土木工程施工安全课程教学模式改革与实践

代长青 肖峻峰

（安徽建筑大学建筑健康监测及灾害预防技术国家地方联合工程实验室，安徽 合肥 230601）

0 引言

目前，在土木工程施工及施工安全高等教育教学中对课程的教学研究主要体现在教学方法、教学手段等方面，对土木工程施工安全课程全方位教学模式的探讨较少。由于土木工程施工工期较长、施工现场危险源较多、施工安全现场实验风险较大等原因，土木工程施工安全课程实践教学难度较大，实践内容教学效果不高。为提高本课程教学效果，结合课程教学改革，本文依托安徽建筑大学建筑健康监测与灾害预防技术国家地方联合工程实验室，结合教育部2020 年产学研合作协同育人项目“土木工程施工安全一体化实训基地建设”，对学校安全工程专业土木工程施工安全课程的教学模式开展了教学改革与实践探索。

1 土木工程施工安全教学现状及课程特点

学校安全工程专业是以土木工程施工安全为基础，在专业开设的课程中，土木工程施工安全课程是学校安全工程专业的一门核心课程和特色课程。在本课程教学内容上，不仅要重视土木工程施工安全管理方法与施工安全技术的教学，还要注重培养学生坚持生命至上的科学发展观，激发学生热爱国家、保障企业与国家财产不受损失以及人民群众生命安全不受威胁的家国情怀，树立为国家发展和企业安全生产敢于担当、勇于奉献的理想与信念。土木工程施工安全课程在教学内容上主要介绍了土木工程施工安全相关法律法规，施工现场安全管理方法，土方工程、脚手架工程、模板工程、主体工程、拆除工程、施工现场临时用电等土木工程施工安全技术，以及土木工程施工主要安全防护用品等内容。从本课程教学目标与教学内容上看，本课程特点主要有以下几个方面。

1.1 施工安全技术实践性强

在课程教学内容上，土木工程施工安全技术是主要教学内容。土方工程要求掌握基坑支护方法与监测内容，土方工程施工的安全技术方法与安全管理要求；脚手架工程要求掌握多立杆双排脚手架的组成，脚手架的检查验收、使用与拆除的安全技术要求，以及脚手架的安全管理要求；模板工程要求掌握模板工程的安装技术要求与危险性分析，模板工程的拆除安全技术要求与安全管理要求。要达到良好的教学效果，在课程教学过程中唯有加强实践教学，理论教学与实践教学相结合才能够让学生更好地理解与掌握本课程教学内容。

1.2 多学科交叉性强

学生学习土木工程施工安全课程需要先修土木工程材料、工程力学、工程地质、安全系统工程等多学科专业课程，涉及材料工程、力学、地质工程、安全工程等多学科专业知识。在教学过程中，应重点掌握土木工程施工技术，施工过程中危险性分析、安全技术措施与安全管理要求、文明施工等内容。在“脚手架工程”教学内容上，要进行脚手架地基承载力计算与分析，要提前学习土力学与工程力学等地质工程与力学学科的相关知识；脚手架搭设要做好防电防雷措施，要提前学习电气安全工程等电气工程学科的相关知识；脚手架的安全管理需要提前学习安全管理学等安全工程学科的相关知识。

1.3 施工安全技术方法更新快

随着土木工程的快速发展，土木工程施工的新技术与新工艺不断涌现，施工过程中的安全技术与安全管理方法也在快速更新，课程教材的理论知识不能及时更新，不能更好地满足课程教学要求。为解决这个问题，在教学过程中，教师要结合在建工程项目中采用的施工安全新技术与新工艺，讲解施工安全技术与安全管理过程中的新方法、新理论。

2 土木工程施工安全课程教学模式改革

针对土木工程施工安全课程理论教学内容较多、实践性较强以及施工安全技术方法更新较快等特点，结合“课程思政”教育教学需求，为更好地达到本课程教育教学目标，土木工程施工安全课程在教学模式上进行了改革与探索，在教学内容与教学方法上采用了“理论教学”“课程思政教学”“认识实践教学”“体验式教学”和“虚拟仿真教学”五个方面的教学模式改革，目的是使学生掌握土木工程施工安全的基本知识、基本原理和施工安全管理技术与方法，熟悉土木工程施工现场安全防护技术的设计与管理，具有能够从事土木工程施工安全组织设计与管理的能力。

2.1 土木工程施工安全理论教学

土木工程施工安全理论课程的总学时为48 学时，传统的理论教学方式以教师讲解为主，教学内容往往枯燥乏味，学生对教学内容注意力不集中，教学效果很难达到目标要求。为改变这种现状，在土木工程施工安全课程教学大纲修订时，精简理论教学学时，保持课程总学时不变的前提下，减少传统的理论教学授课学时，增加实践教学、体验式教学与虚拟仿真教学等学时，将部分课堂中讲授的理论内容转移到认识实践、施工安全体验与虚拟仿真等教学环节中，使理论教学与实践教学、虚拟仿真教学等相融合，增加学生对理论教学内容学习的兴趣与积极性，更好地掌握土木工程施工安全技术与方法。

另外，为提高理论教学效果，提高学生的自主学习能力，本课程还积极开拓线上教学资源，利用网络教学平台建立了土木工程施工安全网络课程，将理论教学内容、现场施工视频以及教学案例等教学资源发布在网络课程中，使学生可以反复学习。利用网络课程教学平台，教师还可以提前发布课程教学任务与学习目标，使学生提前预习每次课程教学内容，在课堂教学过程中，教师可以重点解答学生学习过程中遇到的各种问题，达到事半功倍的效果。通过采用线下与线上相结合的理论教学模式，教学效果较好，达到理想教学目标。

2.2 土木工程施工安全课程思政教学

课程思政教学是在专业课程教育教学过程中深挖课程内容中所蕴含的思想政治教育资源，将专业课程教学与思想政治教育同向同行，把思政教育融入专业课程教育教学的全过程，形成协同效应，实现专业知识教育与思政教育的有机结合，实现全员、全程、全方位育人。

为落实课程思政教学任务，深挖土木工程施工安全课程内容中的思政元素，在教学过程中积极探索多种思政教学方法。以建筑施工事故案例为背景，深入分析事故发生的各种原因，在提出事故预防技术措施与管理方法之后，让学生们牢记土木工程施工安全对减少国家财产损失和人民群众生命免受威胁等方面的重要性，培养学生强烈的安全生产责任感；在施工过程中，企业要不断提高全体人员的安全素质与安全意识，实现安全施工、文明施工、高质量施工，采用并推广新技术、新工艺、新设备，积极创建安全生产标准化工程项目。结合近年来中国工程建设领域取得的重大成就，如港珠澳大桥、雄安新区等，培养学生学习土木工程施工安全专业知识的积极性与主动性，早日成为国家所需要的创新型人才，投入国家大建设的活动中，为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献自己的一份力量。

2.3 土木工程施工安全认识实践教学

认识实践教学是本课程教学中不可或缺的一个环节，通过认识实践教学可以增加学生对土木工程施工安全的感性认识，增加学生对理论教学内容的理解。在教学方法上，土木工程施工安全认识实践主要通过视频教学和短学时的施工现场安全生产认识教学两种方法实现。

视频教学具有生动直观、视频资源丰富且可反复观看等特点，本课程视频教学内容包括不同工程结构的生产安全事故与施工操作技术两个主要内容，重点制作与整理了土方工程、脚手架工程、模板工程、砌筑工程、拆除工程、建筑施工机械、施工现场临时用电等生产安全事故与安全施工技术的教学视频，以及文明施工、安全施工、安全生产标准化等教学视频。短学时的施工现场安全生产认识教学是集中安排3 课时带领学生进入施工现场全面感性认识土木工程施工过程中的安全技术及安全管理方法，通过施工现场认识教学可以提高学生对土木工程施工安全的学习兴趣，加深了学生土木工程施工安全教学内容的认识与理解，使教学效果得到了提升。

2.4 土木工程施工安全体验式教学

土木工程施工安全体验式教学是通过创造或模拟土木工程施工场景，再现土木工程施工安全过程，使学生在亲身体验施工过程中对施工技术的认识以及安全防护要求的一种教学方法，让学生在参与体验活动中，更深刻地理解学习的内容。学校土木工程施工安全体验式教学场地主要创造了安全帽撞击体验、洞口坠落体验、安全带使用体验、触电体验、消防设施灭火体验、心肺复苏体验、劳动保护用品体验、墙体坍塌体验、架体倾覆体验等体验教学。通过体验式教学，增加了学生对土木工程施工过程中危险环境识别的能力，提高了安全生产意识，增强了对土木工程施工安全技术与安全防护产品重要性的认识与理解。

2.5 土木工程施工安全虚拟仿真教学

虚拟仿真技术是利用电脑模拟构建出三维虚拟场景，体验者利用VR 设备从视觉、听觉、触感等方面有一种身临其境的感觉。由于土木工程施工过程中具有环境危险性较大、施工过程复杂等特点，土木工程施工安全现场实践教学很难开展，施工现场教学效果难以提高，而且学生人身安全难以保证。学校安全工程系构建了土木工程施工安全一体化虚拟教学实训平台，该平台利用虚拟仿真技术设计了房屋建设、地铁建设、路桥建设等不同场景版本的高处坠落、物体打击、触电、机械伤害、坍塌伤害、火灾等常见事故类型的虚拟仿真安全事故体验模块，开展了土木工程施工安全的虚拟仿真实验与教学工作，学生们可以身临其境地沉浸在土木工程施工的虚拟环境中，感受土木工程施工过程中的各种风险。

虚拟仿真技术应用于土木工程施工安全教学之中，这种教学模式不受施工场地与环境的影响，任课教师可以根据教学进度与教学内容适时安排学生进行虚拟仿真实验，不仅保证了学生实践过程中的人身安全，而且增强了学生对土木工程施工常见安全事故的感性认识，提高了学生的施工安全意识，使土木工程施工安全课程教学效果显著提高。

3 结语

土木工程施工安全课程从理论教学、课程思政教学、认识实践教学、体验式教学、虚拟仿真教学五个方面进行了教学创新改革。在理论教学方面提高了学生对土木工程施工安全学习的积极性，增加了学生对教学内容的理解；在课程思政教学方面挖掘了许多思政教学元素，完成了课程思政教学目标；在认识实践教学方面，增加了学生对土木工程施工安全的感性认识；在体验式教学方面，增强了学生对土木工程施工安全技术与安全防护产品重要性的认识与理解；在虚拟仿真教学方面，任课教师可以根据教学内容指导学生自行开发设计土木工程施工安全场景，提高了学生的创新能力和创新意识。经过本课程组教学实践，结果显示本课程教学效果和教学评价都受到了学生的好评，较好地实现了教学目标。