基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂在土木工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究

周宇 張忠武 張德秋 孫鵬

摘要：隨著時(shí)代不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)與多媒體技術(shù)的創(chuàng)新促使教學(xué)方法得到優(yōu)化，靈活運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)來構(gòu)建優(yōu)質(zhì)課堂，以提升課堂教學(xué)質(zhì)量與時(shí)效性。虛擬仿真技術(shù)是現(xiàn)階段教學(xué)中常見的技術(shù)，與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合，突破傳統(tǒng)教育的局限性，基于此，本文從基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂在土木工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢入手，深入開展分析，探索出全新的教學(xué)策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù);翻轉(zhuǎn)課堂;土木工程專業(yè)

引言：

教育的改革促使現(xiàn)階段的土木工程專業(yè)教學(xué)逐漸受到重視，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的教學(xué)理念與模式，靈活運(yùn)用先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)開展優(yōu)化，構(gòu)建全新的課堂，以提升教學(xué)效率。通過以虛擬仿真技術(shù)為基礎(chǔ)融合翻轉(zhuǎn)課堂模式，突破傳統(tǒng)教育模式的局限性，為學(xué)生加入新元素開展教學(xué)，轉(zhuǎn)換專業(yè)的知識(shí)內(nèi)容，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，滿足實(shí)際需求。

一、基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂在土木工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

虛擬仿真技術(shù)（Virtual?Simulation?Technology）是指現(xiàn)階段一個(gè)虛擬系統(tǒng)模擬另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建可實(shí)現(xiàn)的真實(shí)場景，呈現(xiàn)出明顯的統(tǒng)一性與完整性，對虛擬環(huán)境進(jìn)行集成控制。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（Flipped?Classroom?Mode）是以傳統(tǒng)課堂為主開展的新型課堂，注重學(xué)生與教師的互動(dòng)，改變課堂模式，通過與虛擬仿真技術(shù)相結(jié)合，可以從根本上提升專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，積極主動(dòng)的參與學(xué)習(xí)，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升學(xué)習(xí)效率。將其應(yīng)用在土木工程專業(yè)中，可以促使整體的教學(xué)體系優(yōu)化，如“三三三”試驗(yàn)體系，幫助學(xué)生進(jìn)行工程分析，根據(jù)試驗(yàn)來檢驗(yàn)理論，做好項(xiàng)目分類，同時(shí)將土木工程專業(yè)的計(jì)算公式與設(shè)計(jì)理論轉(zhuǎn)化，形成有趣的知識(shí)內(nèi)容，幫助學(xué)生加深對知識(shí)的理解，提升整體的教學(xué)質(zhì)量。與此同時(shí)，該教學(xué)模式的應(yīng)用還呈現(xiàn)出明顯的趣味性、精簡性、針對性以及傳播性，降低土木工程專業(yè)知識(shí)的難度，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，注重教學(xué)實(shí)訓(xùn)[1]。

二、基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂在土木工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）積極打造專業(yè)的教師隊(duì)伍

教育的不斷發(fā)展促使教學(xué)模式發(fā)生明顯的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而對教師提出全新的要求，需要其具備較強(qiáng)的綜合素養(yǎng)水平與信息技術(shù)能力，可以掌握先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)，如虛擬仿真技術(shù)，可以靈活運(yùn)用其技術(shù)輔助開展教學(xué)，激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以提升教學(xué)質(zhì)量?？梢苑e極打造專業(yè)的教師隊(duì)伍，提升其專業(yè)化水平，注重教師的綜合素養(yǎng)發(fā)展，以保證各項(xiàng)教學(xué)工作有序的開展。在基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂引入過程中，教師應(yīng)掌握其技術(shù)的實(shí)質(zhì)，根據(jù)土木工程專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，利用該技術(shù)開展教學(xué)實(shí)踐。教師應(yīng)堅(jiān)持學(xué)習(xí)，豐富自身的知識(shí)體系，提升專業(yè)技能水平，強(qiáng)化先進(jìn)技術(shù)，可以運(yùn)用其技術(shù)輔助將土木工程專業(yè)復(fù)雜的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為簡單的知識(shí)，幫助學(xué)生理解，提升學(xué)生的邏輯思維能力。通過教師的發(fā)展促使現(xiàn)階段的虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂得到廣泛的應(yīng)用，深化教學(xué)體系，為各項(xiàng)工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)[2]。

（二）加強(qiáng)教師與學(xué)生的在線交流

在基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂在土木工程專業(yè)教學(xué)中，應(yīng)加強(qiáng)教師與學(xué)生的在線交流分析，明確教學(xué)重點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況開展優(yōu)化，打造全新的發(fā)展體系，為各項(xiàng)工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)。例如，可以根據(jù)現(xiàn)階段學(xué)生實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，為學(xué)生構(gòu)建教學(xué)情景，豐富學(xué)生的素養(yǎng)意識(shí)，利用基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂來講解專業(yè)知識(shí)，注重學(xué)生的興趣培養(yǎng)，豐富教學(xué)手段，以提升整體的教學(xué)質(zhì)量。教師需要充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢進(jìn)行合理的監(jiān)管，按照實(shí)際情況進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮出基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)勢，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。為學(xué)生搭建全新的發(fā)展平臺(tái)，制定全新的教學(xué)計(jì)劃，學(xué)生可以根據(jù)自身的實(shí)際情況相互交流，相互探討自身的學(xué)習(xí)情況，尤其是對于土木工程理論來說，實(shí)踐性與繁瑣性較強(qiáng)，學(xué)生需要花費(fèi)較多的時(shí)間與精力學(xué)習(xí)，利用翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢來輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，降低學(xué)習(xí)難度，提升整體的學(xué)習(xí)效果[3]。

（三）充分發(fā)揮出信息技術(shù)的優(yōu)勢

教師可以根據(jù)現(xiàn)階段的土木工程專業(yè)實(shí)際情況開展優(yōu)化，靈活運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)創(chuàng)新，完善現(xiàn)階段的發(fā)展模式，利用科學(xué)化的信息教學(xué)技術(shù)創(chuàng)新課堂，明確專業(yè)教學(xué)目標(biāo)，針對性的開展完善，可以設(shè)置仿真的教學(xué)情景，將理論知識(shí)內(nèi)容與情景相結(jié)合，降低知識(shí)難度，加強(qiáng)學(xué)生與教師的交流，完成教學(xué)任務(wù)。積極考慮現(xiàn)階段的教學(xué)現(xiàn)狀，利用基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂來進(jìn)行學(xué)生的引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提升資源的共享效率。積極開展教學(xué)實(shí)踐，將土木工程知識(shí)內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合，如在翻轉(zhuǎn)課堂上進(jìn)行實(shí)踐操作，為學(xué)生提供良好的實(shí)踐平臺(tái)，促使學(xué)生主動(dòng)對理論進(jìn)行驗(yàn)證，完善現(xiàn)階段的發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)針對化教學(xué)。強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生相互開展交流，分析現(xiàn)階段的教學(xué)邏輯，學(xué)生可以形成一對一、一對多、多對多模式，相互進(jìn)行工程實(shí)踐，了解當(dāng)前的實(shí)際情況，分析工程形式，提升學(xué)生的想象力，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)水平，為其以后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)[4]。

結(jié)論：

綜上所述，在當(dāng)前的時(shí)代背景下，教育不斷的創(chuàng)新，促使現(xiàn)階段的教育理念發(fā)生明顯的轉(zhuǎn)變，因此教師應(yīng)加強(qiáng)重視力度，從多個(gè)角度完善，優(yōu)化現(xiàn)階段的發(fā)展理念，開展基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)，促使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，靈活運(yùn)用新技術(shù)輔助學(xué)習(xí)，提升自身的綜合素養(yǎng)水平，掌握知識(shí)內(nèi)容。與此同時(shí)，教師應(yīng)注重自身的職業(yè)發(fā)展，提升自身的綜合素養(yǎng)，注重教育的改革創(chuàng)新，加強(qiáng)整體的教學(xué)實(shí)踐，以培養(yǎng)綜合型素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

[1]王淑嬌，王子龍.基于虛擬仿真技術(shù)和翻轉(zhuǎn)課堂的《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)研究[J].農(nóng)家參謀，2020，15（24）：166.

[2]湯麗霞，韋瑩慧，黃燕.“醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探索[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實(shí)踐，2020，3（17）：131-132.

[3]宋斌，林木.虛擬仿真技術(shù)在《投資學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用——翻轉(zhuǎn)課堂的角度[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（10）：139-140+147.

[4]李雨昕，羅珊，楊茜.基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂在護(hù)理學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2017，35（08）：103-104.

[基金項(xiàng)目]佳木斯大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目。課題名稱：應(yīng)用型土木類本科教學(xué)基于虛擬仿真技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂研究與實(shí)踐，（項(xiàng)目編號：2020JY1-06）