構建建筑施工實習模擬平臺提高學生兩個能力

【摘要】構建建筑施工模擬平臺。在學生建筑施工實習過程中由雙師型教師應用該模擬平臺指導學生實習。以模擬平臺為情境，結合其中的各種動畫、視頻或圖片將教師的建筑施工經驗和施工的最新技術傳授給學生。同時穿插專題講座并到建筑工地參觀，實現理論知識與工程實際相結合，提高學生的理論應用能力和工程實踐能力。

【關鍵詞】教育信息化；模擬平臺；理論應用能力；工程實踐能力

1.前言

（1）進入到21世紀，綜觀整個世界，幾乎沒有哪個國家沒有卷入在信息化浪潮之中。2012年3月教育部頒發了《教育信息化十年發展規劃（2011～2020年）》，《規劃》提出，到2020年，信息技術與教育融合發展的水平顯著提升。充分發揮現代信息技術獨特優勢，信息化環境下學生自主學習能力明顯增強，教學方式與教育模式創新不斷深入，信息化對教育變革的促進作用充分顯現。以教育信息化帶動教育現代化，是我國教育事業發展的戰略選擇。制定和實施《規劃》，建設覆蓋城鄉各級各類學校的教育信息化體系，促進優質教育資源普及共享，推進信息技術與教育教學深度融合，實現教育思想、理念、方法和手段全方位創新，對于全面提高受教育者的能力和素質和教育教學質量具有重大意義。

（2）當前各建筑工程類學校的最大問題之一是建筑施工實習困難，一方面施工工地由于多種原因不愿意接受學生。另一方面到工地實習時還常常受到惡劣天氣、工期、場地等因素的制約，無法完成實習作業。這些似乎難以逾越的困境有沒有克服的辦法哪。我們認為，可以借助于教育信息化技術的優勢，破解上述難題。上海財經大學校長助理劉蘭娟教授說過：“只有創造一個由教師指導、學生自主、師生互動的e-Learning學習環境，才能適應21世紀培養高素質創新人才的需要。”為此理念，長春建筑學院成立了“構建建筑施工實習平臺，提高學生兩個能力”課題組，進行研制相應軟件和應用的研究和實踐。本課題研究的目的，其一，克服并解決學生缺少實習場地和受季節等限制問題；其二，充分發揮雙師型（教師+工程師）教師隊伍的作用。對學生來說，完成了實踐課程，同時又提高了兩個能力。對學院來說只投入一次研究費用，就可以多年受益，節約了部分實習經費。課題研究的特色在模擬平臺研制方面將施工方面知識與施工過程用動畫或視頻的形式得以體現，學生在電腦上操作、有興趣、增加了學習的積極性，并與教師互動，提高實踐效率和效果。這是一種嶄新的教學模式，暫且稱其為信息化教學模式。

2.建筑施工實習模擬平臺

2.1課題組緊緊圍繞學校培養應用型建筑人才的教學目標，確定課題的目標和平臺的功能和主題。然后，優選多媒體集成軟件及輔助工具。課題組選擇以方正奧思多媒體創作工具為基礎，以Flash為輔助。同時收集、制作、整理各種素材。構建及應用建筑施工實習模擬平臺為的就是克服傳統實習中常常遇到的制約，從此學生實習實現了全天候、全過程、隨時隨地進行建筑施工“實習”。課題組中具體創建建筑施工模擬平臺時，先是中設計其模塊結構。除了創建序幕頁、結尾頁和目錄頁以外，按照建筑施工實習內容共創建了九個一級模塊和43個二級子模塊，每個子模塊含有20～40個前景頁。編制各個前景頁，創建各種對象并設置屬性。多數前景頁中含有文字、文本、圖片、視頻、動畫、或游戲等媒體對象，并按照媒體對象的特點及實習需要設計屬性，包括呈現時間屬性、動態過度效果屬性、外觀屬性、動作屬性等。建筑施工實習模擬平臺中共選用了近600幅照片、80部錄象、40個動畫和少量的操作游戲。展現了傳統與現代的建筑施工內容。為了使用該平臺時易于實現互動，還設計了共用的鏡框頁和背景頁。在鏡框頁中設置了便于使用的“上一頁”、“下一頁”、“暫停”、“繼續”、“大聲”、“小聲”按鈕。還設計了總導航航標，學生可以隨時回到目錄頁面。使用前還要進行調試、媒體整理和試用。

2.2建筑施工實習模擬平臺的模塊化結構。

2.2.1建筑施工實習模擬平臺由9個一級模塊組成：（1）基坑工程（2）基礎工程（3）工程材料（4）主體工程（5）施工方法（6）施工組織（7）建筑裝飾（8）竣工驗收（9）課程設計

2.2.2二級模塊由49個子模塊組成：

（1）基坑開挖的基本原則；開挖準備；基坑開挖方法；支護結構的設計原則與方法邊坡支護工程的施工組織設計內容。

（2）條形基礎；樁基礎；伐板基礎；箱形基礎；聯合基礎

（3）水泥材料；各種鋼材；粗細骨料；裝飾材料

（4）結構（框架結構、砌體結構、鋼結構）；柱；墻；梁；樓板；屋面；世界博覽會建筑（80項）；中央電視臺主樓結構；首都機場第三航站樓

（5）流水施工法；滑升模板施工方法；空間網格結構施工方法；結構吊裝施工方法

（6）模板組裝；鋼筋的綁扎；混凝土澆注；滑升；糾偏；調平裝置；模板的拆除

（7）建筑裝飾的概念；裝修設計的基本要求；幕墻的安裝（動畫）；裝修風格；裝修設計的10大禁忌

（8）工程驗收標準；工程驗收程序；驗收相關資料；美國世界貿易大廈破壞原因分析

（9）單體工程施工組織設計；施工組織總設計；單體工程設計內容；單體工程設計任務書；單體工程設計范例

2.2.3在目錄頁，為了幫助師生在使用或進一步開發時遇到難題，還創建了幫助模塊，提供相應的技術支持。

2.2.4在模塊等結構中，可以看到，既有建筑施工常見等媒體信息資料，也有研制者自己的媒體信息資料，如作者拍攝的中央電視臺新址52層高的屋頂鋼結構等系列照片不僅新穎，而且空前絕后。

3.構建建筑施工實習模擬平臺的技術要點、應用及效果

3.1構建該建筑施工實習模擬平臺，主要有兩個技術要點。

（1）一是模擬平臺中動畫技術的制作。二是實現靈活互動，易于學生自主學習，體現以學生為主體。解決第一個難點，一是除了發動課題組成員廣泛收集相關動畫以外，主要是用Flash軟件制做；做形狀補間動畫和位置補間動畫。對于綁鋼筋、壘磚性等性質等工程過程依靠看看錄像進行，了解其工程性質、施工方法步驟機及安全注意事項。

（2）解決第二個技術難點則是應用多媒體技術中的超媒體技術。通過設置專門的“按鈕”，或者為某一個媒體對象如圖片、視頻、文字或鼠標指針設置動作響應。為了制作互動，專門在鏡框頁中設置了7個按鈕。

3.2建筑施工實習模擬平臺的應用及效果分析。

（1）2011年9月建筑施工實習模擬平臺制作完成，先在本校2010級（40人）試點班試用，并根據學生的意見做了局部改進。2012年8月該平臺在本校2011級（300人）鋪開使用，同時在吉林大學建設工程學院、長春工程學院土木工程學院等3所大學的部分學生使用。教師使用建筑施工實習模擬平臺指導學生實習，同時學生利用建筑施工實習模擬平臺自主學習。2011年試點班的40個同學中有26名分別應聘到了國家名企，如中建一局、二局、八局及中冶各公司。2012級使用該平臺的同學實習報告的水平明顯提升，優秀率比往年提高了30%。截至到10月初，已經有50%以上到應屆畢業生簽約了個人理想的公司。

（2）學院在實習的過程中，還要有針對性地安排專題講座和實地參觀。最后再由學生撰寫實習報告書。應該強調說明的是，利用該平臺指導學生實習的教師都是經過選拔、具有豐富工程實踐經驗的教師，它們均兼有高級工程師、注冊結構師和教授（副教授）職稱。他們在指導學生使用該平臺進行建筑施工實習的過程中，借助于建筑施工模擬平臺中的大量圖片、視頻、動畫和文字等媒體，結合個人的實際經驗和新技術將建筑等理論知識與工程實際相結合，進而引導學生提高實踐能力和應用知識的創新能力。他們經過兩期的應用實踐以后，深感應用該平臺進行實習指導不僅效率高、特別便于理論與實際相結合。應該說，雙師型教師的指導、建筑施工實習模擬平臺的應用和工程實地參觀三者缺一不可，它們互相補充，共同作用，最終起到了提高了學生工程實踐能力和理論知識的應用能力。

（3）從經濟的角度看，我院2012級這樣的“三合一”實習，還為學校節約實習經費4.5萬元。

（4）另外的3所大學的應用實踐也說明，建筑施工實習模擬平臺對建筑工程專業學生提高建筑工程實踐能力和創新能力作用是確切的。

4.建筑施工實習模擬平臺的優點

4.1研制的建筑施工實習模擬平臺，實現了全天候、全工期、全場景建筑施工實習，彌補了實體實習常常遇到天氣制約、季節制約、場地制約和工期制約的影響。既體現了集成軟件的先進性，也體現了其在人才培養中的實用性。

4.2有機整合文字、圖片、語言、視頻、動畫于一身，進退自如。既能夠適應人們的認識規律的順序邏輯，也能夠自主便捷地了解建筑施工實習的學習內容，“觀看”建筑施工實習相關的“場景”，坐在教室中，就可以“看”到各種建筑工程施工的全工程，具有很高的時效性。

4.3依托這個平臺，教師授課可以從課上講到課下，學生學習可以從課上學到課外。平臺將教師和學生連在一起，也將教室、實驗室、圖書館、學生宿舍和建筑施工場地聯系在一起。學生可以跨越時空，隨時隨地使用建筑施工實習模擬平臺，進入引人入勝的工程“場景”，從而創造了全新的教學模式，實現了真正意義上的因材施教，具有較好的教育性。

4.4教師可以根據使用者的意見和建筑施工實習的需要，隨時對該建筑施工實習模擬平臺的內容或形式便捷快速地進一步加工和完善，作到即需即改，具有良好的開放性。

5.結束語

課題組在構建和應用“建筑施工實習模擬平臺”過程中，能把學校培養應用型建筑人才的教學目標作為課題的出發點和落腳點，充分發揮現代信息技術優勢，注重信息技術與教育的深度融合，創新了信息化教學與學習方式，提升了個性化互動教學水平，實現了培養學生理論應用能力和工程實踐能力。