土木工程專業實踐教學體系研究

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摘要:近年來，伴隨教育改革的不斷推進，對人才提出了較高要求，其不但要擁有豐富的理論知識，還要具備動手實踐能力與創新精神。高校作為人才輸出的主要基地，必須要適應時展積極改變教學模式。文章將主要圍繞土木工程專業教學中存在問題展開分析，并提出虛實結合的實踐教學體系建設方法以供參考。

關鍵詞:虛實結合；土木工程專業；實踐教學

工程實踐作為高等教育中的核心構成部分，在提升學生動手實踐能力與創造力方面有著推動性作用，是其他課程都無法替代的。但基于土木工程教學的特征，學生在參與試驗實訓時，顧慮現場工期進度和人身安全等諸多因素，大多數實踐教學活動都無法落實到位。這就需要相關人員依靠先進技術，設計出滿足現代學生實際要求的教學體系。

1土木工程專業實踐教學現狀分析

在過去的土木工程專業實踐教學過程中，土工試驗與生產實訓是非常關鍵的教學環節。然而，在實際施工時常常出現一個基坑要建設一年，一個構架要組裝一周的情況。針對試驗而言，以往的校內試驗始終被技術和設施限制，而且經過分析發現，試驗方式過于單調，內容枯燥，無法滿足現代人才培養需求。因此，需要相關人員引進先進技術，加強創新工作，解決實踐教學中的難題。1）土木工程專業試驗設施體量大、環境條件差、資源損耗多、成本投入高的特性，尤其是安全系數低，構造繁雜又和現實工程密切相關的試驗，在試驗室根本無法讓學生直接操作。2）由于畢業生人數較多，面對大規模的實習團隊,對企業來講要接受集體實習幾乎是無法實現的。不論是哪一家企業都不具備這種安排能力，雖然能通過分班輪流的形式完成實習，但要花費較多時間，對企業生產經營同樣會帶來較大干擾。

2虛實結合的土木工程專業實踐教學體系建設

2.1采用信息技術建設實踐教學體系。建設現實教學手段和虛擬技術相融合的土木工程專業實踐教學體系，具體可從以下幾方面入手:1）關于試驗。如一些大中型結構試驗、構造抗震試驗等，可利用有限元軟件ABQUS、ANSYS等展開虛擬仿真模擬試驗，洞察不同外界作用下構造的受力反映和損壞狀況[1]。2）關于實習。在實踐教學過程中，課題組要積極引進計算機仿真技術、多媒體技術、互聯網技術，建設現場實操和虛擬仿真技術有機融合的實踐教學新方式。課堂教學采用視頻、虛擬現實技術、FLASH、BIM仿真模擬技術,在模擬氛圍下把大量施工操作流程進行示范,呈現虛擬工程的建設進程，把試驗、施工現場帶入課堂，讓學生能進一步了解工程，開拓視野，積累經驗，提升專業水平。利用攝像、拍照、互聯網搜集，把施工活動圖像、錄像和圖紙整理出來，且通過采購的形式，購置一些的現場施工技術人員培訓視頻，能取得事半功倍的教學效果。此外，學校還要積極和企業展開協作，聯合研發出符合市場發展和學生實際情況的視頻、PPT等，通過在課堂中的合理應用,同樣能取得良好的效果。另外，還要建設資料庫，把道橋施工技術、橋梁工程、土木工程概論及CAD和工程制圖、道橋施工技術等課程融進其中，并指引學生積極應用，以提高資源利用率。例如:我國某高校和社會企業聯合研發的道橋工程施工、路面和路基施工的視頻和PPT，在道路施工技術與土木工程施工等有關課程中被充分利用。每屆獲益的學生大概有300人，現已連續應用了四屆。此外，協作創作的多媒體課件已上傳到學校的網站中,方便全國各地的學生隨時隨地學習，獲益范圍也越來越大。3）關于設計。此部分由畢業設計與課程設計組成。當前學生在完成前者時選用的基本都是現實工程設計參數,而且根據現實工程需求實現設計目標。教師要指導學生真題真做，讓其設計最大化的貼近工程實況，為其今后步入社會迅速適應工作崗位奠定良好基礎。而對于前者來說，通常選用虛擬參數完成設計運算，僅僅是完成了一次訓練任務[2]，同樣的付出收獲卻大不相同。4）關于技術革新和科技鍛煉。這是塑造綜合素養和動手實踐能力必不可少的關鍵環節。在剖析、運算和建模進程中要有效利用相關軟件等。比如在參加結構設計競賽前，要帶領學生針對運算與建模部分提前利用計算機進行運算剖析與模擬建模，這對其在競賽中取得優異成績有著重要指導作用。2.2創建開放式虛擬仿真試驗教學監管平臺采用。CG技術和計算機語言，建設虛擬仿真中心，同時通過WEB和數據庫，將此中心建設成開放化的虛擬仿真教學監管平臺，使學校傳統監管平臺能和其完美銜接起來，讓學生、管理人員、教師能實時進入平臺，實現教學目標和平臺監管，推動之前低效率的教學任務改革，在互聯網的幫助下，使得教學目標的實踐過程變得越來越流暢化、合理化。另外，還要完善實踐教學考核評價形式。傳統實踐教學考核形式過于單調，缺少公正性。面對此狀況，學校要制定出多樣性的考核形式。在檢測學生知識掌握狀況的過程中，對知識的應用能力與感悟能力也要加以重視。不但要注重實踐結果的考查，還要關注實踐進程的監管、審核，且把不同考核形式下的成績相加當做總成績。在檢測學生技能水平時，同樣要注重考核其工程認識、職業道德等綜合素質。簡而言之，對于各種實踐內容，可選用報告、口試、機考、筆試等組合形式，對學生的基礎知識、基礎技巧和剖析處理問題能力展開全面測評。

3結論

綜上所述，建設虛實結合的土木工程專業實踐教學體系，是適應教學改革的主要體現。不用聯系相關施工現場，用虛擬代替了現實，有實用和高效的效果，方便課程安排。相關人員必須要充分結合學生身心發展規律和實際情況，有針對性進行虛擬體系建設，推動學生理論水平和技術能力的全面綜合發展。

參考文獻:

[1]王鵬凱,鐘壯林,楊東輝.土木工程專業關于“虛實結合”教學體系改革與實踐的研究[J].科技創業月刊,2017,30(1):104-105,108.

[2]沈璐,上官子昌,于雙和.土木工程專業“虛實結合”的生產實習模式探索與實踐[J].高等建筑教育,2015,24(2):125-128.

作者:周 宇 孟祥華 吳敬東 單位:佳木斯大學