时间:2023-01-18 15:38:54
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0前言
土木工程施工实践课程将理论知识与工程应用有机融合,通过课程实践夯实施工理论知识,开发学生创造性思维,引导学生掌握创新方法,以达到培养学生的工程能力与创新能力的教学目标,是培养具有创业、创新能力的应用型、复合型高级工程技术人才的重要环节。文章基于土木工程施工实践教学的教学目标及教学现状,深入探究了实践课程教学体系、教学内容、教学模式、教学条件及教学考评等环节,以期提高土木工程施工实践课程的教学效果。
1土木工程施工实践课程教学的现状
土木工程施工实践课程涉及施工实习、课程设计、毕业设计、学术讲座、学科竞赛、创新实践等各个环节,是专业培养方案中的必修课,具有很强的应用性与综合性,旨在培养学生的工程能力和创新能力。由于诸多原因,该课程的组织实施普遍存在以下问题。
1.1实践内容缩水脱节、陈旧滞后,与理论教学缺乏搭接渗透
由于资金短缺,导致部分实践项目被裁减,实践时间被缩短。工地实习被教学大纲预先固定安排,实际实习工程的分部或分项工程与大纲要求内容脱节。课程设计案例陈旧,技术简单,没有紧跟现行法律法规和规范规程的要求,新技术、新材料、新方法等难以体现。实习期间的短暂性难以与工程施工周期的长期性、施工工序的多样性相匹配,导致实习内容的片面性。土木工程施工理论课程结束后下达课程设计任务书和集中安排生产实习,理论教学与实践教学之间没有穿插搭接与相互渗透,教学内容难以相互验证、巩固和深化。
1.2实习场所不确定、校企合作不到位
学校自有实习实训场所相对较少,绝大多数高校都是通过校企合作建立校外实习基地,但是理论尚浅及经验缺乏的实习生很难在短暂的实习期间给项目部带来经济效益,往往还因为存在较大的实习安全风险而不愿接纳学生实习,导致校外实习基地大多还停留在签约挂牌阶段,实习场所的来源渠道很难保证。实践表明,绝大部分实习场所都是由指导教师或学生自身通过人脉关系和克服诸多困难联系施工企业而取得的。同时,由于工程施工项目具有临时性的特点,以及施工企业施工项目中标数量的不确定性,也使得学生实习场所很难确定。
1.3实践条件受限、教学效果不理想
获得实习教学场地较困难,实习过程中由于进程安排比较紧凑、班级人数多及安全因素等导致学生不能深入工作核心区去细致观察,多以“到此一游”结束。现场讲授也主要以“师生边走边看、教师讲授,学生听从”这种单一教学模式为主,没有给学生发现并解决问题的机会。讲授过程中,由于大多数指导教师工程经验相较缺乏,其现场施工工艺过程及要点的讲解也相较肤浅。生产实习基本由学生自找实习现场,实习比较零散,实习过程的管控主要靠学生自控,在实习过程中如果发现问题,教师指导也很难及时到位。现有的施工仿真实训软件还比较低端,内含的工程案例技术简单、数量较少,施工技术要点滞后于现行规范要求,仿真模拟环境与现场实际有一定差距。这些实践条件的限制,在一定程度上影响着实践教学效果。
1.4实践考核依据难辨、成绩评定不客观
通常实践考核都是通过实践考勤、实践态度、实践表现及学生提交的课程设计成果或实习成果(比如实习日志、实习报告、实习单位的鉴定评语等)等依据进行实践成绩的综合评定。这些依据可以伪造或抄袭取得,在没有经过提问、答辩等环节,难以准确把握学生实践的真实感悟、心得体会、能力提升等,考核相应也会有较大的主观随意性、模糊片面性。
2土木工程施工实践课程教学的创新探究与应用
2.1建立土木工程施工实践课程教学体系
土木工程施工课程实践教学体系应包括课内实践教学体系和课外实践教学体系两部分,其中课内实践教学体系涉及认识实习、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等实践教学任务,而每个实践教学任务还应包括目标体系、内容体系、条件体系、管理体系和评价体系等。并且应将课内实践与学科竞赛、创新创业、学术讲座等课外实践教学体系结合起来,以形成一个完整的土木工程施工实践课程教学体系。
2.2土木工程施工实践课程教学内容应有的放矢
内容体系应事前优化,内容要求应符合现行规范,适当体现新技术、新材料、新方法等发展,应服务于培养学生工程能力和创新能力这一核心目标。内容体系中认识实习应侧重于了解、认识、描述施工产品的功能要求、内部结构、生产过程等,施工课程设计与毕业设计则应侧重于施工项目“一图一案一表”的编制设计,生产实习与毕业实习则应把施工的组织与协调,施工过程的检测、控制及评价等作为实践的重点。施工仿真模拟实训内容主要体现在地基与基础工程、主体结构工程、装饰装修工程等分部工程。
2.3创新教学模式、完善教学条件
在传统“理论教学—现场实习”的教学模式下,利用施工仿真模拟软件,在理论教学与现场实习之间增加仿真模拟实训环节,通过软件的高度仿真性、可控性、交互性、沉浸性和安全性等特点,减轻对实习场所的依赖。鉴于我院施工仿真实训实践教学刚刚起步,根据施工仿真实训教学的定位、特点和软件操作流程,设计出施工仿真模拟教学的实施过程。典型仿真实训场景设计→仿真实训内容的优化→学生分组分角色训练→考评(理论和实操)→引申思考。利用建筑信息模型(BIM)软件对施工课程设计与毕业设计中“一图一案一表”模拟优化及三维算量。通过工程项目管理沙盘模拟以增强学生对工程施工管理实践环节的感性认识。由于施工现场生产实习及毕业实习学生的分散性,校内实习指导老师难以跟踪实习过程,我们通过赞学网、校友邦等软件对实习学生进行每日签到、现场照片、实习日志、实习答疑等实时传输,动态监控学生实习过程。通过“内培外引”的方式提高“双师型”比例,每年安排教师到施工企业挂职锻炼,并从企业聘任校外毕业设计指导教师,开展校企团队合作指导施工方向毕业设计,做到选题与实际工程结合,校企指导结合,育人用人结合。课程设计案例规模适中、技术相对先进,设计参数应有差异化从而避免学生抄袭。建立以项目和课题研究为依托的学生创新创业平台和团队指导下的学科竞赛平台。
2.4完善土木工程施工实践课程成绩的考核
施工实践课程成绩的考核是检查实践教学效果、激发学生学习潜能的重要环节。传统实习课程成果考核主要以实习日志、实习报告或设计文案为依据,考核结果存在较大误差。在实践成绩考核环节增加答辩,从成果展示和答疑两部分出发,拟定答辩时间及答辩环节所占总成绩比例、答辩题库及评分标准,通过答辩环节来了解、把握学生的实习效果。
3结语
对学生工程能力和创新能力的培养是土木工程施工实践课程教学的核心目标,学校作为实施教学的主体,应建立完整的教学体系、优化教学内容、创新教学模式、完善教学条件与成绩考核方式。施工仿真模拟教学模式虽然可以在一定程度上减轻对实践场地的依赖,但教育的主管部门也应制定有关政策,提高施工企业接收学生施工实践的积极性,通过深度的校企合作来提高实践教学效果,实现教学目标。
作者:朱绍奇 单位:宿迁学院 建筑工程学院
土木工程施工技术篇2
土木工程施工是土木工程专业本科教学中的一门重要专业必修课程。现阶段,土木工程专业在校本科生的培养方案中,各大高校均主要通过课堂教学的方式讲授土木工程施工[1,2],内容包括土方工程、桩基础工程、模板工程、钢筋工程、混凝土工程、预应力工程、结构安装工程等各大关键工序的施工技术和施工组织管理的基本概念。培养方案要求学生在学习相应课程后,具备根据土木工程项目的实际情况优选施工方案、施工方法的基本能力,具备有效组织、管理建筑施工安全生产的基本能力,也就是土木工程专业本科毕业生应该达到“能设计、会施工、懂管理”的水平。目前土木工程专业本科毕业生就业于施工企业或与施工相关的单位的较多,因此土木工程施工课程对学生尤为重要,如何在传统的教学方法基础上加以改进,使学生具备基本的工程认知和实践能力,需要进行教学改革研究[3,4],大胆探索,培养出适应现代化工程施工的应用型人才[5]。
一、土木工程施工的教学对象
在现代教学中,学生是学习的主体,他们是根据自己的特点来进行独立学习的,因此,要取得好的教学效果在教学中必须注重对教学对象———学生的分析。南京工程学院是江苏省属普通本科高校,学校始终坚持以应用型人才培养为中心的办学定位,形成了校企合作、注重实践、产学研相融的鲜明特色,在全国率先提出和开展应用型本科教育的转型改革。建筑工程学院是南京工程学院二级学院之一,设有土木工程、建筑学、城市地下空间工程三个专业,土木工程专业下设有三个培养方向———建筑工程、交通土建及建筑工程管理,学院现有全日制在校学生1783人。学生毕业后可在房屋建筑、地下建筑与工程、桥梁工程、隧道与城市轨道工程等土木工程领域从事设计、施工、管理、投资、房地产开发等工作。作为应用型本科院校毕业的土木工程专业本科生,不仅要求掌握基本的施工工艺、材料、设备和方法等,而且要求能够研究施工、解决难题。这既符合应用型大学对本科生培养的要求,又满足我们学生自身学习和提升的内在需求。学校整体定位对于应用型本科生培养的总体要求,以及学生个体差异对于本科生课堂教学的个性要求,均是南京工程学院土木工程施工教学对象的特色,研究教学方法改革,应立足于这两点要求,努力探索,实现人才培养的新突破。
二、土木工程施工的教学模式
目前,土木工程施工课堂教学采用的均是讲授法,即教师通过口头语言且结合多媒体(视频、照片等)向学生描绘情境、讲述方法、阐明概念、讲解原理的教学方法,这是目前高校课堂教学最常用、最稳妥、最安全的教学方法。在土木工程施工课堂教学过程中,教师通过生动形象地描绘工程施工过程中的现象,讲述工程施工的关键技术和工艺过程,使学生形成鲜明的概念。教学过程中也会结合教材中的某一专题进行具体的单项工程或分部分项工程讲解,但中间不插入或很少插入其他活动。这种课堂教学方法对土木工程施工专业的教师的要求包括:(1)熟练掌握教材内容,对讲授的知识要点、系统、结构、联系等做到胸有成竹、熟能生巧,同时能够结合学生的反馈,调控教学活动的进展。(2)熟悉土木工程施工的施工技术,土木工程施工专业的教师对施工现场的熟悉程度、对各种施工技术的了解程度,以及教师的表达能力,直接影响讲授法的效果。该专业的教师应在平时加强对工程施工经验的积累,使讲授时的语言更加贴近施工现场,让学生获得身临其境的感觉。
三、现有教学模式存在的问题
讲授法是目前最流行的教学方法,但其有一定局限性,易导致形成“填鸭式”教学。首先,土木工程施工课程具有很强的实践性,而许多教师没有参与工程实践的经验,讲课时照本宣科,局限于书本,无法与工程实际相联系,也无法拓展和发挥,教学效果较差,从而影响学生学习的积极性。其次,土木工程专业培养目标较高,要求学生掌握多门学科的知识和技能,教学计划中安排了大量课程,施工课程的学时也受到了影响,我校土木工程专业本科生的工程施工课程学时已减到56学时,作为专业课教师,必须按照教学计划的安排,不能任意加课。教师在讲课过程中,为了尽快完成教学内容,大多数教师采用单向灌入式授课,学生被动听课、记笔记,课堂上学生几乎没有思考的时间,教师和学生的互动较少,无法激发学生学习中的学习和创新热情。由于土木工程施工课程具有实践性、综合性、独立性和理论跨度大等特点,因此,一方面要求教师必须具有较广的知识面和丰富的实际工作经验,否则教学只能照本宣科,将严重影响教学质量;另一方面要求学生有一定的专业基础、综合分析能力和实践知识,而这些恰恰是学生的弱点。目前,我校的工程施工课程放在大三年级的第二学期,与很多专业基础课并行,也就是很多在工程施工课程讲授需要用的专业课知识学生并未学习或正在学习中,也就导致学生在学习工程施工时的知识储备不足,教师需要补充讲授许多专业基础课的知识辅助同学们去理解相应的施工工艺和施工方法。一方面由于工程施工的课堂学时本来就偏少,过多地要求讲解其他专业基础课的知识压缩了本课程的学时;另一方面学生在较短的学习时间内不可能完全理解各个专业课知识,导致学习时较为吃力,无从抓住学习重点,甚至出现不想学习的思想。针对上述工程施工教学中存在的多种问题,应摸索出一种既符合现阶段教学方式、教师特点、学生特性的工程施工教学方法改进措施,改变学生在学习过程中只能被动接受知识的现状,积极主动地参与学习,在较短的课堂学习时间内,具备初步的、满足工程单位要求的工程认知,提升综合分析和实践能力。
四、土木工程施工课堂教学的改进措施
如何解决上述问题,改善工程施工课程的教学方法,提高教学效果,是土木工程施工教学团队目前必须面对的问题。对现有的教学方式进行改革,才能满足课程教学的需要,而计算机技术、信息化的发展也为教学改革提供了有效工具。
1.充分利用BIM技术。结合BIM技术的可视化等特点,在工程施工课程教学当中,可以充分发挥BIM技术在专业实践教学环节中的作用,在多媒体和信息化教学过程中调用系统中的典型工程BIM模型,虚拟现实项目的建造全过程,提升学生对专业知识的理解。如,讲授基坑工程施工技术时,可以借助BIM技术,让学生建立基坑的全局认识,并能够理解不同支护体系的施工工艺、构造细节等,甚至可以加入施工降排水、基坑的开挖全过程、土方运输等施工相关内容,让学生在较短的时间内掌握基坑工程施工技术。
2.充分利用工程图片。工程图片具有直观的特点,能够充分调动学生的积极性、吸引学生的注意力、启发学生思考等。在土木工程施工课堂教学中,合理地运用工程图片,将复杂的施工工艺、节点构造和关键部件等直观地展现给学生,把施工工地直接“搬”进了课堂。对照图片素材介绍各种构件在实际工程结构中是如何使用的,现实中各种复杂的工程结构是如何一步步施工完成的,学生的思维随着工程图片中的场景变换变得异常活跃,最终达到理想的教学效果。用好图片素材可将一些教学难点、重点形象化、直观化,从而使学生更易理解。如,工程施工课程涉及的预应力夹片锚、挤压锚等锚具既是难点又是重点,单靠语言讲解很难在短时间内使学生理解掌握。而利用一系列预应力锚具的示意图演示,则可把这一问题讲解清楚,从而大幅提高课堂教学效率。作为教师,一方面要不断提高自己甄选图片素材的能力,对于来源存疑或是突出相关知识点不充分的图片素材,无论其如何精美清晰,都要毫不犹豫地舍弃;另一方面要注重平时图片素材的积累,在日常生活和工作实践中,遇到对教学有帮助的场景要及时用照相器材拍摄下来,不断地丰富自己的个人素材库。如图1(a)所示,为讲解预应力混凝土采用的多孔夹片锚锚头构造需要,如图1(b)所示,为讲解预应力张拉端的设备、人员配置等情况。
3.充分利用视频资源。从学习知识的比率看,视觉占83%、听觉占11%;从集中注意力的比率看,视觉占81.7%、听觉占54.6%;从同一材料学习三天后记住知识的比率看,视听并用为75%,视觉为15%,听觉为40%。基于此,在土木工程施工教学活动中,应适当实用视频资源,不仅可以用来传播知识,还可以培养人才,更好地为工程单位服务。目前,高校中教师获得工程施工视频的途径主要包括两种:(1)自行拍摄的施工现场视频和;(2)借用同行的优质视频。在讲课过程中,教师结合视频讲述相关关键技术问题,可以起到事半功倍的效果。如,在讲授模板工程的爬模技术过程中,如何描述爬模的整体构造、爬模动力装置、作业过程、爬升过程是每个讲课教师比较头疼的问题,若能借助相应的视频,并逐一介绍相关构件和施工过程,学生们在学习过程中会很容易掌握相应的施工关键技术。
五、结论
土木工程施工课程是土木工程专业的一门重要专业课,针对其实践性强的特点,如何开展教学,确保教学效果,是值得深思的问题。本课题针对该课程教学的现状,提出了对该课程进行课堂教学手段和教学方法的改革,把BIM技术、图片和视频等手段贯穿于课程教学,丰富了课堂教学内容,提高了教学质量,为该课程教学改革提供了一种思路,主要研究成果如下。
1.基于教学对象的充分分析制定出相应的教学内容和讲授方法。南京工程学院属于应用型本科高校,学生对工程施工课程的理解和接受水平应区别于研究型大学和高职院校,应考虑学生在学习过程中的总体需求和个体差异,教学内容应满足大部分同学的认知要求,并留有一些探索性的思考问题满足学习力较强的同学继续探索的需求。
2.基于具体的课程学时安排选择教学内容。根据教育部的“大土木、宽口径”的要求,各高校都在压缩工程施工课程的学时。土木工程施工课程为56个学时,在选择课堂教学内容时,一方面应充分考虑学生的接受能力,另一方面应保证教师在宽松的时间条件下讲授课程,而不至于为了赶课程,让教师疲于讲解、学生疲于应付。
3.在目前课堂学时少、学生积极性不高、教学手段单一、学生知识储备不足等条件下,应在课堂教学中使用现代化教学手段,如采用BIM技术为学生三维动态演示各分部分项工程的施工过程;采用图片资料讲解细部构造、关键部件等;采用视频资料讲解单项关键施工技术的具体过程和动作分解。这些现代化教学手段,不仅可加深学生对工程施工的理解和认识,而且可以让教学过程事半功倍,大大缩短教学时间,在有限的课堂时间内让学生获取工程认知和实践能力。
作者:王永泉 单位:南京工程学院 建筑工程学院
土木工程施工技术篇3
1土木工程施工技术课程研究现状
土木工程施工技术是土木工程专业的必修专业课,实践性非常强。其主要内容针对工程中的工种施工工艺、施工方法和实际操作过程,具有很强的实践性。其次,教学内容枯燥,课堂上理论教学与实践相脱节,导致理论知识空洞、抽象,容易使学生失去学习的热情和兴趣。在施工技术课程的教学实践中,特别要注重在教学方法、方式和学生学习方法上认真研究,针对不同基础、不同层次的学生,因人施教和因材施教。再有其综合性强的特点,表现在课程所含理论知识涉及到建筑力学、工程测量、建筑材料、建筑结构、地基基础等理论内容,要学好这门课,就必须学好前期基础理论课程。“粉笔+黑板”仍是目前许多课堂教学的主要方法,这种传统的教学手段相对滞后,教学环境一成不变,教学手段呆板枯燥,课时学生领悟效率低。在教学活动中主要采用“教师讲,学生听;教师写,学生抄的满堂灌”的教学方法。学生在先修了力学、地基基础、建筑材料、钢筋混凝土结构、钢结构、测量学及房屋建筑学等课程的基础上,通过对各施工工艺过程的了解来合理选用施工方案,分析和解决土木工程施工中出现的问题。按照传统的教学方法教学,很难把握各个课程的知识交汇点,综合应用能力差,也无法满足现代教学要求。
2研究意义分析
基于学校双创的大环境,本项目将通过对国内外土木工程施工技术教材的调研,力求拓宽学生的专业面,扩大知识面,以适应市场经济的需要。通过本项目的教学改革,能够较大提升在校学生的自身实践能力和学习能力,熟练掌握专业技能,有利于提升学生就业竞争力,提高学校办学能力。
3研究内容、目标、拟解决的关键问题
通过调研国内外土木工程施工技术课程内容体系现状,调研目前在校学生对土木工程施工技术的教学需求,调研土木专业毕业生走上工作岗位后的生产、科研活动中对该门课程知识的应用和要求,分析现国内外土木程施工技术课程教学过程中存在问题,提出以促进学生创新能力为本的具体的教学创新措施和实践方案,提高教学质量。土木工程施工技术要求学生掌握土木工程各主要工种的施工工艺,掌握施工方案拟定的基本方法,具有分析和处理各种施工技术问题的能力。因此,如何将所学的内容与实际工程联系起来,学会用所学的理论知识分析和解决实际工程问题的方法,成为该课程教学方案解决得关键问题。本项目拟解决的关键问题:
1)如何解决教材内容滞后于技术革新。2)如何使教学方法、教学手段更好的满足学生提高创新能力的需求。3)如何通过对教材内容的改进提高在校学生的学习效果。
4改革方案设计和解决问题的方法
4.1理论与实践相结合,充实教材
近年来,工程施工中新技术、新工艺、新材料不断涌现,国家地方的标准、规范、也在不断做修改。有些知识内容已经跟不上工程实际施工的需要。在教学的过程中能够理论和实践相结合,不拘泥于教材,把一些新的实用的施工技术、施工方法充实到教学中去。使学生参加工作以后到施工现场,能够尽快适应工作环境。
4.2注重教学方法和学习方法的研究
在教学方法上本着“教师为主导,学生为主体,作业为主线”的原则。把多个教学方式结合在一起。以启发式为主,配合案例教学,并将建筑工程的规范、标准等渗透到教学内容中,与学生在课堂上展开交流和讨论,让学生在思考中提出“为什么”,从课本和老师交流中找到“所以然后”。
4.3改革教学手段,提高教学质量
在教学中,利用老师自己制作的课件及平时在网络上下载的flash动画演示结合摄像机和照相机拍摄的工程录像和图片,对所收集的资料进行归类整理,制作成图片、录像短片,根据课堂教学的需要,组织学生观看,再由教师进行讲解,抓住学生的注意力,更好的提高教学质量,激发学生的兴趣,亦容易被学生接受。
4.4加强实习基地建设,提高实习教学的效果
实习教学是培养学生理论联系实际,提高专业技能,增强分析问题和解决问题能力的重要环节。充分利用学校的基建工地,根据工地不同的施工进度安排学生到工地参观部分项的施工工艺过程,例如积极开辟校外可靠的实习基地,多为学生提供参观、实践的机会,提高学生的学习兴趣和主动性,以促进课堂教学质量在实践中巩固提高。
5预期效果
1)通过本项目的研究,使学生将所学的内容与实际工程联系起来,学会用所学的理论知识分析和解决实际工程问题的方法。2)通过本项目的研究,将一些新的实用的施工技术、施工方法充实到教学中去,使学生参加工作以能够尽快适应工作的需要。3)通过本项目的研究,切实改变以往以课堂教学为主的教学方式,多为学生提供参观、实践的机会,逐步提高学生的自身创新能力和学习兴趣,提高教学质量和人才培养目标。
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