土木工程專業(yè)“T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式探索

岳建偉，鮑鵬，劉清山，賀子奇，徐安全

（河南大學(xué)土木建筑學(xué)院，河南開封 475000）

土木工程專業(yè)“T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式探索

岳建偉，鮑鵬，劉清山，賀子奇，徐安全

（河南大學(xué)土木建筑學(xué)院，河南開封 475000）

生產(chǎn)實(shí)習(xí)為土木工程專業(yè)教學(xué)中的難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，基于建筑工程仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，利用施工虛擬仿真軟件平臺(tái)，提出的“T-WOD”虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)模式，解決了實(shí)習(xí)學(xué)生多、實(shí)習(xí)單位少的現(xiàn)實(shí)問題。通過該模式的實(shí)施，提高了學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，激發(fā)了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也彌補(bǔ)了年輕教師的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)欠缺的問題，解決了土木工程等專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)面臨的困境。

土木工程；“T-WOD”；生產(chǎn)實(shí)習(xí)；虛實(shí)結(jié)合

1 “T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式提出的意義

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是土木工程專業(yè)本科教學(xué)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)從事工程設(shè)計(jì)、工程施工和管理工作的應(yīng)用型人才有十分重要的作用。通過對(duì)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行有針對(duì)性的參觀、學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生對(duì)本專業(yè)的了解和認(rèn)識(shí)，增加學(xué)習(xí)興趣和增強(qiáng)專業(yè)自豪感，為日后專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)對(duì)學(xué)生了解社會(huì)、接觸生產(chǎn)實(shí)際、培養(yǎng)動(dòng)手能力和理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力等方面亦具有重要的意義[1-2]。近年來，多數(shù)工科院校的本科生產(chǎn)實(shí)習(xí)一直采用由教師負(fù)責(zé)一切的群體式實(shí)習(xí)方式，實(shí)習(xí)過程往往是走馬觀花地在現(xiàn)場參觀，學(xué)生很難有機(jī)會(huì)了解生產(chǎn)過程。并且隨著學(xué)生數(shù)量的增加，生產(chǎn)實(shí)習(xí)面臨的困難和問題越來越多，學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)積極性受到嚴(yán)重影響，在某種程度上使得生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)效果大幅下滑，生產(chǎn)實(shí)習(xí)已成為土木工程實(shí)踐教學(xué)中的難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)[3-5]。鑒于此，經(jīng)過多年探索和總結(jié)，基于建筑工程仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，利用施工虛擬仿真軟件平臺(tái)，河南大學(xué)土木建筑學(xué)院(下稱“我院”)實(shí)施了“T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式。

2 “T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式

“T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式包含兩部分（TWO），一是基于建筑工程仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，通過教師的講解，學(xué)生觀看（WATCH），學(xué)生進(jìn)行施工模擬操作（OPERATION）及學(xué)生之間相互討論(DISCUS?SION)，總結(jié)施工方法；二是基于省級(jí)土建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，施工企業(yè)技術(shù)人員和教師指導(dǎo)第一組學(xué)生看圖紙（WATCH）、鋼筋下料、鋼筋綁扎、模板支護(hù)、混凝土攪拌和澆筑等環(huán)節(jié)進(jìn)行操作（OPERATION），并組織學(xué)生對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行討論(DISCUSSION)，并與相關(guān)規(guī)范進(jìn)行對(duì)照，在第一組操作時(shí)，第二組在旁邊觀看（WATCH），然后第一組學(xué)生根據(jù)學(xué)到的各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)要點(diǎn)指導(dǎo)第二組學(xué)生進(jìn)行操作，老師僅是觀察和糾正，其他各組依次類推，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)習(xí)中的主導(dǎo)地位。

“T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式以一個(gè)接近實(shí)際工程原型的縮尺鋼筋混凝土空間框架為生產(chǎn)對(duì)象?！奥槿鸽m小，五臟俱全”。這是一個(gè)完整的生產(chǎn)過程，使學(xué)生能夠自主將課堂學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，在踏上工作崗位之前夯實(shí)基礎(chǔ)，增強(qiáng)信心。

3 虛實(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式的步驟

虛實(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式如圖1所示，包含前期準(zhǔn)備、小組討論、小組縮尺工程實(shí)施，既有虛擬工程實(shí)施（圖2）又有實(shí)際工程實(shí)施（圖3），其教學(xué)分為11個(gè)步驟如下。

步驟1：教師編制生產(chǎn)實(shí)習(xí)大綱及實(shí)習(xí)指導(dǎo)書

圍繞空間鋼筋混凝土框架縮尺模型生產(chǎn)任務(wù)，編制彈性生產(chǎn)實(shí)習(xí)大綱和指導(dǎo)書。

步驟2：學(xué)生設(shè)計(jì)試件及制定施工方案

學(xué)生按照生產(chǎn)實(shí)習(xí)大綱和指導(dǎo)書，自行設(shè)計(jì)，繪制施工圖，并編制具體施工方案。

步驟3：學(xué)生進(jìn)行施工過程模擬

根據(jù)鋼筋混凝土框架的要求，應(yīng)用建筑工程仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件進(jìn)行基礎(chǔ)、柱、梁、板鋼筋下料、綁扎及模板支護(hù)、混凝土澆筑等環(huán)節(jié)的模擬，如圖2所示，學(xué)生分組對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行討論。

步驟4：學(xué)生修改框架結(jié)構(gòu)施工方案

根據(jù)施工模擬和討論中發(fā)現(xiàn)的問題，修改縮尺空間鋼筋混凝土框架設(shè)計(jì)參數(shù)。

步驟5：模型定位、放線、操平

學(xué)生嚴(yán)格按照真實(shí)工程的施工要求，進(jìn)行基礎(chǔ)定位、放線工作，基礎(chǔ)工程施工完，對(duì)工程標(biāo)高進(jìn)行操平，控制工程高度。

步驟6：鋼筋下料

根據(jù)施工圖計(jì)算繪制出鋼筋下料圖，并在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下自主進(jìn)行鋼筋下料。此項(xiàng)工作使學(xué)生充分理解各種構(gòu)造規(guī)定的作用和意義。

步驟7：混凝土配合比設(shè)計(jì)

此項(xiàng)工作在“建筑材料”中已經(jīng)講授，只需要強(qiáng)調(diào)各材料強(qiáng)度指標(biāo)間的關(guān)系，加強(qiáng)基本概念的理解。

步驟8：綁扎鋼筋

學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行鋼筋的截?cái)?、彎折加工，并進(jìn)行綁扎，綁扎之后進(jìn)行討論是否正確。使學(xué)生對(duì)鋼筋配置有充分的感性認(rèn)識(shí)，了解鋼筋籠的構(gòu)成，并提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

步驟9：搭腳手架和固定模板

搭腳手架和模板固定是工程施工中影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是安全保證重要環(huán)節(jié)。

步驟10：混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)

學(xué)生親自按照“建筑施工”的要求進(jìn)行澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)混凝土。

步驟11：學(xué)生之間相互指導(dǎo)

這里，步驟1至步驟4學(xué)生可以分批進(jìn)行，步驟5至步驟10由做過組的學(xué)生指導(dǎo)未做組的學(xué)生，并安排不同組的學(xué)生互相檢查，教師僅起到答疑和糾錯(cuò)的作用，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又緩解了老師指導(dǎo)任務(wù)重的壓力。

4 “T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式應(yīng)用效果

“T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式適用于本科階段的各個(gè)年級(jí)，但側(cè)重點(diǎn)不同。高年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過程中，低年級(jí)的學(xué)生可以進(jìn)行參觀認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。一般以20個(gè)學(xué)生為一組，設(shè)有組長。根據(jù)施工環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)有小組長，完成一個(gè)空間鋼筋混凝土框架縮尺模型生產(chǎn)。

“T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式實(shí)施伊始，獲得了很好的效果，學(xué)生的收獲很大，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）學(xué)生的主觀能動(dòng)性得到了發(fā)揮，學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)?！癟-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式的參與性強(qiáng)，能使學(xué)生充分體會(huì)到成就感，激發(fā)學(xué)生的興趣。

（2）學(xué)生動(dòng)手能力和毅力得到鍛煉

生產(chǎn)實(shí)習(xí)涉及的內(nèi)容多、周期長，學(xué)生動(dòng)手能力得到鍛煉，使他們體會(huì)到土木工程專業(yè)的實(shí)踐性特點(diǎn)。

（3）加深對(duì)土木工程知識(shí)的理解

使學(xué)生建立知識(shí)體系的概念，加深了土木工程的基本概念的整體性理解。因?yàn)檎麄€(gè)生產(chǎn)過程涉及的內(nèi)容很多，并要逐個(gè)付諸實(shí)踐，使課堂知識(shí)得到了應(yīng)用，從而加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。

（4）學(xué)生的協(xié)作能力得到了提高

在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，大量的工作需要組員間分工合作共同完成，從而使他們的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力得到鍛煉。

（5）提高了教師的操作能力

通過幾年“T-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式的開展和廣大教師的參與，提高了我院教師的施工操作能力。

（6）提高了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣

通過學(xué)生之間互相指導(dǎo)、互相討論、互相幫助，熟悉已學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)未注意到的知識(shí)點(diǎn)，體會(huì)理論學(xué)習(xí)和工程實(shí)際操作之間的區(qū)別和聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣。

5 結(jié)語

在市場經(jīng)濟(jì)條件下，類似土木工程等專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)面臨極大的挑戰(zhàn)?！癟-WOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式讓學(xué)生親自動(dòng)手，通過團(tuán)結(jié)協(xié)作進(jìn)行綁鋼筋、支模、混凝土拌和、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)和拆模，使學(xué)生對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程和基本構(gòu)成有了直接印象；通過對(duì)施工模擬軟件的操作，學(xué)生模擬了不同工程的施工，熟悉了各種不同施工工程的環(huán)節(jié)和要求；通過操作、互相檢查、討論及老師答疑，學(xué)生熟悉了混凝土工程的施工要求；通過幾年“TWOD”生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式的開展和廣大教師的參與，提高了我院教師的施工操作能力。

[1]程鵬環(huán).土建類專業(yè)分散性生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式探索[J].高等建筑教育，2011，20（4）：136-139.

[2]楊連發(fā)，周婭，廖維奇，等.工科類生產(chǎn)實(shí)習(xí)現(xiàn)狀及實(shí)習(xí)模式改革探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011（1）：90-92.

[3]梁青，方強(qiáng)，張繼榮.創(chuàng)建校內(nèi)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地,努力提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量[J].西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，11（6）：138-140.

[4]張顯，曹全喜.生產(chǎn)實(shí)習(xí)的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011（4）：151-154.

[5]吳飛飛.構(gòu)建生產(chǎn)實(shí)習(xí)質(zhì)量體系的若干要素[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2009，12（2）：8-10.“T-WOD"Mode of Production Practice for Civil Engineering

YUE Jianwei,BAO Peng,LIU Qingshan,HE Ziqi,XU Anquan
（School of Civil Engineering and Architecture Henan University,Kaifeng 475000,China）

“T-WOD"mode of production practice,adopts the combination of the virtual and reality,solves prac?tical problems:more students and less internship units.The model's implementation improves the students'prac?tical ability and the team cooperation ability,stimulates students interest in learning,at the same time,makes up for the lack of practical work experience for young teachers.

civil engineering;“T-WOD”;production practice;combination of the virtual and reality

TU 443

A

1673-2928（2015）06-0094-05

（責(zé)任編輯：王彥永）

2015-09-19

河南大學(xué)2010教學(xué)改革項(xiàng)目階段性成果。

岳建偉（1971-），男，河南駐馬店人，博士，河南大學(xué)土木建筑學(xué)院教授，主要研究方向：工程防災(zāi)減災(zāi)及軟土地基處理。