以“普通混凝土和易性檢測試驗”課為例研究信息化教學在專業(yè)實訓課程中的應用

摘?要：當代高職學生群體對于虛擬世界的探索欲望不斷涌現(xiàn)，迫切需要學校和教師將信息化教學應用到專業(yè)教學的各個層面，尤其是長期缺乏信息化應用的實訓教學活動設計與實施中，利用虛仿手段幫助學生直觀理解理論知識和實踐技能，再通過系統(tǒng)性的全面評價，指導學生查缺補漏。以往專業(yè)教師在進行教學活動設計時，往往通過自身的操作演示，容易忽視學生的感官效果和學習興趣。如何將信息化手段應用在實訓教學環(huán)節(jié)，使課堂教學過程中人人參與、實時評價，達成教學目標顯得意義重大。

關鍵詞：市政工程材料；材料檢測；信息化教學；理實一體

Abstract：The?desire?to?explore?the?virtual?world?of?the?contemporary?higher?vocational?students?is?emerging，and?it?is?urgent?for?schools?and?teachers?to?apply?informationbased?teaching?to?all?levels?of?professional?teaching，in?particular，in?the?design?and?implementation?of?practical?teaching?activities，which?lack?of?information?application?for?a?long?time，virtual?simulation?is?used?to?help?students?understand?the?theoretical?knowledge?and?practical?skills?intuitively，and?then?through?systematic?and?Comprehensive?Evaluation，instruct?students?to?check?and?fill?gaps.In?the?past，when?professional?teachers?designed?teaching?activities，they?often?ignored?students'?sensory?effects?and?learning?interests?through?their?own?operation?demonstration.How?to?apply?the?informationbased?means?in?the?practice?teaching，so?that?everyone?can?participate?in?the?classroom?teaching?process，realtime?evaluation，to?achieve?the?teaching?goal?is?of?great?significance.

Keywords：municipal?engineering?materials；Material?testing；Information?technology?teaching；Integrating?theory?and?practice

“市政工程材料與檢測”課程是市政工程技術專業(yè)的專業(yè)核心基礎課，材料檢測的試驗流程長、步驟多、要求細，難于理解，學生容易感到枯燥乏味，教學難度比較大。實訓操作時經常發(fā)生材料的浪費、檢測過程的拖沓、試驗數(shù)據(jù)不準確、小組成員間相互埋怨等情況，暴露出學生的團隊協(xié)作能力差、質量規(guī)范意識弱等問題。而在高等級公路建設中，材料的檢驗是最為關鍵的一步，它的檢驗成果將會對高等級公路建設項目的總體質量產生很大的影響。［1］如何調動起學生對本課程學習的積極性和主動性，探索信息化仿真和實際操作練習的有效銜接，鞏固和提升學生職業(yè)能力是本文的研究方向。

一、“普通混凝土和易性檢測”教學初探

“普通混凝土和易性檢測試驗”是“市政工程材料與檢測”課程中的一堂理論和實踐性非常強的課，三維教學（如右圖）目標明確，現(xiàn)行《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GBT?500802016）對該項試驗有嚴格的試驗步驟要求和時間限制。

“普通混凝土和易性檢測試驗”對試驗所需要的砂、石、水泥等材料需求量大，且試驗過程不可逆，材料難以回收利用，如何才能提高試驗的成功率，避免材料的浪費，提高學生的環(huán)保意識是一個難點。教學團隊緊緊圍繞課堂革命，探索“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”，采用虛實結合的方法，用現(xiàn)代信息技術激發(fā)學生學習熱情，優(yōu)化“普通混凝土和易性檢測試驗”實踐教學內容。

普通混凝土和易性檢測試驗的教學三維目標圖

二、研究概述

（一）研究內容

普通混凝土是目前市政工程中使用最多的一種工程材料，而和易性是保證混凝土施工質量的重要指標，根據(jù)“市政工程材料與檢測”的教學要求，本次課的教學目標是培養(yǎng)學生能熟練操作普通混凝土和易性檢測試驗，具備自主檢索現(xiàn)行標準，規(guī)范操作試驗，運用信息化手段處理數(shù)據(jù)，正確進行質量評定的職業(yè)能力，培養(yǎng)學生養(yǎng)成堅守國家標準、行業(yè)標準的質量底線，節(jié)約材料的環(huán)保意識，團隊協(xié)作的職業(yè)態(tài)度，成長為認真細致、精益求精的未來行業(yè)工匠。

（二）主要思路

本次課以任務引領型教學法，將課前利用互聯(lián)網(wǎng)檢索現(xiàn)行規(guī)范、課中利用虛擬仿真軟件熟悉試驗流程，課后根據(jù)在線學習平臺的系統(tǒng)性評價進行復盤，將信息化教學手段融入教學設計的各個環(huán)節(jié)，從而保證了實際操作時的準確性。

1.以線上資源庫為媒介，練習信息檢索能力

本課程涉及檢測指標的實際操作以及檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計計算，都有相應的國家標準、行業(yè)標準等作為指導。由于學生初步接觸專業(yè)課程，對規(guī)范缺乏認識，教師課前通過移動端布置“檢索規(guī)范”任務，引導學生在學習平臺的資源庫內進行現(xiàn)行國家標準（規(guī)范）的檢索，使學生自發(fā)地去探索檢測試驗的規(guī)范，練習了利用網(wǎng)絡正確檢索和選取所需資源的能力，也通過對比規(guī)范的發(fā)展，強化細節(jié)，養(yǎng)成檢測工作人員應具備“必須對標規(guī)范”的質量意識。

2.以虛仿軟件為手段，熟悉規(guī)范操作流程

本次課實訓操作的步驟較多，學生在實操環(huán)節(jié)經常會出現(xiàn)因操作錯誤而試驗失敗。教師制作操作微課視頻資源和虛擬仿真實訓軟件，學生可以反復觀看視頻，并通過虛擬仿真軟件的反復練習，熟悉規(guī)范流操作程后再進行實操，提升技能訓練的有效性，提高檢測正確率，也有效降低了材料的損耗。同時虛擬仿真軟件中，對于操作的細節(jié)要求還進行了測驗，強化了操作時間、插搗次數(shù)、提桶速度等精確的規(guī)范要求，要求學生對操作過程認真細致、精益求精。

3.以操作錄像為參考，組間互學互助互評

在教學實踐中，同伴互學為學生提供了更多的相互支持和合作機會，提高了學生參與度，也增強了學生的學習動力，實現(xiàn)了組員優(yōu)勢互補、同伴互學共進的學習效果。［2］考慮到學生在小組合作完成實操過程中，無暇向其他小組互學互助，因此設置了操作視頻的拍攝，并上傳到學習平臺，供同學們互學互助互評，并通過復盤，提升實際操作的能力，也有利于形成團隊協(xié)作的精神。

4.以典型案例為載體，介紹信息公開平臺

學生對和易性指標的重要性缺乏認識，教師通過在政府信息公開平臺查找相關的工程事故案例，一方面以事故調查處理的結果提醒學生，材料檢測的結果事關工程質量，要時刻警醒；另一方面為同學介紹了上海市相關職能部門平臺的查詢方法。在課程結尾時也通過給學生介紹混凝土施工泰斗葉可明院士，用榜樣的力量為學生找到真正的偶像，培養(yǎng)工匠精神。

三、實踐過程

（一）信息化教學融合在技能操作環(huán)節(jié)中的教學設計

利用專業(yè)教學一體化平臺發(fā)布任務，以任務引領型開展項目教學法，學生檢索相應規(guī)范后，將規(guī)范操作的微課視頻、實景化的仿真操作軟件等資源有的放矢地推送給學生，信息化教學貫穿整個教學設計，智能化提升教學效率和質量，便于學生學習規(guī)范操作。

（二）校級公開課

此次課例研究的第二次授課，由羅文教師開設了校級公開課，將信息化教學應用于實訓課程在平行班教學中實施，此次授課班級學生學習的主動性略有不足。針對該班學情情況，在虛擬仿真的操作環(huán)節(jié)，需要給予學生更多的時間和耐心，讓他們能夠利用仿真軟件自由探索試驗的流程，循序漸進地激發(fā)學生學習的主動性，并通過充分利用課程教學平臺的過程評價功能、成績記錄等激勵學生積極參與教學活動。

1.事故案例，警鐘長鳴

在事故調查信息公開平臺查找事故案例，通過典型工程的反面警示案例，引入本課次內容的同時，借由事故嚴重后果帶來的震撼，牢牢抓住學生的注意力。

2.檢索規(guī)范，新舊對比

教師通過啟發(fā)和引導，強化規(guī)范相關操作的細節(jié)，在一體化教學平臺發(fā)布小游戲任務，學生通過找不同小游戲，觀察現(xiàn)行規(guī)范和廢止規(guī)范的不同之處。教師通過對游戲結果的總結，引導學生觀察細節(jié)，對比不同版本規(guī)范的區(qū)別，突出在檢測工作中規(guī)范的重要性，學生感悟較深刻。

3.虛仿實訓，梳理流程

學生根據(jù)課前預習的內容，在一體化平臺上自主完成仿真軟件的操作，在過程中，教師及時給予耐心的指導和幫助，大部分同學能順利過關。

相比于第一次課程實踐教學，此次羅文教師的課程重在提升學生的虛擬方正軟件操作過程中的互動。依托一體化平臺，學生的課堂互動十分活躍，提升了學生對信息歸納總結的技巧，也鍛煉了口頭表達的能力，為日后在施工現(xiàn)場進行方案編制、施工交底等工作打好扎實的基礎。

4.分組實訓，各司其職

在分組實訓的過程中，每組4位同學自行分工，試樣制作、檢測和易性、數(shù)據(jù)處理、過程記錄等。教師在過程中巡視并選擇性拍攝學生操作過程上傳到一體化平臺，重點聚焦在操作細節(jié)的處理上。試驗完成后利用平臺上傳的各小組的操作視頻，進行高效復盤，針對共性的問題開展示范教學，對于發(fā)現(xiàn)的個性問題及時指出。

5.正面引導，樹立榜樣

教師除了在引導環(huán)節(jié)通過典型工程的反面警示案例給學生進行課堂引入，在課程總結部分，介紹“混凝土泰斗”葉可明院士在互聯(lián)網(wǎng)尚不發(fā)達的時代，通過查閱國內外資料，研發(fā)在混凝土中添加粉煤灰的雙摻技術從而突破上海南浦大橋施工難題的事跡進行正面引領，鼓勵學生好好利用現(xiàn)代信息化社會的海量網(wǎng)絡資源進行學習，養(yǎng)成新時代的工匠素養(yǎng)。

（三）總體效果

全方位評價體系為評判教學目標達成提供依據(jù)。在教學過程的各個環(huán)節(jié)中，一體化平臺針對各小組同學的表現(xiàn)和答題情況都進行了綜合性評價，全面反饋學生學習情況，為教學目標達成的評判提供依據(jù)。在檢測任務流程中做出過程性評價、對檢測成果進行結果性評價、在虛擬仿真軟件模擬報告中實現(xiàn)個性評價，全方位的評價方法幫助教師有的放矢地教學，從而達成規(guī)范標準掌握、檢測技能提升和職業(yè)素養(yǎng)形成等三維教學目標。線上測試試題中融入行業(yè)工匠的相關知識點，評價采用“過程性評價+結果性評價”，記錄學生技能和素養(yǎng)養(yǎng)成情況。測評體系在高職院校教學中具有至關重要的地位，它不僅是衡量教學質量的重要依據(jù)，也是激勵學生學習的關鍵因素。［3］學生掌握混凝土和易性試驗流程和方法后，采取小組合作探究形式動手完成檢測任務，通過嚴格對照規(guī)范進行互相評價，進一步提升了規(guī)范意識和團隊協(xié)作能力。試驗完成后，小組組長需要上傳試驗過程錄像，教師通過平臺調取錄像查看試驗過程，通過信息化手段將實訓過程轉變成可記錄、可對比、可評價的素材。

四、研究成效與反思

（一）發(fā)揮學生主體作用，激發(fā)自主學習動力

真正生動高效的實訓課堂應該是以學生為中心，師生共同參與的課堂。［4］在材料檢測任務中，充分發(fā)揮學生的主體作用，教師扮演好任務發(fā)布者、資源提供者、活動組織者和答疑輔導者的角色，讓每位學生參與課堂教學活動，通過自身參與，親身感悟獲得認同。30位學生在實操環(huán)節(jié)中，試驗所消耗的材料浪費情況明顯好轉，工完料清，場地整潔，試驗數(shù)據(jù)的準確率也大幅上升。

以本次混凝土和易性檢測任務為例，課前，學生領取任務書，從學校一體化教學平臺中自主查找任務所涉及的規(guī)范、操作微課，并完成自學。

課中，學生先按規(guī)范要求獨立完成模擬仿真試驗，掌握混凝土和易性試驗流程和方法，強化對規(guī)范要求的認知，然后小組合作探究形式動手完成檢測任務，通過嚴格對照規(guī)范進行互相評價，研討和易性調整方案并驗證調整方案有效性，進一步將規(guī)范意識、標準意識和環(huán)保意識落于實踐。

課后，學生完善課堂實訓報告，并通過回看操作過程記錄視頻，小組成員共同復盤操作的準確性和規(guī)范性，做到知而行之，行之有效，行而后知，行以致遠。

（二）教師提升綜合能力，信息化手段提高課堂效率

教師通過平臺發(fā)布任務、調取錄像、查看評價，找準切入點，從課程內在邏輯出發(fā)，從學生關心的現(xiàn)實問題入手，通過案例式、探究式、體驗式教學讓課堂“活”起來，發(fā)揮信息化教學的高效作用。

教師堅持“從教學內容本身挖掘素材、從工程實例挖掘素材、從市政行業(yè)上海工匠挖掘素材、從上海的城市發(fā)展史挖掘素材”，將最新的關于材料類的新聞資訊、科研動態(tài)、應用實例、上海工匠等引入課堂，在增加課程趣味性的同時也向同學們展示了信息檢索的方式方法。教師用發(fā)展的眼光看待問題，要有開放的心態(tài)以及終身學習的意識和能力，不斷學習“互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真”等技術來完善自己的知識結構，提升自己的綜合能力。

（三）虛實結合技術手段，促進實訓操作數(shù)字化

真實的工程案例使學生對實際工作場景和任務有一個代入感，虛擬的仿真實訓軟件使學生能進行反復操作，虛實結合的設計滿足學生的技能操作訓練的可行性，又為學生創(chuàng)造了較真實的工作場景，激發(fā)學生的職業(yè)興趣，提升職業(yè)素養(yǎng)。

通過學校的一體化教學平臺，對學生虛擬仿真實訓操作的規(guī)范性進行實時監(jiān)控，依據(jù)后臺數(shù)據(jù)及時了解學生操作步驟掌握情況，督促學生反復就薄弱知識點加強訓練，精益求精，用嚴格的訓練要求鑄就工匠精神。

參考文獻：

［1］王智謀.公路工程水泥混凝土原材料試驗檢測技術研究［J］.建材發(fā)展導向，2023，21（24）：3638.

［2］俞梅芳，趙斌.項目沉浸式教學模式在高校設計類專業(yè)課程中的應用——以鄉(xiāng)土建筑空間設計課程為例［J/OL］.嘉興學院學報：16［20231217］.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/33.1273.Z.20231212.1455.012.html.

［3］王曉航.基于“立德樹人”的高職教學體系研究——天津渤海職業(yè)技術學院“兩翼提升?四維擔當”教學體系探索與實踐［J］.現(xiàn)代商貿業(yè)，2022，43（16）：216217.

［4］慕祎.高職院?！八奈凰木S四結合”教學模式實踐策略研究［J］.現(xiàn)代職業(yè)教育，2023（34）：5356.

作者簡介：羅文（1989—?），男，漢族，上海人，本科，講師，高校教師，研究方向：建筑材料。