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摘要:土木工程施工課程的教學內容涉及面比較廣,對于實際工程施工建設的實用需求很大,尤其是近年來對于土木工程施工課程所需的人才也逐步增加,如何培養出更加符合實際應用需求的人才就成為我們需要思考的重點內容;因此本文就如何進行土木工程施工課程教學改革做出思考與分析。
關鍵詞:土木工程施工教學改革教學方法
土木工程施工課程對于土木工程專業來說,是一個比較基礎性的課程,但是其涉及到的知識面卻又比較廣,單從專業學科的考量范圍來講,土木工程施工課程涉及到地理知識、數學的運用知識、以及物理力學等知識都比較多,因而在教學過程中,隨著新時代對土木工程實際人才能力的需求逐步提升的環境下,教學難點也逐步增多,教學體系和環境都發生了比較大的改變的前提之下,就需要我們不斷結合實際情況進行相應的教學思維更新,進行課程相應的改革措施。因而本文就結合當前教學過程中所遇到的實際問題,對土木工程施工課程進行現狀的分析,及教學改革的建議。
1目前所面臨的教學難點分析
從教學的環境上而言,目前的土木工程的實踐教學器材缺乏,一些目前的工程項目施工中所需要的環境投入上有所欠缺,主要呈現在兩個方面,一方面是設備數量上的缺少,很多學生在土木工程施工課程的學習之中只能運用一些比較簡單的實驗設備,比如學生只能在學習的過程中接觸到一些基礎的檢測工具,但是一些比較實用性的檢測工具卻難以接觸到,像超聲波探傷儀、建筑濕度計、動態變形模測量儀等很多學生只能通過教材或者網絡的渠道知道大概,卻無法通過學習實操的形式進行接觸和運用,導致學生的實際掌握能力不足;另一方面是教學實踐環境的機會缺乏,在大部分的施工課程之中,學生更多是通過教材方法的講解,對相關的施工技術有著初步的了解,但是卻無法深入到實際的施工環境中去得到相關理論的運用,比如灌注樁的施工工藝教學,大體的施工理論許多學生都能夠清晰的掌握出來,但是在實際的運用方向上卻是寥寥無幾,很多時候學生學業完成之后,將知識理論投入到實際的生產過程中就會遇到理論與實踐脫節的情況。從教學的方式上來說,單一的教學模式成為現行課程教學的弊病。就教師教學方式上來說,對于學生的教學依舊采用比較傳統的講解方式,學生在課堂之中始終處于被動接受信息的狀態,課堂氛圍比較呆板沉重,學生的學習效果也就大大折扣;就教學的考評方向上來說,主要體現在了兩個方面的難點,一方面是理論層面的測試考核,對于施工工程工藝技術理論掌握的考核形態往往就是通過教師考卷的出題,學生完成參照有理論知識層面進行解答,束縛了學生的創造性;另一個方面對于實踐的評分體系仍然不夠健全,在教學過程之中,盡管我們采用了較大的考核比例集中在學生的工程實踐中,但是基于教學設備缺少的難題,往往只能對于一些基礎設備或者工藝技術的考評有著比較實用的意義,但是對于一些比較先進的工具運用的考核則是無從下手,因而針對學生在這一部分的掌握也就不了了之,特別是一些比較重型設備技術的掌握上,許多教師就因為學生沒有辦法參與到具體的實踐中去的現實原因而無法從中選擇考核的角度。從教師資源上而言,缺乏實踐性教師團隊的建設。盡管在許多學校,對于土木工程施工課程的教師聘請上面,一方面采用原專業方向的教師聘請,一方面是通過對于在一線參與施工實踐有著相當經驗的工程師的聘請,在這方面對我們的教學效果有著明顯的促進作用,但是同時也伴隨著諸多的問題。一方面是科班畢業的教師團隊,對于學科體系了解更為深刻,對于一些先進的施工理論掌握得更有深度,但是缺乏對于現行市場情況的了解,很多所傳授的先進理論礙于諸多條件的設置,讓學生在具體的工作之中無法得到運用;另一方面是有著充分實踐經驗的工程師教師團隊對于學科知識的體系更新程度又有所欠缺,特別是對于一些建筑施工比較新潮的理論體系劃分,以及教學手段上有著欠缺,這也為學生的專業學習體系造成了一部分的阻礙。從教材內容的角度而言,土木工程施工課程教材的選才內容涉及面不夠寬泛,主要集中于土石方工程、砌體工程以及混凝土基礎工程等常態基礎施工工藝方面,對于學生掌握基礎能力有所設計,但是對于學生的運用拓展有著一定的束縛。土木工程專業涉及到的綜合性知識比較寬泛,在市場中對于人才的施工技術的基礎掌握有著一定需求,但是對于其創造性的施工理念也有著極大的需求。比如在按照常態的教學理論中,各項施工條件都相對比較完整,但是在實際操作過程中,我們不難發現施工條件的完整性在很多時候,無法滿足我們的實際需求,這也就需要學生掌握各個科目的施工技術之間的靈活運用,在有限的條件之中,靈活的運用各種材料,進行施工的設置;避免課程的獨立性操作,通過教材內容的選擇,使得各項施工技術的整合,更有利于學生在實踐過程中的技術的靈活運用。
2教學改革的幾點建議
首先,充分利用教學資源彌補土木工程施工課程教學環境投入的不足。在現代教育里,多媒體技術已經得到了人們的廣泛運用,并且授課模式也逐步走向成熟,因而在我們的施工教學過程之中,就有必要將多媒體技術結合到施工課程的內容運用起來,尤其是無法通過教學實踐讓學生了解的工藝技術,則可以通過多媒體的形態方式向學生進行生動形象的展示。比如,在橋梁結構工程的教學階段,我們一方面可以通過多媒體技術,運用PPT、Flash等動態展示方式向學生展示橋梁工程的實施,力學設置條件等內容;另一方面,也可以通過一些橋梁工程模擬軟件或者游戲的形態,讓學生參與互動,以橋梁建設模擬的軟件讓學生可以更加真實的參與到橋梁的施工、布局等方面,甚至可以通過模擬的軟件教學,將施工需要注意到的一些難點加入到展示的環節之中;同時配合以橋梁施工游戲的形態讓學生進行學習,增加學生的實際理解能力,激發學生的學習興趣和學習自主性,在培養好學生學習習慣的同時,也提升了學生對于知識體系的掌握。其次,加強教師團隊建設,充分運用靈活的教學方式來提升教學效果。在學校教師團隊的建設之中,需要教師既明確教學知識理論體系,又要掌握現實之中的施工的實踐經驗,這方面問題的改善,需要加強與外界的配合,通過對教師資源的投入來完善。比如,與外界的施工企業進行人才的聯合培養,為學生創造實踐環節的基礎上,也有必要加強教師的實踐投入。在課堂的教學方式中來說,可以充分利用好建筑模型的運用,通過模型的展示與學生進行互動式的教學體驗,更有利于提升教學效果。比如,在進行房屋結構的安裝工程的教學時,就可以通過對房屋模具的搭建,讓學生進行自主的設計搭建,隨后檢驗學生在設置過程中所出現的系列問題,以問題的形式來總結出房屋結構安裝工程的知識要點。再者,優化實踐教學,更利于學生自主學習的發揮。任何一門學科的理論知識都有著相當的地位,但是這些知識都需要來源于人們對于生產實踐的總結,而非憑空想象得來;因此在學校實踐教學的設計中就需要注重對于學生實踐能力的培養,一方面需要確立好合適的施工環境,建立施工企業的合作關系,與企業進行有目的有規劃的實習。比如,針對一些正在進行路面工程施工的企業,就可以通過學生的參與,學生在運用自身所學的知識參與到施工的環節之中,對施工材料的掌握、施工進度的安排等方面對施工企業做出相應的建議;學生得到實踐的機會,企業得到更多技術的支持,以此達成雙贏的合作關系,更利于學生實踐教學的效果提升。總的來說,土木工程施工教學的改革著裝點在于如何有效的提高學生的實際應用能力,因此在這個角度上的思考,通過對于教學資源的整合,教師團隊的建設以及教學實踐的優化,在一定程度上對于學生的應用能力會有著一定的幫助。
作者:張俊友 單位:內蒙古農業大學 職業技術學院
土木工程施工課程教學篇2
0引言
目前,在土木工程施工及施工安全高等教育教學中對課程的教學研究主要體現在教學方法、教學手段等方面,對土木工程施工安全課程全方位教學模式的探討較少。由于土木工程施工工期較長、施工現場危險源較多、施工安全現場實驗風險較大等原因,土木工程施工安全課程實踐教學難度較大,實踐內容教學效果不高。為提高本課程教學效果,結合課程教學改革,本文依托安徽建筑大學建筑健康監測與災害預防技術國家地方聯合工程實驗室,結合教育部2020年產學研合作協同育人項目“土木工程施工安全一體化實訓基地建設”,對學校安全工程專業土木工程施工安全課程的教學模式開展了教學改革與實踐探索。
1土木工程施工安全教學現狀及課程特點
學校安全工程專業是以土木工程施工安全為基礎,在專業開設的課程中,土木工程施工安全課程是學校安全工程專業的一門核心課程和特色課程。在本課程教學內容上,不僅要重視土木工程施工安全管理方法與施工安全技術的教學,還要注重培養學生堅持生命至上的科學發展觀,激發學生熱愛國家、保障企業與國家財產不受損失以及人民群眾生命安全不受威脅的家國情懷,樹立為國家發展和企業安全生產敢于擔當、勇于奉獻的理想與信念。土木工程施工安全課程在教學內容上主要介紹了土木工程施工安全相關法律法規,施工現場安全管理方法,土方工程、腳手架工程、模板工程、主體工程、拆除工程、施工現場臨時用電等土木工程施工安全技術,以及土木工程施工主要安全防護用品等內容。從本課程教學目標與教學內容上看,本課程特點主要有以下幾個方面。
1.1施工安全技術實踐性強
在課程教學內容上,土木工程施工安全技術是主要教學內容。土方工程要求掌握基坑支護方法與監測內容,土方工程施工的安全技術方法與安全管理要求;腳手架工程要求掌握多立桿雙排腳手架的組成,腳手架的檢查驗收、使用與拆除的安全技術要求,以及腳手架的安全管理要求;模板工程要求掌握模板工程的安裝技術要求與危險性分析,模板工程的拆除安全技術要求與安全管理要求。要達到良好的教學效果,在課程教學過程中唯有加強實踐教學,理論教學與實踐教學相結合才能夠讓學生更好地理解與掌握本課程教學內容。
1.2多學科交叉性強
學生學習土木工程施工安全課程需要先修土木工程材料、工程力學、工程地質、安全系統工程等多學科專業課程,涉及材料工程、力學、地質工程、安全工程等多學科專業知識。在教學過程中,應重點掌握土木工程施工技術,施工過程中危險性分析、安全技術措施與安全管理要求、文明施工等內容。在“腳手架工程”教學內容上,要進行腳手架地基承載力計算與分析,要提前學習土力學與工程力學等地質工程與力學學科的相關知識;腳手架搭設要做好防電防雷措施,要提前學習電氣安全工程等電氣工程學科的相關知識;腳手架的安全管理需要提前學習安全管理學等安全工程學科的相關知識。
1.3施工安全技術方法更新快
隨著土木工程的快速發展,土木工程施工的新技術與新工藝不斷涌現,施工過程中的安全技術與安全管理方法也在快速更新,課程教材的理論知識不能及時更新,不能更好地滿足課程教學要求。為解決這個問題,在教學過程中,教師要結合在建工程項目中采用的施工安全新技術與新工藝,講解施工安全技術與安全管理過程中的新方法、新理論。
2土木工程施工安全課程教學模式改革
針對土木工程施工安全課程理論教學內容較多、實踐性較強以及施工安全技術方法更新較快等特點,結合“課程思政”教育教學需求,為更好地達到本課程教育教學目標,土木工程施工安全課程在教學模式上進行了改革與探索,在教學內容與教學方法上采用了“理論教學”“課程思政教學”“認識實踐教學”“體驗式教學”和“虛擬仿真教學”五個方面的教學模式改革,目的是使學生掌握土木工程施工安全的基本知識、基本原理和施工安全管理技術與方法,熟悉土木工程施工現場安全防護技術的設計與管理,具有能夠從事土木工程施工安全組織設計與管理的能力。
2.1土木工程施工安全理論教學
土木工程施工安全理論課程的總學時為48學時,傳統的理論教學方式以教師講解為主,教學內容往往枯燥乏味,學生對教學內容注意力不集中,教學效果很難達到目標要求。為改變這種現狀,在土木工程施工安全課程教學大綱修訂時,精簡理論教學學時,保持課程總學時不變的前提下,減少傳統的理論教學授課學時,增加實踐教學、體驗式教學與虛擬仿真教學等學時,將部分課堂中講授的理論內容轉移到認識實踐、施工安全體驗與虛擬仿真等教學環節中,使理論教學與實踐教學、虛擬仿真教學等相融合,增加學生對理論教學內容學習的興趣與積極性,更好地掌握土木工程施工安全技術與方法。另外,為提高理論教學效果,提高學生的自主學習能力,本課程還積極開拓線上教學資源,利用網絡教學平臺建立了土木工程施工安全網絡課程,將理論教學內容、現場施工視頻以及教學案例等教學資源發布在網絡課程中,使學生可以反復學習。利用網絡課程教學平臺,教師還可以提前發布課程教學任務與學習目標,使學生提前預習每次課程教學內容,在課堂教學過程中,教師可以重點解答學生學習過程中遇到的各種問題,達到事半功倍的效果。通過采用線下與線上相結合的理論教學模式,教學效果較好,達到理想教學目標。
2.2土木工程施工安全課程思政教學
課程思政教學是在專業課程教育教學過程中深挖課程內容中所蘊含的思想政治教育資源,將專業課程教學與思想政治教育同向同行,把思政教育融入專業課程教育教學的全過程,形成協同效應,實現專業知識教育與思政教育的有機結合,實現全員、全程、全方位育人[5]。為落實課程思政教學任務,深挖土木工程施工安全課程內容中的思政元素,在教學過程中積極探索多種思政教學方法。以建筑施工事故案例為背景,深入分析事故發生的各種原因,在提出事故預防技術措施與管理方法之后,讓學生們牢記土木工程施工安全對減少國家財產損失和人民群眾生命免受威脅等方面的重要性,培養學生強烈的安全生產責任感;在施工過程中,企業要不斷提高全體人員的安全素質與安全意識,實現安全施工、文明施工、高質量施工,采用并推廣新技術、新工藝、新設備,積極創建安全生產標準化工程項目。結合近年來中國工程建設領域取得的重大成就,如港珠澳大橋、雄安新區等,培養學生學習土木工程施工安全專業知識的積極性與主動性,早日成為國家所需要的創新型人才,投入國家大建設的活動中,為實現中華民族偉大復興的中國夢貢獻自己的一份力量。
2.3土木工程施工安全認識實踐教學
認識實踐教學是本課程教學中不可或缺的一個環節,通過認識實踐教學可以增加學生對土木工程施工安全的感性認識,增加學生對理論教學內容的理解。在教學方法上,土木工程施工安全認識實踐主要通過視頻教學和短學時的施工現場安全生產認識教學兩種方法實現。視頻教學具有生動直觀、視頻資源豐富且可反復觀看等特點,本課程視頻教學內容包括不同工程結構的生產安全事故與施工操作技術兩個主要內容,重點制作與整理了土方工程、腳手架工程、模板工程、砌筑工程、拆除工程、建筑施工機械、施工現場臨時用電等生產安全事故與安全施工技術的教學視頻,以及文明施工、安全施工、安全生產標準化等教學視頻。短學時的施工現場安全生產認識教學是集中安排3課時帶領學生進入施工現場全面感性認識土木工程施工過程中的安全技術及安全管理方法,通過施工現場認識教學可以提高學生對土木工程施工安全的學習興趣,加深了學生土木工程施工安全教學內容的認識與理解,使教學效果得到了提升。
2.4土木工程施工安全體驗式教學
土木工程施工安全體驗式教學是通過創造或模擬土木工程施工場景,再現土木工程施工安全過程,使學生在親身體驗施工過程中對施工技術的認識以及安全防護要求的一種教學方法,讓學生在參與體驗活動中,更深刻地理解學習的內容。學校土木工程施工安全體驗式教學場地主要創造了安全帽撞擊體驗、洞口墜落體驗、安全帶使用體驗、觸電體驗、消防設施滅火體驗、心肺復蘇體驗、勞動保護用品體驗、墻體坍塌體驗、架體傾覆體驗等體驗教學。通過體驗式教學,增加了學生對土木工程施工過程中危險環境識別的能力,提高了安全生產意識,增強了對土木工程施工安全技術與安全防護產品重要性的認識與理解。
2.5土木工程施工安全虛擬仿真教學
虛擬仿真技術是利用電腦模擬構建出三維虛擬場景,體驗者利用VR設備從視覺、聽覺、觸感等方面有一種身臨其境的感覺。由于土木工程施工過程中具有環境危險性較大、施工過程復雜等特點,土木工程施工安全現場實踐教學很難開展,施工現場教學效果難以提高,而且學生人身安全難以保證。學校安全工程系構建了土木工程施工安全一體化虛擬教學實訓平臺,該平臺利用虛擬仿真技術設計了房屋建設、地鐵建設、路橋建設等不同場景版本的高處墜落、物體打擊、觸電、機械傷害、坍塌傷害、火災等常見事故類型的虛擬仿真安全事故體驗模塊,開展了土木工程施工安全的虛擬仿真實驗與教學工作,學生們可以身臨其境地沉浸在土木工程施工的虛擬環境中,感受土木工程施工過程中的各種風險。虛擬仿真技術應用于土木工程施工安全教學之中,這種教學模式不受施工場地與環境的影響,任課教師可以根據教學進度與教學內容適時安排學生進行虛擬仿真實驗,不僅保證了學生實踐過程中的人身安全,而且增強了學生對土木工程施工常見安全事故的感性認識,提高了學生的施工安全意識,使土木工程施工安全課程教學效果顯著提高。
3結語
土木工程施工安全課程從理論教學、課程思政教學、認識實踐教學、體驗式教學、虛擬仿真教學五個方面進行了教學創新改革。在理論教學方面提高了學生對土木工程施工安全學習的積極性,增加了學生對教學內容的理解;在課程思政教學方面挖掘了許多思政教學元素,完成了課程思政教學目標;在認識實踐教學方面,增加了學生對土木工程施工安全的感性認識;在體驗式教學方面,增強了學生對土木工程施工安全技術與安全防護產品重要性的認識與理解;在虛擬仿真教學方面,任課教師可以根據教學內容指導學生自行開發設計土木工程施工安全場景,提高了學生的創新能力和創新意識。經過本課程組教學實踐,結果顯示本課程教學效果和教學評價都受到了學生的好評,較好地實現了教學目標。
作者:代長青 肖峻峰 單位:安徽建筑大學 建筑健康監測及災害預防技術國家地方聯合工程實驗室
土木工程施工課程教學篇3
“土木工程施工技術”是工程管理專業的一門專業主干課程。該課程的教學目的是:使學生掌握土木工程項目在建造過程中的工藝過程及工序操作,以及可能出現的質量問題及缺陷,培養學生獨立分析問題的能力,以及運用已學的相關知識解決問題的能力,為今后從事相關工作奠定必要的理論基礎。工程管理專業的畢業生大多數將從事施工項目管理活動相關的工作,因而“土木工程施工技術”是他們的“看家課”,具有舉足輕重的位置。鑒于該課程的教學現狀及其在培育目標中的重要位置,提出了幾點教學改革的思路。
一、改革內容
(一)優化課程內容
目前,土木工程施工技術發展到一個新階段,“四新技術”(即新技術、新工藝、新資料、新設備)的內容愈來愈多。加之,課程學時的進一步壓縮,還按照以前的內容講解已經不現實。所以,課程的內容的優選迫在眉睫,在課堂教學之前,教師要優化、整合課程知識體系,不必要拘泥于教材的章、節。
(二)確立獨立的教學模塊
對于授課內容比較多的章節,要根據培養目標的要求進行內容的節選,可以設置幾個相對比較獨立的模塊。例如,在土方工程章節教學時,需要掌握這些方面的內容:平整場地;土方工程的輔助性工作;施工排水與降水;土方的機械化施工;土方的回填與壓實。在鋼筋混凝土工程章節教學時,要重點講授的內容:配板設計;高支模施工方案的確定;模板的拆除;鋼筋的連接方式和連接要求;大體積混凝土的澆筑。
(三)案例教學
授課教師在教學模塊設置時,要從實際工程出發,尋找針對性強的案例,即一個模塊中含有一個或幾個案例,每一個案例應包括的內容有:工程概況、作業環境、施工現場錄像、出現的質量及處理措施、相關工序的FLASH動畫。
二、改革措施
“土木工程施工技術”課程的教學改革勢在必行,我們可以從以下幾個方面進行考慮。
(1)加強專業教師的培養,要求授課教師除了具有扎實的專業理論知識外,還必須具有相當的施工實踐經驗。尤其是采用“四新技術”的大型工程項目,有針對性地選派授課教師到施工現場進行實習、鍛煉,真正的加入現場項目管理班子中,參與實際工程的施工技術管理工作中去。這樣教師在以后上課的過程中更游刃有余,可以將書本上的理論知識和施工現場的實踐有機結合起來,這樣就提高授課教師的教學水平。還可以聘請一些在生產一線的工程技術人員作為兼職教師,這些兼職教師應該是科班出身,既有深厚的理論基礎,又有豐富的實踐經驗,并且擁有良好溝通表達能力。
(2)加強教材建設,一方面,鼓勵本校課程教師自己編寫相應教材,教材中應吸收最新的“四新技術”,在每章中適當增加工程案例內容,通過對這些案例的分析講解,增加學生對講授知識的掌握、理解;另一方面,選用知名大學及知名教授編寫的近幾年出版的相關教材。
(3)變革傳統教學方式,目前我校該課程課堂教學多采用黑板加掛圖的方式,缺乏更直觀的教學手段。應將每一章節中的重點內容通過多樣化的教學手段呈獻給學生,例如:播放工程現場關鍵工序和關鍵部位操作工藝錄像,應用一些專業軟件將錄像不宜表現的內容做成3D動畫,設置一些討論題目,讓學生由被動學習變成主動參與。同時可以講上述內容放到一些專業課程的手機APP中,學生可以利用碎片化時間進行學習。這樣可以極大地調動了學生的積極性。
(4)增強實習和實訓基地建立,與本地相關行業協會建立良好的協作關系,行業協會作為一個中間平臺牽線,施工單位需要工程技術人員培訓,學校提供師資,學生需要生產實習,施工單位提供場所,并派有經驗的人員進行指導。還可以利用本地區兄弟院校現已建成的工程實訓基地,對磚瓦工、抹灰工、鋼筋工、焊工、架子工、模板工等主要工種進行實踐操作。這樣既有理論學習,又能參與工程實踐中,學生的學習興趣會進一步激發出來。
三、結語
土木工程施工課程在教學改革中,重點在于優化授課內容,進行模塊化教學,用工程案例進行教學,只有將理論和實踐有機的結合起來,才能增加學生學習的積極性,把學生吸引到教室里、課堂中。(作者單位:西南科技大學)
參考文獻
[1]祝江鴻.《土木工程施工技術》教學改革思考[J].中國科技信息,2006(5):271-271.
[2]湯小凝.淺談《土木工程施工》教學中創新能力培養[J].河南建材,2008(3):77-78.
作者:左勇