劉承偉 楊青 李基恒 韋瑋



【摘要】本文分析建筑工程結構檢測課程的特點與現狀,闡述“互聯網+”教育背景下土木工程檢測類課程教學策略,緊跟建筑行業熱點重構教學內容并融入課程思政,實施“雙線驅動,三階六環”教學模式推進整體教學,借助在線平臺對學生開展多維度、多層次綜合評價,并闡述了教學成效。
【關鍵詞】“互聯網+” 建筑工程結構檢測
高職課程改革
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2023)15-0107-04
建筑工程結構檢測課程是土木工程檢測技術專業必修的核心課程,旨在提升學生的工程結構檢測能力及綜合應用素養。從當前社會對工程檢測人才的需求來看,該課程的教學目標、教學內容、教學模式、教學評價標準還存在與行業用人需求脫節的問題,亟須改革。以下,筆者結合廣西交通職業技術學院(以下簡稱“學院”)的課程改革實踐,探討“互聯網+”教育背景下土木工程檢測類課程教學改革策略,以期為建筑工程結構檢測課程的建設提供一些有益的思考。
一、建筑工程結構檢測課程的教學特點與現狀
(一)建筑工程結構檢測課程教學特點
建筑工程結構檢測課程是土木工程檢測專業的一門專業核心課程,一般于大二上學期開設,共72學時,主要教授建筑主體結構檢測技能。教學內容包括標準選用、儀器使用、數據采集、數據分析、結果判定等一系列檢測操作流程,具有技術要求高、理實相結合、教學內容多的特點,更加強調培養學生的實踐操作能力。目前,該類技能課程的教學方法主要是教師演示示范教學,即通過授課教師的講解以及具體的操作示范,讓學生在聽講、觀摩后進行操作練習,進而掌握相應的專業技能。這是土木檢測類課程教學中比較常用的教學模式,同時也是教學模式較為單一的表現。
首先,該門課程對專業技術要求高。在教師方面,該門課程要求教師對各種結構的檢測方法具有較高熟練度。如教師在教授學生運用回彈法檢測混凝土強度時,必須精確掌握整個檢測流程,其中進行儀器的率定時其力度、角度、次數只要有一個出現錯誤操作,就會導致率定結果出現誤差,從而影響后續所采集數據的準確性并最終影響判定的結果。因此如果教師不具備扎實的操作基本功,便難以開展示范教學。而教學時學生需要在課堂教學中再現教師示范操作的每一個步驟,以此確保規范完成整個檢測項目。這并非如記誦理論知識一樣通過簡單的學習就可直接獲得,而是必須通過長期的觀摩與實踐訓練才能掌握,才能使操作經驗內化為自己的專業技術能力。
其次,建筑工程結構檢測課程理論與實踐結合密切。如在鋼筋保護層厚度檢測教學過程中,教師在理實一體化教室里通常先講解鋼筋保護層厚度的檢測原理、檢測流程及操作要點,遂在實體構件上向學生演示鋼筋保護厚度的檢測流程。在操作過程中,教師會將整個過程分解成幾個步驟,著重講解測點鋼筋的位置確定和厚度最小點的量測等操作要點。在隨后的學生實操練習過程中,教師在巡堂中指導學生解決在檢測過程中遇到的問題,最后在下課前總結分析發生問題的原因。以動手實踐驗證理論知識,從而加深對知識的理解和運用。最后通過教師點評分析流程,指出學生學習時存在的問題借助理實一體化的教學策略,讓學生真正掌握這門技能。
(二)建筑工程結構檢測課程存在不足
建筑工程結構檢測課程仍存在以下不足。首先是教學資源有待豐富,主要體現在兩個方面:一是行業發展需求融入不足,二是現代教育技術應用不足。一方面,課程內容局限于傳統的教學內容范疇,教學資源還是教材、PPT課件資源,移動互聯、智能檢測、裝配式檢測等新規范、新技術和新工藝融入教學不及時,導致教學內容滯后于行業發展。
其次是教學模式較為單一。課改團隊調查發現,在當前土木工程檢測課程的教學過程中,傳統的“滿堂灌”式的理論教學模式較為普遍,教師仍然居于主要地位,而學生只是被動學習。由于受到時間、空間限制,教師很難依據學生的實際情況實施差異化教學,難以滿足學生的差異性需求,容易讓學習基礎弱、接受能力較差的學生產生畏難情緒,失去學習的興趣和信心,導致教學效果大打折扣。
最后是教學互動性有待提升。在傳統建筑工程結構檢測教學中,教師負責講解和演示,學生進行觀摩和練習,因此在整個教學過程中,師生之間缺少有效互動,容易導致課堂氛圍枯燥乏味,從而降低學生的課堂參與度和學習專注度。此外,實訓教學中在進行一對多示范操作時,往往不能保證每一個學生都能充分地了解操作過程和要點,同時也不利于課堂時間的充分利用。教師進行示范時,往往只有前排少部分同學是可以完全觀看到整個操作過程的,更多的同學只能通過另外的方式完成觀摩與示范。因此,通常教師需要進行重復的示教和講解之后學生才能夠動手實操,這樣也間接導致了課堂時間的浪費,降低了教學效率。
二、建筑工程結構檢測課程教學改革
在全面推進“互聯網+”教育背景下,學院將建筑工程結構檢測課程確立為線上線下混合式課程,針對目前課程存在的問題,探索如何依托互聯網深化該課程改革,發揮其在培養具有實踐能力和創新能力人才中的獨特作用。
(一)緊跟建筑行業熱點重構教學內容并融入課程思政
學院秉持學生綜合素質提升的改革宗旨,根據“1+X”職業技能等級標準、人才培養方案和課程標準,緊跟建筑行業熱點,重構課程體系,設計了3個模塊的內容(見表1)。3個模塊包括了基礎知識、專項檢測技術、鑒定檢測技術,體現了知識由淺入深,技能由基礎至復雜的逐次遞進關系。每個模塊又分為理論部分與實踐部分,通過線上教授理論方法,線下實操真實案例的方式,完成模塊化重構課程。
同時,依托互聯網技術整合教學資源,將課程內容模塊化、項目化。理論部分主要由校內專業教師負責,企業師傅作為輔助進行開發;實踐部分以企業的師傅為主,校內教師作為輔助進行開發。在課程開發過程中,部分內容可以在線下完成,部分內容通過網絡多地、多方協同工作,線上完成。
在開發課程的過程中,教學團隊重視有效融入課程思政內容,立足土木檢測學科的專業視野、理論和方法,以培養具有家國情懷的工匠人才為育人導向,以課程思政為主線,以“三全育人”為抓手,將行業和產業技術發展情況嵌入價值引領,實現“專業內容”與“思政教育”融合。
在裝配式結構檢測模塊內容中,始終將思政主線貫穿于模塊的六個檢測任務中,思政設計見圖1。
如在任務一方案的制訂中,由構件數量對檢測結果的影響,引導學生要養成認真負責、質量為先的職業精神;在任務二材料檢測試驗中通過混凝土坍落度實操時間超時的現象,強調試驗要養成吃苦耐勞、團結協作的精神;在任務三粗糙度檢測試驗中,讓學生先探索教師再示范,培養學生勇于探索、敢于創新的精神;在任務四強度檢測試驗中,由實體構件強度關系到結構安全的問題,要求學生采集數據時養成一絲不茍、精益求精的精神;在任務五構件連接試驗中,通過數據分析科學合理,培養學生科學嚴謹、規范操作的精神;在任務六整體質量評價中,由裝配式結構的整體評價引出對工程質量的責任擔當、安全為本的職業精神。
(二)實施“雙線驅動,三階六環”教學模式推進整體教學
整體單元教學實施“雙線驅動,三階六環”教學模式,如圖2所示。課程以真實項目為驅動,按崗位工作流程“方案設計—檢測實施—結果評價”為主線開展教學。依托職教云平臺和智慧檢測數據系統,對學習過程進行數據采集和分析,針對性地采取措施,及時調整教學策略,提升學習效果。
在課前自測環節,教師通過在線網絡平臺發布任務,讓學生利用線上學習資源進行課前學習,并進行線上指導;讓學生通過課前測試,檢驗自學效果,以便教師及時調整教學策略。
在課中互動環節,通過“導—析—練—評”等環節,環環相扣開展教學。導即通過問題、案例導入,創設真實情境,并闡明教學目標,使學生明確學習方向。如在裝配式結構檢測模塊任務一中,通過大唐新希望項目施工現場VR漫游,創設真實工地情境,明確本次課的任務。即以任務解析為導向,營造參與式互動教學環境,引導學生自主探究,促進小組合作探究,驅動學生積極思考。如在裝配式結構檢測模塊任務三粗糙度檢測教學中,讓學生先自主探究、發現問題,教師再展開針對性講解,并通過小組探究、組間互助的方式,引導學生在探究中發現問題、解決問題。練,即通過設計任務驅動,激發學生學習興趣并積極主動參與到教學中,引導學生完成試驗操作,實現“做中學、學中做”。如在裝配式結構檢測模塊任務二中,開展虛擬仿真練習和學生動手操作,解決了高耗材高耗時的試驗難題。評,就是依托職教云平臺及智慧檢測數據平臺開展線上線下混合式評價,如課堂小測、討論、匯報、自評互評等方式,對檢測質量進行分析評價,檢驗學習效果。通過這樣一個個環節循環往復開展教學,最終完成對所有課程的教學改革。
在課后拓展階段,通過學生參與企業項目實踐、“1+X”題庫強化練習、活頁式教材過程回顧、職業技能競賽等活動,夯實學生理論基礎,有效鞏固和提升技能,培養學生創新的意識。
(三)借助在線平臺對學生開展多維度、多層次綜合評價
課改團隊圍繞教學三維目標,基于建筑檢測行業規范與標準,引入行業競賽“全國無損檢測大賽”和“1+X”裝配式預制構件質量檢測職業技能等級證書標準,確立評價的標準和方法。(如圖3所示,其中過程性評價占45%、結果評價占40%、增值性評價占15%)
教學團隊從課前、課中、課后三個階段借助在線平臺對學生開展多維度、多層次綜合評價。利用學院教學信息化平臺收集教師上課信息、學生學習數據、課堂活動質量,實現過程性評價。課改團隊利用職教云、智慧檢測數據平臺收集課前自測、課中數據采集、課后質量評價報告實現結果評價;利用職教云收集的初值指標值和終值指標值,對比實現增值性評價。如在模塊二裝配式混凝土結果檢測中,過程性評價主要從知識掌握、能力提升和素質養成三個方面來開展,通過項目任務實操、小組互評、教師評價、企業評價,共同評估學生任務過程完成情況(占比45%);結果評價主要從方案設計、檢測數據和質量報告三個方面開展,通過網絡教學平臺數據,分析了解學生方案設計的規范性、檢測數據的準確性、質量報告的科學性等結果掌握情況(占比40%);增值性評價主要通過學生的初始指標值、終值指標值和期望指標值來開展,利用數據平臺采集學生實施前后初值和終值的增值性變化(占比15%)。通過平臺大數據分析,教師能及時發現學生存在的問題并調整教學策略、制定改進措施,使課堂教學更有目標性和針對性。
三、建筑工程結構檢測課程教學改革成效
學院的建筑工程結構檢測課程在“互聯網+”背景下以“雙線驅動、三階六環”教學模式為抓手,不斷深化課程的改革與實踐,進一步加強了信息技術與課程的深度融合,教學質量和人才培養質量得到了明顯提高。
首先,課堂深度互動使學習效率有所提升。學院借助“互聯網+”實現“教學優化”,以職教云、虛擬仿真、國家級在線教學資源庫為平臺,使教師、學生、教材、媒體四要素重組為相互聯系、相互作用的有機整體,增進師生互動、生生互動、人機互動,全面提升了課堂互動,激發了學生創造學習的興趣,極大提升了學習效率。
其次,通過在線實時監控科學有效開展評價。依托“互聯網+”在線平臺開展課程的評價與考核,實現了課程評價的量化,使課程評價的統計數據變得更加精確透明。一方面,學生可隨時通過在線平臺查看線上學習的時長、次數、學習資料下載的數量、在線話題討論參與次數、線上測驗成績、線下教學出勤情況、線下課堂回答問題情況,及時了解自己學習狀況,查漏補缺,調整學習策略。另一方面,教師通過在線平臺隨時監控班級學生的整體學習狀況,通過對平臺統計數據的分析,針對個體存在的問題,精準制定教學計劃,有針對性地進行個性化指導,提高了課程評價的科學性、及時性和有效性,形成了全方位、多角度的課程評價模式。
最后,達成三維教學目標的同時提升職業能力。本課程改革以真實項目為背景,從知識、技能、素質的達標情況綜合驗收教學成果,學生從簡單的知識學習入手,通過技能的掌握、素養的提升和思政的融合,最終可以自主完成建筑結構檢測任務,達到了檢測員崗位標準要求,得到了企業的認可。
以2020級學生為例,在知識達標方面,學生任務二知識測評的達標率100%,良好率達到了85.2%,顯著高于傳統教學的76.5%。模塊測試成績表明本模塊教學改革全面促進了學生對知識點的掌握。在技能達標方面,學生核心技能考核優秀率顯著提高,如以回彈法檢測裝配式構件強度的評價為例,對標企業標準和“1+X”證書評價,智慧檢測數據平臺結果顯示,學生儀器操作數據采集技能訓練的優秀率達到90%。而在素質達標方面,學生的團結協作、精益求精的工匠精神有效提升,如混凝土試拌操作規范執行的評價得分有效提升,數據結果的準確度有效提高,大大促進了職業習慣的養成。
綜上所述,在“互聯網+”教育背景下,廣西交通職業技術學院土木工程檢測技術專業以立德樹人為根本,秉持為社會培養具有實踐能力和創新能力人才的理念,以建筑工程結構檢測課程改革為試點,深入開展了教學與信息技術深度融合的“三階六環”教學模式的改革實踐,通過在課前、中、后三個階段的努力探索,進一步提升了課程的教學效果,提高了人才培養質量。
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注:本文系廣西交通職業技術學院教學改革立項項目(重點項目)“基于‘互聯網+現代學徒制檢測類專業課程建設探究——以《建筑工程結構檢測》為例”的研究成果之一。
作者簡介:劉承偉(1982— ),山東沂水人,碩士,講師、工程師,廣西交通職業技術學院教師,研究方向為工程質量檢測、工程材料研發、高等職業教育教學。
(責編 羅異豐)