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【內(nèi)容摘要】新時代背景下的土木工程專業(yè)在傳統(tǒng)專業(yè)設(shè)置基礎(chǔ)上，融入了人工智能、大數(shù)據(jù)、新型材料和能源等方面專業(yè)知識，如何將土木工程類專業(yè)課課程與互聯(lián)網(wǎng)融合成為了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)關(guān)注的重點和難點。本文在分析網(wǎng)課教學(xué)優(yōu)勢和劣勢的基礎(chǔ)上，從建立個人專屬知識體系、建立開放式學(xué)習(xí)體系、突破傳統(tǒng)教學(xué)方式、建立應(yīng)用式學(xué)習(xí)體系、豐富多元化教學(xué)資源、建立交叉學(xué)科體系等方面深入探討了“互聯(lián)網(wǎng)+”土木工程類課程教學(xué)改革的方法，以不斷提升高校教師的教學(xué)能力和綜合素質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】土木工程;網(wǎng)絡(luò)教學(xué);教學(xué)改革

一、土木工程專業(yè)概述

土木工程涉及工業(yè)民用建筑結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)與城市道路等市政結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論和方法、土木工程施工技術(shù)與組織管理等方面［1］。主要培養(yǎng)掌握土木工程基本理論和基本知識，在土木工程設(shè)計、施工與工程管理、科學(xué)研究等方面具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的工程型、應(yīng)用型高級土木工程技術(shù)人才。隨著5G、AI、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等新技術(shù)的不斷應(yīng)用，新時代的土木工程專業(yè)將利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)，融合智能設(shè)計、施工、BIM維護(hù)，建立建筑全生命期大數(shù)據(jù)，利用人工智能技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與可視化成為今后智慧建筑以及土木工程專業(yè)發(fā)展的新方向［2］。因此，土木工程專業(yè)課程教學(xué)應(yīng)不僅培養(yǎng)學(xué)生成為創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的工程型、應(yīng)用型技術(shù)人才，更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生成為集現(xiàn)代的計算機(jī)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、傳感、信號處理、實時數(shù)據(jù)傳輸與管理、軟件開發(fā)、結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)、智能控制器等為一體的多學(xué)科相互交叉的復(fù)合型人才。

二、互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)存在的優(yōu)勢和不足

2020年在全球病毒影響下衍生出大量互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)實踐，“互聯(lián)網(wǎng)+”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為未來高等教育發(fā)展新方向，在以下幾個方面具有一定優(yōu)勢，一是豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)素材，打破了傳統(tǒng)的教育壁壘，學(xué)生們足不出戶就可以聽清華北大名師、教授的課程，接觸到更好的教育資源，為全民提供了基礎(chǔ)學(xué)習(xí)平臺;二是在線課程可以反復(fù)多次觀看，彌補(bǔ)了課堂教學(xué)有限的不足，有利于解決知識盲點［3］。但是作為網(wǎng)絡(luò)課程深度使用者的高校教師、學(xué)生本人和家長而言，對網(wǎng)絡(luò)課程的評價卻毀譽(yù)參半，總結(jié)大體存在以下幾點問題。

(一)缺乏交流情境。教師對于網(wǎng)絡(luò)教育平臺軟件操作熟練，抑或受到網(wǎng)絡(luò)平臺交流設(shè)計限制，網(wǎng)絡(luò)課程過程中有效互動受限，教師無法第一時間從學(xué)生處得到反饋。

(二)硬件與軟件設(shè)施的制約。受到網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件設(shè)施的限制，教師和學(xué)生在授課、聽課過程中常常被打斷，特別是網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋不發(fā)達(dá)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)卡頓嚴(yán)重。

(三)學(xué)生自控力不足。學(xué)生在無教師家長監(jiān)督的環(huán)境下上課，由于缺少學(xué)習(xí)氛圍和同學(xué)之間的信息交互，往往造成學(xué)習(xí)效率低;缺少學(xué)習(xí)動力和目標(biāo);同時缺少課后鞏固復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，無法了解學(xué)習(xí)層次，缺少明確定位。

三、網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革建議

如何合理設(shè)計網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)容和形式以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生們積極參與網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)，是決定網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)效果的關(guān)鍵，這也對教師的信息化素養(yǎng)提出了較高要求。青年教師需具備較強(qiáng)的信息搜集和整合能力、視頻剪輯和文字編輯能力以及教育心理學(xué)等方面的知識，從課程設(shè)計到講授到反饋應(yīng)符合網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)置以及當(dāng)代“后浪”們的喜好，兼具趣味性、觀賞性和學(xué)習(xí)性，充分調(diào)動學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，擬從以下幾個方面針對網(wǎng)絡(luò)土木工程專業(yè)課教學(xué)提出建議。

(一)建立個人專屬知識體系。傳統(tǒng)的土木工程具有較多專業(yè)，例如城市地下空間工程、土木工程、建筑工程技術(shù)、道路橋梁與渡河工程、市政工程、工程管理，工程造價等，同時土木專業(yè)課程量較大、具有多學(xué)科性，包含自然科學(xué)類學(xué)科以及工程技術(shù)類學(xué)科，將力學(xué)、材料科學(xué)、物理化學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、管理科學(xué)等融合在一起。因此，僅依靠教師通過專業(yè)課程將大體量的知識傳遞給學(xué)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，傳統(tǒng)的教學(xué)和課堂環(huán)境很難實現(xiàn)為每個學(xué)生構(gòu)建適合個體的專業(yè)知識體系和深度學(xué)習(xí)過程。因此，引導(dǎo)學(xué)生自我學(xué)習(xí)，構(gòu)建適合自己的學(xué)習(xí)知識體系，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，比接受統(tǒng)一概括性知識體系具有優(yōu)越性。

(二)建立開放式學(xué)習(xí)體系。國外教育學(xué)家MartinH．［4］提出建立小組學(xué)習(xí)體系，讓參與小組學(xué)習(xí)的同學(xué)們在共享知識和多元化學(xué)習(xí)的環(huán)境下，積極合作、討論問題、辯論問題、解決問題、得出結(jié)論的方式深度學(xué)習(xí)，使得學(xué)生們真正參與其中。這種開放式學(xué)習(xí)的方式，能夠有效地提升學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性。教師從課堂知識教授者轉(zhuǎn)變成學(xué)習(xí)團(tuán)隊的組織者、引導(dǎo)者。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中應(yīng)借鑒此類課程的教學(xué)模式，通過設(shè)定課程內(nèi)容，達(dá)到促進(jìn)學(xué)生們自主深入學(xué)習(xí)的目的。開放式學(xué)習(xí)可以以微信、學(xué)習(xí)通、QQ群等網(wǎng)絡(luò)工具作為載體，將小范圍的小組式學(xué)習(xí)擴(kuò)展到社群化學(xué)習(xí)。

(三)突破傳統(tǒng)教學(xué)方式。傳統(tǒng)的教育方式效率低下，課堂上教授的內(nèi)容不能指導(dǎo)今后的工作學(xué)習(xí)，存在嚴(yán)重的脫節(jié)現(xiàn)象，也不能激發(fā)工科學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新的能力，因此，采用新的教學(xué)方法進(jìn)行授課成為了今后教學(xué)改革的關(guān)鍵方面。未來的教學(xué)模式應(yīng)該是啟發(fā)式、參與式、合作式、個性式的。因此，應(yīng)該打破傳統(tǒng)聽講－作業(yè)－考試的模式，同時教師應(yīng)該大膽嘗試不使用PowerPoint演示的授課形式，作業(yè)上也不僅僅以書面文字形式，而是轉(zhuǎn)變?yōu)橛懻撌?、分享式?a href="http://m.bjhyfc.net/lunwen/dyjylw/tmgcjxlw/202105/819620.html" target="_blank">探究式的作業(yè)演示形式。轉(zhuǎn)變設(shè)置作業(yè)的目的是要得到預(yù)先確定的“正確”答案，而是要關(guān)注一個學(xué)習(xí)過程、建立一個跨學(xué)科的學(xué)習(xí)體系。學(xué)生可以自由選擇自己的最終演示模式如文化、信息、藝術(shù)等多元素結(jié)合的方式如海報、繪畫、樂高玩具建立模型、視頻動畫、電影、音樂、計算機(jī)建模、演講、戲劇等，對他們的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行可視化展示。

(四)建立應(yīng)用式學(xué)習(xí)體系。土木工程是一門與工程實踐緊密結(jié)合的課程，通過設(shè)置開放式問題，例如結(jié)合所學(xué)知識，描述一下智慧城市今后的發(fā)展方向，讓學(xué)生們能夠結(jié)合土木工程、通訊電子工程、材料工程等方面了解目前國家相關(guān)政策方針，熱點方向的戰(zhàn)略方針，以及前沿?zé)狳c問題和研究方向。例如“火神山”“雷神山”醫(yī)院的修建再一次展示了被網(wǎng)友門戲稱為“基建狂魔”的中國速度，作為土木專業(yè)的學(xué)生是否可以從建筑結(jié)構(gòu)、給水排水、暖通空調(diào)、電氣及施工等角度來分別看火神山醫(yī)院建設(shè)過程中有哪些要點、難點及亮點。港珠澳大橋全程設(shè)計過程中如何采用減隔震技術(shù)，有效解決港珠澳大橋設(shè)計過程中的難題。使學(xué)生們在課堂學(xué)習(xí)的知識能夠有效指導(dǎo)生產(chǎn)生活實際工程，真正做到學(xué)以致用。此外，鼓勵學(xué)生們參與寒暑期的公司實習(xí)，提前了解企業(yè)的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、人才需求，并以此為基礎(chǔ)，不斷提升自己的能力范圍，努力符合企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵學(xué)生們參與交叉領(lǐng)域的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，以及跨領(lǐng)域跨專業(yè)企業(yè)實習(xí)，讓學(xué)生們有機(jī)會接觸到新的工作領(lǐng)域，豐富自己的擇業(yè)與社會經(jīng)驗。

(五)豐富多元化教學(xué)資源。目前土木工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)主要包含教育部國家精品在線開放課程(40余門);世界頂尖高校如麻省理工(MIT)、加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)，荷蘭代爾夫特大學(xué)(TUdelft)等在線網(wǎng)絡(luò)課程;中國大學(xué)MOOC、可汗學(xué)院、TED演講、國內(nèi)外紀(jì)錄片如《世界偉大工程巡禮》《大國重器》《超級工程》《美國城市設(shè)施大調(diào)查》《大師(紀(jì)實)李國豪》等為學(xué)生們提供了豐富的學(xué)習(xí)資源。參考國外教學(xué)中教授給學(xué)生們必讀書清單的模式，青年教師可以將值得學(xué)習(xí)的國外優(yōu)秀課程進(jìn)行目錄整理，使學(xué)生們在生活中隨時隨地，通過手機(jī)、平板電腦等移動設(shè)備進(jìn)行“碎片化”學(xué)習(xí)，讓學(xué)生們體會到隨時接受新知識的快樂學(xué)習(xí)體驗。

(六)建立交叉學(xué)科體系。隨著單一學(xué)科已經(jīng)不能解決復(fù)雜的科學(xué)問題，學(xué)科邊界逐漸模糊化，從而衍生出不同學(xué)科的融合和交叉，構(gòu)建更為科學(xué)的學(xué)科發(fā)展體系［5］。土木工程專業(yè)作為交叉應(yīng)用型專業(yè)更應(yīng)該鼓勵學(xué)生們學(xué)習(xí)基礎(chǔ)交叉學(xué)科方面的知識如信號采集與處理、無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)、計算機(jī)圖像處理與檢測技術(shù)、新材料制備與應(yīng)用、環(huán)境治理等。由于大多數(shù)自然科學(xué)和工程技術(shù)學(xué)科需要投入大量的時間和經(jīng)歷，因此對高校教師提出了新的要求和挑戰(zhàn)，需要專業(yè)教師始終不斷擴(kuò)展知識的廣度和寬度，提升學(xué)術(shù)敏銳性。學(xué)生們可以在學(xué)習(xí)過程中逐漸制定符合自己職業(yè)規(guī)劃的知識體系，在與不同學(xué)院專業(yè)的教師和同學(xué)們的交流過程中，“學(xué)科專業(yè)知識”在不同學(xué)科間流動起來，展現(xiàn)出通識學(xué)科的魅力。

四、結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)下的土木工程教學(xué)還處于探索、實踐、優(yōu)化階段，青年教師們應(yīng)該以新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，堅持知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合，在教學(xué)中始終貫徹工程應(yīng)用和創(chuàng)新意識兩種理念，善于挖掘自身優(yōu)勢，通過分析網(wǎng)絡(luò)優(yōu)秀精品課程內(nèi)容設(shè)置、知識梳理方法、與多媒體的結(jié)合途徑以及國內(nèi)外優(yōu)秀名師的授課方式方法，結(jié)合學(xué)生們的反饋意見，不斷優(yōu)化自己整合網(wǎng)絡(luò)信息資源的能力，不斷提升自己信息化教學(xué)的能力;在破除傳統(tǒng)教學(xué)思維模式的基礎(chǔ)上，摸索出一條適合新時代中國高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展道路。

作者:遲琳 單位:上海理工大學(xué)環(huán)境與建筑學(xué)院