排樁內支撐方案選型的信息化教學設計實踐

劉建軍 肖 毅 王中有 賈瑞晨 夏 彪 陳天宇

(湖南高速鐵路職業(yè)技術學院，湖南 衡陽 421001)

近幾年來，國家越來越重視職業(yè)教育的發(fā)展，信息化和互聯(lián)網等現(xiàn)代化技術發(fā)展也迅猛，云技術,在線課堂,手機移動學習端,VR,BIM等新型信息化技術已逐步運用在土建類專業(yè)的課堂教學中,本文將介紹信息技術用在“排樁內支撐方案選型”教學設計中的實踐案例[1]。

1 課程概況與學情分析

本文的教學設計選自課程《基坑工程施工》，該門課程是地下與隧道工程技術專業(yè)的核心課程；《基坑工程施工》這門課共八大模塊，共64課時，本次教學設計選取的是“模塊五——排樁內支撐施工”中的第二節(jié)課——《排樁內支撐的方案選型》；本次課的教學內容是不同內支撐方案的適用范圍與方案布置，教材選自“十三五”規(guī)劃教材，清華大學出版社出版的《基坑工程》教材[2]。

本課程授課對象為地下與隧道專業(yè)二年級學生，學生已掌握《工程識圖基礎與CAD》《工程測量》《土力學與地基基礎》《工程施工技術》等基礎課程，已經具備熟悉施工工藝流程，能用計算機進行簡單的信息化應用的能力，喜歡手機上網和動手操作，但缺乏對施工全過程的整體認識。前面一節(jié)課已經學習了排樁內支撐的組成與分類等基礎知識，有了一定的專業(yè)基礎。

2 教學目標與重、難點分析

對接國家及行業(yè)標準和施工員典型工作任務，依據(jù)施工員崗位能力反推本次課的知識目標為：掌握內支撐不同形式的優(yōu)缺點和應用范圍；能力目標為：能用BIM三維軟件對工程項目進行內支撐方案布置；德育目標為：培養(yǎng)學生吃苦耐勞的勞模精神、團隊精神和競爭意識、精益求精的工匠精神。

只有合理地選擇內支撐方案，才能保證基坑的安全與合理的造價；只有對四種常見內支撐布置形式的優(yōu)缺點了然于胸，才知道怎么去選合理的內支撐方案，因此，本次課的教學重點是“內支撐不同形式的優(yōu)缺點和適用范圍”，將借助“微課”“實物模型”“現(xiàn)場圖片、案例視頻”等手段實施教學。內支撐的方案選型難以在課堂上實體呈現(xiàn)，為了檢驗學生的實踐運用能力，因此，本次課的教學難點是“BIM軟件對項目進行內支撐的方案選型與布置”，將借助“VR全景工地”“BIM三維軟件”等手段實施教學[3]。

3 教學策略

以學生為中心，采用線上手機端—線下教室混合教學，應用藍墨云班課APP平臺，學生自學、接受任務及測試考評；開展小組合作PPT匯報、任務單填寫、方案互評、實操練習等小組課堂活動，實現(xiàn)“做中學、做中教”；VR全景工地引入課堂，課堂與現(xiàn)場工地對接，創(chuàng)設情景讓學生身臨其境現(xiàn)場工地，極大提高學生自主探究的學習興趣；對接行業(yè)新技術，運用廣聯(lián)達BIM三維軟件做方案作品，檢驗學生知識掌握情況，把知識、技能點與職業(yè)崗位緊密聯(lián)系[4]。

4 課堂實施

1)課前任務：首先把班上同學分成4組，課前在藍墨云上傳微課視頻，并發(fā)布PPT制作和模型制作任務，模型制作其實是對上節(jié)課內支撐組成與構造掌握情況的一個課后檢驗。

2)作業(yè)匯報：檢查課前任務完成情況，主要檢查各組的PPT和模型制作視頻上傳平臺情況，然后學生各組派代表上臺匯報PPT作業(yè)，老師點評每組的錯誤。根據(jù)學生的PPT作業(yè)情況，老師結合形象的簡筆畫，由易到難、由簡單到復雜，講解內支撐的四種布置形式。

3)案例引入：觀看基坑坍塌事故視頻，內支撐的方案選型不合理會怎樣,讓學生明白方案選型的重要性。

4)分組討論：如何來選擇合理、正確的方案,每組組長上臺領取4種不同布置形式的對比任務單，各組進行組內討論，對比結果填表上，然后拍照上傳藍墨云平臺。老師分別從受力能力、施工空間、基坑面積、基坑形狀4個方面進行分析總結。

5)實操練習：基于前面的對比情況，藍墨云平臺發(fā)布BIM方案布置任務單，引入“VR全景工地”，給定某一實際項目場地及周邊環(huán)境，工程概況和圖紙等一些資源上傳平臺供學生使用，4組同學首先選擇自己認為正確的支撐方案，然后用BIM軟件進行方案布置，導出作品進行展示與講解，4組方案最后采用自評、互評和教師評的評價方式。

6)“思政德育”：通過前面2組同學的講解情況，發(fā)現(xiàn)學生對基坑哪個部位受力最大理解不透，哪里支撐需加強分不清，老師借助“基坑失穩(wěn)視頻”來啟發(fā)學生探究和思考，通過案例視頻形象的幫助學生理解基坑受力特點這一短板[5]。后面2組同學，老師發(fā)現(xiàn)大家忘記布置八字撐和水平聯(lián)系桿，大家都不重視這一“看視無關緊要的小細節(jié)”，借助前段時間某地鐵基坑項目坍塌案例，對學生進行思想政治教育，告訴學生“千里之堤毀于蟻穴”“失之毫厘差之千里”的道理，告訴學生作為工程人員一定要有細心認真、精益求精的工匠精神，做事不得馬虎、“想當然”。

7)講評總結：最后老師以場地形狀為長方形、土質條件為湖積土、地下水較豐富、周圍有老房子和在建地鐵項目為依據(jù)，首先應考慮結構的安全性，應選擇受力和剛度比較大的、地面沉降變形較小的方案,然后從造價、施工工期因素出發(fā)，要選擇方便挖土運土的方案,最后，總結4組同學的布置方案，評出不安全、最安全、既安全又經濟的方案，使各組對自己方案的優(yōu)缺點進行整改與完善[6]。另外，在云平臺發(fā)布課后案例分析題供學生鞏固和提高。

5 結語

本次課以學生的PPT匯報、分組討論填寫任務單、BIM軟件方案布置等動手的作品為評價導向，對學生的學習效果進行評價；采用任務驅動法，最終學生由易到難、慢慢掌握和消化“排樁內支撐的方案選型”這個大知識點。不足的地方是在動手做任務環(huán)節(jié)中，由于每組學生的層次有一定差異，組內同學間的配合程度、積極性還不夠，學習好的同學大多走在前面，學習差的同學比較慢，需設計針對性的環(huán)節(jié)細化解決矛盾。