基于虛擬仿真技術的翻轉課堂在土木工程專業教學中的應用研究

周宇 張忠武 張德秋 孫鵬

摘要：隨著時代不斷發展，大數據與多媒體技術的創新促使教學方法得到優化，靈活運用先進的技術來構建優質課堂，以提升課堂教學質量與時效性。虛擬仿真技術是現階段教學中常見的技術，與翻轉課堂相結合，突破傳統教育的局限性，基于此，本文從基于虛擬仿真技術的翻轉課堂在土木工程專業教學中的應用優勢入手，深入開展分析，探索出全新的教學策略，以供參考。

關鍵詞：虛擬仿真技術;翻轉課堂;土木工程專業

引言：

教育的改革促使現階段的土木工程專業教學逐漸受到重視，轉變了傳統的教學理念與模式，靈活運用先進的虛擬仿真技術開展優化，構建全新的課堂，以提升教學效率。通過以虛擬仿真技術為基礎融合翻轉課堂模式，突破傳統教育模式的局限性，為學生加入新元素開展教學，轉換專業的知識內容，提升學生的學習主動性，滿足實際需求。

一、基于虛擬仿真技術的翻轉課堂在土木工程專業教學中的應用優勢

虛擬仿真技術（Virtual?Simulation?Technology）是指現階段一個虛擬系統模擬另一個真實系統的技術，以互聯網為基礎，通過仿真技術與虛擬現實技術相結合，構建可實現的真實場景，呈現出明顯的統一性與完整性，對虛擬環境進行集成控制。翻轉課堂教學模式（Flipped?Classroom?Mode）是以傳統課堂為主開展的新型課堂，注重學生與教師的互動，改變課堂模式，通過與虛擬仿真技術相結合，可以從根本上提升專業學生的學習興趣，積極主動的參與學習，養成良好的學習習慣，提升學習效率。將其應用在土木工程專業中，可以促使整體的教學體系優化，如“三三三”試驗體系，幫助學生進行工程分析，根據試驗來檢驗理論，做好項目分類，同時將土木工程專業的計算公式與設計理論轉化，形成有趣的知識內容，幫助學生加深對知識的理解，提升整體的教學質量。與此同時，該教學模式的應用還呈現出明顯的趣味性、精簡性、針對性以及傳播性，降低土木工程專業知識的難度，培養學生解決問題的能力，注重教學實訓[1]。

二、基于虛擬仿真技術的翻轉課堂在土木工程專業教學中的應用策略

（一）積極打造專業的教師隊伍

教育的不斷發展促使教學模式發生明顯的轉變，進而對教師提出全新的要求，需要其具備較強的綜合素養水平與信息技術能力，可以掌握先進的教學技術，如虛擬仿真技術，可以靈活運用其技術輔助開展教學，激發出學生的學習興趣，以提升教學質量。可以積極打造專業的教師隊伍，提升其專業化水平，注重教師的綜合素養發展，以保證各項教學工作有序的開展。在基于虛擬仿真技術的翻轉課堂引入過程中，教師應掌握其技術的實質，根據土木工程專業特點進行教學，激發出學生的學習主動性，利用該技術開展教學實踐。教師應堅持學習，豐富自身的知識體系，提升專業技能水平，強化先進技術，可以運用其技術輔助將土木工程專業復雜的知識內容轉換為簡單的知識，幫助學生理解，提升學生的邏輯思維能力。通過教師的發展促使現階段的虛擬仿真技術的翻轉課堂得到廣泛的應用，深化教學體系，為各項工作的開展奠定良好的基礎[2]。

（二）加強教師與學生的在線交流

在基于虛擬仿真技術的翻轉課堂在土木工程專業教學中，應加強教師與學生的在線交流分析，明確教學重點，根據實際情況開展優化，打造全新的發展體系，為各項工作的開展奠定良好的基礎。例如，可以根據現階段學生實際情況引導學生進行自主學習，為學生構建教學情景，豐富學生的素養意識，利用基于虛擬仿真技術的翻轉課堂來講解專業知識，注重學生的興趣培養，豐富教學手段，以提升整體的教學質量。教師需要充分發揮出自身的優勢進行合理的監管，按照實際情況進行分析，引導學生主動自主學習，充分發揮出基于虛擬仿真技術的翻轉課堂優勢，提升學生的學習主動性。為學生搭建全新的發展平臺，制定全新的教學計劃，學生可以根據自身的實際情況相互交流，相互探討自身的學習情況，尤其是對于土木工程理論來說，實踐性與繁瑣性較強，學生需要花費較多的時間與精力學習，利用翻轉課堂的優勢來輔助學生學習，降低學習難度，提升整體的學習效果[3]。

（三）充分發揮出信息技術的優勢

教師可以根據現階段的土木工程專業實際情況開展優化，靈活運用先進的信息技術創新，完善現階段的發展模式，利用科學化的信息教學技術創新課堂，明確專業教學目標，針對性的開展完善，可以設置仿真的教學情景，將理論知識內容與情景相結合，降低知識難度，加強學生與教師的交流，完成教學任務。積極考慮現階段的教學現狀，利用基于虛擬仿真技術的翻轉課堂來進行學生的引導，調動學生自身的學習主動性，提升資源的共享效率。積極開展教學實踐，將土木工程知識內容與實踐相結合，如在翻轉課堂上進行實踐操作，為學生提供良好的實踐平臺，促使學生主動對理論進行驗證，完善現階段的發展模式，實現針對化教學。強化學生實踐互動，引導學生相互開展交流，分析現階段的教學邏輯，學生可以形成一對一、一對多、多對多模式，相互進行工程實踐，了解當前的實際情況，分析工程形式，提升學生的想象力，提升學生的綜合素養水平，為其以后的發展奠定良好的基礎[4]。

結論：

綜上所述，在當前的時代背景下，教育不斷的創新，促使現階段的教育理念發生明顯的轉變，因此教師應加強重視力度，從多個角度完善，優化現階段的發展理念，開展基于虛擬仿真技術的翻轉課堂設計，促使學生產生濃厚的學習興趣，靈活運用新技術輔助學習，提升自身的綜合素養水平，掌握知識內容。與此同時，教師應注重自身的職業發展，提升自身的綜合素養，注重教育的改革創新，加強整體的教學實踐，以培養綜合型素質人才。

參考文獻

[1]王淑嬌，王子龍.基于虛擬仿真技術和翻轉課堂的《單片機原理及應用》課程教學研究[J].農家參謀，2020，15（24）：166.

[2]湯麗霞，韋瑩慧，黃燕.“醫學檢驗虛擬仿真實訓”翻轉課堂教學模式探索[J].創新創業理論研究與實踐，2020，3（17）：131-132.

[3]宋斌，林木.虛擬仿真技術在《投資學》教學中的應用——翻轉課堂的角度[J].教育現代化，2018，5（10）：139-140+147.

[4]李雨昕，羅珊，楊茜.基于虛擬仿真技術的翻轉課堂在護理學基礎實驗教學中的應用[J].衛生職業教育，2017，35（08）：103-104.

[基金項目]佳木斯大學教育教學改革研究項目。課題名稱：應用型土木類本科教學基于虛擬仿真技術的翻轉課堂研究與實踐，（項目編號：2020JY1-06）