土木工程施工課程與仿真實訓融合教學研究

王宇 雷進生 鄧華鋒

摘要：土木工程施工課程是我國高等教育院校土木工程專業的專業基礎必修課程。文章從土木工程施工課程特點出發，介紹土木工程仿真實訓平臺建設情況，提出土木工程施工課程與仿真實訓平臺融合教學的一系列改革措施，旨在有效激發學生的課程學習興趣，提高課程教學效果，增強土木工程專業核心競爭力。

關鍵詞：土木工程施工；仿真實訓；融合教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）48-0152-02

隨著時代的快速發展，高新科學技術已經滲透到各行各業中，土木工程領域也隨之發生了日新月異的變化[1-3]。土木工程施工課程作為我國高等教育院校土木工程專業的專業基礎必修課之一，旨在使學生掌握土木工程施工技術的基本知識、基本原理和決策方法，具有實踐性、綜合性較強的特點，而傳統的理論教學方法難以達到良好的教學效果。

目前，已有相關教學和研究人員從課程定位、教學方法、教學手段、教學模式等對土木工程施工課程的教學改革進行了相關討論[4-6]。隨著各類虛擬仿真實驗室在各大高校的推廣建設，開展土木工程施工課程與仿真實訓平臺相融合的教學研究，已成為提高土木工程專業人才培養水平的重要思路，也是一項需要認真研究和探索的實踐教學課題。

一、土木工程施工課程特點及改革思路

土木工程是傳統四大工科專業之一，該專業歷史悠久，覆蓋面大，幾乎涉及到國家基本建設的各個領域。而土木工程施工課程作為土木工程專業的主要核心課程，其理論教學與實訓教學的融合對于土木工程專業建設意義重大。然而，由于土木工程施工環境復雜、施工過程存在不可逆的操作，再加上大型設備操作的綜合訓練高成本、高消耗等特點，導致多年來土木工程施工課程的理論教學與實踐教學環節結合程度不高，形成了學生在實習現場有了“眼前一片工地，腦中一片空白”的切身體會和“現場一學就會，課本晦澀難懂”的真實感受。

作為以培養高級應用型技術人才為目標的普通高等學校，在人才能力培養過程中應突出對基本知識的熟練掌握和靈活運用，強調與工程一線和生產一線實際相結合。鑒于這一基本理念，三峽大學成立了水利與土木工程仿真實驗教學中心作為新的安全、可靠、直觀和經濟的實驗教學平臺，能進行演示觀看、手動操作和自主創新學習等不同層面的實驗教學。因此，如何合理利用仿真實驗平臺，進行土木工程施工課程理論與實訓教學過程的融合研究，培養學生的綜合實踐能力和自主創新能力，提高我校土木工程專業的核心競爭力，無疑是擺在土木工程專業教師面前的一個重要課題。

二、土木工程仿真實訓平臺建設

土木工程實訓是土木工程專業教學計劃中的重要實踐環節，通過現場操作和仿真實訓，使學生對施工中臨時結構的構造、建筑結構的構造等更加清晰明確地掌握，更好地理解土木施工基本工種施工課程中的理論知識。通過土木工程施工仿真實訓和設計綜合訓練，達到“理論結合實踐，實踐貼近實際”的教學效果，深化對已學專業理論知識的理解，強化專業知識的綜合運用，提升學生對土木工程專業技術崗位的認知度，以適應社會對高層次應用型技術人才的需要。

通過與廠家協同合作，聯合進行土木工程專業施工仿真實訓平臺開發，以施工課程群教學團隊建設為依托，建立和完善土木工程專業虛擬仿真實驗室，以便于有效促進土木工程專業卓越工程師培養計劃項目及相應課程教學，加強土建類理論課程與實訓課程的內涵建設，探索以土木工程施工課程群為龍頭，以教育仿真技術、實訓手段的信息化帶動建筑專業人才現代化培養的新思路，推動土木工程專業課程關聯與重組，推動在教學與實訓內容、實訓手段、實訓模式、實訓方法上的現代化改革，鍛煉教師隊伍，為提高教學質量，培養更多高技能、創新型人才服務。

三、土木工程施工課程教學與仿真實訓融合改革措施

針對學生就業面向施工單位和提高學生專業素質和實踐能力的普遍社會需求，以土木工程專業施工課程理論教學與實訓教學融合為立足點，通過理順融合教學體系，整合資源、研究實驗教學內容、強化實驗教學方法和手段，為學生提供更多、更好的發展自身綜合素質和創新能力的機會。通過帶動優秀學生自學參加到自主選擇實驗項目或教師的科研項目中去，推動學生自主學習能力、綜合素質和創新能力的培養，達到良好的理論與實訓融合的教學效果，具體可從以下幾個方面加以研究和改善。

（一）進行培養方案改革和課程調整，探索仿真實訓教學與理論教學融合模式

在土木工程專業培養方案修訂中，結合培養方案改革和課程調整，在原有的《土木工程施工》理論課程基礎上，增加土木工程實訓課程，探索仿真實訓教學與理論教學融合的方法。轉變傳統的理論知識授課只能在課堂完成的想法，將理論知識點講授結合到虛擬仿真實訓中去，對每個講授完的理論知識點都采用演示觀看、動手操作和自主創新學習等不同層面的同步實驗教學手段，將理論知識教學融入到實訓教學中，確保學生能更為直觀、深刻地掌握土木施工課程中的理論知識點，建立理論與實訓融合的教學體系。

（二）優化虛擬仿真平臺，保證壓縮學時下的課內外貫通教學，研究融合教學體系及效果評價

依托虛擬仿真實驗中心建設發展，在融合教學過程中進一步優化虛擬仿真平臺，確保學時普遍壓縮的大環境下課內外貫通教學過程的實施，研究不同模塊、不同層次相互交叉和融合滲透，形成多元化的融合教學體系。同時，針對目前土木與水利工程虛擬仿真實訓平臺中已開發的主體實訓模塊，通過作業、測試、考試、課程設計等方式考察學生對知識點的掌握程度，分析理論與實訓融合教學體系的教學效果，并針對不足的方面進行改進和完善。

（三）進行配套課程改革及教學方式創新，依托科研優勢促進教學軟件資源開發及遠程共享，鍛煉教師隊伍

我院目前從事土木工程專業教學和科研的教師較多，承擔的縱橫向科研項目層次高、數量大，可利用配套課程改革、教學手段和教學方式創新過程，圍繞施工主線，依托科研優勢進行教學軟件資源開發，建設和豐富虛擬資源。例如，將學院的專業方向與目前土木工程市場需求相結合，在現有主體模塊的基礎上進行“大體積混凝土施工”、“水下混凝土施工”、“地下工程施工”等新的教學模塊開發。通過提供增加新開發仿真實驗軟件遠程訪問合學習共享的接口，讓學生對課程知識的學習始于課堂但不止于課堂，進一步加強實訓和理論課程融合，并為其他專業課程的理論教學與實訓教學融合提供思路。另外，還可通過與虛擬仿真軟件技術服務公司協商，提供系統培訓等售后服務，通過針對性地系統培訓來鍛煉教師隊伍，提高教學水平。

四、結語

通過對土木工程施工課程與仿真實訓平臺融合教學的研究，完善土木工程施工課程的實踐教學體系，推進土木工程施工課程理論教學與實訓教學的融合，建立教學融合效果評價體系，探索土木工程專業人才現代化培養的新思路。然后以此為基礎，結合我院專業方向及土木工程市場需求進一步完善及開發實訓教學模塊，以提高我院學生的市場競爭力，拓展我院學生的就業領域，提升我院學生的就業層次。同時，通過與虛擬仿真實驗軟件服務公司的長期合作提高我院相關課程教師的實訓能力，從而提高土木工程專業的核心競爭力。

參考文獻：

[1]鄧華鋒，李建林，王樂華.基于學生興趣培養的結構檢測課程教學改革與實踐[J].高等建筑教育，2014，23（5）：66-68.

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[3]李正，李菊琪.工科課程體系和教學內容改革論析[J].中國大學教學，2007，（4）：45-47.

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[5]馬洪偉，殷為民.土木工程施工課程的探究性教學研究[J].當代教育理論與實踐，2014，（6）：66-67.

[6]劉超群.土木工程施工仿真游戲型教學軟件的設計與開發[J].中國職業技術教育，2013，（26）：30-32.

Abstract：The course of civil engineering construction is a professional basic required course for the undergraduate students in civil engineering. According to the characters of the course，introducing the civil engineering virtual simulation training platform，proposing a series of reform measures about integration teaching of the civil engineering construction course and the virtual simulation training platform were brought forward to effectively inspire the student's interest，improve the teaching quality，enhance the core competitiveness of the undergraduate students in civil engineering.

Key words：civil engineering construction；virtual simulation training；integration teaching