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摘要:建筑施工技术是土建类专业学生必修的一门核心专业课程,由于本课程内容丰富,涉及面广,与实践结合密切,而学生又缺乏对实务的认识和想象。将虚拟仿真技术引入到施工技术课程教学中,有效地解决了以往施工技术学习中的弊端,对培养学生施工创新能力,弥补传统教学方法的不足有重要意义。
关键词:仿真技术 高职 建筑施工技术 教学应用
《建筑施工技术》是土建类专业学生必修的一门核心专业课程,具有较强的综合性、实践性、独立性,它主要讲述了建筑工程中所涉及的主要工程的施工方法、施工工艺流程以及相应用到的施工机械的学科。在《建筑施工技术》的实际教学过程中,其教学涉及专业知识面广,教师必须具备扎实的专业理论基础和较高专业实践技能才能上好这门课。在整个课程学习环节中,教师必须积极运用多种有效的教学方法和手段不断提升学生的理论知识水平和实践操作能力,同时还要进一步激发其学习兴趣和热情,增强学习效果,提高学习质量。随着当前社会经济发展形势的不断变化,高职院校要想紧跟时代发展潮流,进一步扩大其市场知名度和影响力就必须坚持以市场为导向,转变教学管理理念,不断提升其教学水平,增加其竞争优势。《建筑施工技术》不仅涉及的专业知识众多,而且实践性较强,学生只有坚持理论与实践紧密结合的学习原则才能学好这门课。目前,高职院校传统的教学方法已经无法适应现代教学的实际需要,严重制约了高职教育的发展进程。因此,如何上好《建筑施工技术》,提升高职土建类专业学生的综合专业技能和创新能力是高职院校应该认真思考的问题。
1 《建筑施工技术》课程实训教学的现状
施工实训作为《建筑施工技术》课程的重要组成部分之一,同时也是土建类专业的专业必修课之一,直接影响着学生的专业操作技能水平,它主要由混凝土操作实训、钢筋工程操作实训、模板工程操作实训、砌体工程操作实训几部分组成。然而从总体来看,目前高职施工类课程教学过程中普遍存在着一些问题和缺陷,严重制约了其教学水平的提升。具体来说,主要体现在以下几方面:
一是教学内容陈旧,与现行的工程施工规范和工程实践不相适应。目前,一些高职院校仍沿用传统的施工技术教材,无法体现出工程建设的质量水平和实践发展情况。此外,课程内容的组织形式不科学,课内学习和课外学习的分配比例失衡,没有体现出课程学习的层次性和目的性。
二是课堂教学方法和手段单一,教学效率低下。与其他课程相比,施工技术课程的实践性和综合性更强,同时其理论跨度较大,学生学习起来有一定的难度。但在高职施工技术的课堂授课环节中,一些教师不重视教学方法的科学选择与运用,仍然采用传统的“满堂灌”、“填鸭式”、“一言堂”教学方法,学生的学习兴趣和热情不足,学习效果不佳。另外,尽管一些教师尝试将多媒体教学引入课程授课,采用图文并茂、声相结合的教学方法进行授课,但受课时和学生认知能力的限制,其教学质量不高,学生无法很好地理解和掌握施工的整个过程及注意事项。
三是施工生产实训方法与手段落后。由于高职土建类专业的实践性很强,因此其较为重视实训教学环节,要求通过顶岗实习和实训锻炼的方式提升学生的专业实践技能和自主学习能力。目前高职院校均采取的是2.5+0.5或2+1的模式,为保证理论教学,使得原本就已经很紧凑的实训教学变得更加的紧张。
四是实训教学资源不足,缺乏一个良好的实训教学环境。长期以来,施工技术实训教学资源不足问题始终困扰着高职土建类专业。究其原因,主要是施工技术实训活动所需的仪器设备比较贵,且实训场地要求较大,绝大部分院校无法满足实训需要。
2 将虚拟仿真技术在《建筑施工技术》课程教学中应用的必要性
随着信息时代的到来以及数字化图像处理技术的高速发展,虚拟仿真技术作为除科学试验和理论推导之外的第三门应用型基础科学,受到了社会各界的广泛关注。当前,我国正处于经济高速发展和转型时期,工业化和城市化发展速度较快。在此背景下,虚拟仿真技术无疑将具有广阔的发展前景。虚拟仿真技术是一门综合性的交叉科学,其集合了计算机技术、多媒体技术、图形图像技术、自动控制技术以及软件工程技术的众多内容,具有高效率、低成本、内容全、高安全性等优势,被广泛应用至各个领域。对高职教育而言,虚拟仿真技术的应用可以极大地提升其授课效率和质量,激发学生的学习兴趣和热情,使其主动学习,快乐学习。与其他类别的课程相比,高职《建筑施工技术》课程的实践性和综合性较强,在实习实训过程中存在一定的不安全因素,一旦出现安全事故就容易产生相应的法律纠纷,影响实习单位声誉。因此,很多单位为避免出现上述情况,纷纷选择拒绝学生来此实习实训,使其失去了提升专业技能的机会。
高职《建筑施工技术》课程标准明确规定,教师在进行授课时必须突出建筑施工技术和组织中的操作要点和工艺原理,使学生熟悉和掌握其施工流程和特点。这些分部工程包括土方工程施工、基础工程施工、脚手架工程施工、钢筋混凝土主体结构工程施工、砌体结构施工、防水工程施工、装饰装修工程施工、预应力混凝土工程施工等。这些分部工程中有相当部分无法实现现场演示与操作,而施工实训作为施工课的有机组成部分之一,必须科学部署、统筹规划、统一指导。通过分析高职往届毕业生的就业情况可知,目前多数土建类专业毕业生选择到施工单位和监理单位工作。因此,为进一步提升高职土建类专业毕业生的就业率,增加其就业优势,学校必须加强学生实习实训力度,使其更好地适应实际岗位需求,做到学以致用。
3 虚拟仿真技术在高职《建筑施工技术》课程教学中的应用
3.1 充分利用虚拟仿真技术,合理组织教学内容
在进行教学内容组织和编排时,高职院校必须立足其教育发展实际,充分考虑土建类学生的特点和优势,在对不同类型的施工企业和施工现场项目部的走访、调研的基础上,根据土建类专业主要的就业岗位组织完成课程标准。与本科院校学生相比,高职学生的理论基础薄弱,学习自信心不足,但思维活跃,动手能力强。针对这一情况,教师在实际授课中应该扬长避短,充分发挥学生的学习主体作用,利用模拟虚拟仿真技术环境的方式进行建筑施工技术教学,激发学生的学习热情和学习兴趣,有效提升其专业操作技能。例如,教师在讲授柱钢筋施工知识时,可以将涉及到的工序过程一一展示出来,利用虚拟仿真现实场景来呈现,边演示,边提问,与学生共同思考共同学习。 ■
虚拟仿真实训的部分场景
教师可以利用虚拟仿真技术促进学生对知识的了解。在学生缺乏实物认识的情况下,虚拟仿真可以增强教学内容的直观性、生动性、形象性,使其更容易吸收和掌握专业知识。同时,虚拟场景具有极强的真实性,操作简便可重复演示,且课后可再自学,教学优势凸现。
3.2 利用虚拟仿真技术教学,充分激发和提高学生的学习兴趣
有关研究结果显示,在知识学习过程中,动态学习刺激比静态学习更有效,更能给人留下深刻而长久的印象。因此,教师可以使用虚拟仿真技术将一些逼真的教学情境呈现给学生,并以动态化的教学方式为其营造色彩缤纷的教学情境,使学生的注意力很快地集中到教学内容上来,从而达到预期的教学目的。
4 虚拟仿真技术应用于《建筑施工技术》课程教学过程的思考与分析
4.1 施工技术课程的授课内容须不断完善
随着建筑工程施工中新技术、新方法、新工艺、新材料的出现和应用,高职在进行建筑工程施工技术课程教学时,应该进一步调整和安排课程内容,使其更好地适应当前企业的具体岗位需求,提升其授课的专业性、针对性和实效性。同时,教师还可以利用虚拟仿真技术教学辅导工具进行课程内容编排,优化课程结构。
4.2 掌握虚拟仿真技术教学方法的使用技巧
虚拟仿真技术在建筑工程施工技术课程教学中的应用,一方面可以通过逼真的教学情境使学生更好地理解教学内容,提升其理论知识水平和实践操作技能;另一方面还可以提高学生的综合素质,使其更好地运用多媒体技术、数字处理技术和多媒体技术等。但需要注意的一点是,教师必须根据不同的授课对象和施教场所有目的、有计划、有选择地组织教学内容,以有效提升实际教学效果。
4.3 注重学生学习效果的反馈工作
教与学作为教学实践过程中的一对主要矛盾,直接影响着教学活动的发展方向与最终成效。因此,在实际教学过程中,教师必须认真听取学生的意见和建议,通过多方渠道了解和掌握学生的学习效果和想法,及时调整授课方式,充分调动学生的学习积极性、主动性、创造性,使其更好地参与到课堂学习中来,增进专业交流与互动。
4.4 注重实训成绩评定方法
学习考核作为检验学生学习成果的重要方式和手段能够有效地激发起学习动机,增加其学习压力,使其有效地提升其学习效率和质量。因此,教师可以进一步优化建筑工程施工技术课程的考核机制,制定科学合理的考核评定标准,重视实训成果展示环节,并将其作为评价学生平时学习效果的重要依据。此外,教师还应该认真组织和引导学生认真观察建筑工程的施工细节,深入思考施工方案。
5 结束语
将虚拟仿真技术应用在高职《建筑施工技术》课程实训教学中,改进了传统实践教学的模式与方法,不但可以节约学校实训设备的投资,使实训成本大大降低,而且能够摒弃学生不好的学习习惯,有效地提高学习效果和效率,培养学生的创新和动手能力。同时,虚拟仿真技术在课堂中的应用还进一步增强了教师授课的生动性和形象性,有效提升了其授课效率和质量。虚拟仿真技术应用于土建类专业的施工课程,充分培养了学生学习、分析、动手操作的能力,进一步有效地满足用人单位对高职学生的要求。随着技术的快速发展,我们还要继续收集、整理施工现场的资料,结合实际工程实例,根据高职学生特点,不断完善施工技术课程的虚拟仿真教学系统,培养出更加适应用人单位的优秀人才。
参考文献:
[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见
[DB/OL].2012-12-26.
[2]李松湘.虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用研究[D].湖南师范大学,2012.
[3]梅婷,李海宗.虚拟现实技术在职业教育工科实训课程中的应用[J].继续教育研究,2008(1).
[4]王金岗.虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究[J].中国职业技术教育,2011(23).
基金项目:2013年度广西高等教育教学改革工程重点项目(2013JGZ198)。
关键词:仿真技术 高职 建筑施工技术 教学应用
《建筑施工技术》是土建类专业学生必修的一门核心专业课程,具有较强的综合性、实践性、独立性,它主要讲述了建筑工程中所涉及的主要工程的施工方法、施工工艺流程以及相应用到的施工机械的学科。在《建筑施工技术》的实际教学过程中,其教学涉及专业知识面广,教师必须具备扎实的专业理论基础和较高专业实践技能才能上好这门课。在整个课程学习环节中,教师必须积极运用多种有效的教学方法和手段不断提升学生的理论知识水平和实践操作能力,同时还要进一步激发其学习兴趣和热情,增强学习效果,提高学习质量。随着当前社会经济发展形势的不断变化,高职院校要想紧跟时代发展潮流,进一步扩大其市场知名度和影响力就必须坚持以市场为导向,转变教学管理理念,不断提升其教学水平,增加其竞争优势。《建筑施工技术》不仅涉及的专业知识众多,而且实践性较强,学生只有坚持理论与实践紧密结合的学习原则才能学好这门课。目前,高职院校传统的教学方法已经无法适应现代教学的实际需要,严重制约了高职教育的发展进程。因此,如何上好《建筑施工技术》,提升高职土建类专业学生的综合专业技能和创新能力是高职院校应该认真思考的问题。
1 《建筑施工技术》课程实训教学的现状
施工实训作为《建筑施工技术》课程的重要组成部分之一,同时也是土建类专业的专业必修课之一,直接影响着学生的专业操作技能水平,它主要由混凝土操作实训、钢筋工程操作实训、模板工程操作实训、砌体工程操作实训几部分组成。然而从总体来看,目前高职施工类课程教学过程中普遍存在着一些问题和缺陷,严重制约了其教学水平的提升。具体来说,主要体现在以下几方面:
一是教学内容陈旧,与现行的工程施工规范和工程实践不相适应。目前,一些高职院校仍沿用传统的施工技术教材,无法体现出工程建设的质量水平和实践发展情况。此外,课程内容的组织形式不科学,课内学习和课外学习的分配比例失衡,没有体现出课程学习的层次性和目的性。
二是课堂教学方法和手段单一,教学效率低下。与其他课程相比,施工技术课程的实践性和综合性更强,同时其理论跨度较大,学生学习起来有一定的难度。但在高职施工技术的课堂授课环节中,一些教师不重视教学方法的科学选择与运用,仍然采用传统的“满堂灌”、“填鸭式”、“一言堂”教学方法,学生的学习兴趣和热情不足,学习效果不佳。另外,尽管一些教师尝试将多媒体教学引入课程授课,采用图文并茂、声相结合的教学方法进行授课,但受课时和学生认知能力的限制,其教学质量不高,学生无法很好地理解和掌握施工的整个过程及注意事项。
三是施工生产实训方法与手段落后。由于高职土建类专业的实践性很强,因此其较为重视实训教学环节,要求通过顶岗实习和实训锻炼的方式提升学生的专业实践技能和自主学习能力。目前高职院校均采取的是2.5+0.5或2+1的模式,为保证理论教学,使得原本就已经很紧凑的实训教学变得更加的紧张。
四是实训教学资源不足,缺乏一个良好的实训教学环境。长期以来,施工技术实训教学资源不足问题始终困扰着高职土建类专业。究其原因,主要是施工技术实训活动所需的仪器设备比较贵,且实训场地要求较大,绝大部分院校无法满足实训需要。
2 将虚拟仿真技术在《建筑施工技术》课程教学中应用的必要性
随着信息时代的到来以及数字化图像处理技术的高速发展,虚拟仿真技术作为除科学试验和理论推导之外的第三门应用型基础科学,受到了社会各界的广泛关注。当前,我国正处于经济高速发展和转型时期,工业化和城市化发展速度较快。在此背景下,虚拟仿真技术无疑将具有广阔的发展前景。虚拟仿真技术是一门综合性的交叉科学,其集合了计算机技术、多媒体技术、图形图像技术、自动控制技术以及软件工程技术的众多内容,具有高效率、低成本、内容全、高安全性等优势,被广泛应用至各个领域。对高职教育而言,虚拟仿真技术的应用可以极大地提升其授课效率和质量,激发学生的学习兴趣和热情,使其主动学习,快乐学习。与其他类别的课程相比,高职《建筑施工技术》课程的实践性和综合性较强,在实习实训过程中存在一定的不安全因素,一旦出现安全事故就容易产生相应的法律纠纷,影响实习单位声誉。因此,很多单位为避免出现上述情况,纷纷选择拒绝学生来此实习实训,使其失去了提升专业技能的机会。
高职《建筑施工技术》课程标准明确规定,教师在进行授课时必须突出建筑施工技术和组织中的操作要点和工艺原理,使学生熟悉和掌握其施工流程和特点。这些分部工程包括土方工程施工、基础工程施工、脚手架工程施工、钢筋混凝土主体结构工程施工、砌体结构施工、防水工程施工、装饰装修工程施工、预应力混凝土工程施工等。这些分部工程中有相当部分无法实现现场演示与操作,而施工实训作为施工课的有机组成部分之一,必须科学部署、统筹规划、统一指导。通过分析高职往届毕业生的就业情况可知,目前多数土建类专业毕业生选择到施工单位和监理单位工作。因此,为进一步提升高职土建类专业毕业生的就业率,增加其就业优势,学校必须加强学生实习实训力度,使其更好地适应实际岗位需求,做到学以致用。
3 虚拟仿真技术在高职《建筑施工技术》课程教学中的应用
3.1 充分利用虚拟仿真技术,合理组织教学内容
在进行教学内容组织和编排时,高职院校必须立足其教育发展实际,充分考虑土建类学生的特点和优势,在对不同类型的施工企业和施工现场项目部的走访、调研的基础上,根据土建类专业主要的就业岗位组织完成课程标准。与本科院校学生相比,高职学生的理论基础薄弱,学习自信心不足,但思维活跃,动手能力强。针对这一情况,教师在实际授课中应该扬长避短,充分发挥学生的学习主体作用,利用模拟虚拟仿真技术环境的方式进行建筑施工技术教学,激发学生的学习热情和学习兴趣,有效提升其专业操作技能。例如,教师在讲授柱钢筋施工知识时,可以将涉及到的工序过程一一展示出来,利用虚拟仿真现实场景来呈现,边演示,边提问,与学生共同思考共同学习。 ■
虚拟仿真实训的部分场景
教师可以利用虚拟仿真技术促进学生对知识的了解。在学生缺乏实物认识的情况下,虚拟仿真可以增强教学内容的直观性、生动性、形象性,使其更容易吸收和掌握专业知识。同时,虚拟场景具有极强的真实性,操作简便可重复演示,且课后可再自学,教学优势凸现。
3.2 利用虚拟仿真技术教学,充分激发和提高学生的学习兴趣
有关研究结果显示,在知识学习过程中,动态学习刺激比静态学习更有效,更能给人留下深刻而长久的印象。因此,教师可以使用虚拟仿真技术将一些逼真的教学情境呈现给学生,并以动态化的教学方式为其营造色彩缤纷的教学情境,使学生的注意力很快地集中到教学内容上来,从而达到预期的教学目的。
4 虚拟仿真技术应用于《建筑施工技术》课程教学过程的思考与分析
4.1 施工技术课程的授课内容须不断完善
随着建筑工程施工中新技术、新方法、新工艺、新材料的出现和应用,高职在进行建筑工程施工技术课程教学时,应该进一步调整和安排课程内容,使其更好地适应当前企业的具体岗位需求,提升其授课的专业性、针对性和实效性。同时,教师还可以利用虚拟仿真技术教学辅导工具进行课程内容编排,优化课程结构。
4.2 掌握虚拟仿真技术教学方法的使用技巧
虚拟仿真技术在建筑工程施工技术课程教学中的应用,一方面可以通过逼真的教学情境使学生更好地理解教学内容,提升其理论知识水平和实践操作技能;另一方面还可以提高学生的综合素质,使其更好地运用多媒体技术、数字处理技术和多媒体技术等。但需要注意的一点是,教师必须根据不同的授课对象和施教场所有目的、有计划、有选择地组织教学内容,以有效提升实际教学效果。
4.3 注重学生学习效果的反馈工作
教与学作为教学实践过程中的一对主要矛盾,直接影响着教学活动的发展方向与最终成效。因此,在实际教学过程中,教师必须认真听取学生的意见和建议,通过多方渠道了解和掌握学生的学习效果和想法,及时调整授课方式,充分调动学生的学习积极性、主动性、创造性,使其更好地参与到课堂学习中来,增进专业交流与互动。
4.4 注重实训成绩评定方法
学习考核作为检验学生学习成果的重要方式和手段能够有效地激发起学习动机,增加其学习压力,使其有效地提升其学习效率和质量。因此,教师可以进一步优化建筑工程施工技术课程的考核机制,制定科学合理的考核评定标准,重视实训成果展示环节,并将其作为评价学生平时学习效果的重要依据。此外,教师还应该认真组织和引导学生认真观察建筑工程的施工细节,深入思考施工方案。
5 结束语
将虚拟仿真技术应用在高职《建筑施工技术》课程实训教学中,改进了传统实践教学的模式与方法,不但可以节约学校实训设备的投资,使实训成本大大降低,而且能够摒弃学生不好的学习习惯,有效地提高学习效果和效率,培养学生的创新和动手能力。同时,虚拟仿真技术在课堂中的应用还进一步增强了教师授课的生动性和形象性,有效提升了其授课效率和质量。虚拟仿真技术应用于土建类专业的施工课程,充分培养了学生学习、分析、动手操作的能力,进一步有效地满足用人单位对高职学生的要求。随着技术的快速发展,我们还要继续收集、整理施工现场的资料,结合实际工程实例,根据高职学生特点,不断完善施工技术课程的虚拟仿真教学系统,培养出更加适应用人单位的优秀人才。
参考文献:
[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见
[DB/OL].2012-12-26.
[2]李松湘.虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用研究[D].湖南师范大学,2012.
[3]梅婷,李海宗.虚拟现实技术在职业教育工科实训课程中的应用[J].继续教育研究,2008(1).
[4]王金岗.虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究[J].中国职业技术教育,2011(23).
基金项目:2013年度广西高等教育教学改革工程重点项目(2013JGZ198)。