1、项 目 驱 动 教学 法 在 基 坑工 程 教 学 改革 应 用 中 的 几 点体 会 武亚军 崔春 义 上 海 大学 土 木工 程 系 大连 海事 大 学交 通 运输 管 理学 院 摘 要： 针对基坑工程课程具有实践性强、 内容繁多、 知识面要求高等特点, 采用以项目 驱动为主、 现场实践和传统多媒体上课为辅相结合的教学模式, 将项目驱动教学 法应用于该课程的教学实践过程中。 几年来的实践表明, 这种以项目驱动为主的 教学方法能够调动学生的学习积极性, 充分发挥学生的主观能动性, 让学生的 思想在教、学过程中不受拘束, 使学生不单单学到专业知识, 还培养其自学能 力、理解能力、思考与分析问题
2、的能力, 是一种值得进一步推 广的教学方法。 关键词 ： 项目驱动; 普通教学法; 教学改革; 基坑工程; 现场观摩; 作 者简 介： 武亚军 (1973-) , 男, 山西人, 博士, 副教授, 研究方向:土木工 程。 基 金： 上海市自然科学 基金资助项目 (17ZR1410100) 1 引言 项目驱动教学法 (Project Based Teaching) 是近年来一些高校提出并推广应用 的一种新的教学方法, 它建立在建构主义 (Constructivism) 教学理论基础之 上, 倡导 CDIO (Conceive 、Implement 、Design 、O perate, 即构思、设
3、计、实 现、 运行) 理念教学模式, 将理论与实际相结合, 有利于提高学生的专业素质和 各方面的综合能力。 2 基坑工程课程的特 点 基坑工程是土木工程专业的选修课, 它是贴近工程实际、 实践性很强的一门学科, 教学目标是使土木工程专业学生了解深基坑工程中各种支护类型的支护原理、设计方法及施工工艺, 以及相对应的施工监测内容与方法, 并要求学生在学习课 程后, 能独立对实际基坑的支护结构进行方案选择, 会对基坑边坡稳定性、 内力 与变形进行定量计算, 可以进行降排水方案的选择和计算, 掌握各监测项目布 置原则、测试方法及数据分析方法。 但其实要达到上述目标也是很不容易的, 这主要是由基坑工程课
4、程本身的特点 决定的。 一般基坑工程课程具有内容繁多、 所需知识面广等明显特点。 说到内容 繁多, 基坑工程课程的主要内容包括各种典型的基坑围护形式、 降水方式、 监测 方法等, 其中常用的基坑围护形式就不少于十种, 且每种围护方式基坑围护原 理均不同;说到所需知识广, 主要是指学习这种课程不仅需要土力学、 材料力学、 工程地质方面的知识, 还需要钢筋混凝土、 钢结构、 边坡工程、 材料 学以及 CAD 画图等若干方面的知识, 对学生的基础知识要求比较高。 除此之外, 对于基坑工程的 感性认识也相当重要, 即一定要亲身经历、 亲眼看见, 这对于学习是非常重要的, 否则设计出来的方案在参数取值、
5、 空间尺寸、 形状位 置和连接形态等方面都没有概念、 没有感觉。 项目驱动法则是将课程中的各个知 识点融入到具体的实际工程项目中, 结合项目讲内容, 结合实物讲原理, 结合 过程讲思路, 因此, 在基坑工程中项目驱动教学法就显得相当重要。 3 项目驱动为主的教 学模式 近年来, 我们教学组在基坑工程教学过程中尝试采用了项目驱动法与普通教学 方法相合的教学模式, 在教学过程中取得了一定的效果, 但是也存在一些问题: 3.1 从现 场观摩 中增 强理 解 在讲授到某一种围护形式时联系相应的基坑施工现场去参观学习, 这种方法最 为直观, 也最为有效, 学生们也十分乐意, 教学效果也不错。 通过现场观
6、摩有时 可以达到使学生茅塞顿开的目的, 比如, 在排桩-内支撑一章中讲到支撑、腰梁 与排桩的连接时往往一带而过, 不作深入讲解, 这样有的同学就搞不清楚了, 排桩是先做的, 腰梁、 支撑是后做的, 三者之间是什么样的连接关系?关于吊筋、 预埋钢板等这些在教材里是没有的, 所以在讲解时有的学生就不理解了, 但是, 到现场一看, 很简单, 吊筋吊在哪里、 钢板预埋在哪里、 怎么布置、 怎 么焊接, 腰 梁、 支撑怎么配筋、 浇筑, 以及相对位置、 尺寸等就一目了然, 也加深了对所学 知识点的理解。 这种方法要求课程进度与基坑施工现场进度大致衔接, 但一般来 说基坑施工现场暴露时间很短, 实地考察时
7、能看到的也就那短短的几天, 因此, 这种机会并不多见。 此外, 由于学生人数众多, 施工现场有许多不确定因素, 特 别是可能存在一定的安全隐患, 所以有时会受到一些限制。 3.2 从观 看视频 中学 习方 法 对于一些工序复杂的施工方法, 通过视频展示出来是一种很好的途径。 例如逆作 法施工, 从概念上简单来讲是地下室开挖与上部结构同步进行的一种方法, 但 是其中涉及到基坑内部支撑与水平梁、楼板永久性结构的联合;立柱与永久柱、内隔墙结构的联合; 基坑地下连续墙与地下室外墙承重结构的联合等。这些地下 结构与地上结构施工、 拆换、 开挖、 回填等等相互交织在一起构成一个异常复杂 的系统工程, 通过
8、语言、 文字不容易讲解清楚, 而播放视频就很容易理解了, 课 堂实践中也证实了这一点, 也很受同学们的欢迎。 再比如地下连续墙的施工方法, 其中在施工过程中相邻槽段之间的衔接是一个难点, 这里涉及到下放施工接头、 铣槽机开挖、 槽壁稳定、 清 孔灌注、 接头交替等众多工序, 特别是各种施工接头 在施工过程中是如何下放与连接的, 用图片、 语言也不易表达, 但采用视频就难 很简单的体现各种接头的连接原理。 视频分为两种, 一种是实地影像拍摄, 现在 通过无人机进行拍摄, 可以反映整个工程项目的概貌, 在施工过程中关键的时 间节点进行拍摄能将大的施工步骤拍摄下来, 利于对工程结构全局的了解和掌 握
9、;另一种是自制动画影像, 这种方法的优点是能随自己的意愿体现各个细节, 反映各个结构、 节点之间的相互衔接关系, 反映某一施工工艺的流程, 效果也非 常好。 3.3 在完 成项目 中深 入学 习 通过实际的工程项目或设计典型项目让学生充当设计人员的角色, 以项目驱动 方式让学生完整地体会技术工程师的责任和义务。 项目驱动教学已经有好多年了, 从多届学生的反映来看, 对于土木工程专业学生来说是一种不错的教学方法。 通 过这种方法能加深对一些基本概念、 基本原理、 基本方法的理解, 比如为了完成 一个基坑围护设计项目, 不单单须要知道各种支护方式、 内力计算方法和稳定分 析方法, 还需要对土的参数
10、、 结构尺寸以及各种假设等基本概念深入理解, 明白 其所以然, 明白输入的各个参数与支护结构设计参数之间的关系。 特别是 类似稳 定安全系数与哪些因素有关、 支护结构内力与变形受哪些主要因素影响和控制等 等, 只有通过自己亲自从头到尾设计才能把这些概念理解得更加透彻。 此外, 在 设计院里一般是采用软件进行内力与稳定计算分析, 因此, 在进行基坑围护结 构设计过程中, 通过手算便于理解设计的各个环节, 而且还要学会运用各种计 算软件, 有了手算的基础等于掌握了软件中的黑匣子, 学习起来更容易理解;而 且, 通过在校期间把这些软件提前学会, 将来到单位工作之后上手会更快些。 3.4 通过 亲身讲
11、 解促 进思 考 在项目驱动教学过程中, 让学生讲解自己的 项目设计方案与设计成果是最后一 个重要环节, 是对学生学习效果的一个检验。通常要求每个学生都做一个 PPT, PPT 的结构、 形式、 编排等均不受限制, 让学生自由发挥, 只要将自己所进行的 项目设计讲得清楚明白就行。 类似于论文答辩, 让学生成为课堂的主角, 先在讲 台上讲解自己的设计内容, 结束后老师再提几个相关问题让学生回答, 根据学 生的回答考查学生的掌握情况, 答辩成绩也算作平时成绩的一部分。 老师根据学 生回答就相关知识点再扩展讲解, 让学生了解和掌握得更加在全面。 通过这种亲身讲解方式, 可以促进学生对问题的思考, 锻
12、炼学生的逻辑思维能 力和口头表达能力。 事实上, 一般在学生讲解之后, 这个学生对于项目的了解程 度如何, 完成情况如何等就很清楚了。 对于认真进行项目设计的学生来说, 讲起 来头头一道, 来龙去脉十分清楚, 而对于项目设计掌握的一般的学生, 对项目设计中的一些细节就搞不清楚, 有的学生在讲解过程中就是照着 PPT 念一遍, 显然是没有深入学习。 此外, 做 PPT 汇报学习状况对学生来说也是一个锻炼。 在将来工作之后不可避免 会有各种工作汇报会议, 一个图文并茂、 简洁明了、 思路清晰和逻辑性强的 PPT 比满页文字、 冗长繁杂、 结构混乱的PPT 更能引人入胜, 讲解也更容易取得预期 效果
13、。 可见, 学生讲解自己的成果不单单是对考查对知识点的掌握, 而是一个综 合性的考查方式。 4 结论 通过在实地考察中增强理解、从观看视频中学习方法、在完成项目中深入学习、 通过亲身讲解促进思考四个方面阐述了项目驱动教学方法的有效性和可行性, 认为项目驱动教学法比传统的教学形式更适合基坑工程的教学, 这一教学方法 对学生的锻炼和培养是全方位的, 是时代进步和学科发展的必然选择。 当然对一 种教学改革方法的评价应该是综合性的, 项目驱动教学法也在摸索过程中不断 进行着 改进, 这需要从方法形式、成绩评定方式等方面进行不断地改革和完善, 从而不断提高教学效率和学生培养质量。 参考文献 1 张淑红.项目教学法 在传感器课程改革中的应用J.高等职业教育 天津职 业大学学报, 2007 (8) :38-41. 2 吴献文, 陈承欢 .“ 项目驱动+案例教学” 模式在高职教学的探索与应用J. 电脑知识与技术, 2007, 1 (6) :282-283. 3 何超.浅谈“项目驱 动 ”教学模式在计算机教学中的应用J.无锡南洋职业 技术学院论丛, 2009, 8 (2) :24-26, 34. 4 徐雅斌, 周维真, 施运梅, 刘旭红, 凌涛.项目驱动教学模式的研究与实践 J. 辽宁工业大学学报 (社会科学版) , 2011, 13 (3) :125-130.
