劉建軍 肖 毅 王中有 賈瑞晨 夏 彪 陳天宇
(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學院,湖南 衡陽 421001)
近幾年來,國家越來越重視職業(yè)教育的發(fā)展,信息化和互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展也迅猛,云技術(shù),在線課堂,手機移動學習端,VR,BIM等新型信息化技術(shù)已逐步運用在土建類專業(yè)的課堂教學中,本文將介紹信息技術(shù)用在“排樁內(nèi)支撐方案選型”教學設(shè)計中的實踐案例[1]。
本文的教學設(shè)計選自課程《基坑工程施工》,該門課程是地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)的核心課程;《基坑工程施工》這門課共八大模塊,共64課時,本次教學設(shè)計選取的是“模塊五——排樁內(nèi)支撐施工”中的第二節(jié)課——《排樁內(nèi)支撐的方案選型》;本次課的教學內(nèi)容是不同內(nèi)支撐方案的適用范圍與方案布置,教材選自“十三五”規(guī)劃教材,清華大學出版社出版的《基坑工程》教材[2]。
本課程授課對象為地下與隧道專業(yè)二年級學生,學生已掌握《工程識圖基礎(chǔ)與CAD》《工程測量》《土力學與地基基礎(chǔ)》《工程施工技術(shù)》等基礎(chǔ)課程,已經(jīng)具備熟悉施工工藝流程,能用計算機進行簡單的信息化應用的能力,喜歡手機上網(wǎng)和動手操作,但缺乏對施工全過程的整體認識。前面一節(jié)課已經(jīng)學習了排樁內(nèi)支撐的組成與分類等基礎(chǔ)知識,有了一定的專業(yè)基礎(chǔ)。
對接國家及行業(yè)標準和施工員典型工作任務,依據(jù)施工員崗位能力反推本次課的知識目標為:掌握內(nèi)支撐不同形式的優(yōu)缺點和應用范圍;能力目標為:能用BIM三維軟件對工程項目進行內(nèi)支撐方案布置;德育目標為:培養(yǎng)學生吃苦耐勞的勞模精神、團隊精神和競爭意識、精益求精的工匠精神。
只有合理地選擇內(nèi)支撐方案,才能保證基坑的安全與合理的造價;只有對四種常見內(nèi)支撐布置形式的優(yōu)缺點了然于胸,才知道怎么去選合理的內(nèi)支撐方案,因此,本次課的教學重點是“內(nèi)支撐不同形式的優(yōu)缺點和適用范圍”,將借助“微課”“實物模型”“現(xiàn)場圖片、案例視頻”等手段實施教學。內(nèi)支撐的方案選型難以在課堂上實體呈現(xiàn),為了檢驗學生的實踐運用能力,因此,本次課的教學難點是“BIM軟件對項目進行內(nèi)支撐的方案選型與布置”,將借助“VR全景工地”“BIM三維軟件”等手段實施教學[3]。
以學生為中心,采用線上手機端—線下教室混合教學,應用藍墨云班課APP平臺,學生自學、接受任務及測試考評;開展小組合作PPT匯報、任務單填寫、方案互評、實操練習等小組課堂活動,實現(xiàn)“做中學、做中教”;VR全景工地引入課堂,課堂與現(xiàn)場工地對接,創(chuàng)設(shè)情景讓學生身臨其境現(xiàn)場工地,極大提高學生自主探究的學習興趣;對接行業(yè)新技術(shù),運用廣聯(lián)達BIM三維軟件做方案作品,檢驗學生知識掌握情況,把知識、技能點與職業(yè)崗位緊密聯(lián)系[4]。
1)課前任務:首先把班上同學分成4組,課前在藍墨云上傳微課視頻,并發(fā)布PPT制作和模型制作任務,模型制作其實是對上節(jié)課內(nèi)支撐組成與構(gòu)造掌握情況的一個課后檢驗。
2)作業(yè)匯報:檢查課前任務完成情況,主要檢查各組的PPT和模型制作視頻上傳平臺情況,然后學生各組派代表上臺匯報PPT作業(yè),老師點評每組的錯誤。根據(jù)學生的PPT作業(yè)情況,老師結(jié)合形象的簡筆畫,由易到難、由簡單到復雜,講解內(nèi)支撐的四種布置形式。
3)案例引入:觀看基坑坍塌事故視頻,內(nèi)支撐的方案選型不合理會怎樣,讓學生明白方案選型的重要性。
4)分組討論:如何來選擇合理、正確的方案,每組組長上臺領(lǐng)取4種不同布置形式的對比任務單,各組進行組內(nèi)討論,對比結(jié)果填表上,然后拍照上傳藍墨云平臺。老師分別從受力能力、施工空間、基坑面積、基坑形狀4個方面進行分析總結(jié)。
5)實操練習:基于前面的對比情況,藍墨云平臺發(fā)布BIM方案布置任務單,引入“VR全景工地”,給定某一實際項目場地及周邊環(huán)境,工程概況和圖紙等一些資源上傳平臺供學生使用,4組同學首先選擇自己認為正確的支撐方案,然后用BIM軟件進行方案布置,導出作品進行展示與講解,4組方案最后采用自評、互評和教師評的評價方式。
6)“思政德育”:通過前面2組同學的講解情況,發(fā)現(xiàn)學生對基坑哪個部位受力最大理解不透,哪里支撐需加強分不清,老師借助“基坑失穩(wěn)視頻”來啟發(fā)學生探究和思考,通過案例視頻形象的幫助學生理解基坑受力特點這一短板[5]。后面2組同學,老師發(fā)現(xiàn)大家忘記布置八字撐和水平聯(lián)系桿,大家都不重視這一“看視無關(guān)緊要的小細節(jié)”,借助前段時間某地鐵基坑項目坍塌案例,對學生進行思想政治教育,告訴學生“千里之堤毀于蟻穴”“失之毫厘差之千里”的道理,告訴學生作為工程人員一定要有細心認真、精益求精的工匠精神,做事不得馬虎、“想當然”。
7)講評總結(jié):最后老師以場地形狀為長方形、土質(zhì)條件為湖積土、地下水較豐富、周圍有老房子和在建地鐵項目為依據(jù),首先應考慮結(jié)構(gòu)的安全性,應選擇受力和剛度比較大的、地面沉降變形較小的方案,然后從造價、施工工期因素出發(fā),要選擇方便挖土運土的方案,最后,總結(jié)4組同學的布置方案,評出不安全、最安全、既安全又經(jīng)濟的方案,使各組對自己方案的優(yōu)缺點進行整改與完善[6]。另外,在云平臺發(fā)布課后案例分析題供學生鞏固和提高。
本次課以學生的PPT匯報、分組討論填寫任務單、BIM軟件方案布置等動手的作品為評價導向,對學生的學習效果進行評價;采用任務驅(qū)動法,最終學生由易到難、慢慢掌握和消化“排樁內(nèi)支撐的方案選型”這個大知識點。不足的地方是在動手做任務環(huán)節(jié)中,由于每組學生的層次有一定差異,組內(nèi)同學間的配合程度、積極性還不夠,學習好的同學大多走在前面,學習差的同學比較慢,需設(shè)計針對性的環(huán)節(jié)細化解決矛盾。