基于BIM技术的路基课程教学设计与实践
摘要: 路基路面工程是交通工程专业的一门重要的工程基础必修课程,该课程系统地研究了路基路面设计、施工、养护、管理等,是一门具有高度系统性和综合性的学科,旨在培养学生的工程分析能力、设计能力和管理能力,增加学生的道路施工专业技术知识储备。近年来,受疫情的影响,大学生的就业形势更为严峻,工作岗位的竞争也更为激烈,对人才的专业技术水平以及与企业需求的契合度等要求也越来越高,各类高等院校对人才的培育也越来越重视。

引言

目前,中国的运输业继续发展。在进一步执行第十三个五年计划的稍后阶段,运输项目的增长速度、运输项目的建设规模和运输基础设施的建设速度将继续放慢。运输业将逐步将其战略发展方向转向运营维护和实施项目监督管理。虽然以传统工程为主的运输部门在有机融合互联网方面取得了一些成果,但融合程度与其他性质、水平和地位相同的部门之间仍存在一定差距。平台建设课程是高等教育机构桥梁和路面工程技术的基础课程。但是,实践教学工作继续以二维平面图和施工现场照片为主要材料,存在着不完整、不系统和非直观的问题,不能激发学生的学习热情,降低教学效果。

一、“路基路面工程”课程教学现状

(一)学生专业知识掌握不牢

道路工程课程非常全面,涉及许多学科,涉及广泛的工程领域。在学习道路工程之前,学生不仅要掌握道路建筑材料、土力学、工程地质、道路研究、工程制图等基本科目。,还具备理论力学、材料力学、结构力学和有限元方面的基本知识。公路工程课程不仅涉及国家和运输行业的法律、法规和标准,而且涉及水、建筑等行业相关标准的设计。并且相关概念比较复杂,知识点比较深奥,内容枯燥,理论抽象等,导致学生掌握相关专业知识。

(二)学生专业知识薄弱,自主学习性不高

路基路面工程是一门综合性极强,涉及学科广泛的工程类专业主干课程。学习该课程前,学生不仅需要学习相关的专业基础课程,而且更需要具备一定的力学知识,但不同于土木及路桥专业,交通专业对力学的要求不如前两者,教学大纲中更为重视交通类核心课程,力学课程较为稀缺,因此交通专业的学生难以具备良好的力学知识。同时,地方院校学生基础知识和学习能力略为薄弱,教师在讲授全新的课程专业知识时,难以平衡教学进度和教学质量。此外,若想真正掌握该课程的核心知识,学生还需在课下反复研读教材,甚至下载相关文献进行学习,但学生的自主学习积极性有限,往往下课后就不再学习该课程的内容。

(三)教学培养方向落后

目前,由于交通工程的主要研究方向是交通系统工程,交通建设方向存在着实验设施不足、实践基础不足、教学设施不足、学校企业协会不足等问题,导致此外,近年来,旨在改进课程的改革取得了很大进展,但在培养学生的实验能力、实用工程技能和团队合作技能方面出现了延误。为适应工程行业当前的市场特点,促进适应工程设计、施工、监理控制的教育改革远远不够。全国高等教育机构对教师教育和培训方向的研究表明,90%以上的学生认为,基本概念/原则/方法、交流、自学创新、先进知识、问题分析和解决、工程实践技能因此,为了满足工程应用人才市场的需求,道路工程教学方案的现状和理念必须改革,教学方法和培训方向必须颠倒,以进一步提高自主学习能力、工程实践能力。

二、“路基路面工程”课程教学理念创新

(一)借助多种手段改善课堂气氛,将工程实践融入课程

课堂教学中应采用多种教学模式,使课堂更具互动性与趣味性,而非单一的灌输模式。如可在课堂上引入问题式教学模式,即由教师或学生提出问题,然后相互讨论解决问题的方法,问题应环环相扣,逐步深入,便于学生归纳与掌握知识;也可采用翻转课堂式教学模式,引导学生在课前或课下学习,学生不再单纯依赖教师传授知识,而学会自主学习、积极思考,将课堂变成教师为学生答疑解惑、与学生相互讨论探究的互动场所。除此之外,还可采用启发式教学模式、讨论式教学模式和互动式教学模式等。多种教学模式的综合运用,既可加强师生互动,活跃课堂气氛,又能吸引学生不断思考与探索,充分调动学生听课的激情,提升课堂教学效率。现今,教师大多借助多媒体课件进行课堂教学,因此对于不易解说的教学难点或工程性较强的要点,可通过引入工程视频辅助教学或有针对性地结合实际工程案例进行分析,还可采用数值仿真技术如Building Information Modeling(BIM)等重现路基路面结构的施工过程以及展示不同状态下构造物的变化。一方面,工程案例分析、视频与仿真展示更形象生动,有助于教学内容与工程实践的紧密连接,使学生易于理解专业知识如何在工程实践中运用,加深对专业知识的认知与掌握。另一方面,相比于沉闷的灌输式模式,学生更喜欢观看视频、数值仿真展示和探讨工程实际案例,能有效活跃课堂气氛。此外,信息技术的发展也为教学带来了变革,当代大学生难以离开手机与网络,因此教师可以通过在课堂中运用各种辅助教学小软件、小程序,让学生使用手机配合教学,如使用手机进行签到、答题以及参与工程案例分析等多种方式,提升学生的学习积极性与课堂参与度。

(二)教师队伍管理

教学团队由多年从事一线教学的教师和具有丰富工程经验的企业教员组成。教师是双师教师,企业顾问是企业的高级管理人员,他们根据学生的良好企业文化和专业知识,指导学生设计课程、体验和实习活动。以教师风格为主要教师评价标准,完善教师评价体系。教育司设立了一个评估小组,实行了教师和教师否决制度,年内不能任命不合格教师,连续两次自动离开教师队伍,并规范了教师和教师的建设。培养学校和社会的高水平人才,投身于本科教育的前沿,不断提高教师的教学和教育水平,并为本科学生接触到全体教师。

(三)深化教学体制改革

对于平台建设过程中存在的各种问题——在实践教学中,教师必须适应时代的发展趋势,引进各种多样的信息技术,充分模拟道路工程建设过程,将真实、复杂、可变的工程信息导入这种创造实际工程项目建设场景的方式提高了学生的实际操作能力,同时巩固了扎实的基础知识和专业技能。在这一过程中,教师的首要任务是收集信息,加强道路工程信息模型的完整性。所有高等教育机构都必须以BIM技术为中心,深化平台建设教学体系改革和建设方案。此外,高等教育机构应敦促教师改变主意,调整教学模式,利用建筑信息建模技术优化教学水平。以BIM技术为基础,深化平台建设教学体系改革和建设教学大纲建设,对教师综合能力要求高标准。教师应充分了解平台施工技术和施工程序,熟练运用建筑信息建模技术。这不是教师的独立工作,而是对专业教师队伍的培训,他们全面控制将教学内容纳入教学过程的各个方面,以提高教学的一致性、系统和效率。

结束语

作为一门理论性与实践性强、综合性强的专业课程,路基路面工程对交通专业的学生至关重要,不仅与部分交通工程的核心课程息息相关,更是学生未来从事道路工程及相关工作的重要基础。本文针对当下教学过程中存在的普遍性问题,结合办学宗旨及学生特点,提出适合该类型院校的教学改革方法,改善各个教学环节。充分激发学生对路基路面工程课程的学习主动性,提升学生的专业技术水平、工程实践能力和综合质素,使毕业生成为更契合地方企业需求,能为地方区域经济作出更大贡献的实用型人才。

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