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土木工程施工有关论文范本,与基于仿真技术在土木工程施工实习实训教学中的与实践相关毕业论文格式范文
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摘 要：通过将仿真技术引入到土木工程施工实习实训教学中,利用仿真技术模拟施工实习实训的操作全过程,阐述了仿真技术应用于土木工程施工领域,是以建筑物的3D模型为基础,以施工进度计划为时间因素,形成动态的建造过程模拟施工实习实训内容及方法,不断地提高土木工程施工教学质量,解决目前施工实习实训教学所面临的困境,对培养学生施工创新能力,弥补传统实践教学的不足有着重要意义.
关 键 词：仿真技术；土木工程；施工实训；教学改革
土木工程专业是一个实践性较强的理论型与实践型相结合的专业,土木工程施工实习实训教学环节的质量将直接关系到本专业的人才培养质量.目前,我国拥有土木工程专业的高校在实验实训教学上与发达国家的教育理念和方法还存在较大差异,因此,施工实验实训教学的改革是一项任重而道远的工作.将仿真技术引入到土木工程施工实验实训教学中,应从教学内容、教学方法、教学环境等方面改革,对激发学生的工程兴趣、培养学生的动手技能、提高学生的综合专业技能和创新能力具有重要意义.
一、仿真技术在施工实习实训教学中的基本思想
仿真技术在航天航空、军事领域的应用中具有悠久的历史,是设计的基本方法.随着现代科学技术的进步,尤其是计算机虚拟技术的发展,使用仿真技术的应用领域和范围得到了迅速扩大,涵盖了社会的各个方面.随着现代化教育技术的发展,仿真技术被引入到了实验（实训）教学中,称为仿真实验[1].《土木工程施工》课程是土木工程专业课程体系中最重要的组成部分,其实践性和综合性都很强的施工课程有别于其他类别的课程.然而,由于施工现场环境差、不安全因素多,一旦发生意外安全事故会造成法律责任纠纷,影响实训单位声誉,因此,多数施工单位不愿接受高校学生在工地实习实训,这是目前我国《土木工程施工》课程教学普遍存在的问题.
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根据土木工程专业培养方案的需要,《土木工程施工》课程主要讲述建筑施工技术和组织中的施工工艺原理和操作要点,剖析影响工程质量和安全的因素及对策.这些分部工程中的基坑支护与降水、土方开挖、高大模板、起重吊装工程等属于危险性较大的工程,安全隐患多,而施工实习实训又是施工课的重要组成部分,必须进行实践.从目前就业情况看,土木工程专业绝大部分学生是到施工单位、监理单位以及与此课程密切相关的单位.因此,如何使学生尽快适应建设工作岗位,学以致用,培养学生的动手能力,提高学生的综合专业技能和创新能力是《土木工程施工》课程的目标[2].
若要利用计算机创造虚拟环境来模拟各种真实环境,并根据真实环境和实际操作情况在虚拟的环境中进行操作、验证、设计、运行,把仿真技术与《土木工程施工》教学完美地结合起来,需要将土木工程施工中各个研究对象共性的规律提炼出来,归纳为各个单元操作,并将这些单元操作按施工工艺过程整合.例如,钢筋工程实训中,把钢筋施工工艺分为钢筋调直、下料、弯曲、接长（焊接）、绑扎安装、验收一条主线,开发出基于施工企业的虚拟仿真场景的实践教学软件或技能操作平台.不仅可以节省学校购买钢筋调直机、钢筋切断机、钢筋弯曲机、电焊机及钢材等材料设备资金的投入,而且学生实训安全也得到保证,并能快速而高效率地提高学生技能实践的质量和安全.还可以实现施工技能实训中与仿真设备的交互,能够像玩电子游戏一样无限制地使用和复制,减少人为损坏设备的可能性,学生实训的安全也得到保障；也可通过修改实训模型有效增加新设备的功能,优化资源库；充分利用网络实现施工技术应用技能合作性训练、协同性训练以及远程训练等,达到资源共享目的.从学生的角度,让学生根据所学的内容在相应仿真环境中进行施工实训操作,可以自由改变各个施工工艺的参数,自由控制各个节点实训内容,观察其施工工艺过程,从而进行施工生产实践中质量与安全的控制,掌握施工工艺操作技术,建造出符合《建筑工程质量验收标准》的合格建筑产品[3].
二、工程施工实习实训教学的现状
工程施工实习实训主要包括施工技术的模板工程、钢筋工程、混凝土工程、砌体工程的操作性实训和现场管理的单位工程施工组织设计两大部分,它是土木工程专业培养方案中的专业关键必修课,是实践性、综合性都很强的课程,有别于其他选修类别的课程.然而,目前我国土木工程施工类课程教学普遍存在着较大的困难和问题,主要表现为如下几方面.
1.教学内容滞后于现行规范、工程实践.土木工程施工教材内容陈旧,技术落后,没有与时俱进,紧跟现行法律和规范,贴近工程实践,没有形成较好的课内课外相结合的有层次的互动式的施工类课程教学体系.例如,2009年国家出台了《建筑施工组织设计规范》（GB/T50502-2009）,尽管是推荐性规范,但是在《土木工程施工》教材中讲述的仍然是50年代施工组织设计内容.
2.在课堂教学方法和教学手段方面.由于土木工程施工课程的实践性、综合性和理论跨度大等特点.施工课基本是采用课堂教学方式,以教师讲授为主,这样传统的教学模式非常陈旧,没有调动起学生的学习积极性,教学效果一般较差.尽管有的教师运用多媒体教学手段,收集大量的图片、动画资料,然而,由于时间与空间的限制,学生也很难观察到施工的全过程.
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3.施工生产管理实训方法和手段方面.土木工程专业是一个实践性很强的工科类专业,实践教学环节效果的好坏对毕业后学生适应社会工作及动手操作能力尤为重要.现在全国高校土木类院校的培养方案实习分为施工生产实习3周,毕业实习3周,条件好的学校有3周的实训,以老师根据教学安排事先联系好实习单位,在规定时间内集中组织学生到工地去参观、见习,由现场技术人员和老师对工程概况及施工技术进行讲解,然后由学生自己去寻找实习单位,这种放羊式的教学方法,使得实践环节流于形式,效果极差.
4.在实习实训教学环境方面.实习实训教学资源的不足是长期困绕《土木工程施工》实践教学质量提高的难题.时代的发展和科技的进步对实验教学提出越来越高的要求,对学生创新思维和实践能力的培养需要一种趋于个性化的教学,需要占用更多的实验、实习实训教学资源.而这种矛盾可通过仿真技术的应用得以缓解,运用计算机仿真技术软件,可模拟环境情境,学生通过仿真实习实训后,对实训的整体到局部建立起直观感性认识,学生可不受实际实训条件和时间限制进行实验、实习实训方案设计.虚拟仿真技术和实际情境实验结合的模式可合理有效配置教学资源,解决实践课时少的问题,改善教学条件,形成多元化的教学环境[4].
三、土木工程施工实习实训教学内容和方法
针对以上土木工程施工教学的现状,对土木类学生进行市场调研,&
土木工程施工有关论文范本
1.加快虚拟仿真实训教学的规范化和标准化建设.2003年我系申报了我校教学科研项目《以软手段模拟硬设备开展多媒体辅助混凝土结构实验教学的研究》,现已获批.该项目研究的主要目的就是要研制一个适合土木工程专业实训教学的实验教学软件,越来越注重虚拟仿真技术实训教学的应用研究.基于虚拟仿真技术具有人机交互,寓教于乐,直观形象,便于记忆,实现互联网,场景逼真体验等优点,规范化、标准化的实训教学引入虚拟现实将大大激发学生的学习兴趣,增强求知的渴望和好奇心,避免传统教学模式课程教学机械、沉闷的现象[5].
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