網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下土木工程課程教學(xué)改革探討

沙莎

（三江學(xué)院 土木工程學(xué)院，江蘇 南京）

土木工程專業(yè)具備較強的實踐性和綜合性，專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量對學(xué)生的就業(yè)和后期發(fā)展具有十分重要的影響。為了提高教學(xué)質(zhì)量、適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展需求，針對土木工程專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革是十分必要的[1]。在科技的多年發(fā)展過程中，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們生活過程中必不可少的內(nèi)容，針對這種情況，充分利用網(wǎng)絡(luò)的便利性進(jìn)行教學(xué)改革是符合時代發(fā)展要求的。土木工程專業(yè)是一個注重實踐能力培養(yǎng)的專業(yè)，自從教育部實施卓越工程師培養(yǎng)計劃以來，我國的高校已經(jīng)逐漸重視土木工程實踐教學(xué)的改革，涵蓋實驗、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計以及畢業(yè)設(shè)計等多個環(huán)節(jié)，并取得了一定的成績，在一定程度上提高了畢業(yè)生的綜合素質(zhì)，但與用人單位的人才需求之間仍然存在一定的差距。在網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的環(huán)境下，土木工程專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)改革是十分必要的。

一 網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建

學(xué)校網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建既可以已有的網(wǎng)絡(luò)教育平臺，也可以根據(jù)自身需求，獨立開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教育平臺。網(wǎng)絡(luò)課程的主要內(nèi)容可以包括課程概況、發(fā)展歷程、課程特色、師資力量、教學(xué)目標(biāo)及要求。學(xué)生網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)可首先通過了解課程的初步內(nèi)容，形成自己的學(xué)習(xí)思路。此外，網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建也需要實現(xiàn)在線學(xué)習(xí)、測評、溝通以及資源共享等功能。

（一） 在線學(xué)習(xí)

在線學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容為土木工程專業(yè)的課本知識，網(wǎng)絡(luò)課程需提供與課本內(nèi)容相配套的講授視頻和相關(guān)資料（講義、教案、網(wǎng)絡(luò)教材等），針對一些實驗課程，如材料抗壓、抗剪強度試驗等，可上傳實際操作視頻。網(wǎng)絡(luò)平臺搭建，課程內(nèi)容與教師課堂講述內(nèi)容基本一致，試驗教學(xué)也如同現(xiàn)場教學(xué)一般，但是通過網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生可反復(fù)學(xué)習(xí)，理解內(nèi)容，提供了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（二） 在線測評

網(wǎng)絡(luò)課程在線測評模塊的主要內(nèi)容是每一個章節(jié)的課后練習(xí)題。對于學(xué)生來講，學(xué)習(xí)完一部分內(nèi)容后，通過習(xí)題的練習(xí)可加強其對所學(xué)知識的理解，同時，測評也是學(xué)生對自身知識掌握程度的一個檢測；對于教師來說，可通過學(xué)生的測評成果，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)效果，可及時了解每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（三） 在線溝通

不論是現(xiàn)場教學(xué)還是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的溝通是十分重要的。因此，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程的搭建需要具備在線溝通功能。通過構(gòu)建學(xué)習(xí)交流論壇、問題答疑和在線交流功能，可實現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生之間學(xué)習(xí)心得的溝通和老師對學(xué)生的答疑解惑。在線溝通功能的實現(xiàn)可避免學(xué)生因為某個疑問而產(chǎn)生畏難情緒，便捷、快速的答疑解惑可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，避免學(xué)生因為學(xué)習(xí)難而放棄學(xué)習(xí)。根據(jù)學(xué)生論壇的疑難問題反映，也有利于老師對學(xué)生學(xué)習(xí)上存在的問題進(jìn)行總結(jié)，改善教學(xué)內(nèi)容，因材施教[2]。

（四） 相關(guān)資源

土木工程專業(yè)是一個十分重視經(jīng)驗總結(jié)的專業(yè)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要收集大量的資料，因此，通過搭建資源共享平臺，可為學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的同時，能有更多的知識學(xué)習(xí)。共享的資料可以包括：規(guī)范、已有的課程設(shè)計、畢業(yè)論文（設(shè)計）、工程案例、注冊考試相關(guān)資料、工程現(xiàn)場的各種圖片、視頻資料等。作為一名工程師，對專業(yè)規(guī)范的熟悉是十分重要的，在校期間對各種規(guī)范的學(xué)習(xí)有利于縮短學(xué)生在畢業(yè)后實際操作的時間，對學(xué)生在工作單位的發(fā)展是十分重要的；工程案例的總結(jié)，諸如施工事故，通過圖片、視頻資料可加深學(xué)生對該工程的理解，加深印象；注冊證書對土木工程專業(yè)人員的發(fā)展有重要的促進(jìn)作用，在學(xué)期間提前了解注冊考試內(nèi)容，后對其執(zhí)業(yè)證書的考取有較大的益處。通過收集各種資源，有利于加深學(xué)生對土木工程專業(yè)的認(rèn)知。

二 土木工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革

（一） 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺教學(xué)改革

1.目標(biāo)驅(qū)策法。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)之間既有相同點又有不同點。兩者的教學(xué)目標(biāo)是一致的，不論是老師講課還是學(xué)生課后自學(xué)，均是以學(xué)生學(xué)習(xí)知識、掌握知識為基本目的，以實現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用、創(chuàng)新為最終目的[3]。因此，在網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)之前，老師可對學(xué)生提出最終的學(xué)習(xí)目的，根據(jù)目標(biāo)驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)中的積極性、目的性。學(xué)生學(xué)習(xí)以既有目標(biāo)為最終目的，圍繞這一目的進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，可避免學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)課程豐富的資源里摸不清學(xué)習(xí)的方向，浪費了大量的時間，但是沒有取得良好的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢測有多種方法，諸如：課程隨時提問、課堂（課后）練習(xí)、課程考試等。

2.案例教學(xué)法。土木工程專業(yè)十分重視經(jīng)驗總結(jié)，因此，在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中經(jīng)常使用案例教學(xué)法，因此，在網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)過程中也不能忽視對案例的教學(xué)。土木工程專業(yè)的課程設(shè)計、畢業(yè)論文（設(shè)計）以及各項工程建設(shè)均為良好的案例，通過案例教學(xué)，可加深學(xué)生對書本知識的理解，也可向?qū)W生展示所學(xué)知識在實際工程中的應(yīng)用，避免了學(xué)生直面各種公式所產(chǎn)生的枯燥乏味的感覺，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

3.實踐教學(xué)法。土木工程專業(yè)已有的資源已經(jīng)包括了工程現(xiàn)場的施工圖像、影像資料，學(xué)生可通過相關(guān)資料了解到梁、柱、板等的鋼筋形式、數(shù)量、布置、搭接方法，根據(jù)視頻可以了解到建筑的施工過程。同時，各類材料的檢驗、檢測方法，梁、柱的抗彎、抗壓、抗剪強度試驗均可以通過視頻加以教學(xué)，通過視頻教學(xué)降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)成本，利用網(wǎng)絡(luò)教育平臺，學(xué)生通過視頻即可了解實際操作過程，學(xué)習(xí)效率可以有效提升[4]。

4.互動教學(xué)法。利用網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)主要是想提倡學(xué)生充分發(fā)揮自己的自主學(xué)習(xí)能力，可以主動學(xué)習(xí)，但并不意味著完全依靠學(xué)生的自律性，老師仍然需要發(fā)揮其引導(dǎo)作用，指引學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)資源中的學(xué)習(xí)方向[5]。學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，極易被工程安全的精彩內(nèi)容所吸引，而忽視對問題本身的思考。因此，教師對學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)目標(biāo)的推動是必不可少的。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免會遇到自己無法解決的問題，此時，便需要老師利用網(wǎng)絡(luò)平臺的在線溝通能力和學(xué)生進(jìn)行溝通，答疑解惑。

（二） 網(wǎng)絡(luò)課程推廣注意事項

1.學(xué)生計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)。在已經(jīng)進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生在完成老師布置的學(xué)習(xí)目標(biāo)的過程中感覺難度較大，根據(jù)調(diào)查，其主要原因是學(xué)生的計算機知識和應(yīng)用能力不足，在網(wǎng)絡(luò)課程平臺的使用上具有一定的困難。因此，完全推廣網(wǎng)絡(luò)課程之前，應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的計算機應(yīng)用能力。首先是對常用的Microsoft Office套件中的Word、Excel、PPT等常用功能的熟悉。學(xué)生的文字輸入速度、準(zhǔn)確率對在線交流、在線考試等結(jié)果均有一定程度的影響，從而影響到網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的最終效果；土木工程專業(yè)在實際工作過程中是離不開一些繪圖、計算軟件的使用，土木工程專業(yè)的學(xué)生需要掌握CAD、天正建筑、PKPM甚至是數(shù)值模擬軟件；學(xué)生需要掌握資源搜索、辨別的技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)較為繁雜，利用好網(wǎng)絡(luò)資源可促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，利用不好則會在資源搜索過程中浪費大量的時間，不利于教學(xué)進(jìn)度的把控[6]。

2.教師運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能力提高。授課水平、工程經(jīng)驗豐富老師往往可以在課堂教學(xué)中取得良好的效果，但并不意味著其能在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中取得同樣的效果。老師如若要勝任網(wǎng)絡(luò)教學(xué)必須熟悉網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程平臺和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點。老師需要熟練掌握在網(wǎng)絡(luò)平臺中發(fā)布公告、布置任務(wù)、批改作業(yè)、更新資源等基礎(chǔ)功能。只有不斷提高老師網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能力，才能推廣網(wǎng)絡(luò)課程應(yīng)用。

3.學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為學(xué)生提供了良好的網(wǎng)上圖書館，對于學(xué)生查閱專業(yè)資料是極其便利的。老師也可根據(jù)專業(yè)需要為學(xué)生布置教學(xué)計劃外的任務(wù)，讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，通過不斷收集資料，完成課題任務(wù)，從而提高了學(xué)生分析問題、收集資料、解決問題的能力，也可提高學(xué)生的知識廣度。學(xué)生在課題中的參與感強，可激發(fā)學(xué)生的鉆研精神，提高創(chuàng)新意識。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，挖掘?qū)W生研究能力，培養(yǎng)科研素養(yǎng)。

4.學(xué)習(xí)目標(biāo)與能力結(jié)合。使用學(xué)習(xí)目標(biāo)驅(qū)使學(xué)生自主學(xué)習(xí)是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的方法之一。老師在布置學(xué)習(xí)目標(biāo)是，應(yīng)當(dāng)注意學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)生能力的有機結(jié)合，目標(biāo)下達(dá)不能脫離學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，目標(biāo)驅(qū)測力度需考慮學(xué)生的實際情況，指引學(xué)生的學(xué)習(xí)方面，避免學(xué)生在繁雜的網(wǎng)絡(luò)資源里丟失方向感，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗快樂，找到自信，才能有事半功倍的效果。

5.傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)結(jié)合。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)課程搭建提供了可能，但網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)并不意味著與傳統(tǒng)課堂教學(xué)割裂，兩者是應(yīng)當(dāng)有機結(jié)合的。老師在授課的過程中，可以增加對多媒體的使用，采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式。但是，一些公式推導(dǎo)、邏輯思考等方面的知識，如：結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)等課程則更適合課堂講授。但是一些了解性質(zhì)的課程、展示內(nèi)容較多的課程則更適宜網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，諸如施工過程、結(jié)構(gòu)構(gòu)造處理等內(nèi)容，可通過網(wǎng)絡(luò)平臺的圖片、視頻內(nèi)容加以教學(xué)，對學(xué)生的吸引力也較大。傳統(tǒng)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)各有優(yōu)勢，兩者都是為了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，因此，兩種方式應(yīng)該是有機結(jié)合的，共同促進(jìn)學(xué)生成長[7]。

三 基于云模型在線課程質(zhì)量評價

在線課程是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要組成部分，其質(zhì)量對整個網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果具有較大的影響。因此，合理評價在線課程質(zhì)量是十分必要的。

（一） 評價指標(biāo)體系建立

1.評價指標(biāo)選取。針對網(wǎng)絡(luò)課程質(zhì)量的評價已經(jīng)取得了較為豐碩的成果。國外Wales Bangor University《A Framework for Pedagogical Eval-uation of Virtual Learning》、Royal University of Canada大學(xué)《Quality framework of online course》、American Association for training and development （ASTD）《Certification standards for online learning》針對網(wǎng)絡(luò)課程質(zhì)量分析評價已經(jīng)取得了較為成熟的成果。國內(nèi)也形成了一些規(guī)范《網(wǎng)絡(luò)課程評價規(guī)范》（CELTS-22.1）和標(biāo)準(zhǔn)《國家網(wǎng)絡(luò)教育精品課程評價標(biāo)準(zhǔn)》。綜合現(xiàn)有研究成果，從6個方面選取16個評價指標(biāo)。見表1。

表1 評價指標(biāo)選取

2.權(quán)重確定。

（1）Roughset理論優(yōu)化層次分析法。上世紀(jì)70年代Satty[1]首先提出層次分析法，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，AHP在各行業(yè)不同層次指標(biāo)權(quán)重的確定中得到了全面的發(fā)展。該方法簡便，但受主觀因素影響較大，存在一定誤差。因此，使用Roughset理論[2]進(jìn)行改進(jìn)，獲取更加客觀的權(quán)重評價結(jié)果。

具體的計算方法如下：

式中：yji為各指標(biāo)區(qū)值，p為指標(biāo)總數(shù)。使用式（3）（4）求出各指標(biāo)權(quán)重。

（3）評價方法。設(shè)Roughset理論改進(jìn)AHP法的權(quán)重為wi"，熵值法的權(quán)重為wi",設(shè)兩種方法獲取的權(quán)重滿足距離函數(shù)為d(wi"，wi")，其表達(dá)式為：

表2 評價指標(biāo)權(quán)重

（二） 云模型

李德毅[5]在1995年提出了云模型的概念。在云參數(shù)（Ex，En，He）求解公式如下：

式中：Bmax，Bmin分別為某等級標(biāo)準(zhǔn)的最大和最小邊界；k為常數(shù)。如表3所示。

表3 云模型的數(shù)字特征

（三） 評價云模型指標(biāo)的生成

使用云模型確定參數(shù)Ex，En，He，使用云發(fā)生器對選取的指標(biāo)生成云模型。

計算某一評價數(shù)據(jù)x0隸屬于某等級的確定度，結(jié)合該指標(biāo)的組合權(quán)重，獲取綜合確定度U。

式中：iδ為確定度，zω為評價指標(biāo)組合權(quán)重，根據(jù)綜合確定度值，課程質(zhì)量等級L的判別模型為：

四 結(jié)語

土木工程專業(yè)對實踐能力要求較高，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對土木工程專業(yè)教學(xué)模式有較大的影響，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)成為可能。針對土木工程專業(yè)特點，利用網(wǎng)絡(luò)平臺可提供大量的工程實例供學(xué)生學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對所學(xué)知識的理解程度；但同時，教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮其引導(dǎo)作用，為學(xué)生在知識的海洋內(nèi)尋找方向，做學(xué)生的領(lǐng)路人，讓學(xué)生學(xué)會查找資料、分析問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)有機結(jié)合，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。網(wǎng)絡(luò)課程質(zhì)量是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要組成部分，提出采用組合賦權(quán)-云模型方法對網(wǎng)絡(luò)課程質(zhì)量進(jìn)行評價，從而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。