张雅娴
海南科技职业大学 海南省海口市 570000
【摘要】基于分析建筑工程材料虚实结合教学实训室建设模式。首先分析出建筑工程材料虚实结合教学实训室建设模式的优势,能够增加实训开设数量;节省实训开设成本;加强实训教学的效果。其次分析出通过先虚后实;先实后虚两种途径,将真实的实验与虚拟仿真实验有效的结合,充分发挥出两者各自的优势,让虚实相辅相成,构建高质量的虚实结合教学实训室,从而实现学生的建筑工程材料实训学习的有效性,确保学生掌握扎实的理论知识、高超的操作技术,成为优秀的建筑工程材料人才。
【关键词】 建筑工程材料 虚实结合教学 实训室建设模式
建筑工程材料,作为建筑工程专业中的重要一门基础课程,扎实的知识对学生的后续专业课学习,以及毕业从事相关工作具有积极的影响。可以说,学生通过对建筑工程材料的学习,能够熟悉建筑材料的性能、技术要求,以便合理的选择材料展开高效的工作,同时还有利于学生掌握建筑工程材料的基本检验方法,强化学生的严谨科学态度。而在日新月异的科技发展下,传统的教学模式无法满足科研与工程实践的需求,所以需要建设虚实结合教学实训室,从而实现高质量的建筑工程材料教学,培养出高素质、应用型的创新工程人才。
一、建筑工程材料虚实结合教学实训室建设模式的优势
(一)增加实训开设数量
真实的教学实验,是在实训室中借助相关的仪器、设备,通过学生的实际操作来完成。但是由于实验室场地的限制、经费的有限等原因,部分真实的实验缺乏足够的实验器材,加之一些实验的耗时较长、难度操作较大等情况,都不利于学生在短时间内掌握。同时部分实验原料的有毒性、实验操作的危险性等条件,如若操作不当很容易发生意外。因此,结合以上种种原因,建设虚实结合的实训室教学模式,能够有效的增加实验开设的数量【1】。因为虚拟的仿真实验,主要是依靠计算机软件开发、模拟真实材料实验情境所完成的,不仅会逼真的模拟真实的场景、真实的仪器,还会确保一些无法真实实验的项目,借助虚拟仿真软件所实现,从而保障每一位学生尽可能接触到全部的实验项目。
(二)节省实训开设成本
由于建筑工程材料技术的发展迅速,实验设备更新换代较快,这就需要学校投入大量的资金,进行实训室的升级、改造。因此,采用虚实结合的实训室教学模式,学校只需要采购一批高性能的计算机,利用其虚拟的仿真软件、实验平台,去完成建筑工程材料、构造及测量等等专业基础课程的实训教学,还为学生的创新性学习提供良好的条件,从而在很大程度上节省了建筑工程材料实训教学的成本。加之虚拟实验不需要消耗任何的实验材料,更不会存在实验设备的故障、老化等问题。
(三)加强实训教学的效果
传统的建筑工程材料实训教学,通过为学生的自主预习、教师的课堂讲解、学生的实践操作模式开展,这样学生在实训学习之中,只是参照实验指导书,或者教师的演示,“照葫芦画瓢”的方式进行操作,当实验中出现失误、故障时,学生却不会处理,只好求救教师。而建设虚实结合的教学实训室,就可以利用虚拟仿真技术、多媒体技术与计算机网络技术等有效结合,实现多样化的实训教学形式【2】。同时,通过其图片、视频及动画等丰富资源,能够为学生留下深刻的记忆,真正实现学生的理论与实践的高度统一。
比如以沥青的实训教学为例,通常教师为了在规定时间内完成教学任务,都会提前准备试件,而学生真正参与的实训为测试的少部分内容,可以说前期的准备与后期的清理模具都是教师的理论讲解,导致学生缺乏足够的实践体验。
而虚实结合的教学实训室建设,就可以通过虚拟仿实验模拟测试,让学生经历测试的全过程,再由学生在实训室真实的测试,从而实现实训教学效果的最大化。
二、建筑工程材料虚实结合教学实训室建设模式的有效策略
(一)先虚后实
虚实结合的教学,就是传统的课堂实训与线上的虚拟实训相结合,充分融合两者的优势,为学生构建高质量的建筑工程材料实训课程。因此,在实际的实训室中,教师就可以将虚拟仿真实验与真实实验结合,以先虚后实的教学流程,让两者相辅相成,帮助学生更加全面、深刻的掌握建筑工程材料知识,同时达到实践操作能力的提升目的【3】。这样一来,学生先利用虚拟仿真软件进行实训操作,了解所需要的实验仪器、步骤及要点,接下来教师集中的讲解,并对实物操作演示,让学生展开分组的实验联系。
比如建筑钢筋材料的性能检测学习,在真实的实验中所需的万能试验机,价格十分昂贵,加之维修的成本较高,为了避免学生的操作不当,而导致机器的损坏,就可以先采用虚拟的仿真练习,让学生熟练的掌握实验操作的步骤,明确其注意事项;或者水泥胶砂材料的强度测定时,需要经过配料、胶砂的搅拌、试件的成型及时间的养护,还有抗压强度、抗折等测定环节,操作繁琐,并要求较强的衔接性,因此通过虚拟的仿真实验,学生就可以提前了解器材的使用方法、步骤。这样一来,学生在进入实训室进行真实的操作,既能减少失误、错误的发生,又能确保学生的实践操作顺利。同时,学生可以借助多媒体设备去观看实际的工作环节,例如材料员对建筑工程材料的验收、见证取样、封存与送检等等内容,以便学生熟悉工作的路程与情景。
(二)先实后虚
对于建筑工程材料的虚实结合教学实训室的建设,教师可以采用先实后虚的模式,提前为学生讲解实验的操作步骤、注意事项,以及演示实验仪器,并让学生进行实验的操作,租后通过虚拟仿真实验加以巩固与复习。尤其是实验仪器、设备比较简单、易于操作的实验,或者实验耗费时间较长等情况,都可以采取这样的方式完成实训教学。
比如在学生进行水泥终凝的时间测定学习中,通常水泥的凝结需要几个小时,甚至十几个小时,加之试件初次测定之后,后续的操作基本一致,当试件临近终凝时要间隔15分钟测定一次,需要多次的重复操作,一直到水泥终凝【4】。因此,很多时候在有限的教学时间内,学生往往无法达到终凝的评价标准,就只能被迫中止实验,而此时虚拟仿真实验可以进行有效的弥补。或者在砂浆性能材料、混凝土和易性实训教学中,操作相对简单,教师可以先让学生展开亲自的动手实验,但是当学生进行混凝土的粘聚性、保水性实验时,其实验现象不够明显,很容易导致学生对易性的好坏定性出现误差。因此,通过虚拟仿真软件开展实训,有利于学生借助其逼真的动画形象效果,获得感性的认识,以此来达到实验现象的补充目的,最终增强学生的建筑工程材料实训学习的有效性。
【结束语】
综上所述,建筑工程材料虚实结合教学的实训室建设模式,对实训教学的质量与效果提升具有积极的促进作用。通过教师将真实的实验与虚拟仿真实验有效的结合,充分发挥出两者各自的优势,让虚实相辅相成,既能帮助学生获得真实的操作体验,又能得到感性的认知,为学生拓宽了实训学习的途径,以便学生更加系统、全面的掌握建筑工程材料知识,不断增强其实践操作能力,从而培养学生成为高素质、应用型的工程人才。
【参考文献】
【1】张海亚, 苏海花, 桑海涛,等. "虚实结合"混合式教学模式在建筑材料实验中的构建[J]. 湖南工业职业技术学院学报, 2019, v.19(06):85-88+108.
【2】焦文俊. 虚实结合的实训平台在建筑工程施工教学中的应用[J]. 黑龙江科学, 2019, 010(007):50-51.
【3】洪帅, 王超, 韩景成. 建筑工程技术专业校内实训基地建设的研究[J]. 发明与创新·教育信息化, 2020, 000(003):149.
【4】陈真, 戴永寿. 基于"虚实结合"实践平台构建面向创新能力培养的实验教学模式[J]. 实验技术与管理, 2020(9).