米 莹
(吉林广播电视大学,吉林 长春 130033)
21世纪是互联网的世界,整个世界在互联网的迅猛发展下都发生了翻天覆地的变化,在互联网的影响下,教育届也发生了巨大的变革与发展。2015年4月,我国颁布了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,在指导意见中积极鼓励学校利用互联网探索网络教育新模式,利用网络教学资源及平台,推动优质教育的发展。在“互联网+”的大背景下,应用大数据的新技术与成果,去探究木工程专业实践教育新的教学模式、教学内容与教学方法,对促进开放大学土木工程教育的发展具有长远意义。
土木工程专业是一门实践性非常强的学科,所以在土木工程专业的教学过程中,教师应当注重培养学生的实践能力。在学生们完成了基本的理论知识学习后,如何去进一步提高学生对于知识的综合运用能力,如何提高学生对于知识的举一反三能力和实践能力是土木工程专业实践教学的重要内容,也是整个土木工程专业教学不可缺少的内容和最后教学目的落脚点。
通常情况下的土木工程专业实践教学模式都是以教师为中心的,侧重点也更侧重于理论教学,并且在实践教学中,由于实践教学场地的固定性,学生是必须集中在固定的实践场地进行学习的,这对于开放大学的学生来说也是一个不方便的因素;而且在整个过程没有办法突出的训练学生对于知识的综合实践和运用能力,在这种实践模式下培养出来的土木学生在实际工作中还是会出现拘泥于书本知识,实践性、个性化不足的情况,一旦工作中出现了非共性的问题或者是没有讲过的问题,学生也往往束手无策。传统的将学生集中在实践场地、以教师为主导作用的实践教学模式将转变成以学生为中心的实践教学模式,突出学生的主体地位,应用VR等技术和各个实际工程项目软件,使学生进入实际工程问题的情境中去,尝试着自己去发现问题并解决问题,教师只需要进行引导性的辅助,通过这种新的实践模式去培养学生发现问题和解决问题的能力,保证学生对专业理论知识的掌握和综合应用能力的提高。
随着土木工程整个专业的不断发展,并且配合日益强大的计算机计算能力,要求新一代的土木毕业生的培养目标必须定位为多层次型人才,既要能够适应日新月异的复杂性极高的工程项目建设,也要能够完成简单的基本的工程项目建设。有了这样的培养目标,在土木工程的实践教学中必须要在本科教育与研究生教育等多个教学层次上构建具有专业特色的课程体系。随着“互联网+”的发展与应用,能够做到在土木工程教学内容上更加多元化、国际化,根据当前工程项目建设技术的发展,及时地更新实践教学内容,我们举一个简单的例子,比如各种有限元计算软件,基本上每一天都在进行或多或少的优化与更新,所以在实践教学中必须要及时更新相应的教学内容,这样的实践教学才能使学生走向工作岗位有实操性。在新的实践教学模式下,充分发挥大数据环境下的媒体资源的优越性,切实做到实践教学和理论教学相互补充相互发展,进而多角度、全方位的培养学生的实践能力。在整个实践教学体系的建立上,要满足夯实理论基础、提高实践能力、能够发现问题解决问题三次层次的要求。通过三个层次实践教学体系的建立,可以充分培养学生基础的、实践的、创新的专业能力,促进学生的基础知识、实践能力、综合创新素质协调。
传统的土木工程实践教学方法,是将学生统一组织到相应的实习基地去,多数为施工现场,这个方式除了时间和场地的制约外,也有比较大的安全隐患。另外一个比较大的制约点是实践内容没办理良好的与理论知识进行衔接:例如我们在进行施工组织实践教学时,只能够白天进行,但是施工现场往往都是昼夜连续作业,那么学生们就无法了解和切身体会夜间施工时会遇到的相应问题;另外由于整个实践实习必须进行相应的课时和时间安排,但是在实际工作岗位中,整个工程项目的周期是非常长的,只是进行走马观花式的实践学习,没有办法了解整个项目的建设和运转过程。所以说传统的实践教学方式非常局限,没有办法夯实学习的理论基础知识,甚至无法在实践中对应到相应的理论知识,做不到举一法三,没办法真正落实发现和解决问题的教学目标。基于“互联网+”的教学环境下,教师可以将多种方法和手段引入实践教学,首先从实践课堂组织上,可以加入微课、翻转课堂等内容,形成多元混合的教学手段,使学生的参与感更强。从技术手段上来看,可以通过虚拟情境,例如VR实训等方式使得学生全方位、全角度的融入到整个项目建设过程中,让学生真正能够切实参与进项目,帮助解决问题。
除了影响教学方法、教学模式和教学内容,“互联网+”环境也能够切实影响土木工程实践教学的评价模式。传统教学中,教师对于学生的评价往往就是在完成了实践教学后,通过学生完成的实践报告来进行考核和评价,但通过学生的实践报告没办法真实地反馈出学生对于知识的内化程度和也没办法量化地评价学生的实践能力;而对于教师的实践教学评价几乎是一项空白。这样的评价无法真实地反映出教学效果,更达不到通过教学评价去改进教学方法的目的。基于“互联网+”的环境下,有了新方法、新模式、新内容,土木工程实践教学系统迫切地需要新的教学评价,借助于整个实践教学系统的大数据,在学生完成了整个实践教学环节的学习后,可以通过多渠道的真实有效的信息来量化地进行教学评价。例如学生可以根据自己在虚拟情境课堂的情境中的反映和表现发现自己知识掌握水平和实践能力,这样学生就可以根据量化教学评价进行有针对性的复习和提高;教师也可以通过各种数据、例如发言次数、发现问题的数量等数据了解学生的学习效果和实践能力,进而发现哪些问题是共性的,共性问题往往在实践教学中的薄弱环节,教师要进行重点强化。
在“互联网+”环境的影响下,整个土木工程专业的实践教育系统都下发生了改变,这包括了教学模式,教学手段,教学内容和教学反馈评价机制。作为整个土木工程教育的重要环节,实践教学针对不同阶段与层次的发展提出了满足夯实理论基础、提高实践能力、能够发现问题解决问题三次层次的要求,三个层次分别致力于学生的学,懂和用三个学习目标,以基础理论知识为基础,注重理论学习也抓好实践学习,最后培养出能够解决实际复杂问题的土木工程人。
在夯实理论基础这一层次,教师的主要教学工作就是帮助学生夯实理论基础,为下一步的实践学习训练打好基础。在这一层次的教学过程中,主要以多媒体课件和各种文本资源为主,强调基础概念的理解和掌握;在学习资源库的建立上,教师应当能够做到建立一个整合了各种相关互联网资源的学习资料库,并辅助以其他如试题库、在线自主学习系统等方式提高学生的学习效率和效果。这种理论基础的夯实主要是在学生入学的第一和第二年,是土木工程实践教育系统的根基。
提高实践能力这一层是对第一层夯实理论基础的深化,这一层次的目标是帮助学生进行知识点的链接,通过融会贯通来使学生内化知识,从而使停留在表面的知识扎根在脑海中,形成土木工程人的工程思维。这个层次的教学一般通过各种课程设计来完成,学生们通过完成一个比较有代表性的课程设计从而了解一门课程的整体思路和完成流程。课程设计一般都在入学后的第三个学年完成,因为此时学生已经具备了基本的理论知识和思维方式,课程设计教学能够良好的提升学生对于知识的掌握和运用能力,但是这一阶段学生完成的设计都是经过简化后的,与实际的工程问题还是有一定的差异。
发现问题解决问题是最后一个层次的要求,这个要求也是我们对于土木工程毕业生的最终学习要求,这一层次的教学过程可以应用虚拟情境模拟训练来进行。在这一阶段的教学,教师应当充分利用目前先进的VR技术并引入实际工程软件,如PROJECT,PKPT等实操软件,让学生真正身临其境地进入工程项目中,真正以一名工程师的身份加入项目,解决实际问题。在这一过程,教师可将最新的科研成果与实践资源融入实践课程设计中,学生们也可以应用微信群等形式形成项目部模拟,群策群力去模拟完成一个真正的项目。在这一系列实践教学完成后,学生便可以完全地内化理论知识,并将理论知识转化为实践能力,解决一系列工程问题。
土木工程实践教学对提高土木工程专业学生的工作能力至关重要,基于“互联网+”背景下,充分结合开放大学自身的办学特点,提出了土木工程专业实践教学体系的新思路,希望通过一系列的教学方式方法内容研究,提高土木工程专业学生们的工作能力,培养有能力、有素质、有知识的项目工程人。