土木工程專業(yè)課程藍(lán)圖教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革

杜慧慧，武 虹，王海波

（河北工程技術(shù)學(xué)院，河北 石家莊 050091）

1.引言

課程教學(xué)手段以及教學(xué)方法構(gòu)成了土木工程專業(yè)領(lǐng)域的基本教學(xué)組成要素，專業(yè)課程目前現(xiàn)有的教學(xué)手段方法將會(huì)給課程教學(xué)的綜合成效帶來(lái)直接性的影響。很多院校學(xué)生對(duì)于土木工程課程在初次接觸的情況下，學(xué)生將會(huì)感覺(jué)到課程體系十分復(fù)雜繁瑣，進(jìn)而失去深入了解探索土木工程知識(shí)的熱情。由此可見(jiàn)，工程專業(yè)院校目前針對(duì)土木工程專業(yè)必須要靈活調(diào)整課程教學(xué)的總體實(shí)施模式以及課程教學(xué)手段，通過(guò)引進(jìn)新穎的土木工程課程實(shí)施模式來(lái)激發(fā)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐探索熱情。

2.土木工程專業(yè)課程教學(xué)的實(shí)例

某土木工程的整體建筑結(jié)構(gòu)主要包含12 層的地上建筑構(gòu)造以及2 層的地下車庫(kù)建筑構(gòu)造，上述的土木工程結(jié)構(gòu)總共占有5600 m2的施工區(qū)域面積。工程技術(shù)人員針對(duì)建筑所在區(qū)域通過(guò)實(shí)施前期的工程場(chǎng)地勘測(cè)，能夠大體判斷出土木建筑物所處的特殊施工地質(zhì)狀況。經(jīng)過(guò)前期的勘測(cè)分析，可以得出土木建筑施工區(qū)域的場(chǎng)地覆蓋較厚的軟土層，因此屬于軟土地基的特殊地質(zhì)構(gòu)造。具體針對(duì)建筑上部結(jié)構(gòu)的主體部位在擬定施工藍(lán)圖的教學(xué)實(shí)踐中，專業(yè)教師引導(dǎo)同學(xué)們結(jié)合BIM 的建筑物立體模型來(lái)分解各個(gè)區(qū)域的土木建筑物重點(diǎn)施工區(qū)域。鼓勵(lì)專業(yè)學(xué)生在充分展開(kāi)獨(dú)立探索與獨(dú)立建模操作的前提下，運(yùn)用全面匯總的思路來(lái)繪制工程施工藍(lán)圖，精確表述各個(gè)建筑物重點(diǎn)施工區(qū)域的建筑結(jié)構(gòu)尺寸，有效激活了專業(yè)學(xué)生運(yùn)用BIM 工程軟件手段來(lái)繪制施工藍(lán)圖的實(shí)踐技術(shù)思維。

3.土木工程專業(yè)課程的教學(xué)方法調(diào)整

3.1 土木工程的課程基礎(chǔ)理論教學(xué)

基礎(chǔ)課程理論構(gòu)成了土木工程教學(xué)全過(guò)程得以順利實(shí)施的最關(guān)鍵支撐，學(xué)生在初步接觸土木工程的龐大課程體系時(shí)，首先就會(huì)了解到土木工程的各個(gè)層面基礎(chǔ)知識(shí)原理。具體針對(duì)基礎(chǔ)性的土木工程原理在實(shí)施課堂講解時(shí)，教師有必要結(jié)合生動(dòng)與鮮活的土木工程模型來(lái)展現(xiàn)課程基礎(chǔ)原理，將豐富有趣的課程基礎(chǔ)內(nèi)容講解給同學(xué)們。教師如果能運(yùn)用更多有趣的課程教學(xué)手段，那么將會(huì)達(dá)到顯著簡(jiǎn)化基礎(chǔ)理論部分課程講解難度的效果，從而激發(fā)同學(xué)們喜愛(ài)土木工程課程學(xué)習(xí)過(guò)程的情感[1]。例如針對(duì)建筑信息模型（BIM）的課程基礎(chǔ)內(nèi)容在進(jìn)行全面的展現(xiàn)與講解過(guò)程中，教師可以選擇運(yùn)用多層次的立體化工程模型來(lái)呈現(xiàn)生動(dòng)豐富的建筑施工場(chǎng)景，對(duì)于立體化的建筑施工藍(lán)圖予以整體的展現(xiàn)。經(jīng)過(guò)上述的課堂展示環(huán)節(jié)，學(xué)生就可以形成整體層面上的工程基礎(chǔ)理論部分學(xué)習(xí)印象，有助于同學(xué)們繼續(xù)展開(kāi)深入的工程基礎(chǔ)內(nèi)容探索與交流[2]。

3.2 土木工程的課程實(shí)踐探索教學(xué)

課程實(shí)踐領(lǐng)域涵蓋了比較豐富的土木工程實(shí)踐開(kāi)展要點(diǎn)，教師對(duì)于初次接觸土木工程實(shí)踐的學(xué)生必須要循序漸進(jìn)來(lái)進(jìn)行引導(dǎo)，避免挫傷同學(xué)們的工程實(shí)踐探索熱情。對(duì)于即將畢業(yè)的專業(yè)學(xué)生在實(shí)施畢業(yè)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)的環(huán)節(jié)中，教師就要帶領(lǐng)畢業(yè)生更多接觸真實(shí)的施工實(shí)踐內(nèi)容，從而讓畢業(yè)生感受工程實(shí)踐的氛圍，幫助畢業(yè)生順利融入未來(lái)的崗位實(shí)踐過(guò)程[3]。例如針對(duì)鋼混結(jié)構(gòu)施工與設(shè)計(jì)的關(guān)鍵工程實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容在進(jìn)行講解過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)帶領(lǐng)同學(xué)們來(lái)到崗位實(shí)踐基地來(lái)進(jìn)行親自觀察與探討，全面豐富同學(xué)們的實(shí)踐學(xué)習(xí)體驗(yàn)[4]。師生之間通過(guò)展開(kāi)有序的配合與互動(dòng)，應(yīng)當(dāng)能夠在根本上達(dá)到學(xué)生自主探索意識(shí)提升的目標(biāo)，幫助學(xué)生深刻了解鋼混結(jié)構(gòu)的建筑施工藍(lán)圖特征，掌握鋼混結(jié)構(gòu)的各個(gè)建筑部位施工處理要點(diǎn)。并且，教師應(yīng)當(dāng)運(yùn)用熱情鼓勵(lì)的方式來(lái)激活學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)，逐步啟發(fā)學(xué)生了解土木工程領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)踐操作流程要點(diǎn)。

4.土木工程專業(yè)課程的教學(xué)手段創(chuàng)新

在目前的狀況下，土木工程專業(yè)的各個(gè)課堂教學(xué)流程之間仍然欠缺有序的銜接，并且仍然存在很多的專業(yè)教師沒(méi)有做到充分關(guān)注土木工程領(lǐng)域的學(xué)生實(shí)踐素養(yǎng)，導(dǎo)致同學(xué)們忽視了工程實(shí)踐能力的培育與鍛煉。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于以上專業(yè)教學(xué)狀況的全面優(yōu)化，那么院校目前針對(duì)土木工程專業(yè)需要注重如下的課程手段與課程方法創(chuàng)新舉措：

4.1 結(jié)合土木工程實(shí)例來(lái)開(kāi)展課堂教學(xué)探討

土木工程專業(yè)如果沒(méi)有充分展現(xiàn)實(shí)踐性與趣味性的課堂教學(xué)要素，則會(huì)導(dǎo)致土木工程課堂的各個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)氣氛表現(xiàn)為緊張壓抑的特征，違背了工程實(shí)踐能力全面培養(yǎng)的專業(yè)教學(xué)導(dǎo)向。為此，專業(yè)教師應(yīng)當(dāng)善于將有趣與生動(dòng)的建筑施工案例貫穿于專業(yè)課堂中，通過(guò)設(shè)置課堂探討疑問(wèn)等多樣化的做法來(lái)吸引同學(xué)們，確保同學(xué)們?cè)谕聊竟こ陶n堂上始終呈現(xiàn)出良好的課堂注意力，增強(qiáng)專業(yè)課堂的各個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)實(shí)效[5]。專業(yè)教師通過(guò)選取生動(dòng)工程實(shí)例的做法，對(duì)于同學(xué)們的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)熱情能夠達(dá)到全面激發(fā)的目標(biāo)。并且，建立在土木工程案例探討基礎(chǔ)上的工程實(shí)踐教學(xué)將會(huì)收獲更好的綜合教學(xué)效果，有助于土木工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容全面融入工程實(shí)踐領(lǐng)域，拓展豐富了同學(xué)們的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)視野。專業(yè)教師對(duì)于有趣的工程實(shí)踐案例在融入土木工程課堂的前提下，應(yīng)當(dāng)能夠達(dá)到專業(yè)課堂教學(xué)成效明顯增強(qiáng)的目標(biāo)，活躍同學(xué)們的專業(yè)基礎(chǔ)內(nèi)容學(xué)習(xí)思路。

4.2 搭建師生互動(dòng)與溝通的專業(yè)教學(xué)平臺(tái)

土木工程教學(xué)的各個(gè)課堂實(shí)施階段如果缺少了師生之間的全面互動(dòng)，則很容易造成同學(xué)們懼怕土木工程實(shí)踐學(xué)習(xí)的后果產(chǎn)生。在情況嚴(yán)重時(shí)，某些專業(yè)學(xué)生還會(huì)由于厭倦情緒導(dǎo)致的影響，進(jìn)而表現(xiàn)為放棄土木工程專業(yè)學(xué)習(xí)的心理。專業(yè)教師與同學(xué)們之間如果能達(dá)到有序配合的目標(biāo)，則有助于學(xué)生的工程探索實(shí)踐難題得到專業(yè)教師的及時(shí)解答，全面鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

4.3 逐步培養(yǎng)土木工程院校學(xué)生的自主思維意識(shí)

工程專業(yè)學(xué)生能否展現(xiàn)出工程實(shí)踐領(lǐng)域的獨(dú)立思考意識(shí)以及創(chuàng)新思維意識(shí)，在根本上決定于工程實(shí)踐課堂的授課模式。然而在目前看來(lái)，土木工程學(xué)科專業(yè)的自主實(shí)踐思維培育力度仍然比較薄弱，導(dǎo)致很多學(xué)生欠缺實(shí)踐性與創(chuàng)新性的自主思維意識(shí)[6]。院校教師必須要深刻認(rèn)識(shí)到調(diào)整專業(yè)教學(xué)思路的價(jià)值與作用，依托創(chuàng)新手段與創(chuàng)新模式來(lái)激活同學(xué)們的工程實(shí)踐探索思維，啟發(fā)學(xué)生跳出既定的專業(yè)學(xué)習(xí)思路局限，逐步培養(yǎng)工程實(shí)踐操作領(lǐng)域的學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)[7]。土木工程的完整課程體系包含很多層面的工程實(shí)踐內(nèi)容，其中重點(diǎn)涵蓋了土木工程制圖、土木工程的概要基礎(chǔ)理論、土木工程測(cè)量、工程施工材料的采購(gòu)與選擇、鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)等。為了幫助同學(xué)們順利銜接工程實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，教師必須要鍛煉同學(xué)們大膽嘗試探索與操作，運(yùn)用反復(fù)的實(shí)踐嘗試方法來(lái)收獲土木工程知識(shí)，轉(zhuǎn)變學(xué)生對(duì)于土木工程課程形成的學(xué)習(xí)印象[8]。

4.4 引進(jìn)BIM 的課程實(shí)踐模型

圖1 BIM 工程立體化建筑模型

運(yùn)用BIM 手段能夠幫助土木工程領(lǐng)域的專業(yè)學(xué)生繪制完整與全面的建筑施工藍(lán)圖，因此展現(xiàn)了BIM 手段融入工程實(shí)踐教學(xué)的價(jià)值與作用。具體針對(duì)BIM 專門(mén)工程建模軟件在進(jìn)行優(yōu)化利用的前提下，院校專業(yè)教師針對(duì)在校期間的土木工程專業(yè)領(lǐng)域?qū)W生有必要鍛煉工程創(chuàng)新思維，幫助學(xué)生在深刻認(rèn)識(shí)土木工程各種建筑特性的基礎(chǔ)上，正確運(yùn)用BIM 的全新工程施工技術(shù)思路。這是由于，土木工程人才如果不具備創(chuàng)新運(yùn)用工程實(shí)踐手段的意識(shí)，則會(huì)導(dǎo)致工程建筑物的各個(gè)施工環(huán)節(jié)消耗較多的施工處理時(shí)間，并且還會(huì)增加土木工程領(lǐng)域的各個(gè)施工過(guò)程投入資金與資源成本[9]。

土木工程建筑與BIM 智能化模型控制手段的全面結(jié)合模式有助于工程施工資源的最大化節(jié)約，客觀上創(chuàng)新了土木建筑物的傳統(tǒng)施工操作流程。創(chuàng)新思維意識(shí)融入土木工程領(lǐng)域?qū)嵺`，意味著工程技術(shù)人員必須要跳出單一的技術(shù)思路阻礙與約束，善于將全新的工程技術(shù)思路貫穿于土木工程建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)具體操作流程。工程施工人員針對(duì)信息化的BIM 模型必須要進(jìn)行自主的構(gòu)建，大膽創(chuàng)新土木建筑物的傳統(tǒng)施工處理模式，依靠立體化的裝配式模型來(lái)展現(xiàn)某些隱蔽的工程施工部位[10]。

下表為引進(jìn)BIM 的課程實(shí)踐模型的具體運(yùn)用要點(diǎn)：

表1 在土木工程教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用BIM 模型的具體要點(diǎn)

5.結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)分析可見(jiàn)，創(chuàng)新課程實(shí)施手段的重要舉措必須被貫穿于土木工程專業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)日常教學(xué)領(lǐng)域。專業(yè)教師對(duì)于有趣與新穎的課程教學(xué)思路在引進(jìn)土木工程課堂的基礎(chǔ)上，對(duì)于同學(xué)們的工程實(shí)踐思維能夠?qū)崿F(xiàn)有效激活的目標(biāo)，逐步培育同學(xué)們獨(dú)立思考與處理工程實(shí)踐難題的意識(shí)能力。未來(lái)在實(shí)踐中，作為院校專業(yè)教師需要與專業(yè)學(xué)生之間建立緊密的課堂互動(dòng)聯(lián)系，充分展現(xiàn)創(chuàng)新土木工程領(lǐng)域傳統(tǒng)教學(xué)思路的必要性，培育土木工程實(shí)踐領(lǐng)域的新型技術(shù)人才。