基于信息技術(shù)的應(yīng)用型本科實踐教學探究

黃柯

摘 要：實踐教學是實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標的重要保證，信息技術(shù)是實踐教學的重要手段。以土木工程專業(yè)為例，通過共享多樣化教學資源與構(gòu)建智能化教學環(huán)境，設(shè)計實踐教學內(nèi)容;以教師引導，學生自主學習，并多層面、全方位的考核方式，實施實踐教學;同時加強合作、共建平臺以及建設(shè)高素質(zhì)師資隊伍，保障實踐教學?；谛畔⒓夹g(shù)優(yōu)化設(shè)計實踐教學內(nèi)容、實施過程以及保障條件，闡述信息技術(shù)對培養(yǎng)應(yīng)用型人才工程實踐、創(chuàng)新能力有重要作用。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);應(yīng)用型本科;實踐教學

引言：目前，絕大多數(shù)應(yīng)用型本科院校在土木工程領(lǐng)域仍用一種較為傳統(tǒng)和單一的教育形式。實際訓練的安排很少，而且相當靜態(tài);它們不包含信息內(nèi)容，也不允許實現(xiàn)場景創(chuàng)建、交互式教學、協(xié)作探索、個性化教學和自主學習等功能;智能和信息前沿技術(shù)，在很大程度上缺失或不存在。它離教育部所提倡的信息技術(shù)的發(fā)展和規(guī)劃還有很長的路要走，它不能充分滿足培養(yǎng)土木工程應(yīng)用型本科人才的需要。因此，在信息化的一般背景下，土木工程專業(yè)人員的培養(yǎng)出現(xiàn)了新的機會和挑戰(zhàn)，必須將現(xiàn)代信息技術(shù)納入教育和實踐培訓。

1 我國土木工程專業(yè)課程的特點

1.1 內(nèi)容豐富

土木工程專業(yè)是一個綜合性、實踐性和專業(yè)性都比較強的專業(yè)，在該專業(yè)的教學過程中，對于理論知識體系的建設(shè)要求十分嚴格，所以專業(yè)理論知識內(nèi)容就比較豐富，涵蓋了土木工程設(shè)計和施工等多方面的理論知識，其中包含了土木工程的材料選擇、設(shè)計、勘查、施工和維護等多方面的內(nèi)容，并且隨著科技的不斷發(fā)展以及各種新材料和新技術(shù)的出現(xiàn)，在教學的過程中還需要隨時對內(nèi)容進行更新和完善，這增加了土木工程專業(yè)課程的數(shù)量和難度。除了上述的理論知識內(nèi)容之外，在土木工程專業(yè)課程中實踐課程也是十分重要的，實踐課程與理論課程相輔相成，理論課程學習到的知識是為實踐服務(wù)的，而實踐課程的教學能夠?qū)碚撜n程的知識進行驗證，加深學生的理解，這又形成了一個完善的教學體系[1]。

1.2 綜合性強

土木工程專業(yè)的綜合性比較強，該專業(yè)涉及了很多領(lǐng)域的專業(yè)知識， 比如結(jié)構(gòu)學、力學和水利工程等專業(yè)知識，這主要是因為土木工程在設(shè)計和施工的過程中，需要利用這些領(lǐng)域的專業(yè)知識來保證工程的質(zhì)量。另外，我國土木工程的施工場地地形和地質(zhì)條件存在很大差異，不同地區(qū)的土木工程在設(shè)計和施工的過程中都存在著問題，總結(jié)起來主要是地質(zhì)問題和建筑的結(jié)構(gòu)問題，這些問題的解決都要求土木工程專業(yè)的人才必須掌握結(jié)構(gòu)學力學等方面的專業(yè)知識，而土木工程勘察需要使用地質(zhì)學知識，所以在土木工程專業(yè)教學的過程中，需要涵蓋多個專業(yè)的知識，具有極強的綜合性。

2 土木工程專業(yè)信息化的構(gòu)建和應(yīng)用

2.1 實訓中心建設(shè)

實踐訓練中心是信息技術(shù)的有形體現(xiàn)和應(yīng)用的載體。應(yīng)用型本科不僅需要傳統(tǒng)的實驗室，還需要實踐訓練中心。如我校除建有土工試驗、力學試驗等實驗室外，還建有建筑施工綜合實訓室等實訓中心。教學內(nèi)容可以大致由剪力墻、梁、板、柱、樓梯、門、窗等組成[2]。

2.2 加強信息技術(shù)在教學中的應(yīng)用

在信息化時代背景下，土木工程專業(yè)的實踐教學工作也需要加強信息技術(shù)的應(yīng)用，教學云平臺的基礎(chǔ)功能，可滿足人事管理、信息管理、教學資源、教學管理、事務(wù)管理等知識的狀況，評價和教學設(shè)備的集中管理運營和維護基地。借助信息化智能終端、大數(shù)據(jù)、AI體驗式教學場景，基于共享優(yōu)質(zhì)教育資源，采用互動式教學、班級等，實現(xiàn)在線技能培訓，或者以學生為中心，進行BIM模型的可視化操作和維護。智能管理和信息化的融合，通過人臉識別、聯(lián)網(wǎng)、智能芯片和移動云教學資源管理工具、技術(shù)分析等許多方面，建筑和設(shè)備的虛擬化軟件、教材和教學資源云平臺接入和促進教師的教學模式構(gòu)建，學生自主學習，實時學習，評估智能管理學習平臺的操作環(huán)境。

2.3 實踐教學的實施

在信息化的實踐教學中，并不是學生完全依靠互聯(lián)網(wǎng)信息進行自學， 替代實際中的實踐教學，而是在老師的指導下，具有明確的目的性和方向性，利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，拓展實踐學習的視野，豐富實踐內(nèi)容，提高分析問題的能力，克服實際中的實踐教學的單一、孤立、枯燥等問題以及儀器設(shè)備與工程場景的不足和限制，進而深入理解、強化應(yīng)用，提升實踐教學質(zhì)量，從而提高學生的工程實踐創(chuàng)新能力[3]。

依托虛擬仿真、超星及云班課等平臺技術(shù)，創(chuàng)建具有實踐性及實用性的智能實踐教學體系，學生在虛擬仿真環(huán)境中開展實踐教學的演示、方案的設(shè)計、實踐探索、模擬操作以及數(shù)據(jù)處理、能力測試等實踐活動，滿足虛擬仿真實踐教學需求。同時虛擬仿真系統(tǒng)中的各個實踐內(nèi)容不是簡單的疊加，而是有機統(tǒng)籌相互聯(lián)系，橫向聯(lián)系基礎(chǔ)知識，縱向拓展前沿科學， 使學生不僅僅能夠了解學習實踐項目的應(yīng)用，而且讓其理解與其相關(guān)的內(nèi)容，使其具有整體觀和工程科學意識。

基于信息化的實踐教學具體實施：在實踐教學開始之前，教師根據(jù)學生掌握的理論知識，通過互聯(lián)網(wǎng)開放資源以及網(wǎng)絡(luò)學習平臺，讓學生自主學習，同時讓學生參與到網(wǎng)絡(luò)學習平臺的建設(shè)和完善;根據(jù)學習情況，讓學生在智能實踐教學系統(tǒng)中仿真實踐，并收集展示實踐內(nèi)容中學生自主設(shè)計的典型案例，以激發(fā)學生自主探究的動機和興趣，充分發(fā)揮學生的能動性。教師根據(jù)學生仿真實踐以及網(wǎng)絡(luò)智能平臺測試結(jié)果，針對不同學生先修知識儲備情況的不同，分組引導學生討論對應(yīng)的問題（或按學生先修知識掌握情況平均分組），并在實踐場地進行實訓或?qū)嶒?，從而提高其工程實踐創(chuàng)新能力。實踐結(jié)果與考核的評定不僅僅是其實踐的結(jié)果，包含整個實踐過程，從自主學習知識的掌握情況，虛擬仿真學習情況，測試討論、實踐方案設(shè)計以及實際實踐情況等，多層面、全方位地評價其實踐成績。實施過程中各個環(huán)節(jié)流程如下圖所示[4]。我校對學生采用“N+1”的考核方式，“1”指傳統(tǒng)的期末考試（考核），“N”指根據(jù)不同課程的特點，設(shè)置的過程考核。

2.4 提高教師隊伍的素質(zhì)

土木工程專業(yè)的實踐教學信息模式在發(fā)展的過程中，提高教師隊伍的素質(zhì)是十分必要的，只有保證教師具備相應(yīng)的實踐操作能力，才能夠提高教學的質(zhì)量，對學生進行有效教學。所以高校必須對土木工程專業(yè)的教師進行專業(yè)培訓，要使教師熟練掌握各種信息技術(shù)和先進設(shè)備的應(yīng)用能力， 要使教師能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于實踐教學工作中，這樣才能對學生進行信息技術(shù)操作教學和引導，提高學生的信息技術(shù)操作能力。

結(jié)論：隨著時代的發(fā)展，現(xiàn)代教育模式將發(fā)生深刻變化，對職業(yè)教育和教師教育提出新的要求和挑戰(zhàn)。土木工程專業(yè)的教學中，教師應(yīng)加強信息科技融入教學和實訓，提高信息化的效率，通過探索“五位一體”、教學研究和實踐，促進學生自主學習，積極構(gòu)筑時代特征，積極尋求創(chuàng)新教育體驗的最佳做法，進行教育情境的整合教學。

參考文獻：

[1] 吳中江，黃成亮.應(yīng)用型人才內(nèi)涵及應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2014，（02）：70-74.

[2] 王鵬.高校轉(zhuǎn)型背景下應(yīng)用型本科院校實踐教學體系研究[D].西安建筑科技大學，2017，6.

[3] 劉榮業(yè)，辛勇.基于創(chuàng)新實踐能力的工科課程體系改革與探索——以材料成型及控制工程專業(yè)為例[J].教育與教學研究，2015，29（8）：64-68.

[4] 吳小說，吳秋艷.地方應(yīng)用型本科院校無機及分析化學實驗教學改革探索[J].吉林工程技術(shù)師范學院學報，2019，35（8）：66-67.