網絡環境下土木工程課程教學改革探討

沙莎

（三江學院 土木工程學院，江蘇 南京）

土木工程專業具備較強的實踐性和綜合性，專業的教學質量對學生的就業和后期發展具有十分重要的影響。為了提高教學質量、適應現代社會發展需求，針對土木工程專業進行教學改革是十分必要的[1]。在科技的多年發展過程中，網絡已經成為人們生活過程中必不可少的內容，針對這種情況，充分利用網絡的便利性進行教學改革是符合時代發展要求的。土木工程專業是一個注重實踐能力培養的專業，自從教育部實施卓越工程師培養計劃以來，我國的高校已經逐漸重視土木工程實踐教學的改革，涵蓋實驗、認識實習、生產實習、課程設計以及畢業設計等多個環節，并取得了一定的成績，在一定程度上提高了畢業生的綜合素質，但與用人單位的人才需求之間仍然存在一定的差距。在網絡飛速發展的環境下，土木工程專業課程進行教學改革是十分必要的。

一 網絡課程構建

學校網絡課程構建既可以已有的網絡教育平臺，也可以根據自身需求，獨立開發網絡教育平臺。網絡課程的主要內容可以包括課程概況、發展歷程、課程特色、師資力量、教學目標及要求。學生網絡課程的學習可首先通過了解課程的初步內容，形成自己的學習思路。此外，網絡課程構建也需要實現在線學習、測評、溝通以及資源共享等功能。

（一） 在線學習

在線學習的基本內容為土木工程專業的課本知識，網絡課程需提供與課本內容相配套的講授視頻和相關資料（講義、教案、網絡教材等），針對一些實驗課程，如材料抗壓、抗剪強度試驗等，可上傳實際操作視頻。網絡平臺搭建，課程內容與教師課堂講述內容基本一致，試驗教學也如同現場教學一般，但是通過網絡課程，學生可反復學習，理解內容，提供了學生學習的積極性。

（二） 在線測評

網絡課程在線測評模塊的主要內容是每一個章節的課后練習題。對于學生來講，學習完一部分內容后，通過習題的練習可加強其對所學知識的理解，同時，測評也是學生對自身知識掌握程度的一個檢測；對于教師來說，可通過學生的測評成果，了解學生的學習進度、學習效果，可及時了解每一個學生的學習效果。

（三） 在線溝通

不論是現場教學還是網絡教學，老師與學生、學生與學生之間的溝通是十分重要的。因此，網絡教學課程的搭建需要具備在線溝通功能。通過構建學習交流論壇、問題答疑和在線交流功能，可實現學生與學生之間學習心得的溝通和老師對學生的答疑解惑。在線溝通功能的實現可避免學生因為某個疑問而產生畏難情緒，便捷、快速的答疑解惑可提高學生學習的自信心，避免學生因為學習難而放棄學習。根據學生論壇的疑難問題反映，也有利于老師對學生學習上存在的問題進行總結，改善教學內容，因材施教[2]。

（四） 相關資源

土木工程專業是一個十分重視經驗總結的專業。學生在學習過程中需要收集大量的資料，因此，通過搭建資源共享平臺，可為學生專業學習的同時，能有更多的知識學習。共享的資料可以包括：規范、已有的課程設計、畢業論文（設計）、工程案例、注冊考試相關資料、工程現場的各種圖片、視頻資料等。作為一名工程師，對專業規范的熟悉是十分重要的，在校期間對各種規范的學習有利于縮短學生在畢業后實際操作的時間，對學生在工作單位的發展是十分重要的；工程案例的總結，諸如施工事故，通過圖片、視頻資料可加深學生對該工程的理解，加深印象；注冊證書對土木工程專業人員的發展有重要的促進作用，在學期間提前了解注冊考試內容，后對其執業證書的考取有較大的益處。通過收集各種資源，有利于加深學生對土木工程專業的認知。

二 土木工程專業網絡課程教學改革

（一） 網絡教學平臺教學改革

1.目標驅策法。網絡教學與傳統的課堂教學之間既有相同點又有不同點。兩者的教學目標是一致的，不論是老師講課還是學生課后自學，均是以學生學習知識、掌握知識為基本目的，以實現學生對所學知識的應用、創新為最終目的[3]。因此，在網絡課程學習之前，老師可對學生提出最終的學習目的，根據目標驅動學生學習中的積極性、目的性。學生學習以既有目標為最終目的，圍繞這一目的進行自主學習，可避免學生在網絡課程豐富的資源里摸不清學習的方向，浪費了大量的時間，但是沒有取得良好的學習效果。學生學習效果的檢測有多種方法，諸如：課程隨時提問、課堂（課后）練習、課程考試等。

2.案例教學法。土木工程專業十分重視經驗總結，因此，在傳統課堂教學中經常使用案例教學法，因此，在網絡課程教學過程中也不能忽視對案例的教學。土木工程專業的課程設計、畢業論文（設計）以及各項工程建設均為良好的案例，通過案例教學，可加深學生對書本知識的理解，也可向學生展示所學知識在實際工程中的應用，避免了學生直面各種公式所產生的枯燥乏味的感覺，有利于提高學生學習的主觀能動性。

3.實踐教學法。土木工程專業已有的資源已經包括了工程現場的施工圖像、影像資料，學生可通過相關資料了解到梁、柱、板等的鋼筋形式、數量、布置、搭接方法，根據視頻可以了解到建筑的施工過程。同時，各類材料的檢驗、檢測方法，梁、柱的抗彎、抗壓、抗剪強度試驗均可以通過視頻加以教學，通過視頻教學降低了學生的學習成本，利用網絡教育平臺，學生通過視頻即可了解實際操作過程，學習效率可以有效提升[4]。

4.互動教學法。利用網絡課程教學主要是想提倡學生充分發揮自己的自主學習能力，可以主動學習，但并不意味著完全依靠學生的自律性，老師仍然需要發揮其引導作用，指引學生在網絡資源中的學習方向[5]。學生學習過程中，極易被工程安全的精彩內容所吸引，而忽視對問題本身的思考。因此，教師對學生學習進度、學習目標的推動是必不可少的。學生在學習過程中難免會遇到自己無法解決的問題，此時，便需要老師利用網絡平臺的在線溝通能力和學生進行溝通，答疑解惑。

（二） 網絡課程推廣注意事項

1.學生計算機應用能力培養。在已經進行的網絡教學中發現，部分學生在完成老師布置的學習目標的過程中感覺難度較大，根據調查，其主要原因是學生的計算機知識和應用能力不足，在網絡課程平臺的使用上具有一定的困難。因此，完全推廣網絡課程之前，應當培養學生的計算機應用能力。首先是對常用的Microsoft Office套件中的Word、Excel、PPT等常用功能的熟悉。學生的文字輸入速度、準確率對在線交流、在線考試等結果均有一定程度的影響，從而影響到網絡課程教學的最終效果；土木工程專業在實際工作過程中是離不開一些繪圖、計算軟件的使用，土木工程專業的學生需要掌握CAD、天正建筑、PKPM甚至是數值模擬軟件；學生需要掌握資源搜索、辨別的技術，網絡上的數據較為繁雜，利用好網絡資源可促進學生的學習效果，利用不好則會在資源搜索過程中浪費大量的時間，不利于教學進度的把控[6]。

2.教師運用網絡教學能力提高。授課水平、工程經驗豐富老師往往可以在課堂教學中取得良好的效果，但并不意味著其能在網絡教學中取得同樣的效果。老師如若要勝任網絡教學必須熟悉網絡環境、網絡教學課程平臺和網絡教學的特點。老師需要熟練掌握在網絡平臺中發布公告、布置任務、批改作業、更新資源等基礎功能。只有不斷提高老師網絡教學能力，才能推廣網絡課程應用。

3.學生的研究性學習能力培養。網絡教學平臺為學生提供了良好的網上圖書館，對于學生查閱專業資料是極其便利的。老師也可根據專業需要為學生布置教學計劃外的任務，讓學生利用網絡資源，通過不斷收集資料，完成課題任務，從而提高了學生分析問題、收集資料、解決問題的能力，也可提高學生的知識廣度。學生在課題中的參與感強，可激發學生的鉆研精神，提高創新意識。充分利用網絡資源，挖掘學生研究能力，培養科研素養。

4.學習目標與能力結合。使用學習目標驅使學生自主學習是網絡教學的方法之一。老師在布置學習目標是，應當注意學習目標與學生能力的有機結合，目標下達不能脫離學生的學習能力，目標驅測力度需考慮學生的實際情況，指引學生的學習方面，避免學生在繁雜的網絡資源里丟失方向感，產生厭學情緒。學生在學習中體驗快樂，找到自信，才能有事半功倍的效果。

5.傳統教學和網絡教學結合。網絡技術的快速發展為網絡課程搭建提供了可能，但網絡課程教學并不意味著與傳統課堂教學割裂，兩者是應當有機結合的。老師在授課的過程中，可以增加對多媒體的使用，采用網絡教學方式。但是，一些公式推導、邏輯思考等方面的知識，如：結構力學、材料力學等課程則更適合課堂講授。但是一些了解性質的課程、展示內容較多的課程則更適宜網絡教學，諸如施工過程、結構構造處理等內容，可通過網絡平臺的圖片、視頻內容加以教學，對學生的吸引力也較大。傳統課堂教學與網絡教學各有優勢，兩者都是為了學生的學習成績，因此，兩種方式應該是有機結合的，共同促進學生成長[7]。

三 基于云模型在線課程質量評價

在線課程是網絡教學的重要組成部分，其質量對整個網絡教學效果具有較大的影響。因此，合理評價在線課程質量是十分必要的。

（一） 評價指標體系建立

1.評價指標選取。針對網絡課程質量的評價已經取得了較為豐碩的成果。國外Wales Bangor University《A Framework for Pedagogical Eval-uation of Virtual Learning》、Royal University of Canada大學《Quality framework of online course》、American Association for training and development （ASTD）《Certification standards for online learning》針對網絡課程質量分析評價已經取得了較為成熟的成果。國內也形成了一些規范《網絡課程評價規范》（CELTS-22.1）和標準《國家網絡教育精品課程評價標準》。綜合現有研究成果，從6個方面選取16個評價指標。見表1。

表1 評價指標選取

2.權重確定。

（1）Roughset理論優化層次分析法。上世紀70年代Satty[1]首先提出層次分析法，經過幾十年的發展，AHP在各行業不同層次指標權重的確定中得到了全面的發展。該方法簡便，但受主觀因素影響較大，存在一定誤差。因此，使用Roughset理論[2]進行改進，獲取更加客觀的權重評價結果。

具體的計算方法如下：

式中：yji為各指標區值，p為指標總數。使用式（3）（4）求出各指標權重。

（3）評價方法。設Roughset理論改進AHP法的權重為wi"，熵值法的權重為wi",設兩種方法獲取的權重滿足距離函數為d(wi"，wi")，其表達式為：

表2 評價指標權重

（二） 云模型

李德毅[5]在1995年提出了云模型的概念。在云參數（Ex，En，He）求解公式如下：

式中：Bmax，Bmin分別為某等級標準的最大和最小邊界；k為常數。如表3所示。

表3 云模型的數字特征

（三） 評價云模型指標的生成

使用云模型確定參數Ex，En，He，使用云發生器對選取的指標生成云模型。

計算某一評價數據x0隸屬于某等級的確定度，結合該指標的組合權重，獲取綜合確定度U。

式中：iδ為確定度，zω為評價指標組合權重，根據綜合確定度值，課程質量等級L的判別模型為：

四 結語

土木工程專業對實踐能力要求較高，計算機網絡技術的發展，對土木工程專業教學模式有較大的影響，網絡教學成為可能。針對土木工程專業特點，利用網絡平臺可提供大量的工程實例供學生學習，提高學生對所學知識的理解程度；但同時，教師應當充分發揮其引導作用，為學生在知識的海洋內尋找方向，做學生的領路人，讓學生學會查找資料、分析問題、解決問題，培養學生的綜合能力。網絡教學與傳統課堂教學應當有機結合，提高學生的綜合素質。網絡課程質量是網絡教學的重要組成部分，提出采用組合賦權-云模型方法對網絡課程質量進行評價，從而促進網絡教學的發展。