排樁內支撐方案選型的信息化教學設計實踐

劉建軍 肖 毅 王中有 賈瑞晨 夏 彪 陳天宇

(湖南高速鐵路職業技術學院，湖南 衡陽 421001)

近幾年來，國家越來越重視職業教育的發展，信息化和互聯網等現代化技術發展也迅猛，云技術,在線課堂,手機移動學習端,VR,BIM等新型信息化技術已逐步運用在土建類專業的課堂教學中,本文將介紹信息技術用在“排樁內支撐方案選型”教學設計中的實踐案例[1]。

1 課程概況與學情分析

本文的教學設計選自課程《基坑工程施工》，該門課程是地下與隧道工程技術專業的核心課程；《基坑工程施工》這門課共八大模塊，共64課時，本次教學設計選取的是“模塊五——排樁內支撐施工”中的第二節課——《排樁內支撐的方案選型》；本次課的教學內容是不同內支撐方案的適用范圍與方案布置，教材選自“十三五”規劃教材，清華大學出版社出版的《基坑工程》教材[2]。

本課程授課對象為地下與隧道專業二年級學生，學生已掌握《工程識圖基礎與CAD》《工程測量》《土力學與地基基礎》《工程施工技術》等基礎課程，已經具備熟悉施工工藝流程，能用計算機進行簡單的信息化應用的能力，喜歡手機上網和動手操作，但缺乏對施工全過程的整體認識。前面一節課已經學習了排樁內支撐的組成與分類等基礎知識，有了一定的專業基礎。

2 教學目標與重、難點分析

對接國家及行業標準和施工員典型工作任務，依據施工員崗位能力反推本次課的知識目標為：掌握內支撐不同形式的優缺點和應用范圍；能力目標為：能用BIM三維軟件對工程項目進行內支撐方案布置；德育目標為：培養學生吃苦耐勞的勞模精神、團隊精神和競爭意識、精益求精的工匠精神。

只有合理地選擇內支撐方案，才能保證基坑的安全與合理的造價；只有對四種常見內支撐布置形式的優缺點了然于胸，才知道怎么去選合理的內支撐方案，因此，本次課的教學重點是“內支撐不同形式的優缺點和適用范圍”，將借助“微課”“實物模型”“現場圖片、案例視頻”等手段實施教學。內支撐的方案選型難以在課堂上實體呈現，為了檢驗學生的實踐運用能力，因此，本次課的教學難點是“BIM軟件對項目進行內支撐的方案選型與布置”，將借助“VR全景工地”“BIM三維軟件”等手段實施教學[3]。

3 教學策略

以學生為中心，采用線上手機端—線下教室混合教學，應用藍墨云班課APP平臺，學生自學、接受任務及測試考評；開展小組合作PPT匯報、任務單填寫、方案互評、實操練習等小組課堂活動，實現“做中學、做中教”；VR全景工地引入課堂，課堂與現場工地對接，創設情景讓學生身臨其境現場工地，極大提高學生自主探究的學習興趣；對接行業新技術，運用廣聯達BIM三維軟件做方案作品，檢驗學生知識掌握情況，把知識、技能點與職業崗位緊密聯系[4]。

4 課堂實施

1)課前任務：首先把班上同學分成4組，課前在藍墨云上傳微課視頻，并發布PPT制作和模型制作任務，模型制作其實是對上節課內支撐組成與構造掌握情況的一個課后檢驗。

2)作業匯報：檢查課前任務完成情況，主要檢查各組的PPT和模型制作視頻上傳平臺情況，然后學生各組派代表上臺匯報PPT作業，老師點評每組的錯誤。根據學生的PPT作業情況，老師結合形象的簡筆畫，由易到難、由簡單到復雜，講解內支撐的四種布置形式。

3)案例引入：觀看基坑坍塌事故視頻，內支撐的方案選型不合理會怎樣,讓學生明白方案選型的重要性。

4)分組討論：如何來選擇合理、正確的方案,每組組長上臺領取4種不同布置形式的對比任務單，各組進行組內討論，對比結果填表上，然后拍照上傳藍墨云平臺。老師分別從受力能力、施工空間、基坑面積、基坑形狀4個方面進行分析總結。

5)實操練習：基于前面的對比情況，藍墨云平臺發布BIM方案布置任務單，引入“VR全景工地”，給定某一實際項目場地及周邊環境，工程概況和圖紙等一些資源上傳平臺供學生使用，4組同學首先選擇自己認為正確的支撐方案，然后用BIM軟件進行方案布置，導出作品進行展示與講解，4組方案最后采用自評、互評和教師評的評價方式。

6)“思政德育”：通過前面2組同學的講解情況，發現學生對基坑哪個部位受力最大理解不透，哪里支撐需加強分不清，老師借助“基坑失穩視頻”來啟發學生探究和思考，通過案例視頻形象的幫助學生理解基坑受力特點這一短板[5]。后面2組同學，老師發現大家忘記布置八字撐和水平聯系桿，大家都不重視這一“看視無關緊要的小細節”，借助前段時間某地鐵基坑項目坍塌案例，對學生進行思想政治教育，告訴學生“千里之堤毀于蟻穴”“失之毫厘差之千里”的道理，告訴學生作為工程人員一定要有細心認真、精益求精的工匠精神，做事不得馬虎、“想當然”。

7)講評總結：最后老師以場地形狀為長方形、土質條件為湖積土、地下水較豐富、周圍有老房子和在建地鐵項目為依據，首先應考慮結構的安全性，應選擇受力和剛度比較大的、地面沉降變形較小的方案,然后從造價、施工工期因素出發，要選擇方便挖土運土的方案,最后，總結4組同學的布置方案，評出不安全、最安全、既安全又經濟的方案，使各組對自己方案的優缺點進行整改與完善[6]。另外，在云平臺發布課后案例分析題供學生鞏固和提高。

5 結語

本次課以學生的PPT匯報、分組討論填寫任務單、BIM軟件方案布置等動手的作品為評價導向，對學生的學習效果進行評價；采用任務驅動法，最終學生由易到難、慢慢掌握和消化“排樁內支撐的方案選型”這個大知識點。不足的地方是在動手做任務環節中，由于每組學生的層次有一定差異，組內同學間的配合程度、積極性還不夠，學習好的同學大多走在前面，學習差的同學比較慢，需設計針對性的環節細化解決矛盾。