán)節(jié)學(xué)生需要完成模板配板圖的繪制工作，圖形繪制主要借助于CAD繪圖軟件完成，如學(xué)生能力容許，可以借助于BIM技術(shù)進行配板圖的繪制工作，混凝土環(huán)節(jié)由于在土木工程材料中做過相關(guān)的實驗，再次環(huán)節(jié)中不在重復(fù)。該環(huán)節(jié)的實施可以提高學(xué)生鋼筋配筋圖的識圖能力，熟悉鋼筋的加工過程，從下料剪切到彎曲成型，讓學(xué)生通過實際動手來提高對鋼筋的認(rèn)知程度，對鋼筋綁扎完成后的現(xiàn)場驗收也有一定的掌握。模板模型的制作讓學(xué)生可以明白模板驗收具體流程及驗收要求，并掌握模板設(shè)計中荷載組合的應(yīng)用方法。

2.5屋面工程模型制作

屋面工程的模型制作主要完成平屋面、坡屋面的模型制作，該環(huán)節(jié)模型制作目的是為了讓學(xué)生掌握從隔離層、找坡層、找平層、防水層、隔氣層、保溫層、保護層等每一層屋面施工材料的工藝流程，尤其是掌握倒置式屋面的施工流程，讓學(xué)生懂得怎樣快速判斷正置式屋面和倒置式屋面的區(qū)別，為學(xué)生理解依次施工組織形式起到一定的幫助作用。

2.6專項施工模型制作

專項施工是工程建設(shè)中的難點和危險點，因此，該環(huán)節(jié)模型制作學(xué)生需要完成除模型制作以外的專項施工方案的編制工作，以填補學(xué)生對專項施工方案編制的“零認(rèn)知”。

該環(huán)節(jié)模型制作主要以降水工程模型制作為背景展開，由于涉及專項施工方案的內(nèi)容較多且難度較大，因此全面開展專項施工模型制作的難度較大，所以以降水工程專項施工方案為依托完成整個專項的教學(xué)過程。

降水模型制作包括：降水設(shè)計計算、繪制設(shè)計圖紙、完成模型、編制專項施工方案構(gòu)成，專項任務(wù)的完成能鍛煉學(xué)生應(yīng)用綜合知識解決實際問題的能力，對學(xué)科內(nèi)容交叉演練有很好的借鑒作用。

3、教學(xué)改革中的難點

3.1對學(xué)生的自學(xué)能力和團隊精神要求比較高

模型制作中，除了需要專業(yè)知識作為支撐意外，學(xué)生還需要學(xué)習(xí)BIM軟件、PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件、施工軟件等輔助設(shè)計軟件的相關(guān)知識，以便于完成相關(guān)圖紙繪制，另外，還需要掌握制作模型的相關(guān)工具的使用方法，以便更好的制作模型和保護自己不受傷。這些都需要學(xué)生具備一定的自學(xué)能力，且要有意愿去學(xué)，這是一個挑戰(zhàn)。

模型制作過程中需要分組進行，學(xué)生之間需要相互協(xié)作和配合，需要很好的團隊精神，而這些恰恰是當(dāng)代學(xué)生所缺失的，如何有效的調(diào)動學(xué)生積極主動參與，是課程改革能否成功的關(guān)鍵。

3.2對模型指導(dǎo)的教師要求比較高

模型制作中遇到的相關(guān)問題會很多，有可能是專業(yè)上的問題，但更重要的是整個模型的制作過程，教師需要全程的參與，付出的時間和經(jīng)歷可想而知，這就需要指導(dǎo)教師不僅要懂得專業(yè)的理論知識還需要在工程一線摸爬滾打的實際經(jīng)驗，更重要的是要有一定模型制作的經(jīng)歷，還需要有耐心和決心。所以，教師隊伍的建設(shè)也是課改成功與否的重中之重。

3.3對模型制作教室的要求比較高

模型制作教室有別于傳統(tǒng)的教室，不僅需要滿足日常教學(xué)的需要，更重要的是可以滿足模型制作的需要，而這種教室的建設(shè)需要投資的數(shù)額比較大，需要一個循序漸進的過程。

3.4課程改革需要學(xué)校相關(guān)機制的支持

教學(xué)改革的成功離不開學(xué)校相關(guān)部門的支持，尤其是離不開各個學(xué)院直接領(lǐng)導(dǎo)的支持，以模型制作為主的教學(xué)改革，難度大，教改內(nèi)容復(fù)雜，學(xué)生壓力大，這些都需要學(xué)院和學(xué)?；谝欢◣椭驼呱系姆龀?，