排桩内支撑方案选型的信息化教学设计实践

刘建军 肖 毅 王中有 贾瑞晨 夏 彪 陈天宇

(湖南高速铁路职业技术学院，湖南 衡阳 421001)

近几年来，国家越来越重视职业教育的发展，信息化和互联网等现代化技术发展也迅猛，云技术,在线课堂,手机移动学习端,VR,BIM等新型信息化技术已逐步运用在土建类专业的课堂教学中,本文将介绍信息技术用在“排桩内支撑方案选型”教学设计中的实践案例[1]。

1 课程概况与学情分析

本文的教学设计选自课程《基坑工程施工》，该门课程是地下与隧道工程技术专业的核心课程；《基坑工程施工》这门课共八大模块，共64课时，本次教学设计选取的是“模块五——排桩内支撑施工”中的第二节课——《排桩内支撑的方案选型》；本次课的教学内容是不同内支撑方案的适用范围与方案布置，教材选自“十三五”规划教材，清华大学出版社出版的《基坑工程》教材[2]。

本课程授课对象为地下与隧道专业二年级学生，学生已掌握《工程识图基础与CAD》《工程测量》《土力学与地基基础》《工程施工技术》等基础课程，已经具备熟悉施工工艺流程，能用计算机进行简单的信息化应用的能力，喜欢手机上网和动手操作，但缺乏对施工全过程的整体认识。前面一节课已经学习了排桩内支撑的组成与分类等基础知识，有了一定的专业基础。

2 教学目标与重、难点分析

对接国家及行业标准和施工员典型工作任务，依据施工员岗位能力反推本次课的知识目标为：掌握内支撑不同形式的优缺点和应用范围；能力目标为：能用BIM三维软件对工程项目进行内支撑方案布置；德育目标为：培养学生吃苦耐劳的劳模精神、团队精神和竞争意识、精益求精的工匠精神。

只有合理地选择内支撑方案，才能保证基坑的安全与合理的造价；只有对四种常见内支撑布置形式的优缺点了然于胸，才知道怎么去选合理的内支撑方案，因此，本次课的教学重点是“内支撑不同形式的优缺点和适用范围”，将借助“微课”“实物模型”“现场图片、案例视频”等手段实施教学。内支撑的方案选型难以在课堂上实体呈现，为了检验学生的实践运用能力，因此，本次课的教学难点是“BIM软件对项目进行内支撑的方案选型与布置”，将借助“VR全景工地”“BIM三维软件”等手段实施教学[3]。

3 教学策略

以学生为中心，采用线上手机端—线下教室混合教学，应用蓝墨云班课APP平台，学生自学、接受任务及测试考评；开展小组合作PPT汇报、任务单填写、方案互评、实操练习等小组课堂活动，实现“做中学、做中教”；VR全景工地引入课堂，课堂与现场工地对接，创设情景让学生身临其境现场工地，极大提高学生自主探究的学习兴趣；对接行业新技术，运用广联达BIM三维软件做方案作品，检验学生知识掌握情况，把知识、技能点与职业岗位紧密联系[4]。

4 课堂实施

1)课前任务：首先把班上同学分成4组，课前在蓝墨云上传微课视频，并发布PPT制作和模型制作任务，模型制作其实是对上节课内支撑组成与构造掌握情况的一个课后检验。

2)作业汇报：检查课前任务完成情况，主要检查各组的PPT和模型制作视频上传平台情况，然后学生各组派代表上台汇报PPT作业，老师点评每组的错误。根据学生的PPT作业情况，老师结合形象的简笔画，由易到难、由简单到复杂，讲解内支撑的四种布置形式。

3)案例引入：观看基坑坍塌事故视频，内支撑的方案选型不合理会怎样,让学生明白方案选型的重要性。

4)分组讨论：如何来选择合理、正确的方案,每组组长上台领取4种不同布置形式的对比任务单，各组进行组内讨论，对比结果填表上，然后拍照上传蓝墨云平台。老师分别从受力能力、施工空间、基坑面积、基坑形状4个方面进行分析总结。

5)实操练习：基于前面的对比情况，蓝墨云平台发布BIM方案布置任务单，引入“VR全景工地”，给定某一实际项目场地及周边环境，工程概况和图纸等一些资源上传平台供学生使用，4组同学首先选择自己认为正确的支撑方案，然后用BIM软件进行方案布置，导出作品进行展示与讲解，4组方案最后采用自评、互评和教师评的评价方式。

6)“思政德育”：通过前面2组同学的讲解情况，发现学生对基坑哪个部位受力最大理解不透，哪里支撑需加强分不清，老师借助“基坑失稳视频”来启发学生探究和思考，通过案例视频形象的帮助学生理解基坑受力特点这一短板[5]。后面2组同学，老师发现大家忘记布置八字撑和水平联系杆，大家都不重视这一“看视无关紧要的小细节”，借助前段时间某地铁基坑项目坍塌案例，对学生进行思想政治教育，告诉学生“千里之堤毁于蚁穴”“失之毫厘差之千里”的道理，告诉学生作为工程人员一定要有细心认真、精益求精的工匠精神，做事不得马虎、“想当然”。

7)讲评总结：最后老师以场地形状为长方形、土质条件为湖积土、地下水较丰富、周围有老房子和在建地铁项目为依据，首先应考虑结构的安全性，应选择受力和刚度比较大的、地面沉降变形较小的方案,然后从造价、施工工期因素出发，要选择方便挖土运土的方案,最后，总结4组同学的布置方案，评出不安全、最安全、既安全又经济的方案，使各组对自己方案的优缺点进行整改与完善[6]。另外，在云平台发布课后案例分析题供学生巩固和提高。

5 结语

本次课以学生的PPT汇报、分组讨论填写任务单、BIM软件方案布置等动手的作品为评价导向，对学生的学习效果进行评价；采用任务驱动法，最终学生由易到难、慢慢掌握和消化“排桩内支撑的方案选型”这个大知识点。不足的地方是在动手做任务环节中，由于每组学生的层次有一定差异，组内同学间的配合程度、积极性还不够，学习好的同学大多走在前面，学习差的同学比较慢，需设计针对性的环节细化解决矛盾。