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项目式教学法在地基与基础工程施工课程中的改革与应用

2025-03-12 45 上传者：管理员

摘要：地基与基础工程施工课程涵盖了土力学基本原理、地基处理方法、基础类型与施工等多个知识模块，内容涉及大量的土工试验、现场操作、施工工艺流程。传统课程教学由于教材编排各个章节相对独立，课程内容理论教学与实际操作之间脱节，导致学生难以将理论知识应用到实际工作中。通过在地基与基础工程施工课程中应用项目式教学法，以“地基基础安全性评估”为例，将其内容分解为识读岩土工程勘察报告、基础结构检测、安全性计算3个二级任务及9个三级任务，详细阐述其任务设计思路、任务实施、课程评价及实施效果，激发了学生的主动学习兴趣，提高了学生的实践能力和综合应用能力。

关键词：
土工试验
地基基础
安全性评估
建筑工程
项目式教学法
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地基与基础工程施工是建筑工程技术专业的核心课程之一,课程涵盖了土力学基本原理､地基处理方法､基础类型与施工等多个知识模块,具有较强的理论性､专业性和实践性｡其功能是对接专业人才培养目标,面向建筑工程施工员､技术员工作岗位,组织实施地基基础工程施工能力｡由于地基与基础工程施工课程理论知识复杂,涉及土力学有效应力原理､孔隙水压力等抽象概念;地基处理方式多样,施工工艺细节多,学生力学基础不足,地质知识欠缺,实践经验匮乏,难以将理论与实际结合,空间想象和施工流程理解困难｡目前,针对存在的问题,部分学者一方面在学校开展了包括课程教学模式､教学方法和考核方式等方面的改革研究,如课程进行模块化[1]､任务驱动[2]､线上线下混合式[3]教学,依托岩土大赛形成创新型实践设计体系,研究创新型课程教学[4]｡另一方面课程实施了多元化考核评价[5],如小组自评､小组互评､教师评价､企业评价等｡此等举措并行,不仅激发了学生的学习兴趣也丰富了学生的课程评价体系｡当前,建筑行业正朝着数字化､绿色建筑､智能建造转型升级[6],在现代课程体系构建中,如何有效培养应用型技术人才,与企业需求精准对接,成为职业教育领域亟待解决的关键问题｡基于此,在地基与基础工程施工课程中探索一种以项目完成为核心的教学模式,使学生能够有机融合理论知识学习与实践技能提升,增强其专业技能与综合素质｡通过课程的有效实施,为社会培育出更多契合未来发展需求的专业人才,以满足建筑行业对高质量人才的转型需要｡

1、地基与基础工程施工课程教学现状分析

以贵州轻工职业技术学院为例,课程设置在第四学期,64学时,学分3,周学时4｡选取参考文献[7]作为教学资料,共分为认识课程､识读岩土工程勘察报告､塔吊基础安全计算､土方与基坑工程施工､浅基础工程施工､桩基施工､地基处理､地基基础分部分项工程质量验收8个单元｡目前,在教学安排上一般按照教材的编排顺序进行授课,在教学方法上通常采用理论与实践相结合的方式,包括课堂讲授､案例分析､现场教学､模拟实验和实训等｡教学过程中亦存在如下问题[8-10]:

1)教材各个章节相对独立,学生学完后面的内容便遗忘前面所学,对知识的理解浮于表面,无法深入掌握课程内容｡部分教学内容更新不及时,未能跟上行业发展步伐,对于当前行业中涌现的新技术､新材料和新规范未能及时纳入教学,导致教学缺乏时效性与前瞻性,影响学生对前沿知识的学习｡

2)地基与基础工程施工课程包含大量土工试验､现场操作内容,需要丰富的实际经验作支撑｡然而当前理论教学与实际操作脱节,使得学生在运用理论知识解决实际工作问题时困难重重｡

3)教学资源有限,尤其是高质量的实践教学资源严重不足｡如先进施工技术相关资料以及真实工程案例的欠缺,极大地限制了学生实践能力的培养,不利于学生实践技能的提升｡

4)由于地基与基础工程施工课程内容丰富,课程教师队伍专业经历不同,研究领域各异,导致各专业教师上课侧重点不一致｡同时,考核方式单一,基本仅依赖期末终结性一次考试,缺乏对学生学习过程的考核,无法全面评估学生的学习情况,不利于教学效果的优化和学生实践能力的提高｡

2、项目式教学法在地基与基础工程施工中的应用

2.1项目式教学法的定义

项目式教学法是一种以学生为中心的教学方法,强调通过真实的或模拟的项目任务,让学生在教师的指导下,通过团队合作､自主探索等方式完成项目任务,从而达到教学目的｡项目式教学法最显著的特点是“以项目为主线､教师为引导､学生为主体”,改变传统“教师讲､学生听”的被动教学模式｡

2.2项目式教学法的应用

为了在地基与基础工程施工课程中实施项目式教学法,引导学生围绕项目,课程改为以学生为中心的“主动探索式”学习｡根据人才培养方案和课程标准,结合相应的参考教材,对课程内容进行重构,如土工试验操作､土力学原理的理解､施工方法的掌握以及工程具体应用等｡在此基础上,将教学步骤进行项目细化,由浅入深,在知识和技能上形成连贯的体系｡将地基与基础工程施工课程分为几个模块,以地基基础安全性评估为例(浅基础),进行项目式教学法的实施,项目知识模块涵盖文献[7]单元的62.5%,授课学时40个,地基基础安全性评估知识模块如表1所示｡

表1地基基础安全性评估知识模块

2.3项目任务设计､实施及评价

1)项目任务设计思路｡一般而言,地基基础安全性评估流程如图1所示｡

图1地基基础安全性评估流程图

根据对建筑企业的深入调研结果,结合对毕业生就业情况､工作岗位能力要求的分析,选取某知名建筑企业的实际项目,通过模拟该企业的真实项目情境,设计了一系列教学任务[11-13],见表2｡

表2地基基础安全性评估课程任务设计

2)项目任务设计｡以某既有结构建筑物在正常使用过程中场地及上部主体结构出现裂缝为例,通过展示建筑物的岩土工程勘察报告､设计图纸等资料,以及现场勘察､建筑物受损后的照片和视频等方式,让学生了解建筑物的实际情况和地基基础的安全性问题｡如

图2所示,要求学生根据给定的建筑物平面布置情况､各柱荷载标准组合值和准永久组合值､场地工程地质和水文地质情况以及地基各土层的各实验指标等数据,对该建筑物的地基基础进行安全性评估,并提出相应的处理建议｡

图2地基与基础示意图

3、项目实施

1)分组与分工｡根据班级学生的实际情况,将学生分成若干小组,每组5人~7人,每组组员根据任务轮流做组长｡在分组过程中,充分考虑学生的学习状况和能力特点,以确保每个小组都能顺利完成项目任务｡同时,明确每个小组成员的分工和责任,确保项目任务的顺利推进｡

2)任务发放与实施｡教师根据课程进度,每次于课前在学习通等相关平台上传相关知识及任务单等资料,各小组根据项目要求,收集并整理相关资料｡在资料收集与整理完成后,各小组需对收集到的数据和信息进行深入分析｡如在进行T1-1-2任务过程中:分析地质勘察报告中关于地基土层的物理力学性质､地下水情况等信息;计算各柱的荷载及其在地基中产生的应力;评估地基的承载能力和稳定性等｡在分析过程中,引导学生运用国家或行业规范进行作业,使学生养成学标准､用标准､践行标准的习惯｡

通过9个三级任务的实施,学生运用批判性思维,综合考虑多种因素,如地质条件､荷载分布､施工质量等｡评估地基是否满足承载力和稳定性要求,是否存在潜在的安全隐患等｡

3)报告撰写与展示｡各小组需将评估过程､结果及建议整理成书面报告｡报告包含项目背景､目的､方法､数据分析､评估结果､处理建议等内容,并附有相关图表和计算过程｡完成后,各小组需进行报告展示,向全班同学和教师汇报项目成果｡展示过程中,教师和其他小组可提出问题和建议,促进知识交流和思维碰撞｡

4)教师指导｡在项目实施过程中,教师全程参与并提供必要的指导｡报告撰写过程中,教师应强调报告的真实性､重要性､逻辑性和科学性｡包括:解答学生在资料收集､数据分析､评估过程中的疑问;引导学生正确运用所学知识解决问题;帮助学生克服团队合作中的障碍;鼓励学生发挥创新思维提出新的见解和建议等｡教师的指导应注重启发性和引导性,避免直接给出答案或解决方案｡

4、课程评价

通过项目任务式教学方法提升学生的学习参与度,让学生通过实际工程案例掌握地基基础工程施工相关知识｡通过细化､量化､可操作的评价标准,确保评价结果的准确性和公正性,促进学生的学习积极性和自我发展,见表3,表4｡

表3课程考核项目及内容表

表4小组项目评价表

5、应用效果

通过“地基基础安全性评估”项目在2022级建筑工程技术1班的实施,班级学生不仅掌握了地基基础安全性评估的基本理论和方法,还提高了综合运用所学知识解决实际工程问题的能力｡同时,学生的团队协作和沟通能力､批判性思维和创新意识也得到了显著提升｡班上学生到课率､课堂学习氛围及师生互动率等方面明显优于其他3个平行班｡

6、结论

1)本文探讨了项目式教学法在地基与基础工程施工课程中的应用,并以“地基基础安全性评估”为例进行了详细分析｡将其内容分解为识读岩土工程勘察报告､基础结构检测､安全性计算3个二级任务及9个三级任务,详细阐述了其各教学任务流程､任务实施､课程评价､实施效果及对学生综合能力提升的作用｡

2)项目式教学法在地基与基础工程施工课程中的应用,打破传统教学方法,创新教学模式和评价体系;加强理论与实践的结合,提高学生的实践能力和解决问题的能力;增强学生对专业知识的理解和兴趣,充分体现课程内容的职业性､实践性,可为后续的学习和工作奠定坚实的基础｡

参考文献:

[1]周晖,鄢维峰.高职《地基与基础工程施工》课程教学改革探索[J].职业教育研究,2013(8):42-43.

[2]昌永红.基于任务驱动的地基与基础课程改革探索[J].建筑与预算,2015(7):36-39.

[3]史国庆.基于混合式教学模式的有效课堂构建:以地基与基础工程施工课程为例[J].中国教育技术装备,2019(24):55-58.

[4]冯锦艳,于志全.突出实践和创新的地基与基础工程教学改革[J].高等建筑教育,2018,27(4):58-61.

[5]洪学娣.高职院校课程诊改的探索与实践:以“地基与基础工程施工及质检”课程为例[J].工业技术与职业教育,2018,16(1):34-37.

[6]程鸿,苏谦,张冠军,等.职业教育赋能建筑业绿色转型发展研究:以智能建造为例[J].中国职业技术教育,2024(22):79-84.

[7]徐锡权.基础工程施工[M].2版.北京:北京出版社,2014.

[8]杜艳强,郭士旭,王鸿毅.基于项目教学法的土木工程试验课程改革实践[J].高教学刊,2022,8(10):109-112.