網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與虛擬仿真協(xié)同應(yīng)用研究

1、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與虛擬仿真協(xié)同應(yīng)用研究 摘要隨著教育信息化的日益普及，信息技術(shù)逐漸改變了大學(xué)的實(shí)踐教學(xué)模式。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和虛擬仿真技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用為工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)提供了項(xiàng)目全過程管理的建造情境，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，提升實(shí)踐教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。 關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)；虛擬仿真；實(shí)踐教學(xué) 隨著信息技術(shù)的日新月異和大學(xué)教學(xué)理念的更新，教育信息化成為高校教學(xué)改革的重要手段，信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)作為一種新的教學(xué)媒體資源改變了大學(xué)的教學(xué)模式，虛擬仿真技術(shù)憑借直觀性、可操作性、可重復(fù)性的優(yōu)勢(shì)為實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)開辟了新的路徑。工程管理作為一門實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的交叉學(xué)科專業(yè)，融合

2、了工程、經(jīng)濟(jì)、管理、法律等多學(xué)科知識(shí)，其人才培養(yǎng)不僅要求具備較強(qiáng)的土木工程技術(shù)和管理的基本理論和方法，還強(qiáng)調(diào)實(shí)踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，要求具備項(xiàng)目全過程管理中的資源整合能力和系統(tǒng)性思維能力。近年來虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是依托多媒體網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，使得學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作。這種以虛擬仿真的方式傳授知識(shí)的教學(xué)方式，可以使學(xué)生在開放、自主、交互的虛擬環(huán)境中進(jìn)行安全、經(jīng)濟(jì)可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐模擬操作。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)作為實(shí)踐教學(xué)的有益補(bǔ)充，可以借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)隨時(shí)向?qū)W生開放，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，提高教學(xué)

3、效果。 一、工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的困境 工程管理專業(yè)雖然是交叉學(xué)科專業(yè)，但依托行業(yè)背景明確，具有過程性、應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，工程、經(jīng)濟(jì)、管理、法律等學(xué)科平臺(tái)教學(xué)內(nèi)容互相銜接、協(xié)同配合，實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施由于安全性、場(chǎng)地、教學(xué)資源配置等問題，實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等活動(dòng)難以有效開展，不能充分滿足工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的需要。（一）缺乏系統(tǒng)性認(rèn)知。由于工程項(xiàng)目的建設(shè)過程無法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)復(fù)制，而實(shí)際工地現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)也只能是對(duì)某些工序有感官認(rèn)識(shí)，短期實(shí)習(xí)也難以跟蹤分部分項(xiàng)工程或單位工程的完整施工過程，更談不上對(duì)工程項(xiàng)目建造實(shí)施全過程管理的全面認(rèn)知，實(shí)踐教學(xué)效果欠佳，最終使得實(shí)習(xí)流于形式。而且同類型工程項(xiàng)目隨著社會(huì)需求

4、的發(fā)展，專業(yè)技術(shù)融合使得工程復(fù)雜性增加，各個(gè)工程的規(guī)模、進(jìn)度、管理模式差異顯著，無論是實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐，都無法在短期內(nèi)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)眾多的類型和不同專業(yè)的實(shí)踐知識(shí)。這就使得學(xué)生對(duì)完整工程認(rèn)識(shí)不夠深入、工程全局意識(shí)不強(qiáng)、動(dòng)手能力較差，影響了學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。（二）缺乏綜合協(xié)同體驗(yàn)。工程項(xiàng)目建設(shè)既是業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方、施工方、供應(yīng)商、咨詢方及相關(guān)政府職能部門等多部門互相協(xié)作的結(jié)果，又受到人材機(jī)、方法技術(shù)和環(huán)境等多因素的綜合制約，現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)置的各環(huán)節(jié)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容僅涉及全過程管理的部分環(huán)節(jié)，考察知識(shí)點(diǎn)單一，并不能將工程管理專業(yè)的四個(gè)平臺(tái)教學(xué)內(nèi)容全面整合，與工程實(shí)際對(duì)接，學(xué)生無法體

5、驗(yàn)協(xié)同合作的情境。同時(shí)，工程項(xiàng)目建設(shè)的“一次性”特點(diǎn)決定了建設(shè)過程必須遵照規(guī)范執(zhí)行，學(xué)生極少能體驗(yàn)建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)，不利于學(xué)生對(duì)全過程管理知識(shí)的綜合應(yīng)用探究。在此情形下，虛擬仿真BIM技術(shù)中的三維建筑模型、虛擬建造、漫游檢查等通過人機(jī)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)建設(shè)場(chǎng)景的創(chuàng)建和控制功能，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中產(chǎn)生直觀性、逼真性和沉浸感，為工程管理專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)提供了更為實(shí)際的工作環(huán)境，更好地達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的效果，促進(jìn)工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)技術(shù)、方法、手段和管理的創(chuàng)新，全面提升專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。 二、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與虛擬仿真在工程管理實(shí)踐教學(xué)中的協(xié)同應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的基本思想是以學(xué)生為主，教師為輔。教師將教學(xué)有關(guān)資料放在平臺(tái)

6、上，學(xué)生通過這些資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)生不再被動(dòng)地接受知識(shí)，而是在教師的引導(dǎo)與啟發(fā)中形成學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建知識(shí)。但網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的教學(xué)資源整合力度不足，一些與專業(yè)性密切相關(guān)的教學(xué)資源，如課件、素材等學(xué)習(xí)資料是教師從網(wǎng)上搜集整理的，缺乏及時(shí)性和系統(tǒng)性。而虛擬仿真技術(shù)能夠真實(shí)地呈現(xiàn)建造實(shí)施的全過程，將理論教學(xué)轉(zhuǎn)化為身臨其境的可視項(xiàng)目，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的教學(xué)資源可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上共享，實(shí)現(xiàn)與工程管理核心課程、專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容融會(huì)貫通。（一）改善教學(xué)方式，提高學(xué)生對(duì)實(shí)際工程的全過程認(rèn)知。虛擬仿真系統(tǒng)以實(shí)際工程項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)為依托，在三維場(chǎng)景下直觀展現(xiàn)全過程管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，如技術(shù)規(guī)范、安全交底、技術(shù)交底、工程圖紙

7、、工作記錄、項(xiàng)目進(jìn)程、機(jī)械臺(tái)班準(zhǔn)備、技術(shù)分析等多種知識(shí)情境，將工程管理專業(yè)各門課程教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)融合，使學(xué)生熟悉項(xiàng)目施工過程，明確設(shè)計(jì)施工的整體構(gòu)思，較為系統(tǒng)、全面地展示了專業(yè)知識(shí)體系，既豐富了教學(xué)內(nèi)容和手段，又增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和感性認(rèn)識(shí)，在專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能之間建立了有效聯(lián)系。在視頻互動(dòng)平臺(tái)可以音頻互通、直播、錄播和點(diǎn)播，實(shí)現(xiàn)資源采集和共享，其中課堂直錄播系統(tǒng)軟件將教師授課的視頻畫面和多媒體課件同時(shí)錄制下來并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，便于學(xué)生課后的重復(fù)觀看，提升了知識(shí)內(nèi)化和課程的教學(xué)效果。（二）改善學(xué)習(xí)方式和方法，促進(jìn)課堂教學(xué)改革。實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)是教師少講，學(xué)生多做，老師的主要任務(wù)是安排實(shí)踐任務(wù)，提

8、示實(shí)施過程中的難點(diǎn)、重點(diǎn)知識(shí)，大部分時(shí)間是學(xué)生獨(dú)立或團(tuán)隊(duì)完成任務(wù)，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力；另外，由于課堂教學(xué)時(shí)間有限，課堂上未能及時(shí)完成的實(shí)踐任務(wù)必須在課下完成。因此，可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)提供課程教學(xué)資源，構(gòu)建在線學(xué)習(xí)環(huán)境。虛擬仿真技術(shù)作為專業(yè)相關(guān)課程和實(shí)踐教學(xué)的完善與補(bǔ)充，以實(shí)際項(xiàng)目為案例，展示建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工過程、造價(jià)成本計(jì)算、碰撞檢查等綜合信息，是對(duì)多門課程知識(shí)的綜合應(yīng)用。作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的教學(xué)資源的有益補(bǔ)充，在教學(xué)中以三維模型為輔助教學(xué)手段，采用三維演示的方法來增強(qiáng)學(xué)生的空間感性認(rèn)識(shí)，如工程制圖、房屋建筑學(xué)、建筑設(shè)備等課程通過三維模型讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各種構(gòu)部件及內(nèi)部構(gòu)造

9、布置情況，掌握相關(guān)構(gòu)造知識(shí)，讓學(xué)生自主通過仿真軟件完成實(shí)體樓房的建模任務(wù)，提高學(xué)生空間認(rèn)識(shí)的能力，進(jìn)而提高教學(xué)效果。（三）課程教學(xué)內(nèi)容融合，實(shí)現(xiàn)各平臺(tái)專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)化。工程管理專業(yè)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理和法律類課程各任課教師互為獨(dú)立，課程內(nèi)容自成體系，無法實(shí)現(xiàn)各門課程教學(xué)內(nèi)容的邏輯銜接，不能充分發(fā)揮集聚效應(yīng)。如工程結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備、土木施工技術(shù)、工程計(jì)價(jià)與計(jì)量和工程項(xiàng)目管理等課程的內(nèi)容本是相互內(nèi)嵌、相互遞進(jìn)的，但由于這些課程的教學(xué)授課缺乏一個(gè)共享的平臺(tái)或統(tǒng)籌，導(dǎo)致學(xué)生感覺所學(xué)知識(shí)缺乏系統(tǒng)性和融合性，對(duì)這些專業(yè)核心課程不能做到融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用，教學(xué)效果不甚理想。 參考文獻(xiàn) 1黃坪,鄧峰美,馮軍,等.利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)促進(jìn)本科教學(xué)J.重慶醫(yī)學(xué),2016(19):2720-2722. 2王衛(wèi)國(guó).虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)思考與建議J.實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2013(12):5-8. 3陳殿兵,楊新曉.指向核心素養(yǎng)發(fā)展的課堂教學(xué)模式研究J.黑龍江高教研究,2017(6):169-173. 4薛調(diào).網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的發(fā)展定位及服務(wù)設(shè)計(jì)J.圖書館工作與研究,2