土木工程施工安全課程教學模式改革與實踐

代長青 肖峻峰

（安徽建筑大學建筑健康監測及災害預防技術國家地方聯合工程實驗室，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學中對課程的教學研究主要體現在教學方法、教學手段等方面，對土木工程施工安全課程全方位教學模式的探討較少。由于土木工程施工工期較長、施工現場危險源較多、施工安全現場實驗風險較大等原因，土木工程施工安全課程實踐教學難度較大，實踐內容教學效果不高。為提高本課程教學效果，結合課程教學改革，本文依托安徽建筑大學建筑健康監測與災害預防技術國家地方聯合工程實驗室，結合教育部2020 年產學研合作協同育人項目“土木工程施工安全一體化實訓基地建設”，對學校安全工程專業土木工程施工安全課程的教學模式開展了教學改革與實踐探索。

1 土木工程施工安全教學現狀及課程特點

學校安全工程專業是以土木工程施工安全為基礎，在專業開設的課程中，土木工程施工安全課程是學校安全工程專業的一門核心課程和特色課程。在本課程教學內容上，不僅要重視土木工程施工安全管理方法與施工安全技術的教學，還要注重培養學生堅持生命至上的科學發展觀，激發學生熱愛國家、保障企業與國家財產不受損失以及人民群眾生命安全不受威脅的家國情懷，樹立為國家發展和企業安全生產敢于擔當、勇于奉獻的理想與信念。土木工程施工安全課程在教學內容上主要介紹了土木工程施工安全相關法律法規，施工現場安全管理方法，土方工程、腳手架工程、模板工程、主體工程、拆除工程、施工現場臨時用電等土木工程施工安全技術，以及土木工程施工主要安全防護用品等內容。從本課程教學目標與教學內容上看，本課程特點主要有以下幾個方面。

1.1 施工安全技術實踐性強

在課程教學內容上，土木工程施工安全技術是主要教學內容。土方工程要求掌握基坑支護方法與監測內容，土方工程施工的安全技術方法與安全管理要求；腳手架工程要求掌握多立桿雙排腳手架的組成，腳手架的檢查驗收、使用與拆除的安全技術要求，以及腳手架的安全管理要求；模板工程要求掌握模板工程的安裝技術要求與危險性分析，模板工程的拆除安全技術要求與安全管理要求。要達到良好的教學效果，在課程教學過程中唯有加強實踐教學，理論教學與實踐教學相結合才能夠讓學生更好地理解與掌握本課程教學內容。

1.2 多學科交叉性強

學生學習土木工程施工安全課程需要先修土木工程材料、工程力學、工程地質、安全系統工程等多學科專業課程，涉及材料工程、力學、地質工程、安全工程等多學科專業知識。在教學過程中，應重點掌握土木工程施工技術，施工過程中危險性分析、安全技術措施與安全管理要求、文明施工等內容。在“腳手架工程”教學內容上，要進行腳手架地基承載力計算與分析，要提前學習土力學與工程力學等地質工程與力學學科的相關知識；腳手架搭設要做好防電防雷措施，要提前學習電氣安全工程等電氣工程學科的相關知識；腳手架的安全管理需要提前學習安全管理學等安全工程學科的相關知識。

1.3 施工安全技術方法更新快

隨著土木工程的快速發展，土木工程施工的新技術與新工藝不斷涌現，施工過程中的安全技術與安全管理方法也在快速更新，課程教材的理論知識不能及時更新，不能更好地滿足課程教學要求。為解決這個問題，在教學過程中，教師要結合在建工程項目中采用的施工安全新技術與新工藝，講解施工安全技術與安全管理過程中的新方法、新理論。

2 土木工程施工安全課程教學模式改革

針對土木工程施工安全課程理論教學內容較多、實踐性較強以及施工安全技術方法更新較快等特點，結合“課程思政”教育教學需求，為更好地達到本課程教育教學目標，土木工程施工安全課程在教學模式上進行了改革與探索，在教學內容與教學方法上采用了“理論教學”“課程思政教學”“認識實踐教學”“體驗式教學”和“虛擬仿真教學”五個方面的教學模式改革，目的是使學生掌握土木工程施工安全的基本知識、基本原理和施工安全管理技術與方法，熟悉土木工程施工現場安全防護技術的設計與管理，具有能夠從事土木工程施工安全組織設計與管理的能力。

2.1 土木工程施工安全理論教學

土木工程施工安全理論課程的總學時為48 學時，傳統的理論教學方式以教師講解為主，教學內容往往枯燥乏味，學生對教學內容注意力不集中，教學效果很難達到目標要求。為改變這種現狀，在土木工程施工安全課程教學大綱修訂時，精簡理論教學學時，保持課程總學時不變的前提下，減少傳統的理論教學授課學時，增加實踐教學、體驗式教學與虛擬仿真教學等學時，將部分課堂中講授的理論內容轉移到認識實踐、施工安全體驗與虛擬仿真等教學環節中，使理論教學與實踐教學、虛擬仿真教學等相融合，增加學生對理論教學內容學習的興趣與積極性，更好地掌握土木工程施工安全技術與方法。

另外，為提高理論教學效果，提高學生的自主學習能力，本課程還積極開拓線上教學資源，利用網絡教學平臺建立了土木工程施工安全網絡課程，將理論教學內容、現場施工視頻以及教學案例等教學資源發布在網絡課程中，使學生可以反復學習。利用網絡課程教學平臺，教師還可以提前發布課程教學任務與學習目標，使學生提前預習每次課程教學內容，在課堂教學過程中，教師可以重點解答學生學習過程中遇到的各種問題，達到事半功倍的效果。通過采用線下與線上相結合的理論教學模式，教學效果較好，達到理想教學目標。

2.2 土木工程施工安全課程思政教學

課程思政教學是在專業課程教育教學過程中深挖課程內容中所蘊含的思想政治教育資源，將專業課程教學與思想政治教育同向同行，把思政教育融入專業課程教育教學的全過程，形成協同效應，實現專業知識教育與思政教育的有機結合，實現全員、全程、全方位育人。

為落實課程思政教學任務，深挖土木工程施工安全課程內容中的思政元素，在教學過程中積極探索多種思政教學方法。以建筑施工事故案例為背景，深入分析事故發生的各種原因，在提出事故預防技術措施與管理方法之后，讓學生們牢記土木工程施工安全對減少國家財產損失和人民群眾生命免受威脅等方面的重要性，培養學生強烈的安全生產責任感；在施工過程中，企業要不斷提高全體人員的安全素質與安全意識，實現安全施工、文明施工、高質量施工，采用并推廣新技術、新工藝、新設備，積極創建安全生產標準化工程項目。結合近年來中國工程建設領域取得的重大成就，如港珠澳大橋、雄安新區等，培養學生學習土木工程施工安全專業知識的積極性與主動性，早日成為國家所需要的創新型人才，投入國家大建設的活動中，為實現中華民族偉大復興的中國夢貢獻自己的一份力量。

2.3 土木工程施工安全認識實踐教學

認識實踐教學是本課程教學中不可或缺的一個環節，通過認識實踐教學可以增加學生對土木工程施工安全的感性認識，增加學生對理論教學內容的理解。在教學方法上，土木工程施工安全認識實踐主要通過視頻教學和短學時的施工現場安全生產認識教學兩種方法實現。

視頻教學具有生動直觀、視頻資源豐富且可反復觀看等特點，本課程視頻教學內容包括不同工程結構的生產安全事故與施工操作技術兩個主要內容，重點制作與整理了土方工程、腳手架工程、模板工程、砌筑工程、拆除工程、建筑施工機械、施工現場臨時用電等生產安全事故與安全施工技術的教學視頻，以及文明施工、安全施工、安全生產標準化等教學視頻。短學時的施工現場安全生產認識教學是集中安排3 課時帶領學生進入施工現場全面感性認識土木工程施工過程中的安全技術及安全管理方法，通過施工現場認識教學可以提高學生對土木工程施工安全的學習興趣，加深了學生土木工程施工安全教學內容的認識與理解，使教學效果得到了提升。

2.4 土木工程施工安全體驗式教學

土木工程施工安全體驗式教學是通過創造或模擬土木工程施工場景，再現土木工程施工安全過程，使學生在親身體驗施工過程中對施工技術的認識以及安全防護要求的一種教學方法，讓學生在參與體驗活動中，更深刻地理解學習的內容。學校土木工程施工安全體驗式教學場地主要創造了安全帽撞擊體驗、洞口墜落體驗、安全帶使用體驗、觸電體驗、消防設施滅火體驗、心肺復蘇體驗、勞動保護用品體驗、墻體坍塌體驗、架體傾覆體驗等體驗教學。通過體驗式教學，增加了學生對土木工程施工過程中危險環境識別的能力，提高了安全生產意識，增強了對土木工程施工安全技術與安全防護產品重要性的認識與理解。

2.5 土木工程施工安全虛擬仿真教學

虛擬仿真技術是利用電腦模擬構建出三維虛擬場景，體驗者利用VR 設備從視覺、聽覺、觸感等方面有一種身臨其境的感覺。由于土木工程施工過程中具有環境危險性較大、施工過程復雜等特點，土木工程施工安全現場實踐教學很難開展，施工現場教學效果難以提高，而且學生人身安全難以保證。學校安全工程系構建了土木工程施工安全一體化虛擬教學實訓平臺，該平臺利用虛擬仿真技術設計了房屋建設、地鐵建設、路橋建設等不同場景版本的高處墜落、物體打擊、觸電、機械傷害、坍塌傷害、火災等常見事故類型的虛擬仿真安全事故體驗模塊，開展了土木工程施工安全的虛擬仿真實驗與教學工作，學生們可以身臨其境地沉浸在土木工程施工的虛擬環境中，感受土木工程施工過程中的各種風險。

虛擬仿真技術應用于土木工程施工安全教學之中，這種教學模式不受施工場地與環境的影響，任課教師可以根據教學進度與教學內容適時安排學生進行虛擬仿真實驗，不僅保證了學生實踐過程中的人身安全，而且增強了學生對土木工程施工常見安全事故的感性認識，提高了學生的施工安全意識，使土木工程施工安全課程教學效果顯著提高。

3 結語

土木工程施工安全課程從理論教學、課程思政教學、認識實踐教學、體驗式教學、虛擬仿真教學五個方面進行了教學創新改革。在理論教學方面提高了學生對土木工程施工安全學習的積極性，增加了學生對教學內容的理解；在課程思政教學方面挖掘了許多思政教學元素，完成了課程思政教學目標；在認識實踐教學方面，增加了學生對土木工程施工安全的感性認識；在體驗式教學方面，增強了學生對土木工程施工安全技術與安全防護產品重要性的認識與理解；在虛擬仿真教學方面，任課教師可以根據教學內容指導學生自行開發設計土木工程施工安全場景，提高了學生的創新能力和創新意識。經過本課程組教學實踐，結果顯示本課程教學效果和教學評價都受到了學生的好評，較好地實現了教學目標。