高職土建類專業(yè)信息化教學(xué)實踐研究

張建華　王希偉　葛貝德

【摘 要】在教學(xué)的過程中運用信息化的手段，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對知識的掌握程度以及自學(xué)能力，除此之外，也能提升教師的教學(xué)水平。本文從信息化教學(xué)的概念和必要性作為研究的起始部分，用高職土建類專業(yè)課程教學(xué)為案例，論述教師在實際教學(xué)過程中運用信息化手段教學(xué)的過程和情況，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教師的教學(xué)水平。綜上所訴，研究信息化技術(shù)在高職土建類專業(yè)以及其他課程的運用起到至關(guān)重要的作用。通過研究高職土建類專業(yè)信息化教學(xué)實踐內(nèi)容，為土建類專業(yè)的教學(xué)提供理論方法，教師可以結(jié)合實踐總結(jié)經(jīng)驗，檢驗出適合自己的教學(xué)方法，把信息化教學(xué)融入到實際的教學(xué)中來，以更好地提高高職土建類專業(yè)信息化教學(xué)的效率。

【關(guān)鍵詞】信息化教學(xué)；土建；實踐

中圖分類號： G434；TU-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）15-0161-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.15.074

Research on Information Teaching Practice of Civil Construction Specialty in Higher Vocational Colleges

ZHANG Jian-hua WANG Xi-wei GE Bei-de

（Harbin Vocational & Technical College，Haerbin Heilongjiang 150008）

【Abstract】Based on the concept and necessity of information teaching as the starting part of the study， this paper discusses the process and situation of teachers 'using information in the actual teaching process， taking the teaching of civil engineering specialty as a case study. The students 'interest in learning and the teachers' teaching level have been improved.To sum up， the study of information technology plays an important role in the application of civil engineering majors and other courses in higher vocational colleges

【Key words】Information teaching；Civil construction； practice

土建類專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容比較復(fù)雜難懂，因此必須依賴識圖和制圖來理解，教師需要把信息化技術(shù)與高職土建專業(yè)的教學(xué)相結(jié)合，提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效率。然而，信息化技術(shù)在高職土建專業(yè)教學(xué)中運用廣泛。在底層模塊的教學(xué)中，要開發(fā)學(xué)生的土建項目設(shè)計的能力和水平，必須依賴于土建軟件設(shè)計能力的培養(yǎng)。在使用CAD進(jìn)行設(shè)計的課程中，提升了學(xué)生的建筑制圖能力，同時，在學(xué)習(xí)的過程中也學(xué)會了基本的識圖能力，培養(yǎng)其對建筑材料和房屋構(gòu)造加以分析，對施工技術(shù)深刻理解。利用信息化技術(shù)的教學(xué)手段，關(guān)鍵在于提升學(xué)生的軟件使用能力，通過學(xué)習(xí)專業(yè)課程，熟悉軟件的使用方法，讓學(xué)生更為直觀地了解建筑學(xué)中工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法。信息化教學(xué)是一種比較新穎的教學(xué)方式，它與時俱進(jìn)的教學(xué)方式，迎合了廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，通過信息化教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)土建類課程變得更加易于理解和掌握。

1 高職土建類教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用探討

（1）虛擬建造技術(shù)應(yīng)用

學(xué)生可以通過使用CAD制圖，利用虛擬建造技術(shù)對土建學(xué)習(xí)課程的內(nèi)容理解得更為深刻。學(xué)生用土建類專業(yè)的相關(guān)軟件學(xué)習(xí)土建工程結(jié)構(gòu)，對相關(guān)知識進(jìn)行掌握。

利用計算機(jī)對結(jié)構(gòu)力學(xué)平面桿件的組成更加細(xì)致地學(xué)習(xí)，深刻理解土建工程靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力，經(jīng)過深入的學(xué)習(xí)，掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)里的靜定結(jié)構(gòu)的位移計算方法。通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更為深刻地理解力法原理，循序漸進(jìn)地掌握土建工程課程中的位移法、力矩分配方法和影響線法。這樣可以提升學(xué)生的土建專業(yè)的基本的學(xué)習(xí)能力。利用信息化技術(shù)，生動地向?qū)W生教授BIM土建信息模型的建立，從某種程度加深關(guān)于建筑力學(xué)的理解和掌握，開展BIM土建信息模型建立的學(xué)習(xí)活動，通過學(xué)習(xí)經(jīng)典的設(shè)計案例，可以更為直觀地并且更加形象地認(rèn)識平面圖的集合特點，對于材料力學(xué)的學(xué)習(xí)，可以深入了解建筑的軸向拉伸以及壓縮方法，熟悉力學(xué)里的剪切和扭轉(zhuǎn)的方法和原理。

（2）土建工程專項設(shè)計處理結(jié)構(gòu)的應(yīng)用方法

屋架設(shè)計是關(guān)乎作用力和力學(xué)的知識，應(yīng)用這些知識能夠有效提高房屋的牢固性。學(xué)生可以利用計算機(jī)對房屋構(gòu)建的受力圖進(jìn)行模擬制作，仔細(xì)分析鋼屋架的受力方式，精準(zhǔn)地選擇鋼材截面，在設(shè)計屋架的時候，要對力矩的概念充分理解，分析出屋架力系結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系。

學(xué)生通過信息化技術(shù)，可以有效提高屋架參數(shù)設(shè)計的計算速度。利用屋架建模，精準(zhǔn)判斷土建軸向受力方式，同時利用計算機(jī)的便捷對土建工程內(nèi)力和強(qiáng)度計算，得出準(zhǔn)確的結(jié)果，對三維建模的基礎(chǔ)應(yīng)用，分析鋼屋架的受力情況，針對性地選擇鋼材截面。對于高職土建類的教學(xué)，設(shè)計合理的關(guān)鍵在于連接件的強(qiáng)度分析。學(xué)生需要分析土建工程連接的剪力和扭轉(zhuǎn)程度，并對各種建筑構(gòu)件與螺栓相連接的部位分析應(yīng)力情況。通過分析吊車梁的應(yīng)力情況，學(xué)生必須通過相關(guān)的計算機(jī)軟件繪圖，得到作用力圖。在研究中，精準(zhǔn)分析吊車梁受到彎構(gòu)件的應(yīng)力作用，使受彎構(gòu)件同吊車梁達(dá)到高度的協(xié)調(diào)。通過熟悉吊車梁沖擊線的相關(guān)概念，了解其應(yīng)用的要素，對建筑鋼框架進(jìn)行基礎(chǔ)的機(jī)械化設(shè)計，學(xué)生再利用軟件對房屋鋼框架的模型進(jìn)行拆分組裝，了解并掌握其配置的方法。對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的分析，從而了解房屋鋼框架的結(jié)構(gòu)組成并反映靜態(tài)設(shè)置。

（3）課上和課下相結(jié)合教學(xué)土建工程設(shè)計方法并應(yīng)用

老師需要制定學(xué)生制作課后PPT，同時收集并整理出具體土木工程項目的數(shù)據(jù)來編制投標(biāo)文件。通過主題教學(xué)法，可以激發(fā)學(xué)生自己的招標(biāo)文件，從而激發(fā)學(xué)生的思考深度。

為了信息化教學(xué)能夠適應(yīng)土木工程教學(xué)的價值觀和思維方式，高職教育中的老師可以要求學(xué)生與土木工程監(jiān)理員進(jìn)行深刻的溝通交流，從中獲得網(wǎng)絡(luò)搜索整合民間相關(guān)資料和招標(biāo)文件的具體步驟，感同身受，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗增強(qiáng)學(xué)生對土木工程項目設(shè)計的適應(yīng)性。

通過這種學(xué)習(xí)方法可以有效提升學(xué)生的專業(yè)性和交流的能力。在實際教學(xué)過程中，老師需要熟練地利用計算機(jī)作為教學(xué)的輔助工具，指導(dǎo)學(xué)生利用信息化工具對土木工程進(jìn)行學(xué)習(xí)并完成設(shè)計成果，構(gòu)建出土木工程整個過程的學(xué)習(xí)內(nèi)容大體框架。從根本上提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。強(qiáng)調(diào)對學(xué)生挖掘土木工程設(shè)計的信息能力培養(yǎng)，提升學(xué)生對招投標(biāo)文件的整理能力。

教師可以利用信息技術(shù)輔助教學(xué)，在典型的小組活動中進(jìn)行小組活動。在使用計算機(jī)技術(shù)設(shè)計土木工程項目中層框架結(jié)構(gòu)的模型的雛形，學(xué)生可以根據(jù)舊的 結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行動手操作訓(xùn)練。在模型的設(shè)計和制作中，對第一層混凝土澆筑，完成后，再對兩層梁和鋼筋進(jìn)行粘連。每一個學(xué)生再制作模型的途中必須嚴(yán)格遵從舊的軟件模型設(shè)計的方法，并探究出適合自己的方法。

2 信息化教學(xué)在高職土建類專業(yè)教學(xué)中的實踐運用

（1）教學(xué)內(nèi)容的整合

該實踐內(nèi)容是：繪制出建筑平面圖形。老師可以把教材里的內(nèi)容與網(wǎng)絡(luò)資源相結(jié)合，營造一個擁有教學(xué)體驗、教學(xué)實施、教學(xué)評價和教學(xué)互動的多元化教學(xué)環(huán)境。

（2）確定教學(xué)目標(biāo)

老師要充分利用網(wǎng)絡(luò)精品教學(xué)內(nèi)容，提前準(zhǔn)備教學(xué)的任務(wù)，參照任務(wù)中的學(xué)習(xí)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生的實際情況，對教學(xué)難點和重點進(jìn)行劃分。

教學(xué)的要點是畫軸、墻、門、窗、陽臺、樓梯和箭頭。

教學(xué)難點：塊的使用和多段線的使用。

（3）設(shè)計教學(xué)過程

在遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的前提下，以學(xué)習(xí)情境為載體，以任務(wù)驅(qū)動為主線，將項目分為“案例導(dǎo)入”、“案例分析”、“確定任務(wù)”、“任務(wù)實施”和“拓展與改進(jìn)”五個環(huán)節(jié)。在不同的教學(xué)環(huán)節(jié)中，應(yīng)選擇相應(yīng)的數(shù)字資源和教學(xué)方法。

第一個環(huán)節(jié)：案例介紹。為了使學(xué)生正確理解建筑規(guī)劃，以學(xué)校教學(xué)樓的建設(shè)方案為例，讓學(xué)生結(jié)合實際的建筑來看圖，并在實際教學(xué)情境中介紹平面地圖的情況。讓學(xué)生能在項目開始時直接了解和了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，為后續(xù)任務(wù)做好準(zhǔn)備。

第二個環(huán)節(jié)：案例分析。用三維的動畫，演示出施工全過程的三維圖紙。不要讓學(xué)生局限在一個空間，把思維固定在一個點上，用生動的畫面指導(dǎo)學(xué)生深刻地理解二維和三維地圖兩者的聯(lián)系，最終完成對虛擬環(huán)境中的案例分析。

第三環(huán)節(jié)：確定任務(wù)。遵循平面繪制和課程標(biāo)準(zhǔn)的具體要求，把項目劃分為八大任務(wù)，其中包括基本設(shè)置、建立圖層、繪制軸網(wǎng)、繪制墻體、開門窗洞口、繪制門窗、繪制陽臺和繪制樓梯，匯總為繪制建筑平面圖。

第四環(huán)節(jié)：任務(wù)的實現(xiàn)。第一，用三維建模，讓學(xué)生了解到建筑從平面轉(zhuǎn)化為實體的全過程，營造一個近乎真實的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過真實模擬激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。目的是為了培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)的興趣，提升他們自主學(xué)習(xí)能力。第二，在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，更一步提升學(xué)生的創(chuàng)造性，讓學(xué)生結(jié)合相關(guān)知識，設(shè)計出一個建筑的方案，這樣能增加學(xué)生對學(xué)習(xí)的自信心；第三，總結(jié)設(shè)計要點，結(jié)合實際情況對案例進(jìn)行分析，總結(jié)出設(shè)計的要點。

第五個環(huán)節(jié)：拓寬并完善。通過對學(xué)生繪制的圖形成果，我們擴(kuò)充學(xué)生需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。通過視頻教學(xué)和動畫演示，對學(xué)習(xí)項目進(jìn)行深刻的分析，加強(qiáng)學(xué)生對二維變換到三維空間想象的研究，為研究A曲線奠定了堅實的基礎(chǔ)。第二次高程圖，研究前期中的相關(guān)知識和技能。通過對學(xué)生的角色互換和擴(kuò)展，加強(qiáng)對三維空間的認(rèn)知，對教學(xué)的難點和重點鞏固，真正實現(xiàn)在教學(xué)中實踐，在實踐中學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)。

（3）測試教學(xué)效果

課程中運用到QQ群和微信群等第三方軟件，利用這些軟件可以與學(xué)生有效的交流，并及時發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)到這些平臺。學(xué)生可以選擇性地學(xué)習(xí)，攻破薄弱的地方，并將教學(xué)效果反饋給老師。與此同時，還能最大程度地節(jié)約學(xué)生互相交流的時間，這有利于學(xué)生的調(diào)查，這樣可以激發(fā)學(xué)生課外的學(xué)習(xí)興趣，營造出一個可以互動的學(xué)習(xí)環(huán)境。

3 結(jié)束語

在土木工程專業(yè)的教學(xué)活動中，教師應(yīng)加強(qiáng)信息技術(shù)與課程教學(xué)的整合探索，有效地開展框架結(jié)構(gòu)工程建設(shè)學(xué)科綜合訓(xùn)練的相關(guān)教學(xué)。在實施過程中，應(yīng)注重土木工程專業(yè)信息平臺的教育資源整合。及時更新土木工程教學(xué)資源，方便教師利用信息技術(shù)工具查詢和使用教材，及時反饋到實際的虛擬仿真技術(shù)教學(xué)活動中。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉芳，莫品疆，梁承龍.虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用研究——以高職《建筑施工技術(shù)》課程為例[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014，12： 307-308.

[2]林筱穎，劉洪波.基于民族特色產(chǎn)品開發(fā)的高職土建設(shè)計類專業(yè)人才培養(yǎng)之創(chuàng)新[J].岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2015，01：1-4.

[3]周柏清，方東傅.為專業(yè)應(yīng)用服務(wù)的《大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)》 在高職的教學(xué)改革與實踐[J].科技視界，2015，11： 61-62.