五年制高職建筑工程技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)信息化手段應(yīng)用研究

[摘 要] 隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，企業(yè)對人才的崗位能力要求也越來越高，探討了教學(xué)實(shí)訓(xùn)在人才培養(yǎng)方面的重要性，通過對建筑工程技術(shù)專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在問題的分析，借助先進(jìn)的信息化技術(shù)手段如網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺、實(shí)訓(xùn)軟件開發(fā)、視頻、動畫等，來優(yōu)化調(diào)整實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量。

[關(guān) 鍵 詞] 五年制高職；建筑工程技術(shù)；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；信息化

[中圖分類號] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）36-0064-02

一、傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的問題

實(shí)訓(xùn)教學(xué)是建筑工程技術(shù)專業(yè)課程體系中非常重要的課程。為了適應(yīng)我國建筑市場崗位能力的要求，五年制高職學(xué)校建筑工程技術(shù)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)要突出其先進(jìn)性、實(shí)用性，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，熟悉實(shí)際工作環(huán)境，讓學(xué)生畢業(yè)后能直接上崗，在時間上做到無縫對接。因此，實(shí)訓(xùn)教學(xué)是建筑工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。而在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)以無法適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求，當(dāng)前建筑工程技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式無法達(dá)到預(yù)期的實(shí)訓(xùn)效果

在傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中基本還是按照實(shí)訓(xùn)老師前面講，學(xué)生在老師后面跟著做的實(shí)訓(xùn)方法。這種方法造成學(xué)生對老師在學(xué)習(xí)上的完全依賴，無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立思考的能力。例如，在施工技術(shù)課程中，一根鋼筋混凝土梁施工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，教師一開始給定梁的配筋位置和配筋數(shù)量，學(xué)生完全按照老師給定的條件進(jìn)行鋼筋綁扎，缺失了梁配筋設(shè)計的環(huán)節(jié)，學(xué)生缺乏動腦分析，教學(xué)效果較差。

（二）實(shí)訓(xùn)的理論教學(xué)難度大

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程中，需要突出學(xué)生獨(dú)立完成結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，需要學(xué)生掌握建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論知識，這對五年制高職的學(xué)生來說難度較大，如果去掉結(jié)構(gòu)設(shè)計的部分，又喪失了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實(shí)訓(xùn)教學(xué)的意義。例如，在建筑桁架模型設(shè)計實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，需要對不同方案進(jìn)行受力分析，然后選擇最優(yōu)的設(shè)計方案，根據(jù)最優(yōu)方案進(jìn)行桁架模型的制作，這對學(xué)生來說難度很大。

（三）實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生評價體系單一，評價效果較差

在傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，往往只對學(xué)生的最后實(shí)訓(xùn)作品進(jìn)行評價，而過程性評價較少，這種評價體系導(dǎo)致老師無法及時發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的問題，使學(xué)生的實(shí)訓(xùn)操作出現(xiàn)多次的無謂重復(fù)，既浪費(fèi)時間，又降低學(xué)習(xí)效率。

（四）實(shí)訓(xùn)耗材較大，成本較高

由于實(shí)訓(xùn)教學(xué)中需要模擬實(shí)際建筑生產(chǎn)過程并制作成品，因此實(shí)訓(xùn)耗材較大，而設(shè)計類的實(shí)訓(xùn)教學(xué)尤為突出。例如，在建筑桁架設(shè)計實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，需要把可選的設(shè)計方案按照圖紙依次制作模型，根據(jù)加載試驗(yàn)選擇出最優(yōu)的桁架設(shè)計方案，因此耗費(fèi)的模型材料較多，成本較高。

二、信息化教學(xué)手段在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

針對以上傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問題，可以通過先進(jìn)的信息化手段來解決，實(shí)訓(xùn)效果將大大改善。

（一）使用信息化手段打破傳統(tǒng)教學(xué)模式

通過學(xué)校自主開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)交互學(xué)習(xí)平臺，教師在實(shí)訓(xùn)的每個環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)教學(xué)，學(xué)生在各環(huán)節(jié)任務(wù)中，自主進(jìn)行實(shí)訓(xùn)模型的設(shè)計、方案的選擇、模型的制作等，真正體現(xiàn)教學(xué)中突出以教學(xué)為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中通過模擬任務(wù)情境，讓學(xué)生進(jìn)入任務(wù)角色；同時在教學(xué)中可穿插于實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)相關(guān)的小游戲、視頻、動畫等信息教學(xué)手段，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生對實(shí)訓(xùn)課程的興趣。在網(wǎng)絡(luò)平臺中，師生可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互動交流，教師可以及時解決學(xué)生提出的問題。每個小組學(xué)生可以自由討論、優(yōu)化實(shí)訓(xùn)方案，在學(xué)生系統(tǒng)中提交實(shí)訓(xùn)各環(huán)節(jié)的任務(wù)作業(yè)，教師對階段性作業(yè)進(jìn)行及時反饋和評價，修正實(shí)訓(xùn)方案的不足，保證學(xué)生最終實(shí)訓(xùn)作品的質(zhì)量。

（二）使用學(xué)校自主開發(fā)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件

學(xué)生實(shí)訓(xùn)模型進(jìn)行虛擬承載測試，優(yōu)化設(shè)計方案，避開了復(fù)雜的實(shí)訓(xùn)模型的理論計算，又能達(dá)到實(shí)訓(xùn)的效果，解決了實(shí)訓(xùn)理論教學(xué)的難題，教學(xué)的效果良好。由于模型設(shè)計和優(yōu)化都可在實(shí)訓(xùn)軟件中進(jìn)行，避免了因設(shè)計不足導(dǎo)致模型制作多次返工，浪費(fèi)時間，浪費(fèi)材料的情況，大大節(jié)約了實(shí)訓(xùn)材料的消耗。

三、實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程設(shè)計實(shí)例

以綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程中“建筑桁架模型設(shè)計”為例，運(yùn)用信息化手段進(jìn)行教學(xué)過程設(shè)計，具體如下：

（一）教學(xué)設(shè)計思路

在“建筑桁架模型設(shè)計”中，采用任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式，在實(shí)訓(xùn)教室，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，橋梁小游戲、三維交互軟件，營造自主探究的學(xué)習(xí)空間、生動有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)建筑桁架模型的設(shè)計、制作、加載的技能操作訓(xùn)練。

（二）教學(xué)過程設(shè)計

1.課前準(zhǔn)備

課前，學(xué)生登錄學(xué)校自主開發(fā)的交互學(xué)習(xí)平臺觀看視頻、課件等學(xué)習(xí)資料進(jìn)行準(zhǔn)備，如圖1所示。課程開設(shè)之初，在學(xué)習(xí)平臺上發(fā)布手機(jī)版橋梁構(gòu)造者小游戲如圖2所示，要求學(xué)生通過初級關(guān)卡，為課堂練習(xí)奠定基礎(chǔ)。同時，教師在學(xué)習(xí)平臺上布置工程調(diào)研作業(yè)，學(xué)生利用周末時間實(shí)地考察桁架結(jié)構(gòu)橋梁，了解桁架結(jié)構(gòu)在實(shí)際橋梁中的應(yīng)用。教學(xué)前，利用1907年魁北克大橋事故的視頻短片創(chuàng)設(shè)情境，如圖3所示。觀看視頻后要求學(xué)生分組討論，查閱資料了解魁北克大橋的事故原因。通過視頻激發(fā)學(xué)生責(zé)任感，讓學(xué)生認(rèn)識到行業(yè)的特殊性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)意識。并要求學(xué)生編寫原因報告上傳至學(xué)習(xí)平臺。

2.情境導(dǎo)入

課堂上，學(xué)生通過小組匯報討論，歸納出魁北克大橋破壞的主要原因是設(shè)計原因，接下來，教師布置本次實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)：通過橋梁游戲軟件為本校后花園小橋設(shè)計一個桁架結(jié)構(gòu)橋梁方案，帶領(lǐng)學(xué)生分析任務(wù)，明確跨度、承載力、模型比例等具體要求。利用真實(shí)項(xiàng)目任務(wù)創(chuàng)設(shè)情境，同時將學(xué)生分成三組，利用小組競爭的方式調(diào)動學(xué)生的積極性。

3.任務(wù)實(shí)施

（1）模型初步設(shè)計。學(xué)生通過學(xué)習(xí)平臺領(lǐng)取電子任務(wù)單，明確跨度、承載力、模型比例等具體要求。明確任務(wù)要求后，學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行橋梁構(gòu)造小游戲闖關(guān)，加深難度。學(xué)生設(shè)計的橋梁要滿足承載力和造價兩方面要求才能過關(guān)。通過小游戲闖關(guān)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過多個關(guān)卡的練習(xí)為學(xué)生的初步設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。同時，教師共享學(xué)生學(xué)習(xí)成果，供學(xué)生進(jìn)行交流討論，突出教學(xué)重點(diǎn)。接下來，教師通過在線測試了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。平臺及時反饋學(xué)生成績，教師根據(jù)反饋數(shù)據(jù)調(diào)整小組成員以均衡各組實(shí)力。在小組成員共同討論下，學(xué)生利用CAD繪圖軟件制作設(shè)計圖。

（2）模型設(shè)計優(yōu)化。學(xué)生通過學(xué)校自主開發(fā)的桁架實(shí)訓(xùn)軟件（如圖4所示），對所設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析：在軟件中學(xué)生可以選擇桿件搭設(shè)模型，搭設(shè)后輸入荷載點(diǎn)擊內(nèi)力分析，學(xué)生便可以獲知每根桿件的內(nèi)力、拉壓情況，系統(tǒng)自動顯示最不利桿件。利用軟件承載測試功能，學(xué)生可以獲知模型的理論承載力，從而優(yōu)化設(shè)計方案。桁架實(shí)訓(xùn)軟件能將將復(fù)雜的內(nèi)力分析直觀，生動地展示在學(xué)生面前，突破了實(shí)訓(xùn)理論教學(xué)的難點(diǎn)。

（3）桁架模型制作。為了驗(yàn)證優(yōu)化后的桁架設(shè)計方案滿足項(xiàng)目任務(wù)的要求，學(xué)生制作桁架模型并進(jìn)行承載力測試，如圖5和圖6所示。通過承載測試，來驗(yàn)證桁架模型承載力是否滿足要求。

（三）教學(xué)效果

“建筑桁架模型設(shè)計”是把基本力學(xué)原理進(jìn)行綜合運(yùn)用并進(jìn)行方案設(shè)計的一個學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生完成起來有一定難度，信息化教學(xué)手段在此實(shí)訓(xùn)中發(fā)揮了重要的作用。實(shí)體模型制作更是起到了無可替代的作用，通過學(xué)生的課堂表現(xiàn)及課后作業(yè)可以看出，學(xué)生對桁架的理解無論是形式、桿件受力狀態(tài)、力學(xué)原理的運(yùn)用還是實(shí)際動手能力操作都較往屆學(xué)生有很大的提高，但從職業(yè)崗位的要求來看，還有一定的差距，將在后續(xù)的桁架模型設(shè)計任務(wù)的學(xué)習(xí)過程中注重對學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，進(jìn)一步提高學(xué)生的動手能力和運(yùn)用力學(xué)知識分析問題解決問題的能力。

總的來說，隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化教學(xué)手段在建筑工程技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用效果顯著：以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺、橋梁設(shè)計小游戲、三維交互軟件、FLASH動畫等多種信息技術(shù)支撐，通過理論與實(shí)操相結(jié)合，幫助學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”，利用信息化手段突破教學(xué)重難點(diǎn)。真正實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)資源數(shù)字化、學(xué)習(xí)內(nèi)容趣味化、學(xué)習(xí)工具智能化、學(xué)習(xí)評價多元化。

參考文獻(xiàn)：

[1]席東梅.決賽南京：助力技術(shù)技能人才培養(yǎng) 促進(jìn)職業(yè)教育現(xiàn)代化：2014年全國職業(yè)院校信息化教學(xué)大賽在南京舉辦[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2014（34）.

[2]尤東升.淺析實(shí)訓(xùn)教學(xué)的信息化[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008（4）.

[3]馬金成.實(shí)施素質(zhì)教育與實(shí)訓(xùn)課改革的探索[J].高等建筑教育，2007（1）.