現代遠程開放教育土建專業(yè)教學模式

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［摘要］文章以土建專業(yè)的實踐教學為例，通過現狀分析，提出現代遠程教育土建類專業(yè)的實踐教學的新模式，對工科類專業(yè)有一定的借鑒意義。

［關鍵詞］遠程開放教育；土建專業(yè)；實踐環(huán)節(jié)

前言

隨著信息技術、網絡技術、數字化技術的飛速發(fā)展，現代遠程開放教育的教學模式也逐漸發(fā)生變化?，F代遠程開放教育的教學模式不同于普通本科院校及高職院校，尤其以實踐類課程最為明顯。土建專業(yè)所囊括的課程不僅有理論類課程，同時還含有大量的實踐實操類課程，只有這樣才能為社會培養(yǎng)出理論扎實、實踐能力強的土建工程建設者。因此，如何在現代遠程開放教育的條件下使土建專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)得以順利完成，保證遠程教育的質量，是亟待解決的問題。文章分析了廣西廣播電視大學土建專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)在遠程教育中的現狀與問題，并對現代遠程開放教育土建專業(yè)實踐環(huán)節(jié)教學模式進行了有益的探索。

一、遠程教育土建專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的教學現狀

（一）學生的需求

課題組對土建專業(yè)學生開展關于實踐課程教學的調查統(tǒng)計顯示，大多數學生都希望接受合適的實踐教學指導，主要表現為三種需求類型。第一類是由于學生的專業(yè)知識基礎水平差異引起的需求。有些學生剛剛接受土建專業(yè)的教育，基礎薄弱，他們希望能多練習一些基礎性的實踐，如認識實習等；而有些學生已經參加土建類工作，具備一定的專業(yè)基礎和實踐基礎，他們更希望能夠接觸到與工作相關的實踐技能，以此來提高工作效率，如施工工藝流程等。第二類是由于工學矛盾、時空分離引起的需求。不少學生在接受學校專業(yè)教育的同時，還要兼顧工作，因此他們希望能夠通過方便有效的實踐授課方式來獲取相應技能，如利用現代信息技術為工具開展實踐課程等。第三類是由于學生工作崗位差異引起的需求。已參加工作的學生大多數來自工程建設行業(yè)不同建設環(huán)節(jié)的不同崗位，具備一定的實際工作經驗，他們通常會根據自身所處崗位的具體工作，對實訓實踐提出不同的任務要求，如工程造價崗位的學生更希望掌握預算軟件的操作，而施工管理崗位的學生則希望掌握施工組織設計等。

（二）存在的問題

目前土建專業(yè)實踐教學主要存在以下問題：學校缺乏足夠的實訓實驗場地，教師鮮有機會指導學生進行實踐教學；學生所在地比較分散、工學矛盾突出，較難組織起來進行集中授課；學生專業(yè)知識基礎水平參差不齊；學生對實踐任務需求不盡相同。眾所周知，土建專業(yè)的許多理論課程十分抽象，需要與實踐課程有機結合，才能夠提高學生的分析能力、動手實踐能力和綜合應用能力，培養(yǎng)出工程行業(yè)的合格人才。

二、土建專業(yè)實踐課程的分類

根據國家開放大學的專業(yè)規(guī)則，土建類專業(yè)一般分為建筑工程方向、建筑管理方向、道路橋梁方向和工程造價方向。雖然土建類專業(yè)方向較多，且核心課程也不完全相同，但它們仍然有許多共同的課程，如建筑制圖基礎、建筑工程CAD、建筑施工等課程。土建類核心課程又可以分為非實踐類課程和實踐類課程。其中非實踐類課程包括力學類、原理類和經濟管理類等，如結構力學、材料力學、土力學、流體力學、建筑力學等屬于力學類；混凝土結構設計原理、鋼結構、砌體結構、高層建筑結構與抗震、地下建筑與結構、地基基礎、建筑結構、道路工程、橋梁工程、建筑制圖基礎等屬于原理類；工程經濟與管理、建筑監(jiān)理、安裝工程估價、建筑工程估價、工程造價控制等屬于經濟管理類。土建專業(yè)實踐類課程數量眾多，并且特點不一，為了更好地對實踐類課程進行教學模式的探索，課題組對各實踐課程的特點及共性進行研究歸納，將其分為五大類型。

（一）認識鑒別類

該實踐類課程主要研究土建類學生對本專業(yè)的一些基本概念、基本術語、基本構造的認知、判斷、鑒別。如房屋建筑學、工程地質學、建筑材料、建筑構造、建筑設備、認識實習等課程。

（二）實驗類

該實踐類課程主要目的為加強土建類學生對原理類課程的理解而開設的實驗課，可以起到印證原理、加深理解的作用。如建筑結構試驗、力學試驗、土工實驗等課程。

（三）設計類

該實踐類課程主要目的為加強土建類學生綜合運用原理、發(fā)揮主觀能動性來進行工程設計、實訓，從而提高學生吃透概念、學以致用的設計能力。如混凝土結構課程設計、砌體結構課程設計、鋼結構課程設計、建筑構造實訓、施工組織設計、畢業(yè)設計等課程。

（四）工法類

該實踐類課程主要研究土建類學生對施工技術、測量技術等專業(yè)實操技術的掌握、運用。如施工技術、高層建筑施工技術、建筑施工、道路施工、建筑測量等課程。

（五）軟件操作類

該實踐類課程主要目的為加強土建類學生利用各類繪圖軟件、計算軟件、分析軟件為工程建設服務的能力。如建筑工程CAD、結構計算軟件、工程造價軟件等課程。

三、土建專業(yè)實踐類課程的教學模式分析

為解決遠程教育土建專業(yè)在實踐教學中的問題，在教育信息化的今天，根據上述土建專業(yè)實踐類課程的分類情況，結合遠程教育土建專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的教學現狀、學生的學習需求，課題組經過研究，認為應該依據不同的實踐課程類型來制定不同的教學模式。

（一）課件、微課教學模式

課件中含有大量的圖片、動畫可以將土建專業(yè)涉及的常見材料、構造、做法等形象地展示；課件和微課可以將土建專業(yè)中的施工工藝、產品效果生動地反映。該教學模式適用于認識鑒別類課程、工法類課程。例如可用課件、微課等來介紹建筑材料課程中不同的材料特點，房屋建筑學課程中的房屋基本構件，工程地質學課程中不同地質構造、巖石的種類等，既能給學生增強印象，又克服了實物缺乏所帶來的教學困難。還可以用課件、微課介紹施工技術課程中的施工步驟、工藝、做法，介紹建筑測量學課程中的測量要點及方法等，實際圖像配合理論講解，達到通俗易懂、事半功倍的教學效果。

（二）虛擬仿真實驗室教學模式

虛擬仿真技術實驗室教學是依托虛擬仿真和多媒體技術，人機交互、數據庫和網絡通信技術，以及土建專業(yè)軟件，構建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和實驗對象，拓展了實驗領域、豐富了教學內容，實現了在虛擬環(huán)境中提供綠色、可靠、安全和經濟的實驗項目。該教學模式適用于實驗類課程和工法類課程。例如可通過虛擬仿真實驗室來進行混凝土簡支梁的加載破壞實驗，觀察其各階段的破壞情況及特點；可用環(huán)刀法進行土塊的密度計算，烘干法進行土塊含水量測定，加深對土工概念的理解；還可進行鋼筋綁扎、澆筑混凝土、支模板、墻體砌筑等工藝實訓，達到熟悉工藝的目的。虛擬仿真實驗室教學模式可操作性高，既能減少常規(guī)實驗室的耗材，又能最大限度地避免土建類專業(yè)常規(guī)試驗的不安全性。

（三）三維仿真教學模式

三維仿真技術可以實現土建相關建筑內外部狀況、構造的立體呈現，使得使用者有種身臨其境的感覺。建筑BIM技術是近年來比較流行的三維仿真技術，它是一種包含了設計、施工、運維等建設全過程的建筑信息模型，可以查看模型各構造樣式、設備的信息、施工組織設計、施工過程信息、運行維護信息等，而且工程建設幾乎所有的崗位都能利用BIM技術進行前期計劃、實施作業(yè)、協調溝通、事中監(jiān)管和后期總結。該教學模式適用于認識鑒別類課程和工法類課程。例如可通過建筑BIM的漫游展示功能進行建筑物內部的觀察，熟悉房屋建筑的重要構造；可以了解建筑設備的具體布置，理清其與建筑結構的空間位置關系；還可以通過建筑BIM的仿真操作功能進行施工組織設計、腳手架搭設的演示等。該類教學模式由傳統(tǒng)依靠想象的二維轉向直觀的三維，BIM的可視化和模擬化給課程帶來項目全過程的實時再現，更利于教學效果的實現。

（四）視頻演示教學模式

視頻演示教學可以使學習者能夠按照演示者的教學步驟逐步進行學習，對其中較難理解和掌握的步驟可以反復觀看、練習，最終達到熟練掌握的目的。該類教學模式適用于軟件操作類。信息技術和計算機技術發(fā)展至今日，各類土建專業(yè)軟件取代了傳統(tǒng)的畫圖板和手算，使得專業(yè)技術人員得以從繁雜的、重復機械的勞動中解放出來，工作效率也大大提高了。土建專業(yè)軟件是工程技術人員解決問題的利器，視頻演示教學可以使學生熟練掌握其操作步驟及技巧。例如可以通過視頻演示教學來進行建筑工程CAD的繪圖操作講解；可以對結構設計軟件的模型建立、荷載輸入、運算參數選擇、結果分析等進行講解；還可以對工程造價軟件的操作步驟和注意事項進行演示。只要學生在計算機里安裝了相應的軟件，就可以根據工作崗位的需要，按照教學視頻來學習操作流程。當然，視頻除了對軟件的基本操作步驟進行講解之外，還可以靈活地補充展開一些相關專業(yè)知識，如結構設計軟件的參數選擇的適用條件和范圍等，這樣既可以鞏固理論知識，又能思路清晰地進行操作實踐。

（五）學校實訓基地教學模式

該模式要求學校建立必要的土建專業(yè)實訓場地，在某個集中的時間段內組織學生進行實際訓練，并結合教師的面授輔導，彌補網絡信息教學的缺陷。此模式適用于設計類課程和工法類課程。由于設計類課程對學習者的綜合能力要求較強，且設計過程中每一個環(huán)節(jié)、每一個問題都有可能引起整個設計成果的變化，因此，教師面授輔導、現場答疑解惑是不可或缺的。例如，在混凝土結構課程設計中，以現澆整體式肋梁樓蓋設計為題，基本的任務步驟為結構布置、樓板設計、次梁設計、主梁設計。而每一個步驟都包含著若干小步驟和豐富的知識點，這些知識點之間是有機聯系著的，需要具備一定的綜合能力才能理解和運用，這就需要教師聯系前后、具體分析地進行展開講解了。如梁截面尺寸的估算、連續(xù)梁的內力分配法分析、等效均布荷載計算原則、梁板承載力計算、梁板配筋圖的要點等，只有讓學生邊動手，教師邊現場指導動腦分析，才能手腦并用，真正達到設計實踐課的教育目的。工法類課程雖然可利用前述的課件、微課、虛擬仿真實驗室、三維仿真等信息教學來完成，但學習者仍然缺乏上手的實物感，因此，學校建立的工法實訓教學基地可以成為信息教學的有力補充。學?？删C合考慮自身實際情況，有針對性地建立一些常規(guī)的工法實訓基地，例如鋼筋綁扎、混凝土拌和、模板支護、墻體砌筑和腳手架搭設等工藝實訓，結合教師的現場講授，讓學生有種實實在在的操作體驗。以上對每種實踐類課程與適用的教學模式進行了對應歸類，但此歸類并非絕對，教學者應該根據實際情況來靈活調整、運用，使得學習者既能解決工學矛盾、基礎水平差異、不同實踐任務訴求等問題，又能取得良好的學習效果。如在利用視頻教學來進行工程造價軟件操作講解時，可以先利用建筑BIM的漫游展示功能讓學生對建筑的材料、構造、做法進行了解，之后在進行具體的造價軟件操作的時候就會更加得心應手。

四、教學模式的運用效果

課題組提出的具體實踐課程采用相適用的教學模式方法，在廣西廣播電視大學進行實際運用半年以來，選擇若干門典型的土建專業(yè)實踐課程進行教學實踐，經問卷調查，師生反映教學效果良好。一方面，學生可根據自己的實際需求來選擇適宜的實踐課程教學模式，認為該教學模式不僅有效解決了工學矛盾，而且激發(fā)了學習興趣，便于反復學習，增強了的實踐能力，能很好地理解理論知識，同時也對自己崗位上的實踐工作起到了積極的指導作用，滿足了對實踐課程的需求。另一方面，教師在該教學模式中強化了自己的實踐能力，提升了自身素質。因為該教學模式是根據學生的需求和土建專業(yè)特點來制定的，所以這就促使教師們要關注土建行業(yè)動態(tài)，加強實踐學習，提高實踐課程教學資源的制作及整合的能力，努力創(chuàng)造出適合學生需求、時展的教學資源，尤其是在土建建設制度、要求、工法日新月異的當今，這一點更顯重要。綜上所述，課題組所研究的該教學模式既能滿足學生對實踐教學的需求，又能促進教師的不斷進步，教師的進步又促進了該教學模式的完善和成熟，教學模式的成熟又可以更好地服務于學生的需求，建立如此良性循環(huán)，真正達到教學相長的效果。但是，目前學校還未能將所有土建類實踐課程運用到此模式，主要原因是該模式需要的相應技術配套跟進以及需要一定的時間，如虛擬仿真實驗室需要強大的土建專業(yè)與計算機專業(yè)團隊通力配合才能得以完成；專業(yè)實訓基地的建設也需要一定的資金、時間投入等。隨著各類軟硬件配套設施逐步完善，相信該實踐教學模式能夠取得越來越好的教學效果。

五、結語

文章探索了在現代遠程開放教育中，從經濟、合理、適用的角度根據具體土建專業(yè)實踐課程類型和學生需求來使用不同的教學模式，解決遠程教育中工學矛盾、基礎水平差異、不同實踐任務訴求等問題，從而取得良好的教學效果；同時也能促使土建專業(yè)教師不斷學習，更新實踐知識，創(chuàng)造出符合時展的實踐教學資源與教學模式，實現教學相長。

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作者：吳榮 朱金華 單位：廣西廣播電視大學