土木工程專業“虛實結合”的生產實習模式探索與實踐

沈璐　上官子昌　于雙和??

摘要：

生產實習已成為土木工程專業實踐教學中的難點和薄弱環節。文章分析了當前土木工程專業生產實習面臨的困境，結合大連海洋大學土木工程人才培養模式改革試點專業建設實踐，利用施工工藝虛擬仿真軟件平臺，提出了“虛實結合”的生產實習教學模式及考評體系，并在實踐基礎上進行了實習教學效果的調查分析。

關鍵詞：生產實習；虛擬仿真；土木工程；實踐

中圖分類號：G64244文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2015）02012504

生產實習是土木工程專業本科教學的重要實踐教學環節，對培養在土木工程生產第一線從事工程設計、工程施工和管理工作的應用型人才有十分重要的作用。但是，隨著市場經濟的發展，基于多方面考慮，多數建筑施工企業越來越不愿意為學校提供生產實習機會，有的單位則明確表示不希望毫無實踐經驗的學生真正地從事生產性工作。因此，只能采用觀摩式的學習方式作為實習內容，這種“不動手操作、不動腦思考”的“走馬觀花”式的實習，在某種程度上使得生產實習的教學效果大幅下滑，生產實習已成為土木工程實踐教學中的難點和薄弱環節[1-2]。

大連海洋大學土木工程專業2013年獲批遼寧省普通高等院校工程人才培養模式改革試點，試點要求學校必須從社會人才需求和實際出發，通過教學手段和實習模式的改革，使土木工程專業的生產實習擺脫困境[3]。

一、土木工程專業生產實習面臨的困境

（一）學生人數多，企業接待能力有限

以學校土木工程專業為例，本學年參與生產實習的學生198人，其中普通本科四個班109人，道橋方向一個班30人，專升本兩個班59人。如此大規模的實習隊伍，要安排集體生產實習難度很大。沒有任何一家企業有這樣的接待能力，即使分班輪流進行生產實習，總的實習周期也會很長，會影響企業的正常生產活動。

（二）實習內容單一、缺乏系統性

一個建筑工程項目從施工到竣工，至少需要幾個月甚至更長的時間，而土木工程專業的生產實習只有3—4周，在這段實習時間里，學生只能根據企業的進度安排實習，了解到整個工程中的一個或幾個分項工程，難以了解施工生產的全過程。這種以點帶面的實現狀況使得實習內容缺乏完整性、系統性。

（三）考核方式不客觀

考核體系科學程度影響學生參與實習的積極性，也決定著生產實習的教學效果。評定標準不客觀，成績評定依據模糊。依據學生的出勤及實習報告撰寫情況給出生產實習成績的做法難免客觀公正，影響了學生的實習興趣。此外，實習內容的不確定性在某種程度上也制約了實習考評的效果。

二、土木工程專業 “虛實結合”的生產實習模式實踐

面對土木工程專業生產實習存在的問題和困難，采用計算機及其他信息技術進行虛擬仿真實習是最好的解決方法之一，目前國內很多高校開展了嘗試和探索，其中不乏成功的案例[5]。

生產實習是完全圍繞實踐工作展開的，與認識實習有著本質的區別，如何既保證實習內容的完整性，又不失現場操作的體驗性，需要仔細斟酌權衡。借鑒其他高校的成功經驗，學校積極與大連通科應用技術公司合作，初步建立了“虛實結合”的生產實習模式[5-6]，搭建了施工工藝虛擬仿真軟件平臺。

所謂生產實習的虛實結合模式，就是考慮實習現場等諸多因素的限制，將原來要求在施工現場完成的生產實習，分成“虛擬仿真軟件操作”、“施工現場觀摩”、“構件模型動手制作”三個模塊進行。

施工工藝虛擬仿真平臺采用大連通科應用技術公司的研發產品，將實習內容分為施工工序演示及講解、施工工藝交互式操作、實習效果調查問卷及考核系統三個部分。學生通過操作虛擬仿真軟件，身臨其境地學習建筑工程的各種工序，如圖1。

施工現場觀摩，主要以現場較短時間的生產性體驗為主，內容單一，但感官體驗更強，在生產實習中的地位具有不可替代性。學生在操作虛擬仿真軟件時所遇到的困惑，可以通過現場觀察以及與工程技術人員展開交流來解決。這種“帶著問題上工地”的實習方式進一步增強了生產實習的教學效果，提高了生產實習的學習效率。

建筑構件模型動手制作環節，是對學生識圖能力和動手能力的一次鍛煉和檢驗。學生以小組為單位，采用粗細不同的鐵絲模擬鋼筋，依據教師給定的圖紙、工具，制作鋼筋骨架。通過親手制作、親自體驗，學生加深了對圖紙及鋼筋構造的認識，同時也體會到了施工過程的艱辛，培養了良好的團隊合作精神，如圖2。

虛實結合的生產實習考評由兩個部分構成：虛擬實習部分占50%，內容涉及虛擬實習的出勤情況10%、互動操作情況10%、虛擬實習考核系統考試成績30%；施工現場及模型制作占50%，具體包括施工現場出勤10%，實習報告撰寫20%，模型制作20%。

三、“虛實結合”的生產實習模式效果與改進策略

為了解“虛實結合”生產實習模式的實際教學效果，大連通科技術應用有限公司做了一次問卷調查，共發放問卷149份，收回問卷149份，調查結果見表1。

開發土木工程專業虛擬仿真實習平臺，構建現場實習與虛擬實習相結合的全新實踐教學模式，有效地突破了土木工程專業傳統實習模式的局限性；信息量成倍于傳統實習方式；營造了開放的、探索性的、以學生為主體的交互式學習環境，從而提高了生產實習的教學效果。

當然，在生產實習中引入虛擬仿真技術，還需要進一步加強師資力量培訓，通過舉辦施工工藝仿真軟件的操作及講解培訓和競賽，來促進教師教學水平和能力的提升。此外，還需要進一步增加在硬件設備等方面的投入，通過擴大虛擬仿真實習場地，添置計算機等實驗設備，實現人手一機，以達到交互式學習的目的。參考文獻：

[1] 陳澤軍，周正，楊曉芳，張志清.工科專業生產實習效果和教學質量提升探討[J].高等建筑教育，2011，20 （1）：142-145.

[2] 王作文，孟曉平.土木工程施工實習教學改革與實踐[J].高等建筑教育. 2010，19 （3）：108-111.

[3] 沈璐，王志云，陳昌平.工程人才培養模式改革試點專業的建設實踐研究[J].中國電力教育，2014（5）：17-33.

[4] 伍毅敏.土木工程生產實習的虛實結合模式及平臺建設——以隧道工程生產實習為例[J].教育教學論壇，2013（5）：196-199.

[5]鄧夕勝，柳軍，王澤根.土木工程生產實習面臨的問題及改革探討[J].東南大學學報：哲學社會科學版，2012，14（S11）：128-131.

[6]范潔群，趙旻，張興梅.遠程教育土木工程專業生產實習輔助系統開發研究[J].重慶廣播電視大學學報，2011，23（2）：3-7.

Abstract：

The production practice has become the difficulty and the weak link of civil engineering practical teaching. Connecting with innovative reform of the professional pilot of engineering talents training mode in Dalian Ocean University， the difficult position of production practice was analyzed in ordinary universities. We put forward how to improve the quality of production practice， and built a “virtualactual combination” practice mode and an evaluation system based on the virtual simulation software platform of construction technology. Furthermore， we carried out the investigation and analysis of teaching effects based on our practice.

Keywords： production practice； virtual simulation； civil engineering； practice

（編輯梁遠華）