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基于虚拟仿真的《装配式混凝土结构施工》课程教学改革与实践

姜丽梅
  
卷宗
2022年18期
山东城市建设职业学院

摘要:近来,装配式建筑在我国大力发展,导致适合行业发展的装配式建筑专业人才紧缺,高校作为人才培养的重要依托,发挥着举足轻重的作用,如何培养出合格的高水平人才成为各大高校思考的问题,因此,本文提出了基于虚拟仿真的装配式教学改革与实践,通过分析装配式教学的现状、虚拟仿真的应用优势、教学实施与应用,表明虚拟仿真与教学平台的结合,能够激发学生的学习兴趣、提高动手操作能力,利于人才培养质量。

关键词:虚拟仿真 教学 改革 实践

1.研究背景

(1)以虚拟仿真技术为代表的信息化教学快速发展

如今,我国高等职业教育正在大力倡导信息化的教学手段,其中,虚拟仿真技术作为其中的一种重要的教学信息化手段被重视。当前,我国大力支持与鼓励虚拟技术在职业教育中的应用,对教学实践环节提出了“工学结合、产教融合”的新要求,鼓励开发虚拟工厂、车间、工艺和试验等,提倡各级各类教育“加强实践教学创新仿真实训”资源应用模式,提高使用效益,随着信息技术的不断发展,虚拟技术作为真实媒介正在与教育不断的融合、创新与发展,为教育的明天提供新的技术支撑。

(2)装配式建筑——建筑业发展的必然趋势

国家大力倡导装配式建筑发展,出台了大批相关政策,可以说,建筑产业现代化在国内呈蓬勃发展之势,并对传统建筑施工起到了颠覆性改革,导致了从建筑设计师、监理工程师等中高端人才,到制造、安装、吊装、灌浆施工技术工人的系列短缺。装配式建筑专业人才匮乏成了企业发展甚至整个产业发展的“短板”问题,据推算,我国现代建筑产业发展需求的装配式建筑专业人才紧缺近100万人,装配式建筑所需后备人才在高校培养中刚刚起步,如何完善人才培养体系,培养适合产业升级发展需求的高质量人才任重而道远。

2、装配式建筑教学现状

随着装配式建筑的蓬勃发展,对人才的需要越来越强烈,这就需要各大高校及时的修正人才培养方案,为社会培养更多的动手实践能力强、专业知识扎实的高水平人才,而高职学生的最终培养目标是社会需求的高端技能型人才,这也给各高职院校提出了新要求,要根据现有条件进行教学改革与实践,适应社会发展需求,但现在大部分高职院校在教学过程中存在以下情况:

(1)教材内容滞后,与实际岗位内容相脱节,缺乏统一性、一致性、协调性,无法体现工程岗位实际需求,且国内外的新兴生态建筑、绿色建筑等新的构造方法没有与时俱进的编入教材,缺乏前瞻性、实时性,因此照搬现有教材,会使所培养的学生与实际工作需求相脱节,未能及时掌握新技术、新工艺、新方法。

(2)由于课时等条件的限制,学生去工地往往只能接触到施工的某个阶段的某个环节,而无法对整个施工流程就行贯穿,甚至从未真正见识到某些施工现场,对整个施工流程的认识仅限于有限的教学资源,更不用说是亲身实践,提高操作技能。

(3)现有的教学资源匮乏,资源整合不完善,没有按照高职学生的特点,形成完善的教学资源,在推动信息化教学的过程中困难重重,更不利于对知识的掌握和实践能力的提升。

(4)考核方式过于简单,传统方式仅仅为理论知识的考核,缺乏对实践能力的考核,不能够客观的掌握学生是否能与工程实践相结合,实践能力是否得到提升,即无法科学、客观、有效的评价学生对课程的整体掌握。

(5)师资力量薄弱,目前大部分老师都是学校原有的从事建筑工程技术教学的相关老师,虽然也参加了相关的师资培训、自我学习与提高,但是仍然缺乏现场实践经验等,急需进行更深层次的培训、提升,与行业接轨。

(6)教学模式虽已进行了一定的改进,但是由于没有形成系统性、完善性的体系,效果不是很明显,仍然存在课前认知不够,课中积极性、主动性、互动性不高,课后“内化吸收”不良,挫败感强等现象。

总之,当前的课堂教学与实践型、应用型人才培养目标还有一定的差距,如何做到既锻炼了能力,又对理论知识掌握的扎实,让学生感到内容清晰,层次分明,兴趣高昂、印象深刻,就成为当前在教学内容、教学方法、教学手段等方面必须要解决的。

3、虚拟仿真的应用优势

虚拟仿真平台拥有与专业生产过程一致的仿真环境,能够对实际场景、生产流程、施工过程等进行再现,并能对在各个场景下的操作细节进行全程的记录和反馈,便于针对性的练习和提高,其中,仿真平台不仅涵盖丰富的基础理论知识,而且具有情景逼真有趣、操作性强、互动性强、不受时间空间限制等特点,是基础理论与施工实践相联系的重要切入点,有利于培养实践型、创新型高端技能人才,而且有利于学生掌握专业知识,通过仿真模拟和现场相结合,培养学生的创新思维和提高实际动手能力,激发学生的学习动力、拓展学生视野、提升新型实践教学的质量和效果,将教-学-训-考-用等环节有效的融为一体,解决因资金不足、实训条件差、实习机会少、动手操作能力弱等难题,切实提高应用型技术人才的培养质量。

4、虚拟仿真教学的实施与应用

学院紧随国家政策建立了省级装配式实训基地,基地内设有装配式混凝土建筑实训实操培训基地暨装配式建筑1+X考证实训基地和装配式建筑智慧学习工场、建筑施工仿真与VR体验实训室等,课程开课之初,首先带领学生进行实训基地进行认知学习,围绕装配式建筑的发展历程、技术体系、国家政策及优点、未来前景等进行科普认知,学生可以通过手机APP扫描二维码,了解构件特点、施工工艺等,对装配式建筑有个初步了解与认识,激发学习的兴趣,同时通过VR体验,增强感官性、模拟营造真实的学习情境与工地环境,感受施工场地设置与施工安全,牢记责任与担当。

4.1课前准备

教师首先制定每节课的教学计划,布置相关的学习任务、学习方式、学习目的、能力目标、知识目标等,并将相关知识点、视频动画、讲义、在线作业、考试等学习内容上传至学习平台,学生则根据网络学习平台中的学习任务,对课程内容中的知识点进行预习,查找相关资料,引发学生进行思考,产生疑问,可以在平台上提出、讨论,教师则可以进行线上解答,对学生存在的共性和个性问题进行掌握,有利于下一步课堂教学的进行。

4.2课堂活动

通过课前准备,同学们已经对本堂课的教学内容有了一定的了解与认识,同时,也形成了相应的学习积累和问题。课上,教师首先对学生在自我学习过程中遇到的问题进行解答与讨论,并进行必要的演示、讲解与讨论、打分,讲授完之后学生再利用虚拟仿真平台进行虚拟实操,将所学的知识点进行串联与贯通,形成相应的体系,提升实际动手能力,实操完成后,学生有不懂的知识再进行网络学习或请教同学、教师,形成自己的解决问题的思路,完成课上教学活动。

4.3课后评价

课后评价主要包括课后习题、任务完成度等,教师根据同学的表现进行客观全面的评价,学生结合教师的评价及同学评价、小组评价等,查缺补漏,对知识进行巩固,提升。

5、结语

互联网+、翻转课堂、双师课堂、虚拟技术等信息化的教学手段与方法被不断的进行探索与应用,如何发挥他们的优势,是值得在实践中进行不断的探索,虚拟仿真平台有许多的优势,给学生提供了动手操作的机会,但是也有需要不断跟进的地方,学校、企业、教师、软件开发企业应该紧随时代步伐,及时的对软件进行改进和提升,及时的融入新的技术、新的方法等,体现先进性、与实际工程一致性,但虚拟仿真不是课程的全部,不能完全替代现场实训,教师应该注意课程特点,进行课程设计,优化虚拟仿真平台与线上教学平台各自的优势,激发学生的学习兴趣,拓宽学生视野、培养学生的动手实践能力,同时,还应优化考核方式,与职业技能竞赛、实际工程相结合。

虚拟仿真与网上教学平台的结合,能够充分发挥两者的优势,互相补充,为学生提供了更多的时间和空间进行自主学习,对学生学习兴趣的培养、专业知识的培养、实践能力的锻炼、视野的开阔等起到了积极的推进作用。

参考文献

[1]田园,张文强.探索“互联网+虚拟仿真”模式在水利水电工程教学中的应用[J].杨凌职业技术学院学报,2020(2):60.

[2]熊明惠,张华,陈冰.基于虚拟仿真的建筑构造课程体系探究[J].湖州师范学院学报,2018(12):49.

[3]刘雪娥,韩长菊,杨晓杰,张 嵩,赵逸群.高职装配式建筑混凝土预制构件生产课程教学改革探索[J].昆明冶金高等专科学校学报,2021(6):118.

[4]王来志,邓长春,袁 亮,王小平, 尧荣恒.基于云学习平台的翻转课堂教学模式改革与实践[J].实验室研究与探索,2018(8):237.

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