构建建筑施工实习模拟平台提高学生两个能力

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【摘 要】构建建筑施工模拟平台.在学生建筑施工实习过程中由双师型教师应用该模拟平台指导学生实习.以模拟平台为情境,结合其中的各种动画、视频或图片将教师的建筑施工经验和施工的最新技术传授给学生.同时穿插专题讲座并到建筑工地参观,实现理论知识与工程实际相结合,提高学生的理论应用能力和工程实践能力.

【关 键 词】教育信息化;模拟平台;理论应用能力;工程实践能力

1.前言

(1)进入到21世纪,综观整个世界,几乎没有哪个国家没有卷入在信息化浪潮之中.2012年3月教育部颁发了《教育信息化十年发展规划(2011~2020年)》,《规划》提出,到2020年,信息技术与教育融合发展的水平显著提升.充分发挥现代信息技术独特优势,信息化环境下学生自主学习能力明显增强,教学方式与教育模式创新不断深入,信息化对教育变革的促进作用充分显现.以教育信息化带动教育现代化,是我国教育事业发展的战略选择.制定和实施《规划》,建设覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系,促进优质教育资源普及共享,推进信息技术与教育教学深度融合,实现教育思想、理念、方法和手段全方位创新,对于全面提高受教育者的能力和素质和教育教学质量具有重大意义.

(2)当前各建筑工程类学校的最大问题之一是建筑施工实习困难,一方面施工工地由于多种原因不愿意接受学生.另一方面到工地实习时还常常受到恶劣天气、工期、场地等因素的制约,无法完成实习作业.这些似乎难以逾越的困境有没有克服的办法哪.我们认为,可以借助于教育信息化技术的优势,上述难题.上海财经大学校长助理刘兰娟教授说过:“只有创造一个由教师指导、学生自主、师生互动的e-Learning学习环境,才能适应21世纪培养高素质创新人才的需要.”为此理念,长春建筑学院成立了“构建建筑施工实习平台,提高学生两个能力”课题组,进行研制相应软件和应用的研究和实践.本课题研究的目的,其一,克服并解决学生缺少实习场地和受季节等限制问题;其二,充分发挥双师型(教师+工程师)教师队伍的作用.对学生来说,完成了实践课程,同时又提高了两个能力.对学院来说只投入一次研究费用,就可以多年受益,节约了部分实习经费.课题研究的特色在模拟平台研制方面将施工方面知识与施工过程用动画或视频的形式得以体现,学生在电脑上操作、有兴趣、增加了学习的积极性,并与教师互动,提高实践效率和效果.这是一种崭新的教学模式,暂且称其为信息化教学模式.


2.建筑施工实习模拟平台

2.1课题组紧紧围绕学校培养应用型建筑人才的教学目标,确定课题的目标和平台的功能和主题.然后,优选多媒体集成软件及辅助工具.课题组选择以方正奥思多媒体创作工具为基础,以Flash为辅助.同时收集、制作、整理各种素材.构建及应用建筑施工实习模拟平台为的就是克服传统实习中常常遇到的制约,从此学生实习实现了全天候、全过程、随时随地进行建筑施工“实习”.课题组中具体创建建筑施工模拟平台时,先是中设计其模块结构.除了创建序幕页、结尾页和目录页以外,按照建筑施工实习内容共创建了九个一级模块和43个二级子模块,每个子模块含有20~40个前景页.编制各个前景页,创建各种对象并设置属性.多数前景页中含有文字、文本、图片、视频、动画、或游戏等媒体对象,并按照媒体对象的特点及实习需要设计属性,包括呈现时间属性、动态过度效果属性、外观属性、动作属性等.建筑施工实习模拟平台选用了近600幅照片、80部录象、40个动画和少量的操作游戏.展现了传统与现代的建筑施工内容.为了使用该平台时易于实现互动,还设计了共用的镜框页和背景页.在镜框页中设置了便于使用的“上一页”、“下一页”、“暂停”、“继续”、“大声”、“小声”按钮.还设计了总导航航标,学生可以随时回到目录页面.使用前还要进行调试、媒体整理和试用.

2.2建筑施工实习模拟平台的模块化结构.

2.2.1建筑施工实习模拟平台由9个一级模块组成:(1)基坑工程(2)基础工程(3)工程材料(4)主体工程(5)施工方法(6)施工组织(7)建筑装饰(8)竣工验收(9)课程设计

2.2.2二级模块由49个子模块组成:

(1)基坑开挖的基本原则;开挖准备;基坑开挖方法;支护结构的设计原则与方法边坡支护工程的施工组织设计内容.

(2)条形基础;桩基础;伐板基础;箱形基础;联合基础

(3)水泥材料;各种钢材;粗细骨料;装饰材料

(4)结构(框架结构、砌体结构、钢结构);柱;墙;梁;楼板;屋面;世界博览会建筑(80项);电视台主楼结构;首都机场第三航站楼

(5)流水施工法;滑升模板施工方法;空间网格结构施工方法;结构吊装施工方法

(6)模板组装;钢筋的绑扎;混凝土浇注;滑升;纠偏;调平装置;模板的拆除

(7)建筑装饰的概念;装修设计的基本要求;幕墙的安装(动画);装修风格;装修设计的10大禁忌

(8)工程验收标准;工程验收程序;验收相关资料;美国世界贸易大厦破坏原因分析

(9)单体工程施工组织设计;施工组织总设计;单体工程设计内容;单体工程设计任务书;单体工程设计范例

2.2.3在目录页,为了帮助师生在使用或进一步开发时遇到难题,还创建了帮助模块,提供相应的技术支持.

2.2.4在模块等结构中,可以看到,既有建筑施工常见等媒体信息资料,也有研制者自己的媒体信息资料,如作者拍摄的电视台新址52层高的屋顶钢结构等系列照片不仅新颖,而且空前绝后.

3.构建建筑施工实习模拟平台的技术要点、应用及效果

3.1构建该建筑施工实习模拟平台,主要有两个技术要点.

(1)一是模拟平台中动画技术的制作.二是实现灵活互动,易于学生自主学习,体现以学生为主体.解决第一个难点,一是除了发动课题组成员广泛收集相关动画以外,主要是用Flash软件制做;做形状补间动画和位置补间动画.对于绑钢筋、垒砖性等性质等工程过程依靠看看录像进行,了解其工程性质、施工方法步骤机及安全注意事项.(2)解决第二个技术难点则是应用多媒体技术中的超媒体技术.通过设置专门的“按钮”,或者为某一个媒体对象如图片、视频、文字或鼠标指针设置动作响应.为了制作互动,专门在镜框页中设置了7个按钮.

3.2建筑施工实习模拟平台的应用及效果分析.

(1)2011年9月建筑施工实习模拟平台制作完成,先在本校2010级(40人)试点班试用,并根据学生的意见做了局部改进.2012年8月该平台在本校2011级(300人)铺开使用,同时在吉林大学建设工程学院、长春工程学院土木工程学院等3所大学的部分学生使用.教师使用建筑施工实习模拟平台指导学生实习,同时学生利用建筑施工实习模拟平台自主学习.2011年试点班的40个同学中有26名分别应聘到了国家名企,如中建一局、二局、八局及中冶各公司.2012级使用该平台的同学实习报告的水平明显提升,优秀率比往年提高了30%.截至到10月初,已经有50%以上到应届毕业生签约了个人理想的公司.

(2)学院在实习的过程中,还要有针对性地安排专题讲座和实地参观.最后再由学生撰写实习报告书.应该强调说明的是,利用该平台指导学生实习的教师都是经过选拔、具有丰富工程实践经验的教师,它们均兼有高级工程师、注册结构师和教授(副教授)职称.他们在指导学生使用该平台进行建筑施工实习的过程中,借助于建筑施工模拟平台中的大量图片、视频、动画和文字等媒体,结合个人的实际经验和新技术将建筑等理论知识与工程实际相结合,进而引导学生提高实践能力和应用知识的创新能力.他们经过两期的应用实践以后,深感应用该平台进行实习指导不仅效率高、特别便于理论与实际相结合.应该说,双师型教师的指导、建筑施工实习模拟平台的应用和工程实地参观三者缺一不可,它们互相补充,共同作用,最终起到了提高了学生工程实践能力和理论知识的应用能力.

(3)从经济的角度看,我院2012级这样的“三合一”实习,还为学校节约实习经费4.5万元.

(4)另外的3所大学的应用实践也说明,建筑施工实习模拟平台对建筑工程专业学生提高建筑工程实践能力和创新能力作用是确切的.

4.建筑施工实习模拟平台的优点

4.1研制的建筑施工实习模拟平台,实现了全天候、全工期、全场景建筑施工实习,弥补了实体实习常常遇到天气制约、季节制约、场地制约和工期制约的影响.既体现了集成软件的先进性,也体现了其在人才培养中的实用性.

4.2有机整合文字、图片、语言、视频、动画于一身,进退自如.既能够适应人们的认识规律的顺序逻辑,也能够自主便捷地了解建筑施工实习的学习内容,“观看”建筑施工实习相关的“场景”,坐在教室中,就可以“看”到各种建筑工程施工的全工程,具有很高的时效性.

4.3依托这个平台,教师授课可以从课上讲到课下,学生学习可以从课上学到课外.平台将教师和学生连在一起,也将教室、实验室、图书馆、学生宿舍和建筑施工场地联系在一起.学生可以跨越时空,随时随地使用建筑施工实习模拟平台,进入引人入胜的工程“场景”,从而创造了全新的教学模式,实现了真正意义上的因材施教,具有较好的教育性.

4.4教师可以根据使用者的意见和建筑施工实习的需要,随时对该建筑施工实习模拟平台的内容或形式便捷快速地进一步加工和完善,作到即需即改,具有良好的开放性.

5.结束语

课题组在构建和应用“建筑施工实习模拟平台”过程中,能把学校培养应用型建筑人才的教学目标作为课题的出发点和落脚点,充分发挥现代信息技术优势,注重信息技术与教育的深度融合,创新了信息化教学与学习方式,提升了个性化互动教学水平,实现了培养学生理论应用能力和工程实践能力.

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