APP下载

基于信息技术的应用型本科实践教学探究——以土木工程专业为例

2021-09-01牛龙龙张士萍赵冰华南京工程学院建筑工程学院江苏南京211167

安徽建筑 2021年8期
关键词:应用型创新能力教学内容

牛龙龙,张士萍,赵冰华 (南京工程学院 建筑工程学院,江苏 南京 211167)

为促进地方经济发展,推动科学技术应用,加快产业转型升级,应用型本科院校应运而生,以培养高素质应用型人才。应用型人才更加注重实践应用能力的培养,因此实践教学是实现应用型人才培养目标的重要保障,也是提升学生实践创新能力的重要途径。

应用型本科院校是从普通本科院校转型而来,由于教育经费一般较少,导致实践教学相关设备不能及时更新。此外土木工程专业实践教学呈现出独特特点:①实验构件体量大、用量多,实验费用高等问题,不能使学生全部参与操作过程;②工程建设周期长,学生在实践中无法体验工程建设的全过程;③影响因素多,难以从不同的视角感受各个因素的作用。土木工程专业较高的实践性和应用性要求与实践条件不足的矛盾,严重制约了实践教学实效与应用型人才培养。

为解决实践教学条件不足与学生实践创新能力提升之间的矛盾,提高实践教学的实效,满足高素质应用型人才的培养要求。通过信息技术,丰富教学资源,完善自主学习平台;利用3D全息仿真技术,创建具有智能化教学系统,从而使学生能够便捷地获取优质网络资源和仿真实践,补充和创新实践教学。基于信息技术,把仿真模拟与实践操作相互融合,以土木工程专业为例,从实践教学内容设计,实践教学实施以及教学保障等方面,对应用型人才培养的实践教学体系进行更为科学、完善的优化,提升教学效果,培养具有工程实践创新能力的应用型人才。

1 实践教学内容设计

1.1 共享多样化教学资源,拓展实践应用

随着社会发展,对毕业生要求也相应提高。信息技术可以实现全世界范围内资源共享,学生可以自由地搜索、选取相关知识,从局限的课堂进入广阔的知识海洋,极大地丰富学生的知识面,拓展学生的视野。例如,通过优质的网络资源,让学生在土木工程专业认识实习中,了解不同类型的土木工程案例;工程测量实训中,通过3D全息仿真平台模拟不同的测量情景,从而分析不同场景中测量方案的确立,提高其实践能力和应用能力。

1.2 构建智能化教学环境,有机统筹教学内容

传统实践教学内容单一、枯燥,难以调动学生积极性。通过信息技术不仅可以多种渠道图文并茂地向学生传授相关知识,把晦涩难懂的问题简单化,让学生更容易接受、领会和记忆,而且更为重要的是,利用信息技术,通过视频或者3D全息仿真动画方式,创建智能仿真系统,从整体视角,把本学科实践教学内容有机统一,让学生深入认识实践教学内容之间相互交叉与渗透的内在关联,从而建立更为科学、完善的优化实践教学内容体系,在学生面对工程问题时,能够认识问题的本质,从而提高学生工程实践创新能力。

土木工程材料课程试验中,混凝土强度试验与混凝土集料级配、混凝土拌合物性能以及水泥胶砂强度测试试验均有紧密联系,并与后续的混凝土结构设计原理课程试验有很大关联,创建智能仿真系统,把整个学科的实践内容有机统筹联系,使学生在进行单个试验时,能够深入了解该试验项目在整个学科中与其相关的内容以及在实际工程中的作用,提高其在工程应用中发现问题和解决问题的能力。

2 实践教学的实施

在信息化的实践教学中,并不是学生完全依靠互联网信息进行自学,替代实际中的实践教学,而是在老师的指导下,具有明确的目的性和方向性,利用互联网信息技术,拓展实践学习的视野,丰富实践内容,提高分析问题的能力,克服实际中的实践教学的单一、孤立、枯燥等问题以及仪器设备与工程场景的不足和限制,进而深入理解、强化应用,提升实践教学质量,从而提高学生的工程实践创新能力。

依托虚拟仿真、数据库和网络通信等技术,创建具有实践性及实用性的智能实践教学系统,学生在虚拟仿真环境中开展实践教学的演示、方案的设计、实践探索、模拟操作以及数据处理、能力测试等实践活动,满足虚拟仿真实践教学需求。同时虚拟仿真系统中的各个实践内容不是简单的叠加,而是有机统筹相互联系,横向联系基础知识,纵向拓展前沿科学,使学生不仅仅能够了解学习实践项目的应用,而且让其理解与其相关的内容,使其具有整体观和工程科学意识。

基于信息化的实践教学具体实施:在实践教学开始之前,教师根据学生掌握的理论知识,通过互联网开放资源以及网络学习平台,让学生自主学习,同时让学生参与到网络学习平台的建设和完善,根据学习情况,让学生在智能实践教学系统中仿真实践,并收集展示实践内容中学生自主设计的典型案例,以激发学生自主探究的动机和兴趣,充分发挥学生的能动性。教师根据学生仿真实践以及网络智能平台测试结果,引导学生讨论,并在实践场地进行实训或实验,从而提高其工程实践创新能力。实践结果与考核的评定不仅仅是其实践的结果,包含整个实践过程,从自主学习知识的掌握情况,虚拟仿真学习情况,测试讨论、实践方案设计以及实际实践情况等,多层面、全方位地评价其实践成绩。实施过程中各个环节流程如下图所示。

3 实践教学的保障

基于信息化的实践教学,其传统教学与网络教学有机结合的有效实施,优质的网络学习平台搭建成为关键所在。建立自主学习与开放共享的优质网络学习平台,创建智能实践教学系统,使学习者能够便捷地获取优质资源和仿真实践,充分发挥信息技术,深化实践教学,关乎到应用型人才工程实践创新能力培养。

基于信息技术的实践教学实施流程图

3.1 加强合作,共建平台

优质网络学习平台的建设以课程团队形式,构建信息化教学教研小组,共同筛选制作,协作完成信息化实践内容的开发与建设。开展多学科的交叉融合,统筹资源,实现多元主体的协同创新,以产业需求和前沿发展更新教学内容、深化实践教学改革,提升实践教学体系的质量。

智能实践教学系统建设需要投入大量的人力物力,耗费较高,但是其后期维护费用较低,以国家、行业企业、研究机构、学校等多方力量协同参与教育信息化建设,根据市场需求共同开发,建立优质的仿真实践系统,并把校内外实践教学基地相互联动,打通融合渠道,实现资源共享、平台共建。

3.2 建设师资队伍,开展广泛交流

信息技术为实践教学带来的新形式,改变了教与学的方式,但是这只是一种辅助和改进教学的手段,发挥信息化实践教学效果,不仅需要优质的教学资源,教师的信息化教学能力也至关重要。

教师信息化教学能力除了信息化平台的应用能力外,也应包括教师信息获取与处理能力以及信息化教学设计与实施能力。通过专题讲座、教学沙龙、系统化培训以及以赛促学等多种模式,提升教师信息化教学能力和水平,以充分发挥信息技术,引导学生深度学习与工程实践创新能力训练。实现应用型人才工程实践创新能力培养的目标。同时,由于信息技术日新月异,教师信息化教学能力,不仅仅掌握相关知识的发展前沿,而且也要时刻了解掌握新的信息技术实施与应用,建立教师信息化教学能力提升平台与发展路径,发挥教师信息化教学积极性,提高信息化教学能力。

4 结语

信息技术是提高实践教学的重要手段和有效路径,也为推进应用型人才培养提供了新的机遇和突破口。信息技术为开展高效的教学实践提供了丰富多样的资源,也提供了各种装备、技巧与技能,便利的交流互动以及各种虚拟仿真情境有助于学生对知识的直观体验与领会。信息技术让学生可以获取海量信息,多样化教学资源,丰富拓展实践应用,构建智能化教学环境,有机统筹教学内容,实践教学在信息化的基础上新形态、新空间、新平台,充分利用信息技术与实践教学深度融合,培养具有工程实践创新能力的应用型人才。

猜你喜欢

应用型创新能力教学内容
高中数学课堂教学中创新能力的培养
关于应用型复合人才培养的教学模式探讨
创新能力培养视角下的无机化学教学研究
“5-2-1”应用型人才培养模式探索实践
推进软件产业创新能力提升
第8讲 “应用型问题”复习精讲
基于创新能力培养的高职音乐教育改革探讨
“启蒙运动”一课教学内容分析
“清末新政”也可作为重要的教学内容
基于应用型的成本会计教学改革