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“互联网+”教育背景下土木工程检测类课程教学改革

2023-08-10刘承伟杨青李基恒韦玮

广西教育·C版 2023年5期
关键词:互联网+互联网

刘承伟 杨青 李基恒 韦玮

【摘要】本文分析建筑工程结构检测课程的特点与现状,阐述“互联网+”教育背景下土木工程检测类课程教学策略,紧跟建筑行业热点重构教学内容并融入课程思政,实施“双线驱动,三阶六环”教学模式推进整体教学,借助在线平台对学生开展多维度、多层次综合评价,并阐述了教学成效。

【关键词】“互联网+” 建筑工程结构检测

高职课程改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2023)15-0107-04

建筑工程结构检测课程是土木工程检测技术专业必修的核心课程,旨在提升学生的工程结构检测能力及综合应用素养。从当前社会对工程检测人才的需求来看,该课程的教学目标、教学内容、教学模式、教学评价标准还存在与行业用人需求脱节的问题,亟须改革。以下,笔者结合广西交通职业技术学院(以下简称“学院”)的课程改革实践,探讨“互联网+”教育背景下土木工程检测类课程教学改革策略,以期为建筑工程结构检测课程的建设提供一些有益的思考。

一、建筑工程结构检测课程的教学特点与现状

(一)建筑工程结构检测课程教学特点

建筑工程结构检测课程是土木工程检测专业的一门专业核心课程,一般于大二上学期开设,共72学时,主要教授建筑主体结构检测技能。教学内容包括标准选用、仪器使用、数据采集、数据分析、结果判定等一系列检测操作流程,具有技术要求高、理实相结合、教学内容多的特点,更加强调培养学生的实践操作能力。目前,该类技能课程的教学方法主要是教师演示示范教学,即通过授课教师的讲解以及具体的操作示范,让学生在听讲、观摩后进行操作练习,进而掌握相应的专业技能。这是土木检测类课程教学中比较常用的教学模式,同时也是教学模式较为单一的表现。

首先,该门课程对专业技术要求高。在教师方面,该门课程要求教师对各种结构的检测方法具有较高熟练度。如教师在教授学生运用回弹法检测混凝土强度时,必须精确掌握整个检测流程,其中进行仪器的率定时其力度、角度、次数只要有一个出现错误操作,就会导致率定结果出现误差,从而影响后续所采集数据的准确性并最终影响判定的结果。因此如果教师不具备扎实的操作基本功,便难以开展示范教学。而教学时学生需要在课堂教学中再现教师示范操作的每一个步骤,以此确保规范完成整个检测项目。这并非如记诵理论知识一样通过简单的学习就可直接获得,而是必须通过长期的观摩与实践训练才能掌握,才能使操作经验内化为自己的专业技术能力。

其次,建筑工程结构检测课程理论与实践结合密切。如在钢筋保护层厚度检测教学过程中,教师在理实一体化教室里通常先讲解钢筋保护层厚度的检测原理、检测流程及操作要点,遂在实体构件上向学生演示钢筋保护厚度的检测流程。在操作过程中,教师会将整个过程分解成几个步骤,着重讲解测点钢筋的位置确定和厚度最小点的量测等操作要点。在随后的学生实操练习过程中,教师在巡堂中指导学生解决在检测过程中遇到的问题,最后在下课前总结分析发生问题的原因。以动手实践验证理论知识,从而加深对知识的理解和运用。最后通过教师点评分析流程,指出学生学习时存在的问题借助理实一体化的教学策略,让学生真正掌握这门技能。

(二)建筑工程结构检测课程存在不足

建筑工程结构检测课程仍存在以下不足。首先是教学资源有待丰富,主要体现在两个方面:一是行业发展需求融入不足,二是现代教育技术应用不足。一方面,课程内容局限于传统的教学内容范畴,教学资源还是教材、PPT课件资源,移动互联、智能检测、装配式检测等新规范、新技术和新工艺融入教学不及时,导致教学内容滞后于行业发展。

其次是教学模式较为单一。课改团队调查发现,在当前土木工程检测课程的教学过程中,传统的“满堂灌”式的理论教学模式较为普遍,教师仍然居于主要地位,而学生只是被动学习。由于受到时间、空间限制,教师很难依据学生的实际情况实施差异化教学,难以满足学生的差异性需求,容易让学习基础弱、接受能力较差的学生产生畏难情绪,失去学习的兴趣和信心,导致教学效果大打折扣。

最后是教学互动性有待提升。在传统建筑工程结构检测教学中,教师负责讲解和演示,学生进行观摩和练习,因此在整个教学过程中,师生之间缺少有效互动,容易导致课堂氛围枯燥乏味,从而降低学生的课堂参与度和学习专注度。此外,实训教学中在进行一对多示范操作时,往往不能保证每一个学生都能充分地了解操作过程和要点,同时也不利于课堂时间的充分利用。教师进行示范时,往往只有前排少部分同学是可以完全观看到整个操作过程的,更多的同学只能通过另外的方式完成观摩与示范。因此,通常教师需要进行重复的示教和講解之后学生才能够动手实操,这样也间接导致了课堂时间的浪费,降低了教学效率。

二、建筑工程结构检测课程教学改革

在全面推进“互联网+”教育背景下,学院将建筑工程结构检测课程确立为线上线下混合式课程,针对目前课程存在的问题,探索如何依托互联网深化该课程改革,发挥其在培养具有实践能力和创新能力人才中的独特作用。

(一)紧跟建筑行业热点重构教学内容并融入课程思政

学院秉持学生综合素质提升的改革宗旨,根据“1+X”职业技能等级标准、人才培养方案和课程标准,紧跟建筑行业热点,重构课程体系,设计了3个模块的内容(见表1)。3个模块包括了基础知识、专项检测技术、鉴定检测技术,体现了知识由浅入深,技能由基础至复杂的逐次递进关系。每个模块又分为理论部分与实践部分,通过线上教授理论方法,线下实操真实案例的方式,完成模块化重构课程。

同时,依托互联网技术整合教学资源,将课程内容模块化、项目化。理论部分主要由校内专业教师负责,企业师傅作为辅助进行开发;实践部分以企业的师傅为主,校内教师作为辅助进行开发。在课程开发过程中,部分内容可以在线下完成,部分内容通过网络多地、多方协同工作,线上完成。

在开发课程的过程中,教学团队重视有效融入课程思政内容,立足土木检测学科的专业视野、理论和方法,以培养具有家国情怀的工匠人才为育人导向,以课程思政为主线,以“三全育人”为抓手,将行业和产业技术发展情况嵌入价值引领,实现“专业内容”与“思政教育”融合。

在装配式结构检测模块内容中,始终将思政主线贯穿于模块的六个检测任务中,思政设计见图1。

如在任务一方案的制订中,由构件数量对检测结果的影响,引导学生要养成认真负责、质量为先的职业精神;在任务二材料检测试验中通过混凝土坍落度实操时间超时的现象,强调试验要养成吃苦耐劳、团结协作的精神;在任务三粗糙度检测试验中,让学生先探索教师再示范,培养学生勇于探索、敢于创新的精神;在任务四强度检测试验中,由实体构件强度关系到结构安全的问题,要求学生采集数据时养成一丝不苟、精益求精的精神;在任务五构件连接试验中,通过数据分析科学合理,培养学生科学严谨、规范操作的精神;在任务六整体质量评价中,由装配式结构的整体评价引出对工程质量的责任担当、安全为本的职业精神。

(二)实施“双线驱动,三阶六环”教学模式推进整体教学

整体单元教學实施“双线驱动,三阶六环”教学模式,如图2所示。课程以真实项目为驱动,按岗位工作流程“方案设计—检测实施—结果评价”为主线开展教学。依托职教云平台和智慧检测数据系统,对学习过程进行数据采集和分析,针对性地采取措施,及时调整教学策略,提升学习效果。

在课前自测环节,教师通过在线网络平台发布任务,让学生利用线上学习资源进行课前学习,并进行线上指导;让学生通过课前测试,检验自学效果,以便教师及时调整教学策略。

在课中互动环节,通过“导—析—练—评”等环节,环环相扣开展教学。导即通过问题、案例导入,创设真实情境,并阐明教学目标,使学生明确学习方向。如在装配式结构检测模块任务一中,通过大唐新希望项目施工现场VR漫游,创设真实工地情境,明确本次课的任务。即以任务解析为导向,营造参与式互动教学环境,引导学生自主探究,促进小组合作探究,驱动学生积极思考。如在装配式结构检测模块任务三粗糙度检测教学中,让学生先自主探究、发现问题,教师再展开针对性讲解,并通过小组探究、组间互助的方式,引导学生在探究中发现问题、解决问题。练,即通过设计任务驱动,激发学生学习兴趣并积极主动参与到教学中,引导学生完成试验操作,实现“做中学、学中做”。如在装配式结构检测模块任务二中,开展虚拟仿真练习和学生动手操作,解决了高耗材高耗时的试验难题。评,就是依托职教云平台及智慧检测数据平台开展线上线下混合式评价,如课堂小测、讨论、汇报、自评互评等方式,对检测质量进行分析评价,检验学习效果。通过这样一个个环节循环往复开展教学,最终完成对所有课程的教学改革。

在课后拓展阶段,通过学生参与企业项目实践、“1+X”题库强化练习、活页式教材过程回顾、职业技能竞赛等活动,夯实学生理论基础,有效巩固和提升技能,培养学生创新的意识。

(三)借助在线平台对学生开展多维度、多层次综合评价

课改团队围绕教学三维目标,基于建筑检测行业规范与标准,引入行业竞赛“全国无损检测大赛”和“1+X”装配式预制构件质量检测职业技能等级证书标准,确立评价的标准和方法。(如图3所示,其中过程性评价占45%、结果评价占40%、增值性评价占15%)

教学团队从课前、课中、课后三个阶段借助在线平台对学生开展多维度、多层次综合评价。利用学院教学信息化平台收集教师上课信息、学生学习数据、课堂活动质量,实现过程性评价。课改团队利用职教云、智慧检测数据平台收集课前自测、课中数据采集、课后质量评价报告实现结果评价;利用职教云收集的初值指标值和终值指标值,对比实现增值性评价。如在模块二装配式混凝土结果检测中,过程性评价主要从知识掌握、能力提升和素质养成三个方面来开展,通过项目任务实操、小组互评、教师评价、企业评价,共同评估学生任务过程完成情况(占比45%);结果评价主要从方案设计、检测数据和质量报告三个方面开展,通过网络教学平台数据,分析了解学生方案设计的规范性、检测数据的准确性、质量报告的科学性等结果掌握情况(占比40%);增值性评价主要通过学生的初始指标值、终值指标值和期望指标值来开展,利用数据平台采集学生实施前后初值和终值的增值性变化(占比15%)。通过平台大数据分析,教师能及时发现学生存在的问题并调整教学策略、制定改进措施,使课堂教学更有目标性和针对性。

三、建筑工程结构检测课程教学改革成效

学院的建筑工程结构检测课程在“互联网+”背景下以“双线驱动、三阶六环”教学模式为抓手,不断深化课程的改革与实践,进一步加强了信息技术与课程的深度融合,教学质量和人才培养质量得到了明显提高。

首先,课堂深度互动使学习效率有所提升。学院借助“互联网+”实现“教学优化”,以职教云、虚拟仿真、国家级在线教学资源库为平台,使教师、学生、教材、媒体四要素重组为相互联系、相互作用的有机整体,增进师生互动、生生互动、人机互动,全面提升了课堂互动,激发了学生创造学习的兴趣,极大提升了学习效率。

其次,通过在线实时监控科学有效开展评价。依托“互联网+”在线平台开展课程的评价与考核,实现了课程评价的量化,使课程评价的统计数据变得更加精确透明。一方面,学生可随时通过在线平台查看线上学习的时长、次数、学习资料下载的数量、在线话题讨论参与次数、线上测验成绩、线下教学出勤情况、线下课堂回答问题情况,及时了解自己学习状况,查漏补缺,调整学习策略。另一方面,教师通过在线平台随时监控班级学生的整体学习状况,通过对平台统计数据的分析,针对个体存在的问题,精准制定教学计划,有针对性地进行个性化指导,提高了课程评价的科学性、及时性和有效性,形成了全方位、多角度的课程评价模式。

最后,达成三维教学目标的同时提升职业能力。本课程改革以真实项目为背景,从知识、技能、素质的达标情况综合验收教学成果,学生从简单的知识学习入手,通过技能的掌握、素养的提升和思政的融合,最终可以自主完成建筑结构检测任务,达到了检测员岗位标准要求,得到了企业的认可。

以2020级学生为例,在知识达标方面,学生任务二知识测评的达标率100%,良好率达到了85.2%,显著高于传统教学的76.5%。模块测试成绩表明本模块教学改革全面促进了学生对知识点的掌握。在技能达标方面,学生核心技能考核优秀率显著提高,如以回弹法检测装配式构件强度的评价为例,对标企业标准和“1+X”证书评价,智慧检测数据平台结果显示,学生仪器操作数据采集技能训练的优秀率达到90%。而在素质达标方面,学生的团结协作、精益求精的工匠精神有效提升,如混凝土试拌操作规范执行的评价得分有效提升,数据结果的准确度有效提高,大大促进了职业习惯的养成。

综上所述,在“互联网+”教育背景下,广西交通职业技术学院土木工程检测技术专业以立德树人为根本,秉持为社会培养具有实践能力和创新能力人才的理念,以建筑工程结构检测课程改革为试点,深入开展了教学与信息技术深度融合的“三阶六环”教学模式的改革实践,通过在课前、中、后三个阶段的努力探索,进一步提升了课程的教学效果,提高了人才培养质量。

参考文献

[1]宋晓华,黄飞.“互联网+”时代下的高校混合式教学模式探究[J].西部素质教育,2017(9).

[2]沈培培.“互联网+”视域下高校课程教学改革路径研究[J].公关世界,2022(12).

[3]郑足红.“互联网+”时代“测量学”课程的改革探讨[J].科技与创新,2022(9).

[4]闻玉辉.基于“互联网+”的高职《建筑材料与检测》课程教学改革探讨[J].教法与学法,2019(35).

注:本文系广西交通职业技术学院教学改革立项项目(重点项目)“基于‘互联网+现代学徒制检测类专业课程建设探究——以《建筑工程结构检测》为例”的研究成果之一。

作者简介:刘承伟(1982— ),山东沂水人,硕士,讲师、工程师,广西交通职业技术学院教师,研究方向为工程质量检测、工程材料研发、高等职业教育教学。

(责编 罗异丰)

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