劉承偉 楊青 李基恒 韋瑋
【摘要】本文分析建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程的特點與現(xiàn)狀,闡述“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下土木工程檢測類課程教學(xué)策略,緊跟建筑行業(yè)熱點重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容并融入課程思政,實施“雙線驅(qū)動,三階六環(huán)”教學(xué)模式推進整體教學(xué),借助在線平臺對學(xué)生開展多維度、多層次綜合評價,并闡述了教學(xué)成效。
【關(guān)鍵詞】“互聯(lián)網(wǎng)+” 建筑工程結(jié)構(gòu)檢測
高職課程改革
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2023)15-0107-04
建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程是土木工程檢測技術(shù)專業(yè)必修的核心課程,旨在提升學(xué)生的工程結(jié)構(gòu)檢測能力及綜合應(yīng)用素養(yǎng)。從當前社會對工程檢測人才的需求來看,該課程的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)評價標準還存在與行業(yè)用人需求脫節(jié)的問題,亟須改革。以下,筆者結(jié)合廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡稱“學(xué)院”)的課程改革實踐,探討“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下土木工程檢測類課程教學(xué)改革策略,以期為建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程的建設(shè)提供一些有益的思考。
一、建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程的教學(xué)特點與現(xiàn)狀
(一)建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程教學(xué)特點
建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程是土木工程檢測專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,一般于大二上學(xué)期開設(shè),共72學(xué)時,主要教授建筑主體結(jié)構(gòu)檢測技能。教學(xué)內(nèi)容包括標準選用、儀器使用、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果判定等一系列檢測操作流程,具有技術(shù)要求高、理實相結(jié)合、教學(xué)內(nèi)容多的特點,更加強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力。目前,該類技能課程的教學(xué)方法主要是教師演示示范教學(xué),即通過授課教師的講解以及具體的操作示范,讓學(xué)生在聽講、觀摩后進行操作練習(xí),進而掌握相應(yīng)的專業(yè)技能。這是土木檢測類課程教學(xué)中比較常用的教學(xué)模式,同時也是教學(xué)模式較為單一的表現(xiàn)。
首先,該門課程對專業(yè)技術(shù)要求高。在教師方面,該門課程要求教師對各種結(jié)構(gòu)的檢測方法具有較高熟練度。如教師在教授學(xué)生運用回彈法檢測混凝土強度時,必須精確掌握整個檢測流程,其中進行儀器的率定時其力度、角度、次數(shù)只要有一個出現(xiàn)錯誤操作,就會導(dǎo)致率定結(jié)果出現(xiàn)誤差,從而影響后續(xù)所采集數(shù)據(jù)的準確性并最終影響判定的結(jié)果。因此如果教師不具備扎實的操作基本功,便難以開展示范教學(xué)。而教學(xué)時學(xué)生需要在課堂教學(xué)中再現(xiàn)教師示范操作的每一個步驟,以此確保規(guī)范完成整個檢測項目。這并非如記誦理論知識一樣通過簡單的學(xué)習(xí)就可直接獲得,而是必須通過長期的觀摩與實踐訓(xùn)練才能掌握,才能使操作經(jīng)驗內(nèi)化為自己的專業(yè)技術(shù)能力。
其次,建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程理論與實踐結(jié)合密切。如在鋼筋保護層厚度檢測教學(xué)過程中,教師在理實一體化教室里通常先講解鋼筋保護層厚度的檢測原理、檢測流程及操作要點,遂在實體構(gòu)件上向?qū)W生演示鋼筋保護厚度的檢測流程。在操作過程中,教師會將整個過程分解成幾個步驟,著重講解測點鋼筋的位置確定和厚度最小點的量測等操作要點。在隨后的學(xué)生實操練習(xí)過程中,教師在巡堂中指導(dǎo)學(xué)生解決在檢測過程中遇到的問題,最后在下課前總結(jié)分析發(fā)生問題的原因。以動手實踐驗證理論知識,從而加深對知識的理解和運用。最后通過教師點評分析流程,指出學(xué)生學(xué)習(xí)時存在的問題借助理實一體化的教學(xué)策略,讓學(xué)生真正掌握這門技能。
(二)建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程存在不足
建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程仍存在以下不足。首先是教學(xué)資源有待豐富,主要體現(xiàn)在兩個方面:一是行業(yè)發(fā)展需求融入不足,二是現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用不足。一方面,課程內(nèi)容局限于傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容范疇,教學(xué)資源還是教材、PPT課件資源,移動互聯(lián)、智能檢測、裝配式檢測等新規(guī)范、新技術(shù)和新工藝融入教學(xué)不及時,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容滯后于行業(yè)發(fā)展。
其次是教學(xué)模式較為單一。課改團隊調(diào)查發(fā)現(xiàn),在當前土木工程檢測課程的教學(xué)過程中,傳統(tǒng)的“滿堂灌”式的理論教學(xué)模式較為普遍,教師仍然居于主要地位,而學(xué)生只是被動學(xué)習(xí)。由于受到時間、空間限制,教師很難依據(jù)學(xué)生的實際情況實施差異化教學(xué),難以滿足學(xué)生的差異性需求,容易讓學(xué)習(xí)基礎(chǔ)弱、接受能力較差的學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,失去學(xué)習(xí)的興趣和信心,導(dǎo)致教學(xué)效果大打折扣。
最后是教學(xué)互動性有待提升。在傳統(tǒng)建筑工程結(jié)構(gòu)檢測教學(xué)中,教師負責(zé)講解和演示,學(xué)生進行觀摩和練習(xí),因此在整個教學(xué)過程中,師生之間缺少有效互動,容易導(dǎo)致課堂氛圍枯燥乏味,從而降低學(xué)生的課堂參與度和學(xué)習(xí)專注度。此外,實訓(xùn)教學(xué)中在進行一對多示范操作時,往往不能保證每一個學(xué)生都能充分地了解操作過程和要點,同時也不利于課堂時間的充分利用。教師進行示范時,往往只有前排少部分同學(xué)是可以完全觀看到整個操作過程的,更多的同學(xué)只能通過另外的方式完成觀摩與示范。因此,通常教師需要進行重復(fù)的示教和講解之后學(xué)生才能夠動手實操,這樣也間接導(dǎo)致了課堂時間的浪費,降低了教學(xué)效率。
二、建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程教學(xué)改革
在全面推進“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下,學(xué)院將建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程確立為線上線下混合式課程,針對目前課程存在的問題,探索如何依托互聯(lián)網(wǎng)深化該課程改革,發(fā)揮其在培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新能力人才中的獨特作用。
(一)緊跟建筑行業(yè)熱點重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容并融入課程思政
學(xué)院秉持學(xué)生綜合素質(zhì)提升的改革宗旨,根據(jù)“1+X”職業(yè)技能等級標準、人才培養(yǎng)方案和課程標準,緊跟建筑行業(yè)熱點,重構(gòu)課程體系,設(shè)計了3個模塊的內(nèi)容(見表1)。3個模塊包括了基礎(chǔ)知識、專項檢測技術(shù)、鑒定檢測技術(shù),體現(xiàn)了知識由淺入深,技能由基礎(chǔ)至復(fù)雜的逐次遞進關(guān)系。每個模塊又分為理論部分與實踐部分,通過線上教授理論方法,線下實操真實案例的方式,完成模塊化重構(gòu)課程。
同時,依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合教學(xué)資源,將課程內(nèi)容模塊化、項目化。理論部分主要由校內(nèi)專業(yè)教師負責(zé),企業(yè)師傅作為輔助進行開發(fā);實踐部分以企業(yè)的師傅為主,校內(nèi)教師作為輔助進行開發(fā)。在課程開發(fā)過程中,部分內(nèi)容可以在線下完成,部分內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)多地、多方協(xié)同工作,線上完成。
在開發(fā)課程的過程中,教學(xué)團隊重視有效融入課程思政內(nèi)容,立足土木檢測學(xué)科的專業(yè)視野、理論和方法,以培養(yǎng)具有家國情懷的工匠人才為育人導(dǎo)向,以課程思政為主線,以“三全育人”為抓手,將行業(yè)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展情況嵌入價值引領(lǐng),實現(xiàn)“專業(yè)內(nèi)容”與“思政教育”融合。
在裝配式結(jié)構(gòu)檢測模塊內(nèi)容中,始終將思政主線貫穿于模塊的六個檢測任務(wù)中,思政設(shè)計見圖1。
如在任務(wù)一方案的制訂中,由構(gòu)件數(shù)量對檢測結(jié)果的影響,引導(dǎo)學(xué)生要養(yǎng)成認真負責(zé)、質(zhì)量為先的職業(yè)精神;在任務(wù)二材料檢測試驗中通過混凝土坍落度實操時間超時的現(xiàn)象,強調(diào)試驗要養(yǎng)成吃苦耐勞、團結(jié)協(xié)作的精神;在任務(wù)三粗糙度檢測試驗中,讓學(xué)生先探索教師再示范,培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、敢于創(chuàng)新的精神;在任務(wù)四強度檢測試驗中,由實體構(gòu)件強度關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全的問題,要求學(xué)生采集數(shù)據(jù)時養(yǎng)成一絲不茍、精益求精的精神;在任務(wù)五構(gòu)件連接試驗中,通過數(shù)據(jù)分析科學(xué)合理,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴謹、規(guī)范操作的精神;在任務(wù)六整體質(zhì)量評價中,由裝配式結(jié)構(gòu)的整體評價引出對工程質(zhì)量的責(zé)任擔(dān)當、安全為本的職業(yè)精神。
(二)實施“雙線驅(qū)動,三階六環(huán)”教學(xué)模式推進整體教學(xué)
整體單元教學(xué)實施“雙線驅(qū)動,三階六環(huán)”教學(xué)模式,如圖2所示。課程以真實項目為驅(qū)動,按崗位工作流程“方案設(shè)計—檢測實施—結(jié)果評價”為主線開展教學(xué)。依托職教云平臺和智慧檢測數(shù)據(jù)系統(tǒng),對學(xué)習(xí)過程進行數(shù)據(jù)采集和分析,針對性地采取措施,及時調(diào)整教學(xué)策略,提升學(xué)習(xí)效果。
在課前自測環(huán)節(jié),教師通過在線網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布任務(wù),讓學(xué)生利用線上學(xué)習(xí)資源進行課前學(xué)習(xí),并進行線上指導(dǎo);讓學(xué)生通過課前測試,檢驗自學(xué)效果,以便教師及時調(diào)整教學(xué)策略。
在課中互動環(huán)節(jié),通過“導(dǎo)—析—練—評”等環(huán)節(jié),環(huán)環(huán)相扣開展教學(xué)。導(dǎo)即通過問題、案例導(dǎo)入,創(chuàng)設(shè)真實情境,并闡明教學(xué)目標,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向。如在裝配式結(jié)構(gòu)檢測模塊任務(wù)一中,通過大唐新希望項目施工現(xiàn)場VR漫游,創(chuàng)設(shè)真實工地情境,明確本次課的任務(wù)。即以任務(wù)解析為導(dǎo)向,營造參與式互動教學(xué)環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生自主探究,促進小組合作探究,驅(qū)動學(xué)生積極思考。如在裝配式結(jié)構(gòu)檢測模塊任務(wù)三粗糙度檢測教學(xué)中,讓學(xué)生先自主探究、發(fā)現(xiàn)問題,教師再展開針對性講解,并通過小組探究、組間互助的方式,引導(dǎo)學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。練,即通過設(shè)計任務(wù)驅(qū)動,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并積極主動參與到教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生完成試驗操作,實現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做”。如在裝配式結(jié)構(gòu)檢測模塊任務(wù)二中,開展虛擬仿真練習(xí)和學(xué)生動手操作,解決了高耗材高耗時的試驗難題。評,就是依托職教云平臺及智慧檢測數(shù)據(jù)平臺開展線上線下混合式評價,如課堂小測、討論、匯報、自評互評等方式,對檢測質(zhì)量進行分析評價,檢驗學(xué)習(xí)效果。通過這樣一個個環(huán)節(jié)循環(huán)往復(fù)開展教學(xué),最終完成對所有課程的教學(xué)改革。
在課后拓展階段,通過學(xué)生參與企業(yè)項目實踐、“1+X”題庫強化練習(xí)、活頁式教材過程回顧、職業(yè)技能競賽等活動,夯實學(xué)生理論基礎(chǔ),有效鞏固和提升技能,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的意識。
(三)借助在線平臺對學(xué)生開展多維度、多層次綜合評價
課改團隊圍繞教學(xué)三維目標,基于建筑檢測行業(yè)規(guī)范與標準,引入行業(yè)競賽“全國無損檢測大賽”和“1+X”裝配式預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量檢測職業(yè)技能等級證書標準,確立評價的標準和方法。(如圖3所示,其中過程性評價占45%、結(jié)果評價占40%、增值性評價占15%)
教學(xué)團隊從課前、課中、課后三個階段借助在線平臺對學(xué)生開展多維度、多層次綜合評價。利用學(xué)院教學(xué)信息化平臺收集教師上課信息、學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、課堂活動質(zhì)量,實現(xiàn)過程性評價。課改團隊利用職教云、智慧檢測數(shù)據(jù)平臺收集課前自測、課中數(shù)據(jù)采集、課后質(zhì)量評價報告實現(xiàn)結(jié)果評價;利用職教云收集的初值指標值和終值指標值,對比實現(xiàn)增值性評價。如在模塊二裝配式混凝土結(jié)果檢測中,過程性評價主要從知識掌握、能力提升和素質(zhì)養(yǎng)成三個方面來開展,通過項目任務(wù)實操、小組互評、教師評價、企業(yè)評價,共同評估學(xué)生任務(wù)過程完成情況(占比45%);結(jié)果評價主要從方案設(shè)計、檢測數(shù)據(jù)和質(zhì)量報告三個方面開展,通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺數(shù)據(jù),分析了解學(xué)生方案設(shè)計的規(guī)范性、檢測數(shù)據(jù)的準確性、質(zhì)量報告的科學(xué)性等結(jié)果掌握情況(占比40%);增值性評價主要通過學(xué)生的初始指標值、終值指標值和期望指標值來開展,利用數(shù)據(jù)平臺采集學(xué)生實施前后初值和終值的增值性變化(占比15%)。通過平臺大數(shù)據(jù)分析,教師能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并調(diào)整教學(xué)策略、制定改進措施,使課堂教學(xué)更有目標性和針對性。
三、建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程教學(xué)改革成效
學(xué)院的建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下以“雙線驅(qū)動、三階六環(huán)”教學(xué)模式為抓手,不斷深化課程的改革與實踐,進一步加強了信息技術(shù)與課程的深度融合,教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量得到了明顯提高。
首先,課堂深度互動使學(xué)習(xí)效率有所提升。學(xué)院借助“互聯(lián)網(wǎng)+”實現(xiàn)“教學(xué)優(yōu)化”,以職教云、虛擬仿真、國家級在線教學(xué)資源庫為平臺,使教師、學(xué)生、教材、媒體四要素重組為相互聯(lián)系、相互作用的有機整體,增進師生互動、生生互動、人機互動,全面提升了課堂互動,激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)的興趣,極大提升了學(xué)習(xí)效率。
其次,通過在線實時監(jiān)控科學(xué)有效開展評價。依托“互聯(lián)網(wǎng)+”在線平臺開展課程的評價與考核,實現(xiàn)了課程評價的量化,使課程評價的統(tǒng)計數(shù)據(jù)變得更加精確透明。一方面,學(xué)生可隨時通過在線平臺查看線上學(xué)習(xí)的時長、次數(shù)、學(xué)習(xí)資料下載的數(shù)量、在線話題討論參與次數(shù)、線上測驗成績、線下教學(xué)出勤情況、線下課堂回答問題情況,及時了解自己學(xué)習(xí)狀況,查漏補缺,調(diào)整學(xué)習(xí)策略。另一方面,教師通過在線平臺隨時監(jiān)控班級學(xué)生的整體學(xué)習(xí)狀況,通過對平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析,針對個體存在的問題,精準制定教學(xué)計劃,有針對性地進行個性化指導(dǎo),提高了課程評價的科學(xué)性、及時性和有效性,形成了全方位、多角度的課程評價模式。
最后,達成三維教學(xué)目標的同時提升職業(yè)能力。本課程改革以真實項目為背景,從知識、技能、素質(zhì)的達標情況綜合驗收教學(xué)成果,學(xué)生從簡單的知識學(xué)習(xí)入手,通過技能的掌握、素養(yǎng)的提升和思政的融合,最終可以自主完成建筑結(jié)構(gòu)檢測任務(wù),達到了檢測員崗位標準要求,得到了企業(yè)的認可。
以2020級學(xué)生為例,在知識達標方面,學(xué)生任務(wù)二知識測評的達標率100%,良好率達到了85.2%,顯著高于傳統(tǒng)教學(xué)的76.5%。模塊測試成績表明本模塊教學(xué)改革全面促進了學(xué)生對知識點的掌握。在技能達標方面,學(xué)生核心技能考核優(yōu)秀率顯著提高,如以回彈法檢測裝配式構(gòu)件強度的評價為例,對標企業(yè)標準和“1+X”證書評價,智慧檢測數(shù)據(jù)平臺結(jié)果顯示,學(xué)生儀器操作數(shù)據(jù)采集技能訓(xùn)練的優(yōu)秀率達到90%。而在素質(zhì)達標方面,學(xué)生的團結(jié)協(xié)作、精益求精的工匠精神有效提升,如混凝土試拌操作規(guī)范執(zhí)行的評價得分有效提升,數(shù)據(jù)結(jié)果的準確度有效提高,大大促進了職業(yè)習(xí)慣的養(yǎng)成。
綜上所述,在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下,廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程檢測技術(shù)專業(yè)以立德樹人為根本,秉持為社會培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新能力人才的理念,以建筑工程結(jié)構(gòu)檢測課程改革為試點,深入開展了教學(xué)與信息技術(shù)深度融合的“三階六環(huán)”教學(xué)模式的改革實踐,通過在課前、中、后三個階段的努力探索,進一步提升了課程的教學(xué)效果,提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。
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注:本文系廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)改革立項項目(重點項目)“基于‘互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代學(xué)徒制檢測類專業(yè)課程建設(shè)探究——以《建筑工程結(jié)構(gòu)檢測》為例”的研究成果之一。
作者簡介:劉承偉(1982— ),山東沂水人,碩士,講師、工程師,廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師,研究方向為工程質(zhì)量檢測、工程材料研發(fā)、高等職業(yè)教育教學(xué)。
(責(zé)編 羅異豐)