基于信息技術的應用型本科實踐教學探究

黃柯

摘 要：實踐教學是實現應用型人才培養目標的重要保證，信息技術是實踐教學的重要手段。以土木工程專業為例，通過共享多樣化教學資源與構建智能化教學環境，設計實踐教學內容;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、共建平臺以及建設高素質師資隊伍，保障實踐教學。基于信息技術優化設計實踐教學內容、實施過程以及保障條件，闡述信息技術對培養應用型人才工程實踐、創新能力有重要作用。

關鍵詞：信息技術;應用型本科;實踐教學

引言：目前，絕大多數應用型本科院校在土木工程領域仍用一種較為傳統和單一的教育形式。實際訓練的安排很少，而且相當靜態;它們不包含信息內容，也不允許實現場景創建、交互式教學、協作探索、個性化教學和自主學習等功能;智能和信息前沿技術，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的發展和規劃還有很長的路要走，它不能充分滿足培養土木工程應用型本科人才的需要。因此，在信息化的一般背景下，土木工程專業人員的培養出現了新的機會和挑戰，必須將現代信息技術納入教育和實踐培訓。

1 我國土木工程專業課程的特點

1.1 內容豐富

土木工程專業是一個綜合性、實踐性和專業性都比較強的專業，在該專業的教學過程中，對于理論知識體系的建設要求十分嚴格，所以專業理論知識內容就比較豐富，涵蓋了土木工程設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、設計、勘查、施工和維護等多方面的內容，并且隨著科技的不斷發展以及各種新材料和新技術的出現，在教學的過程中還需要隨時對內容進行更新和完善，這增加了土木工程專業課程的數量和難度。除了上述的理論知識內容之外，在土木工程專業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的，而實踐課程的教學能夠對理論課程的知識進行驗證，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

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

2 土木工程專業信息化的構建和應用

2.1 實訓中心建設

實踐訓練中心是信息技術的有形體現和應用的載體。應用型本科不僅需要傳統的實驗室，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 加強信息技術在教學中的應用

在信息化時代背景下，土木工程專業的實踐教學工作也需要加強信息技術的應用，教學云平臺的基礎功能，可滿足人事管理、信息管理、教學資源、教學管理、事務管理等知識的狀況，評價和教學設備的集中管理運營和維護基地。借助信息化智能終端、大數據、AI體驗式教學場景，基于共享優質教育資源，采用互動式教學、班級等，實現在線技能培訓，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、聯網、智能芯片和移動云教學資源管理工具、技術分析等許多方面，建筑和設備的虛擬化軟件、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網信息進行自學， 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，利用互聯網信息技術，拓展實踐學習的視野，豐富實踐內容，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備與工程場景的不足和限制，進而深入理解、強化應用，提升實踐教學質量，從而提高學生的工程實踐創新能力[3]。

依托虛擬仿真、超星及云班課等平臺技術，創建具有實踐性及實用性的智能實踐教學體系，學生在虛擬仿真環境中開展實踐教學的演示、方案的設計、實踐探索、模擬操作以及數據處理、能力測試等實踐活動，滿足虛擬仿真實踐教學需求。同時虛擬仿真系統中的各個實踐內容不是簡單的疊加，而是有機統籌相互聯系，橫向聯系基礎知識，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用，而且讓其理解與其相關的內容，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，教師根據學生掌握的理論知識，通過互聯網開放資源以及網絡學習平臺，讓學生自主學習，同時讓學生參與到網絡學習平臺的建設和完善;根據學習情況，讓學生在智能實踐教學系統中仿真實踐，并收集展示實踐內容中學生自主設計的典型案例，以激發學生自主探究的動機和興趣，充分發揮學生的能動性。教師根據學生仿真實踐以及網絡智能平臺測試結果，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實驗，從而提高其工程實踐創新能力。實踐結果與考核的評定不僅僅是其實踐的結果，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。實施過程中各個環節流程如下圖所示[4]。我校對學生采用“N+1”的考核方式，“1”指傳統的期末考試（考核），“N”指根據不同課程的特點，設置的過程考核。

2.4 提高教師隊伍的素質

土木工程專業的實踐教學信息模式在發展的過程中，提高教師隊伍的素質是十分必要的，只有保證教師具備相應的實踐操作能力，才能夠提高教學的質量，對學生進行有效教學。所以高校必須對土木工程專業的教師進行專業培訓，要使教師熟練掌握各種信息技術和先進設備的應用能力， 要使教師能夠將其應用于實踐教學工作中，這樣才能對學生進行信息技術操作教學和引導，提高學生的信息技術操作能力。

結論：隨著時代的發展，現代教育模式將發生深刻變化，對職業教育和教師教育提出新的要求和挑戰。土木工程專業的教學中，教師應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，積極構筑時代特征，積極尋求創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.應用型人才內涵及應用型本科人才培養[J].高等工程教育研究，2014，（02）：70-74.

[2] 王鵬.高校轉型背景下應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，辛勇.基于創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].吉林工程技術師范學院學報，2019，35（8）：66-67.