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[摘要]在新工科背景下,“互聯網+教育”對人才培養模式提出了新的要求,為優化四川開放大學土木工程專業實踐教學體系,通過調研用人單位和學生的需求,分析專業實踐教學體系的現狀,從動態調整培養方案、完善實踐課程線上教學資源、創設實踐課程微信公眾號以及畢業論文管理平臺、高效利用虛擬實訓平臺、優化師資結構等方面提出了優化土木工程專業實踐教學體系的策略。
[關鍵詞]移動互聯網;土木工程;實踐教學;優化
為應對新經濟快速發展對新型工科人才的需求,教育部提出“新工科”發展戰略,積極推進新工科建設。《教育信息化2.0行動計劃》中提到要建成“互聯網+教育”大平臺,努力構建“互聯網+”條件下的人才培養新模式[1]。如何順應新工科趨勢,基于互聯網開展實踐環節,對開放大學土木工程專業教師提出了新挑戰。本文將探討基于移動互聯網優化土木工程專業實踐教學體系,實現以學生為中心,以企業需求為導向,利用校企合作、協同育人,培養工程實踐能力強并具有創新能力和持續競爭力的土木工程新型人才。
一、土木工程專業實踐教學體系現狀分析
(一)實踐課程的構成與實施現狀
四川開放大學土木工程的實踐課程由生產實習、課程設計、畢業實習、畢業設計四部分構成。生產實習為期2周,學生聯系適合的崗位實習,完成實習日記和實習報告;課程設計由學生根據選課情況及課程進度完成兩項任務并提交成果;畢業實習為期2周,學生在項目上進行實地參觀及調查,記錄完成的工作并撰寫實習報告;畢業設計為期10周,學生從多個備選版塊中選擇一個獨立完成規定的任務。以上實踐環節的實施從學生選課、指導教師選聘、實習單位的聯系到實踐成果的匯總、評分等均由各教學點組織完成,采用線下模式開展工作。
(二)基于移動互聯網的實踐教學優勢分析
1.開放大學具備優質的遠程教育硬件軟件
四川開放大學一直深耕遠程教育,以現代信息技術為支撐,匯集優質教育資源,具有覆蓋全省的辦學系統和信息化支撐平臺。教師遠程教育經驗豐富,教學支持服務能力強。學生入學便接受開放大學學習網的使用培訓,具有在線學習能力。因此,“互聯網+”的實訓手段在四川開放大學具有推廣基礎。
2.土木工程學生的工作性質便于開展實踐教學
對500余名學生的問卷調查顯示,近80%的學生就職于建筑行業,超過50%的學生在施工企業工作。學生接觸實際項目的機會多,具有較好的實踐基礎,加之國家鼓勵以引企駐校、引校進企、校企一體等方式吸引優勢企業與學校共建共享生產性實訓基地,通過校企合作開展實踐活動[2],在培養學生的同時,企業還可實現員工再培訓。
3.成人學生的年齡構成有利于推廣基于互聯網的教學手段
調查顯示80%以上的土木工程學生年齡在40歲以下,能熟練運用現代遠程教育依托的新媒體軟件,對新型教學手段接受度高,喜歡移動學習、碎片化學習等便捷的學習途徑。接受調查的學生有近80%希望通過網絡直播課進行學習,超過50%的學生希望通過網絡虛擬實訓平臺完成實訓,可見基于互聯網的實訓手段很受年輕學生歡迎。
(三)現行實踐教學體系存在的問題
1.實踐環節實施細則操作性不強,實踐常流于形式
目前實踐課程的實施細則不能體現新工科的培養目標,未結合建筑業發展趨勢充分考慮用人單位對人才的動態需求,也未充分考慮教學點分散、輔導教師專業能力不強及學生流動性大的特點。由于缺乏翔實可行的實踐環節實施細則,實踐課程對學生吸引力不夠,考評不夠嚴格,學生自主學習積極性差,導致實踐環節的操作存在流于形式或質量不高的問題。
2.實踐環節未實現線上線下協同實施
目前實踐環節一般采用線下模式實施。但隨著現代教育技術的應用,需要線上線下協同作用,通過信息技術用更生動的圖像和視頻、多樣的文字、多元的教學手段開展實踐活動,可以為學生提供更多學習資源和更便捷的學習途徑。
3.缺乏專業的實踐課程指導教師
開放大學專業設置種類眾多,各教學點的教師管理任務繁重,還存在跨專業管理的情況。加之學校專職教師與建筑行業實踐有一定脫節,缺少一線技術經驗。因此,缺乏專業的實踐指導教師是各地的通病,必然導致實踐環節不能有效開展。
二、基于移動互聯網土木工程專業實踐教學體系優化策略
(一)結合行業新發展,動態調整實踐教學培養方案
筆者對100余家用人單位的調研顯示,有70%以上用人單位希望改進人才培養方案,增加適應新工科的課程版塊,如智能建造、BIM技術等,近80%的用人單位希望學校讓學生參與到實際項目中來以加強其實踐能力。同樣,對500余名學生的調查結果顯示,有50%以上的學生希望通過學習提高實踐能力并掌握建筑工程信息化、智能化技術。對此,教師團隊應結合建筑行業發展趨勢對新工科人才的需求展開教研,走訪建筑行業單位,結合實訓基地條件以及信息化技術手段動態調整實踐教學培養方案。在此,以BIM技術在實踐教學中的應用為例。由于BIM可貫穿工程項目的全壽命周期,是工程信息的高度集成,為建設項目各參與方提供工程信息交換與共享的平臺[3]。將BIM技術運用到實踐教學中,為生產實習、畢業實習及畢業設計提供線上實施平臺。具體操作如下:指導學生依托實際項目,從圖紙設計到工程造價預算,施工現場管理和項目運營維護等進行工程建設的全過程模擬[4]。這種利用BIM可視化及全過程模擬的方法能激發學生的學習興趣,實現理論聯系實際的有效實踐。另外,學校爭取通過校企合作建設校外BIM實訓中心,此中心為學生提供畢業設計課題,讓學生參與到實際項目的工程設計、技術開發和施工管理中,實現校企協同育人。
(二)完善線上教學平臺實踐課程教學資源
首先,在國家開放大學學習網上完善線上文字資源,讓學生有章可循。從實踐目的、實踐方式、任務量化、進度安排、實踐成果、參考模板等方面提出詳盡的要求,形成學生易理解、易操作的實踐實施方案。其次,增設視頻資源板塊。主要包括三個方面的內容:一是關于實踐課程的課內視頻,著重講授理論知識、任務下達和成果要求;二是實踐課程的課外拓展視頻,聘請校外專家針對工程實際案例進行施工工藝、項目管理經驗分享,開拓學生的視野;三是由課程教師、現場工程師以及信息技術人員組成專業團隊,在項目現場開設直播課,對施工流程的重要節點及工藝進行講解并錄制視頻,優化后上傳課程網頁,同時根據視頻中的知識設置在線考核板塊,學生觀看視頻并完成考核后可以認定一定的實踐課程學分,幫助沒有實踐條件的學生完成生產實習的環節。再次,利用學習網實踐課程論壇,定期開設教學活動周,主持教師分享優秀項目的施工工藝、方案等,并組織學生圍繞既定主題展開討論,學生撰寫總結報告,可以作為課程設計板塊中社會調查報告的成果。
(三)利用實踐課程公眾號實施課程管理
四川開放大學土木工程成人學生50%以上就職于建筑施工企業,工作流動性較大,80%以上的把微信作為主要社交工具。筆者擬開發“土木工程實踐教學”微信公眾號,設置“課程主頁”“互動課堂”“虛擬實訓”等版塊。“課程主頁”提供實踐課程目錄,學生點擊所選課程查閱實踐任務及要求,還可鏈接進入開放大學學習網學習線上課程資源;“互動課堂”會展示視頻資源、提供直播課堂鏈接或是課程論壇入口。“虛擬實訓”提供土建類虛擬仿真實訓平臺的鏈接入口,學生根據需要選擇不同實訓模塊操作,實現碎片化學習和實訓,可極大提高學生實踐興趣及學習效率。
(四)開發土木工程專業畢業論文線上管理平臺
專業負責教師與信息技術人員組成團隊開發土木工程畢業論文線上管理平臺,實現任務書布置、開題報告審核、各稿批閱、查重、評分等環節的在線完成,學生和指導老師的互動及修改記錄均在系統中可以查閱,最后的論文成績鏈接入學校實踐環節系統進行歸總,可省去地市州分校錄入畢業論文成績的工作并避免出現漏登、錯登。
(五)合理高效利用虛擬仿真教學實訓平臺
調研表明超過50%的學生希望在虛擬實訓平臺完成實訓,由于建筑類成人學生工作地分散,地市州實踐教學硬件不足、師資匱乏。隨著信息技術的日漸成熟和在線教育的進一步推廣,相信虛擬仿真教學實訓在未來會成為課程實踐的一個重要途徑。我校于2018年采購了“施工工藝虛擬仿真教學軟件”,包含50個知識模塊,設計較人性化,軟件重現施工場景,以游戲任務的方式進行,配以文字和語音解說,知識性與趣味性并重。指導老師根據實踐教學需求設定必修及選修模塊,學生進行菜單式選擇,在線學習后在三維仿真場景中完成實景考核,系統進行評分和解析,最后提取成績數據作為學生生產實習和畢業實習板塊的成績。
(六)加強實踐教學監測,采用多元化的考核評價手段
目前考核主要依托教學點收集實踐環節紙質成果及教師的成績考核表,匯總成績并上報省校,存在監測力度和考核維度不足的情況。基于互聯網的現代教育技術為實施多元化的考核評價手段以及加強教學監測提供了便捷性。鑒于實踐環節可采用線上線下混合模式,原有考評方式可以調整為線上簽到情況、小組討論表現情況、收看直播課記錄及考核成績、虛擬仿真實訓軟件使用及考核分數、線下實踐報告、企業評語、指導教師評語等多元化方式,為各個項目設定權重計算合成分數對應各個實踐環節課程。由于考核內容增多,教師參與度高,考核維度廣,考核評分更能反映學生真實情況與課程成績[5]。
(七)優化教師隊伍結構以適應線上線下實踐教學
1.建立實踐課程雙導師制
基于新工科的要求,土木工程實踐課程具有更強的實踐性和學科交叉融合的特點。設立校內校外雙導師制,可以發揮不同導師各自優勢,更多維度對學生進行培養。校內導師從線上教學的角度講授專業理論知識,校外導師側重于線下培訓學生實踐能力并參與線上課程的資源建設。為保障長效運行,學校應與企業簽訂聯合培養協議,聘請企業技術人員作為校外導師,可由課程輔導教師和企業技術人員聯合指導課程設計和畢業設計[6]。
2.提升教師工程實踐能力,配備“雙師型”教師
四川開放大學建筑類專職教師較欠缺工程實踐經驗,也較少對BIM技術開展教學和科研。對此,除積極引進交叉學科教師以外,還應有計劃地安排教師參加行業培訓及學術交流,到企業參加實踐鍛煉,逐步完善教師隊伍結構[7]。同時,學校層面要給予政策支持,鼓勵教師通過考試獲取執業資格證書并定期參加繼續教育培訓、進入普通高校或建筑科研機構深造,加強教師與行業的聯系與互動,提升專職教師的專業學術能力和工程實踐經驗。
3.加強輔導教師實踐環節教學培訓
四川開放大學擁有20所市級開放大學、127所縣級分校,1萬余名土木工程在籍學生分布在全省各地,但缺少專業輔導教師。對此,省校要組織各地輔導老師參加實踐環節教學培訓。一是利用開放大學信息化支撐平臺在“云教室”組織云端視頻培訓;二是利用網絡會議開展教學研討和答疑。培訓的重點集中在實踐環節的流程、利用移動互聯網開展線上實踐、為學生提供支持服務等。如此,搭建好省校主持教師、分校責任教師、教學點輔導教師的三級教師體系,為順利開展專業實踐保駕護航。
三、結語
為適應新工科的需求,需要努力構建“互聯網+”下的土木工程人才培養新模式。通過動態調整實踐培養方案、完善線上實踐教學資源、打造多維度移動實踐平臺、完善師資結構來優化實踐教學體系,為學生創造更便捷的實踐教學環境并強化支持服務手段,從而培養有工程實踐并具有創新能力的復合型土木工程人才。
作者:何雅妮 楊杰 單位:四川開放大學 工程技術學院