高 麗
(蘭州資源環境職業技術大學,甘肅 蘭州 730100)
土木水利類專業大學生需要在課程及實踐教學中掌握相關課程知識。通過該類課程的學習,學生們能夠掌握土木水利類專業技術,也能夠掌握土木工程施工的基本方法、了解土木水利行業的從業規范與技巧,也能夠真正具備解決工程實踐問題的能力。信息化教學手段的應用,能夠讓學生在專業學習上更加高效。因此,信息化教學手段應用于課程教學中,也是未來土木水利類專業課程改革的熱點議題,也關乎行業發展與未來發展方向。
土木水利類專業,是依托建筑、土木以及能源、水利等各個產業而建立與發展的大學專業,也是最為傳統的工科專業之一[1]。土木水利類專業包含各類工程設施相關技術的學習,包括對土木水利類工程建設的對象認識,以及勘測、設計、施工、設備、維修及保養等多項技術活動。土木水利類專業還開設有公共學基礎課程,主要針對的也是建筑、水利等各行各業高水平人才的培養,目的在于培養具有扎實土木工程學科背景的從業人員。當下國內外市場詭譎多變,智能化高速發展,各行各業都面臨嚴峻的轉型局勢,對于土木專業的從業者來說,同樣如此。因此,土木水利類專業也必須重視教學改革工作的推行。
土木水利類專業,是包含各類工程設施建設的學科,不僅包含招投標等前期環節的教學,還包含生產、設計以及施工等內容的教學。在實踐中,項目的質量水平也往往由從業者決定,如果從業者的專業水平底下,會直接或間接造成構筑物安全性不足、質量不符合規范等問題,引發嚴重的事故,造成人員人身及財產的損失,侵害廣大人民群眾的利益[2]。土木水利類專業,涉及的知識面廣而復雜,學科本身的交融性也強,因此在教學中應該側重教學實踐。
傳統的土木水利類專業課程教學中,存在教學方式落后的問題。部分院校的課堂教學還停留在教師授課,學生記筆記的教學方式上。教師主動、連續輸出課堂內容,學生被動進行課程內容的學習。這種方式讓學生無法真正認識到土木水利類專業課程的特點,也無法形成積極、有效及正確的認識。教師也無法真正了解學生的基本情況,沒有辦法真正認識到學生在學業上面臨的困難,更無法進行因材施教。
我國經濟不斷發展,土木水利行業的發展也日新月異。而我國土木水利工程的學生培養上,卻一直存在著教材及課程內容更新速度滯緩,無法滿足市場發展變化的困境。這是由于土木水利工程教材具有調整周期長的特征。也因此,學生往往無法通過傳統的課堂教學,了解到土木水利行業前沿的新技術、材料以及工藝。信息化教學手段的應用,可以彌補土木水利課程教學存在的內容滯后性問題,讓學生能夠利用多媒體手段,對土木水利工程前沿進展有一定了解。
土木水利工程本身存在結構復雜等問題,即使通過正常的實踐教學,一般情況下也往往容易出現學生無法理解的問題[3]。土木水利工程的實際施工與建設,往往需要綜合考慮其抗震性能、承載能力、材料抗性等。而如今的土木水利教學中,由于教學信息化存在不足,學生往往無法真正從視覺與聽覺上清晰直觀地認識到土木水利工程的特點。因此,在教學中學生也容易存在興趣度不足的現象[4]。
在日常的教學中,教師可以通過在課堂中引入多媒體仿真技術的教學方式,來充分調動起學生的聽覺與感官,讓學生能夠更為清晰、直觀地開展土木水利工程的專業課學習。通過多媒體仿真技術,學生能夠對圖片、場景等進行系統整合,讓所學的知識呈現出體系化的特征。
例如在進行勘測課程學習時,教師就可以采用多媒體仿真教學,來演示相應的地形特征,并且逐一進行不同角度、方向以及層度的分析。在此過程中,學生也可以直觀了解到地形地貌的實體特征,如其內部構造、變化規律等。
土木水利工程結構的復雜性所帶來的教學難題,多媒體仿真技術教學同樣能夠得到良好解決。在土木水利工程結構教學當中,教師可以通過建立多媒體仿真結構的方式,向學生們生動形象的展示建模的完整過程。相較于實體工程與理論知識,多媒體仿真技術能夠展示完整而系統的結構,并且能夠實現對工程結構的逐層剖析,讓學生有足夠的時間消化知識點。不僅如此,學生如果想要對知識有更細致地了解,教師也可以及時停止仿真展現,來回答學生所提出的問題,讓學生的困惑及時得到解決。仿真教學也是促進復雜荷載教學可視化的重要途徑。利用多媒體仿真技術,學生也可以實現對土木水利工程的多角度、全方位觀察及分析,不僅能夠讓三維可視化,也能夠減少因為模型大小、數量有限帶來的教學效率低下問題。
教師在土木水利學科教學中,可以充分應用信息化平臺,建立起完善的數據體系。一方面,教師可以平臺在線了解學生的學習狀態,例如在線布置作業與任務,再定時進行收集等。教師也可以查看學生的學習資源和測試完成的水平,來針對性進行后續課程的設計,讓學生能夠在后續的課程教學中查漏補缺,進而真正實現因材施教,另一方面,信息化平臺的建立也是打破教學空間、時間限制的重要教學途徑,可以在特殊時期,保證教學質量。信息化平臺的建立,也能夠活化傳統的課程模式,讓學生感受到學科的有趣性,進而對課程產生好奇心,進而能夠更加專注地進行學習[5]。
基于信息化平臺,也可以豐富教學考核的模式。避免了學生在考前突擊學習所產生的基礎知識學習不到位問題??紤]到土木水利學科本身存在的內容繁多、教學方式特殊等問題,教師在考核方式上同樣應該結合學科的特征,盡可能地對課程知識進行更新,及時補充實踐中應用到的最新技術。
教師充分利用信息化技術手段,讓原本的課程更能夠與信息化相接軌,更加能夠讓學生掌握課堂的主導權,進而改善課堂氛圍。教師可以在課程教學中,適時應用VR設備、三維成像儀以及錄播系統等硬件設施,來輔助土木水利課程的教學,提升專業課堂教學質量。如今,新課程教育改革中,也強調高校課堂教學模式應該逐步向信息化課堂模式轉變,并逐漸增加學生的課堂自主性。
如今的大學生一代,是隨著互聯網成長起來的一代,其生活與信息化技術息息相關。因此,信息化的教學課堂模式也往往會更加容易吸引學生的興趣。作為高校教師,不應該故步自封,閉門造車,應該積極地學習與了解信息化技術,并將土木水利學科前沿的技術與知識傳授給學生,充分利用信息技術調動學生的學習興趣。學生在信息化的課程教學模式下,也能夠逐漸發揮主觀能動性,逐漸實現自主學習。其自主利用信息化技術,解決問題的能力也可以得到提升,進而有利于后續其良好地適應就業市場。例如利用信息化技術,學生可以快速準確地查找不同工程項目施工的技術及組織,掌握不同項目的技術難點與特點,并展開對組織內容的深度學習。
土木水利工程學科教學本身具有極強的綜合性與實踐性。學生不僅需要對理論有充足把握,還需要在教學學習中掌握實際的工程技能,才能真正適應市場需求。但是由于課時有限,以及實踐場所等多方面限制,在教學實踐中,無法真正將工程建設知識面面俱到講解。而信息化技術手段的應用,則可以有效彌補傳統課堂教學中存在的不足,讓學生產生對土木水利工程科目的學習興趣。信息化技術的應用,也能夠讓學生充分發揮主觀能動性,自主進行各類工程信息的整合與學習,進而讓學生未來在建筑、土木及水利等行業發揮其才能。本文從土木水利工程學科的特點展開分析,針對當下土木水利工程學科課程教學存在的問題進行整合,并針對性地提出了解決策略。