基于VAS的“建筑施工技術(shù)”課程教學(xué)改革研究

VAS是指虛擬仿真 (virtual simulation)、建筑工程（architectural engineering）、系統(tǒng)（system）， 以虛擬技術(shù)緊扣建筑施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多維仿真和真實(shí)場景模擬，提高學(xué)生的主動性。本文以此系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將探討建筑施工技術(shù)的教學(xué)改革，分析目前教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)評價等方面提出實(shí)施方案，以期探索VAS與“建筑施工技術(shù)”課程改革的整合。

一、建筑施工技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.教學(xué)目標(biāo)

建筑施工技術(shù)課程的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備建筑工程的工種操作、施工機(jī)械的選型、施工方法和質(zhì)量控制的能力。目前由于校內(nèi)建設(shè)施工實(shí)訓(xùn)工場場地有限、工種不全，以及因教學(xué)進(jìn)度與施工現(xiàn)場的時間與空間限制，難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場教學(xué)的問題；教學(xué)往往偏向于理論，全方位能力培養(yǎng)的項(xiàng)目化教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)。

2.課程內(nèi)容及教學(xué)模式

目前的教學(xué)組織是在理論課上完一段時間后，進(jìn)行校內(nèi)部分工種實(shí)訓(xùn)，而現(xiàn)場實(shí)訓(xùn)僅根據(jù)聯(lián)系的施工現(xiàn)場安排參觀，案例單一，學(xué)生無法實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的參與，不能體驗(yàn)真實(shí)的學(xué)習(xí)感受，所學(xué)的知識碎片化，沒有形成一個有機(jī)的整體。

3.課程考核方式

教學(xué)考核是課堂教學(xué)的有機(jī)組成部分，是評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)質(zhì)量的重要手段。建筑施工技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)內(nèi)容覆蓋面廣,實(shí)踐性極強(qiáng)。傳統(tǒng)試卷考試的方式仍然是主要的考核方式，知識的考核占有比較大的比重，而能力和態(tài)度等過程性考核所占比重偏小，使學(xué)生學(xué)習(xí)的中心仍然是圍繞理論知識學(xué)習(xí)的應(yīng)試，忽視學(xué)生完成任務(wù)的能力、操作技能的提高。這種不注重事實(shí)過程、能力的終結(jié)性的考核評價方式對學(xué)生具體學(xué)到什么程度并不十分清楚，因此無法有針對性地改進(jìn)教學(xué)手段，來促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

二、基于VAS的教學(xué)改革方案

綜合行業(yè)規(guī)范，貫穿教學(xué)重難點(diǎn)，以案例場景作為大環(huán)境，實(shí)訓(xùn)操作任務(wù)內(nèi)容以案例工程施工過程單個節(jié)點(diǎn)為核心導(dǎo)向，結(jié)合工程測量、施工技術(shù)、施工組織、工程質(zhì)量檢驗(yàn)、施工現(xiàn)場管理等幾門課程作為理論基礎(chǔ)，同步加強(qiáng)了教師在實(shí)訓(xùn)過程中操作任務(wù)的考核，達(dá)到強(qiáng)化教學(xué)效果的目的。

1.基于VAS的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的確定

充分考慮土建類學(xué)生的特點(diǎn)和優(yōu)勢，在對不同類型的施工企業(yè)和施工現(xiàn)場項(xiàng)目部的走訪調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)土建類專業(yè)主要的就業(yè)崗位組織完成課程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確定了基于VAS平臺的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)：

（1）知識目標(biāo)：能利用VAS平臺熟悉現(xiàn)行施工規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)；了解建筑施工質(zhì)量檢驗(yàn)的方法和內(nèi)容；明確施工工藝與施工方法；了解施工機(jī)械的種類和選用的基本知識。

（2）能力目標(biāo)：根據(jù)平臺設(shè)定的任務(wù)，能熟練地進(jìn)行虛擬仿真操作，選擇合適的施工材料及工具、機(jī)械，完成施工任務(wù)。

（3）素質(zhì)目標(biāo)：能獨(dú)立地利用平臺學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、獨(dú)立完成任務(wù)。

2.基于VAS的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建

仿真教學(xué)方法的最大特點(diǎn)就是在教師的引導(dǎo)下提供逼真的教學(xué)情境，讓學(xué)生在接近真實(shí)的環(huán)境中完成課程的學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生知識、技能和能力的目的。項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容方面打破以章節(jié)為教學(xué)單元的傳統(tǒng)，融合VAS仿真平臺，以結(jié)構(gòu)施工順序，將整個施工劃分為地基與基礎(chǔ)工程施工、主體結(jié)構(gòu)工程施工、屋面工程施工、防水工程施工及裝飾工程施工等項(xiàng)目結(jié)構(gòu)（見表1），以工程項(xiàng)目情景為載體，設(shè)定施工工藝過程實(shí)施教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生崗位職業(yè)能力為主線，教學(xué)開展依照工程資料了解、多媒體課件知識點(diǎn)學(xué)習(xí)、教師演示、學(xué)生動手模擬操作、設(shè)定操作任務(wù)完成情況考核等步驟，將所要掌握的各知識點(diǎn)融合在具體的工作過程中，實(shí)現(xiàn)與教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合。學(xué)生在完成模擬的施工任務(wù)過程中掌握建筑施工技術(shù)應(yīng)具有的技能，并以此培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的職業(yè)能力。

表1 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建

3.基于VAS實(shí)踐能力、學(xué)生為本的教學(xué)組織模式

創(chuàng)新課堂教學(xué)形式，采用問題導(dǎo)向，由教師設(shè)定項(xiàng)目情景，以工程項(xiàng)目情景為載體，提出問題，學(xué)生收集學(xué)習(xí)基本知識，教師采用PPT輔導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的問題，共同研討，通過解決學(xué)生實(shí)際問題從而達(dá)到學(xué)習(xí)知識的教學(xué)目標(biāo)。針對高職學(xué)生的理論基礎(chǔ)薄弱但思維活躍、動手能力強(qiáng)這一情況，在實(shí)際授課中應(yīng)該揚(yáng)長避短，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用，利用模擬虛擬仿真技術(shù)環(huán)境的方式進(jìn)行建筑施工技術(shù)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，有效提升其專業(yè)操作技能。例如，在講授鋼筋混凝土工程施工時，以鋼筋混凝土柱施工為典型活動項(xiàng)目，運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，采用PPT課件，穿插一些現(xiàn)場施工圖片，播放相關(guān)施工工藝Flash動畫演示或現(xiàn)場施工工藝錄像，使學(xué)生加強(qiáng)感性認(rèn)識。然后將涉及的基本知識通過問題導(dǎo)入、學(xué)生分小組思考回答、PPT解答釋疑、虛擬仿真現(xiàn)實(shí)場景來操作、其他鋼筋混凝土工程施工仿真模擬操作鞏固所學(xué)知識這樣一個教學(xué)過程。理論教學(xué)環(huán)節(jié)由師生共同擔(dān)任研究者的工作，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)秉承“做中學(xué)”，通過虛擬仿真模擬“動手操作”來“邊做邊學(xué)”，再來獨(dú)立完成設(shè)定的仿真模擬任務(wù)。

4.基于VAS綜合能力評價的教學(xué)評價方式改革

作為檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的重要方式和手段，綜合能力評價能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，增加其學(xué)習(xí)壓力，促其有效地提升其學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。因此，需改革單一的以考試為主的考核方式，注重形成性評價、強(qiáng)調(diào)過程性，注重學(xué)生完成虛擬仿真施工過程的能力，并將其作為評價學(xué)生平時學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù)，用評價來促進(jìn)教學(xué)方式的改變。如施工技術(shù)中的磚墻砌筑工程，學(xué)生在VAS平臺上模擬操作完成任務(wù)的同時，明確應(yīng)該注意的問題，任務(wù)完成后，讓學(xué)生自己評價自己學(xué)到的情況，并結(jié)合模擬工程情況，同學(xué)間再互相評價，了解同學(xué)的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生可以說出他們的思考，聽取他人的觀點(diǎn)，從而對自己的學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況有個全面的了解。通過學(xué)生的自評和互評，彌補(bǔ)教師評價等外部評價的不足，通過在學(xué)習(xí)過程中自我管理與反思，學(xué)會自我調(diào)控、自我評價，學(xué)會客觀地進(jìn)行他評，學(xué)會與人合作交流。而且過程性評價增加了師生間的交流，改善了師生關(guān)系，同時也提高了教師的教學(xué)質(zhì)量。應(yīng)采用項(xiàng)目任務(wù)評價、階段評價相結(jié)合，理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合的方式進(jìn)行，形成“過程+測試+期末考試”的評價考核體系（見表2）。

本文針對建筑施工技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，提出了VAS環(huán)境下的課堂教學(xué)改革可操作性的具體措施；明確了教學(xué)目標(biāo)以及基于VAS環(huán)境下實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建，提出了適合高職教學(xué)的課堂教學(xué)組織形式及教學(xué)模式，探討了基于VAS綜合能力評價的教學(xué)評價方式，這將促進(jìn)建筑施工技術(shù)課程教改革的進(jìn)一步推進(jìn)，為其他相關(guān)課程的課堂教學(xué)改革提供一定的借鑒。

表2 “建筑施工技術(shù)”課程考核評價體系

［1］田江永.“建筑施工技術(shù)”課程教學(xué)改革的探討［J］.常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2009，（3）.

［2］周運(yùn)金.虛擬技術(shù)在高職實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用研究［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2009，（24）：66－68.

［3］周國恩.仿真技術(shù)在土木工程施工教學(xué)中的應(yīng)用研究［J］.大眾科技，2013，（4）：243－244.

［4］熊淑平.虛擬仿真技術(shù)在高職教學(xué)中的應(yīng)用［J］.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013，（1）：79－81.