基于互聯網+的土木工程生產實習教學改革及實踐

張愛莉 華建民 王志軍

摘要：針對土木工程生產實習傳統(tǒng)教學模式存在的諸多問題與不足，通過規(guī)范生產實習課程文件，借助互聯網和信息技術，完善生產實習各個教學環(huán)節(jié)，形成基于互聯網+的土木工程生產實習過程管理和質量控制教學新模式，實現了學生實習成果的實時分享與教師實時跟蹤指導和管理，強化實踐性教學與理論教學的融合，對提高學生工程實踐能力具有積極的作用。

關鍵詞：土木工程;互聯網+;生產實習;BIM實驗室;信息技術

中圖分類號：G6420;TU ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1005-2909（2019）05-0124-10

土木工程生產實習是土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中的重要環(huán)節(jié)。其目的是通過生產實踐，引導學生深入學習土木工程施工技術和組織原理，并通過實踐驗證、鞏固、深化所學的理論知識，擴大學生專業(yè)視野，增強感性認識，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，為畢業(yè)從事專業(yè)工作奠定良好的基礎。

一、土木工程生產實習教學現狀和存在問題

近年來，高校土木工程專業(yè)招生人數不斷增加，引發(fā)的生產實習問題也日益突出。由于實習現場的安全和管理等諸多原因，大部分施工單位不愿意接收學校集中組織的實習學生，聯系實習場地一直是教學的一大難題。 為此，目前重慶大學土木工程學院土木工程生產實習的主要形式是分散實習。學生在第六學期末的暑期，持學院開具的生產實習介紹信，前往自行聯系的實習單位報到，以工地基層技術人員助手的身份，參加工地生產業(yè)務活動和技術管理工作，并適當參加班組生產勞動。整個實習為期四周，學生返校后提交實習日記和實習報告，學院通過答辯的方式檢驗學生生產實習的效果?？傮w來看，這種生產實習基本是“散放羊”狀態(tài)，在教學模式及管理方法上存在許多問題與不足，主要體現在以下幾個方面[1-3]。

（一）生產實習與理論教學難以融合

由于生產實習教學時間相對固定，實習周期短，而工程建設周期普遍較長，要聯系到符合教學要求的實習工地非常困難。學生在一個月的實習期間只能了解部分施工環(huán)節(jié)，無法體驗和參與一個完整的施工過程，學習內容有欠缺。此外，目前學生實習期間除完成實習日記外，無特定學習任務和目標，學生也無能力在工地承擔實質性工作，現場工程技術人員也無義務對學生進行深入指導，因此學生在工地實習的普遍狀態(tài)是走馬觀花，無所事事。學生的實習日記也多是抄資料或記流水賬，很難將生產實習與理論教學內容融會貫通，要達到通過生產實習來增強實踐能力的目的更是無從談起。

（二）教師與學生溝通困難，學生也很難做到共享實習成果

土木工程專業(yè)生產實習，大多是學生通過家長的社會關系聯系實習單位，或者通過應聘到某單位進行實習，實習地點分散于全國各地，指導教師無法到各地現場指導，不能及時掌握學生的實習進度，了解學生實習的階段性成果，更不能及時跟蹤指導。由于教師的指導和管理不到位，實習效果也難以及時評判。

此外，受各種因素影響，部分學生學習目標不明確，自主探究的意識不強，缺乏吃苦耐勞的精神，自我管理能力較弱，對實習也不夠重視。加上工地條件相對簡陋，施工過程也相對機械乏味，學生對實習興趣不大，在實習時間找工作或復習考研等現象較普遍，實習時間得不到充分保障，教師也無法跟蹤管理。

學生分散于全國各地，所到的實習單位和工地不同，工程進展的階段也不一樣，每個學生只能學習自己接觸的那部分內容;實習期間學生之間無法及時交流，共享實習收獲，缺乏系統(tǒng)化的成果共享方式，學生實習收獲十分有限。

（三）實習成績評定難以量化

盡管實習任務書有具體的實習成果要求，但實際上難以進行定量的考核，教師往往依據學生提交的實習日記和實習報告進行成績評定。這種方式片面強調實習成果，忽視了實習過程，不能準確反映學生的實際操作技能，且無法杜絕抄襲實習日記和實習報告等弄虛作假的現象。此外，實習期間學校指導教師不能與學生朝夕相處，無法對實習質量進行監(jiān)管，因此，實習成績的評定大多帶有“印象分”的色彩。

基于以上原因，如何對學生的實習進行全過程的監(jiān)督管理和指導？如何讓學生在工地實習真正學有所獲？如何讓生產實習與理論教學進行融合？如何建立一種公平公正而又客觀的生產實習評價體系？這些都是目前土木工程專業(yè)生產實習教學面臨的迫切需要解決的問題。

針對以上問題，本文提出基于互聯網+的土木工程生產實習過程管理和質量控制教學新模式，旨在借助互聯網和信息技術，完善生產實習教學實踐的各個環(huán)節(jié)，形成滿足人才培養(yǎng)需要且具備可操作性的生產實習教學管理體系和評價方式。

二、基于互聯網+的土木工程生產實習過程管理和質量控制教學新模式

（一）規(guī)范生產實習課程文件

結合互聯網對生產實習學習和指導方式的影響和改變，通過修訂、整合、優(yōu)化教學任務書和指導書，對實習內容、實習方法、考核方式及成績評定標準等進行調整，形成適應信息化時代，能夠鞏固專業(yè)知識、提高實踐技能和工程素質、實現專業(yè)培養(yǎng)目標的規(guī)范性實習教學管理文件。

（二）形成理論與實踐一體化的生產實習教學體系

通過改革生產實習教學內容、教學模式及教學組織方式，利用BIM實驗室輔助教學，利用互聯網進行教學組織和管理，并將生產實習與土木工程施工、高層建筑施工、工程項目管理、畢業(yè)設計等相關課程進行融合，形成理論與實踐一體化的教學體系。具體做法就是在任務書里設定一些承前啟后的任務，讓學生在實習期間利用BIM實驗室云平臺軟件或各類施工專業(yè)軟件來完成。這種方式不僅能讓學生鞏固和拓展土木工程施工課程知識，而且能為后續(xù)課程高層建筑施工、工程項目管理、畢業(yè)設計等做好鋪墊。在任務完成的過程中，學生可以運用并熟悉各類專業(yè)軟件，對實踐能力的提升大有幫助。

（三）建立基于互聯網+的土木工程生產實習教學管理新模式

互聯網+的土木工程生產實習教學，即利用信息通信技術以及互聯網平臺，讓互聯網與教學深度融合，形成生產實習教學新模式。具體做法就是利用贊學網（土木工程生產實習指導平臺）、QQ群、微信群等平臺和工具，實現教師實時跟蹤指導教學，學生實習成果也能實時分享，從而形成基于互聯網+的土木工程生產實習教學管理新模式。

（四）構建終結性與過程性評價相結合的生產實習評價體系

針對以往以實習日記、實習報告以及實習答辯進行成績評定的弊端，借助互聯網，構建終結性評價與過程性評價相結合、考核方法多元化、考核內容合理化的課程教學評價新體系。

三、基于互聯網+的土木工程生產實習管理和質量控制教學方法的具體實施

（一） 借助BIM實驗室對生產實習進行輔助教學

將BIM技術應用到施工生產實習中，不僅能解決傳統(tǒng)生產實習模式存在的實習時間短、內容不完整等問題，還能使學生對施工全過程有所了解，對提高實習效果具有重要的意義。此外，將BIM技術應用于生產實習也是整合信息技術與實踐課程的一種嘗試，為實踐教學提供了新的路徑。

目前重慶大學土木工程學院已建立BIM實驗室，實驗室配備了大量的專業(yè)軟件，學生通過登錄云平臺（圖1），便可以使用云平臺中的各種專業(yè)軟件進行學習（表1）[4] 。

1.施工虛擬仿真實訓軟件在生產實習中的應用

實習周期短，而工程建設周期普遍較長，要聯系到符合教學要求的實習工地非常困難。許多學生在整個實習期間只能了解某一施工過程的部分環(huán)節(jié)，無法體驗和參與一個完整的建筑施工過程。通過施工虛擬仿真實訓軟件可以彌補上述不足。學生在實習期間，可通過云平臺登錄建筑仿真實訓平臺，學習各種施工工藝和參與各個流程。

實驗室目前的施工虛擬仿真軟件包含測量、道橋、土建施工等93個施工工藝虛擬仿真模塊，基本涵蓋土木工程施工課程的主要內容（圖2）。虛擬仿真模塊生動形象地還原了施工過程，以三維可視化展示施工場景，學生能身臨其境地使用各種工具和材料進行操作，從整體到局部細致體驗施工工藝技巧和管理過程，深度理解工藝原理，并完成相關知識的習題練習，真正做到動手動腦，極大地提高了學生的學習興趣和學習效率（圖3）。

學生完成各項學習任務之后，指導教師可以通過施工虛擬仿真后臺管理考核平臺對學生的學習情況進行評價（圖4）。

2.施工現場平面布置圖設計軟件

魯班場布是一款用于建設項目臨建設施科學規(guī)劃的場地設計三維建模軟件，內嵌豐富的辦公生活、綠色文明、臨水臨電、安全防護等參數化構件，可快速建立三維施工總平面圖模型，自動計算場布構件工程量，精確統(tǒng)計所需材料用量。學生在實習期間，可通過云平臺使用魯班場布軟件，繪制實習工地現場三維總平面圖模型（圖5），同時學會利用軟件完成材料用量統(tǒng)計等（圖6）。為了確保學生能夠完成此項工作，可要求學生在生產實習答辯時用工地現場三維總平面圖模型進行實習工地的概況介紹，以此對學生的生產實習情況進行檢查和考核。

3.翰文軟件

翰文軟件是專門制作施工進度計劃（圖7）、施工現場平面布置圖（圖8）以及施工方案和標書（圖9）的一款軟件，其功能強大，操作簡單易學。該軟件提供了大量的專業(yè)素材和資源，方便學生短時間內學會編制標書和完成施工組織設計。軟件還能與市場上常用的預算軟件實現接口，直接從預算軟件中導入工程量、資源耗量等，可使工程進度中的資源分配和工期安排更科學合理。其提供的資源分析的功能，又能為編制計劃提供依據。

通過修訂生產實習任務書，要求學生根據所在工地的實際情況，利用翰文或其他工具軟件完成專項施工方案或單位工程施工組織設計，專項施工方案或單位施工組織設計中的進度計劃和施工現場平面布置圖也可以利用軟件進行繪制。一方面通過任務要求，迫使學生在生產實習期間帶著目的在現場主動學習、觀察不同施工工藝、施工設備及施工組織方式，改變學生在工地實習沒有任務和學習目標而無所事事的狀態(tài);另一方面學生在生產實習期間學習使用各種施工工具軟件，為實習結束返校學習高層建筑施工、工程造價、工程項目管理及畢業(yè)設計等課程做好鋪墊。

4. 品茗建筑安全計算軟件

品茗建筑安全計算軟件（圖10）將施工安全技術和計算機科學有機結合起來，針對施工現場的特點和要求，依照有關國家規(guī)范和地方規(guī)程，根據常用的施工現場安全設施的類型進行計算和分析，為施工技術人員編制安全設施專項施工方案，以及為施工企業(yè)安全技術管理提供便捷的計算工具。

品茗安全計算軟件能夠同時生成規(guī)范的安全計算書、專項施工組織方案，包含腳手架工程、模板工程、臨時工程、爆破工程、塔吊計算、降排水工程、起重吊裝、冬期施工、混凝土工程、鋼結構工程、基坑工程、垂直運輸設施、施工圖等13大計算模塊，以及157個計算單元，適合施工技術人員、總工、項目技術負責人、監(jiān)理和安全監(jiān)督機構的技術工程師等使用。

在生產實習過程中，指導教師可以根據學生所在工地的情況，指導學生選擇一個合適的模塊，例如腳手架模塊，要求學生根據現場腳手架的搭設類型和參數，生成一個腳手架專項施工方案。這一任務同樣可以通過修訂生產實習任務書進行明確，如此一來，學生實習期間就可以帶著任務，借助云平臺或工地項目上安裝的各類施工用工具軟件，主動接觸、學習和掌握軟件的運用。在完成實習任務的同時，還可以做一些具體工作，對提高實踐能力大有好處。

（二）利用贊學網（土木工程生產實習指導平臺）對學生進行實時跟蹤指導

贊學網是大數據時代互聯網+模式的實習共享平臺，能實現學校和實習現場實時聯系、學生實習成果動態(tài)跟蹤、教師實時督查指導等功能，形成對實習過程的管理、監(jiān)控與評價（圖11、圖12）的有力支撐。平臺對學生的日志數、圖片數、教師評分、點贊數等實習情況以分數統(tǒng)計排序，統(tǒng)計結果呈現的信息直接反映實習質量（表2）。平臺上學生的文字與圖片信息可以直接打印，便于裝訂成冊，形成實踐教學檔案。

目前，重慶大學土木工程學院已經全面將贊學網作為學生生產實習管理平臺。借助贊學網這一大數據時代大學生實習與管理系統(tǒng)，學生可以上傳實習日志和照片來完成實習任務，并記錄整個實習過程。教師則根據學生上傳的日志、圖片、知識點描述的數量與質量、溝通互動狀況、平臺資料庫學習情況等考核、評價學生的實習效果（表2）。贊學網能讓指導教師實時掌握學生的實習信息，并通過評閱日記全程進行實時跟蹤指導。借助贊學網，并結合QQ群、微信群等快捷通信方式，指導教師即可實現對學生群體和個體的指導，從根本上改變傳統(tǒng)分散實習“放羊式”的管理模式。

另外，傳統(tǒng)實習教學中，因為每個學生實習的工地不同，工程項目進展也不一樣，因此實習內容具有局限性。通過贊學網這個溝通、交流和共享平臺，學生可以瀏覽平臺內的所有信息，特別是本校、本專業(yè)或本班學生的實習日記，借助管理系統(tǒng)中的點贊、關注等功能，強化校內外學生之間的溝通交流。實習信息的共享，增進了學生之間學習上的互動，極大地拓展了學生的知識面和專業(yè)視野，也大大改善和提升了實習效果。

（三）終結性與過程性評價相結合的生產實習評價體系

利用BIM實驗室對生產實習進行輔助教學，指導教師通過贊學網對學生實時跟蹤指導，平時及時評閱學生的實習日記，初步了解和掌握學生實習各個環(huán)節(jié)的狀況，最后再結合實習報告和實習答辯對實習成績進一步確認。生產實習成績的最終判定，應采用終結性與過程性評價相結合的方式，建議加大過程性評價的比例和平時成績（實習日記、日常出勤和表現、施工工藝虛擬仿真、利用BIM實驗室或工地工具軟件完成單位施工組織設計或專項施工方案等情況）的比例，可參照平時成績占60%、實習報告占20%、實習答辯占20%的比例設定。

四、結語

通過修訂、整合、優(yōu)化生產實習教學任務書和指導書，規(guī)范生產實習課程文件，借助互聯網和信息技術，完善生產實習教學各個環(huán)節(jié)。借助BIM實驗室對生產實習進行輔助教學，利用土木工程生產實習指導平臺（贊學網）對學生進行實時跟蹤指導，采用終結性與過程性評價相結合的方式對學生實習進行評價。基于互聯網+的土木工程生產實習過程管理及質量控制教學新模式，切實解決了生產實習傳統(tǒng)教學模式的諸多問題與不足，實現了學生實習成果的實時分享與教師的實時跟蹤指導和管理，強化了實踐性教學與理論教學的融合，對提高學生工程實踐能力具有積極的作用。

參考文獻：

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[4]羅琳，曹永紅.土木工程施工專業(yè)實驗室建設研究[J].2015中國建設教育協(xié)會普通高等教育委員會教育教學改革與研究論文集，2016（7）：178-182.

Abstract： Aiming at the existing issues and inefficiency of traditional teaching in production practice， this article forms a new teaching model of process management and quality control for civil engineering production practice based on internet plus using internet and information technology. It establishes a standardized courseware and perfects the teaching links of production practice. This new teaching model achieves the goal of real-time information sharing and real-time tracking guidance and management. It strengthens the integration of practical teaching and theoretical teaching， and plays an positive role in the improvement of students production practice ability.

Key words： civil engineering; internet plus; production practice; BIM lab; information technology

（責任編輯 王 宣）