疫情期間線上實踐教學環節的探索與應用

袁振霞 趙 毅 丁鵬初 程學磊 張彩麗

中原工學院建筑工程學院（450007）

2020年初，在新型冠狀病毒肆虐祖國大地時，教育部于1月27日發布了2020年春季延遲開學的通知。為貫徹落實習近平總書記關于堅決打贏疫情防控阻擊戰的重要指示精神、響應國家教育部“停課不停學”的號召，全國上下開展了大規模的線上教學，創新了教學模式，推動了教育信息化的快速發展，解決了突發狀況下全民的教育問題[1]。

線上理論教學在互聯網和各大平臺的支持下如火如荼的開展，然而，如何在隔離狀態下開展實踐環節的教學工作，是亟需考慮的問題。文章從線上實踐教學環節開展的模式、成績評定等方面進行探索，保障疫情期間實踐環節的教學內容和質量，確保達到在特殊情況下不間斷培養學生的實踐能力。

1 開展線上實踐教學環節面臨的問題

實踐教學環節不僅提升土木類專業學生對理論知識理解的能力，也是提高實踐動手能力和創新能力的重要途徑[2]。根據線上教學的實際情況，總結了開展實踐教學環節面臨的各種問題。

1.1 實踐環節的開展模式

土木類專業學生的實踐環節分為:實驗和實習。實驗環節，學生到實驗室在教師的全程指導下進行實驗，可以動手進行各項儀器設備的操作，但是個別實驗器材較為昂貴或重型、試樣較大等問題，疫情期間，無法實現親手操作和實時制作同等大小試樣。每年的認識實習、生產實習、畢業實習環節，都是鞏固學生的專業知識，培養學生應用能力的重要環節。學生可以在工地跟著技術人員進行現場學習，直接接觸行業的規范與經驗。但是，疫情期間，無法親臨現場進行直觀學習，以致無法正確熟悉和了解工藝流程。

1.2 實踐環節成績的評定方式

正常實踐教學中，成績評定分為:課堂表現、實驗結果、團隊協作三方面，但在疫情期間，學生無法到實驗室進行實際操作，無法判斷學生的操作過程是否滿足規范要求；無法保證學生實驗方案和實驗結果是否正確；無法直觀判斷學生的團隊協作能力。

鑒于以上問題，文章根據實際情況進行了逐一解決。

2 線上實踐教學環節的開展模式

實驗中心教師根據線上實踐教學開展工程中遇到的問題，第一時間與任課教師進行深入溝通，依托力學與工程結構虛擬仿真實驗教學平臺，整理已有虛擬仿真教學資源，進行線上實踐教學工作。

2.1 多措并舉，梳理線上實踐教學資源

實驗中心教師針對本學期開設的實驗教學課程和畢業實習安排，進行了在線實驗教學資源的梳理工作。

1）根據教學大綱要求，確保學院自主研發的虛擬仿真教學項目如:《垃圾土室內沉降虛擬仿真實驗》、《復雜環境作用下土的力學性質虛擬仿真實驗》、《大型松散堆積土滑坡滑面監測虛擬仿真實驗系統》三項實驗教學項目的網絡暢通；確保已購置的如:土力學、巖石力學、建筑材料、工程力學、施工工藝等虛擬仿真實驗教學資源實時可用。疫情期間，實驗中心安排三位教師每天登錄虛擬仿真實驗系統和實驗空間網站進行檢查，保證每位學生都能隨時登錄進行實驗，主動應對和解決學生在使用過程中遇到的問題。

2）充分利用國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺，該網站集合了各大高校的優秀實驗教學資源，根據課程安排查找符合要求的實踐教學資源，實現“他山之石可以攻玉”的目的。

3）積極聯系相關企業，篩選出符合課程要求的實驗資源，對可正常使用的線上實驗教學資源平臺進行充分了解，提前注冊賬號、熟悉平臺使用和虛擬實驗教學操作流程。

2.2 保質保量，助力線上實踐教學順利開展

實驗中心教師在對實驗資源充分梳理的基礎上將各種平臺的資源有機結合，將實驗教學分解至各個實驗項目，合理制訂實驗教學實施方案，適當調整課程教學內容，擬定線上開展實驗教學的措施和多元考核評價方式，做好線上實驗教學準備，與使用線上實驗資源的任課教師積極溝通，調整相關實驗大綱并留檔備案，針對不同的實驗項目，制作詳細實驗原理和實驗儀器操作過程的電子版實驗報告，同時制作了實驗平臺注冊和操作流程的電子文件，幫助學生在疫情期間高質高效的完成實驗內容的學習，開拓了線上實驗教學的新途徑。

1）實習環節。突如其來的疫情，將畢業生們阻擋在家中，對應屆畢業生的實習和就業來說無疑是重大的打擊。為了讓學生盡早將四年所學的知識與實踐相結合，鍛煉專業技能，縮短因疫情造成的與施工現場的距離，虛擬施工工藝仿真系統為學生提供了在家實習的機會。教師根據時間節點安排學生進行地基基礎、主體結構、屋面工程、裝飾裝修的三維實習操作[3]。實驗中心教學團隊深度發掘企業微信、釘釘等輔助軟件的語音視頻互動渠道，充分保證與學生實時的暢通交流。學生遇到不會操作的環節，可以線上邀請教師進行輔助指導，目前按照選題方向安排的94名畢業生已完成線上實習任務。

部分畢業生選擇工程造價方向，根據自己實際情況選用虛擬仿真實驗平臺的廣聯達或清華斯維爾線上軟件，完成畢業設計，在使用過程中出現問題的，實驗中心教師利用云平臺及時給與指導。

2）實驗環節。本學期開設的實驗:《土力學》、《建筑材料》、《工程力學》等課程，均已陸續使用虛擬仿真實驗教學平臺的線上教學資源。對于沒有線上資源的實驗項目，實驗教師根據實驗目的、步驟進行視頻錄制，如:建筑材料實驗室本學期主要承擔土木工程材料的實驗，其中一項實驗是需要在石子、砂石中加入不同配比的硅酸鹽水泥來測量混凝土試塊的強度。實驗中心教師為了形象給學生展示實驗過程，在家采用面粉、小米、紅豆、黃豆、食用油、水杯等，分別模擬實驗室膠凝材料、細粒石子、中粒石子、粗粒石子、潤滑油、試塊模具，演示并錄制了模擬混凝土試塊的制作過程。在講解過程中特別提到了實驗中需要注意的事項，模擬實驗完成后留下了三個問題供學生在課后思考，建議學生在家中條件允許的情況下自己動手操作。此視頻的錄制，可使學生對此項實驗有一個感性的認識，這樣無論是隨后任課老師進行線上教學還是疫情過后到學校實驗室進行現場實驗，學生都能達到熟練的程度，更重要的是在疫情期間能夠鍛煉學生的實踐思維能力和動手能力。實驗中心教師將錄制的視頻發送到相關課程的班級群，并上傳至建工Lab公眾號供所有學生學習，在學生口碑相傳中引起了強烈反響，如圖1所示。

圖1 利用家中食材錄制實驗

3 線上實踐教學成績評定體系

為了更好督促學生線上實踐教學學習的效果，制定了適合線上實踐教學效果的成績評價體系。評價體系分為實習和實驗兩大類，具體成績分為四大模塊，見表1。通過線上實踐教學模式多樣化的開展，和評價體系，全方位掌握學生疫情期間的學習效果。實踐證明，在線上實踐學習的過程中，團隊成員能夠相互討論、互相協作，對于不明白的問題敢于直接請教老師。在實驗和實習中，學生面對疑惑得到了及時解決，在解決和分析問題中對理論知識理解更為透徹，提高了應用高能力[4]。

表1 線上實踐教學評價體系

在完成正常的實踐教學環節之外，為學生提供同等條件，采用“云競賽”方式，選拔學生參加各項學科競賽，在此過程中教師采用多種線上互動平臺開展“云指導”工作，在學生放松懈怠之時，充分利用信息化手段及時進行“云引導”。

4 結語

沒有疫情的時候，實踐教學環節按部就班進行，實驗中心的老師與任課教師一起面對面手把手指導學生進行實驗，然而，突如其來的疫情，一下子打亂了普通的不能再普通的節奏，不過突發狀況之時也是檢驗一個部門備戰能力和應急能力之時。

疫情期間線上實踐教學環節的實施與應用，大范圍使用了虛擬仿真實驗教學平臺，改變了之前虛實結合的教學模式，對教師們的應變能力和專業素養提出了新的挑戰。此次，線上實踐教學環節的應急開展，在教學理念變革、教學手段改進、學生自主學習能力等方面取得了一系列良好效果。疫情之后，還需堅持不懈進行線上實踐教學手段的補充和完善，尤其是針對一些基礎的簡單的虛擬仿真實驗，應著手進行慕課或微視頻建設。