施工技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)動(dòng)態(tài)教學(xué)模式研究與實(shí)踐★

張文江 方有亮 郄祿文 杜二霞

(河北大學(xué)建筑工程學(xué)院，河北 保定 071002)

施工技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)動(dòng)態(tài)教學(xué)模式研究與實(shí)踐★

張文江 方有亮 郄祿文 杜二霞

(河北大學(xué)建筑工程學(xué)院，河北 保定 071002)

結(jié)合施工技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀，從分模塊構(gòu)建教學(xué)分項(xiàng)、虛實(shí)結(jié)合、因材施教等方面，闡述了實(shí)訓(xùn)平臺(tái)動(dòng)態(tài)教學(xué)模式的基本思路，解決了該課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)的難題，激發(fā)了師生的創(chuàng)造性思維。

施工技術(shù)課程，實(shí)踐教學(xué)，虛擬仿真技術(shù)，教學(xué)模式

0 引言

“施工技術(shù)”是土木工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。該課程知識(shí)點(diǎn)繁雜、覆蓋面廣，并且專業(yè)知識(shí)的綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)，因而存在學(xué)習(xí)難度大，理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作不能有效結(jié)合的客觀問(wèn)題。值得注意的一點(diǎn)：作為普通高等院校的大部分畢業(yè)生就業(yè)通常直接面向工程建設(shè)單位從事施工技術(shù)和施工管理方面的工作。因此，施工技術(shù)課程對(duì)畢業(yè)生夯實(shí)實(shí)用技能功底有重要的意義?；谡n程的特點(diǎn)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是施工技術(shù)課程的關(guān)鍵。施工技術(shù)課程教學(xué)改革的突破點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)改革。

1 目前施工技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀

施工技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)兩個(gè)方面的內(nèi)容。目前，專業(yè)理論與工程實(shí)踐兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)存在相互脫節(jié)普遍現(xiàn)象，成為課程教學(xué)提升難以克服的障礙。問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下方面。

1.1 課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)對(duì)接困難

在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)上很多高校的運(yùn)行方式不盡相同。有的單獨(dú)設(shè)立實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)(或者實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié))，有的則與生產(chǎn)實(shí)習(xí)結(jié)合起來(lái)。無(wú)論采取何種方式，實(shí)訓(xùn)教學(xué)(或者實(shí)驗(yàn)教學(xué))應(yīng)當(dāng)作為實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重中之重。首先，從實(shí)習(xí)的最終效果來(lái)看，僅僅停留在對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)啟蒙教育和認(rèn)知過(guò)程的水平。此外，實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)依據(jù)不同院校的教學(xué)計(jì)劃有不同的學(xué)時(shí)和時(shí)間安排。某一個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度情況很難與教學(xué)計(jì)劃進(jìn)度完全對(duì)接，盡管可以通過(guò)增加實(shí)習(xí)基地的數(shù)量來(lái)彌補(bǔ)，但是也不能從根本上解決這個(gè)問(wèn)題。因此，在實(shí)踐教學(xué)方面不能過(guò)度依賴項(xiàng)目工地，應(yīng)該另辟蹊徑，尤其應(yīng)該在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)多下功夫。

1.2 實(shí)踐教學(xué)需要更多的投入

實(shí)踐教學(xué)無(wú)論從實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)任何一個(gè)方面講都需要較大的人力、物力和資金投入。從持續(xù)發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)不僅需要加大投入，還需要雙方的長(zhǎng)期磨合，而不能采用“游擊戰(zhàn)法”，打一槍換一個(gè)地方。不是所有工程項(xiàng)目的工地都適于作為實(shí)習(xí)工地，如果沒(méi)有好的工程示范以及教師或者工程師的正確引導(dǎo)，教學(xué)效果有可能適得其反。其中，實(shí)訓(xùn)教學(xué)的最基本要求必須搭建以一定的教學(xué)素材資源庫(kù)為基礎(chǔ)的教學(xué)平臺(tái)。資源庫(kù)包括圖片、動(dòng)畫(huà)、錄像，以及相應(yīng)的教學(xué)軟件、實(shí)體教具、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)訓(xùn)基地。從文獻(xiàn)資料的調(diào)查來(lái)看，教學(xué)投入重點(diǎn)基本放在圖片、動(dòng)畫(huà)、錄像、教學(xué)軟件、實(shí)體教具幾個(gè)方面，而忽略了學(xué)校自身實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地的建設(shè)。此外，從實(shí)訓(xùn)教學(xué)的過(guò)程看，實(shí)體教具、教學(xué)設(shè)備和工具的損耗比較大。一方面是由于學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足造成；另一方面就是實(shí)訓(xùn)過(guò)程的正常磨損。因此，實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的改革還應(yīng)當(dāng)著眼于節(jié)約降耗，多采用低成本、可循環(huán)使用的材料和工具。

1.3 教學(xué)效果參差不齊

實(shí)訓(xùn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)包括“認(rèn)知”和“踐行”兩個(gè)層面的教學(xué)任務(wù)。目前的實(shí)訓(xùn)教學(xué)多側(cè)重于認(rèn)知過(guò)程；而忽視了踐行的過(guò)程。這里談到的“踐行”應(yīng)當(dāng)有別于“照方抓藥”和“按部就班”。另外，不同教學(xué)模塊，實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)完成的效果不盡相同。對(duì)于可操作性強(qiáng)的模塊，如測(cè)量、砌筑和裝飾工程的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，比較容易實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)際操作；但是如腳手架、模板、土方、結(jié)構(gòu)安裝等工作，實(shí)現(xiàn)學(xué)生上手操作比較困難。這些方面是實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革應(yīng)當(dāng)考慮的問(wèn)題。

1.4 虛擬仿真教學(xué)的羈絆

虛擬仿真教學(xué)是解決實(shí)踐教學(xué)難題的一個(gè)有效途徑。包括教學(xué)軟件和工具軟件。就目前的應(yīng)用情況來(lái)看，尚不能獨(dú)立地解決實(shí)踐教學(xué)的諸多問(wèn)題。原因包括以下方面：一方面，教學(xué)軟件多采用固定的教學(xué)情境和模塊，教學(xué)流程單一，內(nèi)容過(guò)于死板。作為基礎(chǔ)的認(rèn)知教學(xué)尚可，用于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維有些力不從心。另一方面，大型的工具軟件操作復(fù)雜，學(xué)習(xí)需要一個(gè)過(guò)程，需要學(xué)生額外投入時(shí)間和精力；而小型工具軟件綜合性又不強(qiáng)，多側(cè)重某個(gè)方面的工程問(wèn)題，不能一攬子解決。因此，虛擬仿真教學(xué)的硬件和軟件條件準(zhǔn)備、大量時(shí)間和精力的投入會(huì)使本來(lái)學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)較重的學(xué)生望而卻步，同時(shí)兼收并蓄的方式會(huì)加大資金投入，也會(huì)使學(xué)校教學(xué)改革躊躇不前。

2 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)動(dòng)態(tài)教學(xué)模式的基本思路

2.1 分模塊構(gòu)建教學(xué)分項(xiàng)

構(gòu)建實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程多模塊動(dòng)態(tài)組合體系，一攬子實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)、不同工況下的模塊化組合教學(xué)過(guò)程。課程框架圖如圖1所示。這樣可以根據(jù)項(xiàng)目的具體情況組合相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)模塊，整合相關(guān)的資源并采用適合的實(shí)訓(xùn)方式。不但能使實(shí)習(xí)內(nèi)容系統(tǒng)化、多樣化，而且鍛煉了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的興趣取向和發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng)。

2.2 虛實(shí)結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短

虛擬仿真技術(shù)、縮尺實(shí)體教具和試驗(yàn)場(chǎng)地的結(jié)合應(yīng)用是實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的關(guān)鍵。把虛擬的過(guò)程與實(shí)體教具相結(jié)合，把死板的教具做成靈活的棋子，不但把方案做活，而且激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。從減少投入的角度考慮，虛擬仿真技術(shù)著重解決系統(tǒng)化的問(wèn)題，用縮尺實(shí)體教具解決構(gòu)造細(xì)節(jié)問(wèn)題。比如腳手架工程、模板工程的實(shí)訓(xùn)如果在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行存在很多管理和安全問(wèn)題。在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上通過(guò)虛擬仿真技術(shù)、縮尺實(shí)體教具和校內(nèi)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的有機(jī)結(jié)合，采用動(dòng)態(tài)教學(xué)模式則可以比較輕松的解決上述難題。此外，實(shí)訓(xùn)平臺(tái)教學(xué)效果也需要教師在多媒體課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，在實(shí)訓(xùn)案例策劃、軟件培訓(xùn)及應(yīng)用、教具設(shè)計(jì)及試驗(yàn)場(chǎng)地的準(zhǔn)備和工況設(shè)置等實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備工作方面多下功夫。實(shí)訓(xùn)具體運(yùn)行方式如圖2所示。

2.3 因地制宜，因材施教

由于實(shí)訓(xùn)條件的限制，一些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一般被看作很難在學(xué)校

環(huán)境下完成。而動(dòng)態(tài)教學(xué)模式不是在一種教學(xué)情境下完成一個(gè)教學(xué)任務(wù)，而是在虛擬仿真、縮尺實(shí)體教具、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地三種情境下完成。教師可以根據(jù)教學(xué)任務(wù)的需要將實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行分解，通過(guò)在三種情景間進(jìn)行有機(jī)地變換來(lái)完成整個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。通過(guò)這樣的教學(xué)模式就能夠完成所有的實(shí)訓(xùn)課程任務(wù)。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施方式見(jiàn)圖3。

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目難以實(shí)施的另一個(gè)障礙是材料和場(chǎng)地。大量的實(shí)體材料消耗成本對(duì)于教學(xué)任務(wù)是無(wú)法承受的，因而必須尋求其他低成本或者可循環(huán)使用的材料作為替代品。比如鋼筋可以用鐵絲；鋼管可以用塑料管；模板可以用擠塑板；木方可以用硬紙板加工；實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地可以通過(guò)科學(xué)地設(shè)計(jì)和修改實(shí)訓(xùn)方案，盡可能利用校內(nèi)的已有場(chǎng)地，比如運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、空地甚至是校園本身。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的完成也是教師、學(xué)生創(chuàng)造性能力的表達(dá)，以及低能耗、可持續(xù)發(fā)展思想的傳承。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合以上所述，基于客觀教學(xué)條件，打破固有的思想束縛，“因地制宜”地解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)的難題是動(dòng)態(tài)教學(xué)模式的基本指導(dǎo)思想。在教學(xué)過(guò)程中，更多地激發(fā)教師和學(xué)生的創(chuàng)造性思維，把實(shí)訓(xùn)教學(xué)從認(rèn)知過(guò)程變?yōu)閯?chuàng)作過(guò)程。

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Research and practice of dynamic teaching mode of construction technology course training platform★

Zhang Wenjiang Fang Youliang Qie Luwen Du Erxia

(CivilEngineeringSchool,HebeiUniversity,Baoding071002,China)

Combining with the current situation of construction technology course practice teaching link, from the module construction teaching subentry, virtuality and reality combination, individualized teaching and other aspects, elaborated the basic idea of dynamic training mode of teaching platform, solved the problems of practical teaching link of the course, stimulated the creative thinking of teachers and students.

construction technology course, practice teaching, virtual simulation technology, teaching mode

1009-6825(2017)05-0233-02

2016-12-03

張文江(1968- )，男，博士，副教授

G642.0

A

★：河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2015GJJG006)；河北大學(xué)教學(xué)改革研究課題(項(xiàng)目編號(hào)：JX08-ZD-15)