黃曉鑾,柯燁珍,何福云,黎文娥
(福建林業(yè)職業(yè)技術學院,福建 南平 353000)
對于《房屋建筑構造》這門課程,傳統(tǒng)的教學方式是教師課堂講授,學生被動地接受,采用的教學媒介多是黑板、PPT、粉筆等,導致學生的興趣度不高、吸收度差等現(xiàn)象。而隨著微課、MOOC、翻轉課堂等在線開放平臺的設立,為各大高職院校課程信息化建設提供了新思路。信息化建設是基于MOOC等在線開放平臺,將課內的知識延伸到課外,采用任務驅動教學法,以各項工作任務作為主線,摒棄了以往純粹的理論講授,加以替代的是多樣化的信息化的教學手段,使得枯燥的知識變得生動、具體,實現(xiàn)理實一體化教學模式。同時,還可以應用數(shù)據分析幫助教師分析統(tǒng)計學生在各類授課平臺學習的情況,如:學習播客視頻的次數(shù)及時長、參與課程討論的情況、提交課程作業(yè)的情況等,有針對性地指導學生學習,從而提高教學質量。因此,《房屋建筑構造》課程的信息化建設已經成為教學改革的主要內容,是必然趨勢。
第一,利用在線精品開放課程平臺建立《房屋建筑構造》課程信息資源庫,達到資源共享。
在現(xiàn)信息化時代,建立《房屋建筑構造》課程信息資源庫達到資源共享是必然趨勢。教師們可以利用在線精品開放課程平臺建立《房屋建筑構造》課程信息資源庫。例如上課的課件、預習的內容、每節(jié)課的作業(yè)、習題庫、測試等等。學生們可以通過自己的賬號密碼進行登入,完成教師們布置的課前、課中、課后的任務,留言自己的疑問。同時,教師可以在在線精品開放課程平臺上傳自己錄制的課程視頻,以便教學和學生們查看學習,及時補缺補漏。除此之外,教師們還可以利用在線精品開放課程平臺隨時隨地批改作業(yè),統(tǒng)計成績,及時回復學生問題,了解學生們學習情況,便于進行溝通;教師們可以在在線精品開放課程平臺互相交流,及時更新相關的內容,使資源庫更加豐富。
第二,利用信息化教學手段,建立房屋建筑構造課程信息化課堂,再現(xiàn)房屋構造場景。
在教學信息化課堂中,教師上課前利用數(shù)字化校園信息平臺CRP進行點名簽到,然后根據課程內容選擇信息化教學手段,如虛擬仿真技術、虛擬現(xiàn)實技術,再現(xiàn)房屋構造場景,幫助學生理解專業(yè)知識?!斗课萁ㄖ嬙臁氛n程主要介紹房屋建筑的構造做法,包含了房屋建筑地面以下的基礎、地面以上的墻體、樓板、屋頂、樓梯等等。這些構造的做法以傳統(tǒng)方式教學,很難幫助學生們理解知識點。如果利用信息化教學手段,例如虛擬仿真技術、虛擬現(xiàn)實技術不僅能很好地展現(xiàn)整個構造做法的場景,同時能夠調節(jié)上課氣氛,使學生們上課更加活躍。所以,在一節(jié)課45 min內,教師們在信息化教學課堂利用信息化手段把知識變得更加生動有趣,幫助學生更好地理解知識,增強學生學習興趣。同時,也使教師們教學更加輕松。
第三,利用教務網絡管理系統(tǒng)開展《房屋建筑構造》課程信息化教學評價。
教學評價是體現(xiàn)學習過程的最好手段。學生和教師們可以利用教務網絡管理系統(tǒng)進行期中和期末教學評價,這樣有助于管理層及時了解教師們的授課進度和授課質量,也可以及時掌握學生們學習情況,進而采取一定措施改進教學質量,增強學生專業(yè)知識。同時,教師們也可以通過這種反饋的方式了解到學生們對學習的需求,并及時地改進教學方式,有助于教學。
房屋建筑構造課程信息化改革方法還有很多,以上主要介紹在線精品開放課程平臺建立資源共享和利用信息化手段建立信息化課堂兩方面具體做法。
在線開放學習平臺是基于“學科教學”為單元,依靠知識體系作為結構長久的滾動建設教程,同時保證了學科資源實現(xiàn)累積與共享、教學過程的追蹤統(tǒng)計以及有助于教學評價的展開實施。本課程數(shù)字化資源建設采用學院的精品在線開放課程平臺,該課程網絡平臺為教師提供了強大的在線備課工具和施教環(huán)境,以及充分的師生互動功能,極大的擴寬了課程教學空間[1]?!斗课萁ㄖ嬙臁氛n程的教學設計依托于該平臺,教學模塊主要由以下幾部分組成:課程簡介、課程標準、授課計劃、多媒體課件、網絡資源、播客視頻、演示動畫、試卷作業(yè)、課程討論區(qū)、實習實訓內容等。該課程教學模塊的界面簡潔明了,方便教師通過該平臺設計教學模塊并對其進行有規(guī)劃地模塊化管理,也便于學生課前預習激發(fā)求知欲望、課后鞏固強化學習效果。
課前,教師將制作好的多媒體課件、微課視頻以及學習要點,上傳到《房屋建筑構造》精品在線開放課程平臺,且在平臺發(fā)布提前預習通知。學生利用業(yè)余時間登入平臺帶著學習任務觀看微課和課件,根據自己的學習能力和接受能力,自由安排時間,并完成預習作業(yè),還可以進入課程討論區(qū)發(fā)布有疑惑的問題以及自己的觀點。課后,教師上傳課程作業(yè)、任務小結,其中課程作業(yè)主要是本任務學習的基礎知識,主要以填空題、選擇題、判斷題和識圖題為主,進而達到鞏固知識,強化學習效果,同時,還在課程討論區(qū)發(fā)布一些具有可操作、簡單的任務,如:防水防潮的要求、墻體保溫構造要求,讓學生參與討論,翻閱資料,完成項目任務[2]。學生通過課堂的信息化學習,課后登入課程平臺進行復習、查看當天課程的任務小結并完成課程作業(yè)或進行拓展學習,觀看教學視頻,自主學習教學動畫;對于教師在課程討論區(qū)設置的問題,學生按照提前設置分組進行有組織、有秩序地互動學習發(fā)表自己的觀點,也可以在討論區(qū)提出新的問題,然后其他同學自主選擇回復。
通過精品在線開放課程平臺的學習,同學們對于課程任務的理論知識點和實踐教學案例有了進一步的深刻理解,有利于對整個課程內容系統(tǒng)的梳理。同時,教師可以對學生在網站上提出的各種問題進行歸納總結,進而使得本課程的內容得到升華,加強了學生對于相關問題的理解和掌握。這樣,方便于學生將理論知識轉換為實踐,有助于提高實踐問題的解決。
《房屋建筑構造》在傳統(tǒng)的教學方法中,由于學生缺乏現(xiàn)場經驗,許多節(jié)點構造抽象難懂。隨著信息技術的發(fā)展,信息化教學手段眾多,文章列舉三種典型的信息化教學手段應對《房屋建筑構造》在傳統(tǒng)的教學方法中抽象難懂的難題。
(1)BIM模型信息化教學手段。在授課過程中對于抽象復雜的節(jié)點構造建立BIM模型,三維立體構造更加直觀真實。建立模型信息主要采用廣聯(lián)達GCL、廣聯(lián)達GTJ、REVIT等軟件[3]。對于構造相對簡單的節(jié)點可采用廣聯(lián)達GCL軟件,比如加腋梁、構造柱、過梁等模型繪制。廣聯(lián)達GCL軟件最大特點是:模型繪制簡單,大大降低教師的備課工作量。任課教師可為教學專門建立一個房屋建筑構造BIM模型,在這個模型當中按設計規(guī)范要求加入典型節(jié)點構造,在大場景當中更有利于學生理解掌握。構造節(jié)中如果有需要呈現(xiàn)三維鋼筋視圖,可以運用廣聯(lián)達GTJ軟件,比如構件搭接處鋼筋,此處鋼筋的布置規(guī)范要求眾多,鋼筋密集,即使是現(xiàn)場圖片甚至施工現(xiàn)場也無法看清楚鋼筋的布置。廣聯(lián)達GTJ軟件可將建立好的鋼筋節(jié)點進行縮放觀察鋼筋的布置,并可調取鋼筋的搭接、錨固、抗震等規(guī)范。對于要求營造整個房屋建筑的空間結構,更加真實立體可采用REVIT軟件。REVIT軟件建立的模型色彩真實細膩、結構更加細致,可以漫游,有助于對整個建筑物的結構進行把握。缺點就是模型繪制過程稍復雜,稍費時間,對任課教師綜合素質要求高。任課教師可根據課程具體需求,選擇即方便又能達到教學目標的方式建立BIM模型。
(2)虛擬仿真信息化教學手段。虛擬仿真針對房屋建筑結構內容進行3D數(shù)字內容的模擬開發(fā),并借助3D虛擬環(huán)境或3D立體顯示房屋建筑構造真實的施工環(huán)境,條件和流程,使教師和學生能夠獲得真實世界中相同或者相近的學習體驗,達到替代或者部分替代學習效果的作用。
虛擬仿真具有強大的處理功能和高度智能化,在三維識圖的同時,讓學生能夠動態(tài)觀察構造節(jié)點三維創(chuàng)建的過程,也就是施工工藝過程,建立空間幾何形體的整體概念,加深對構造的理解。也可以真實表現(xiàn)房屋結構的內部細節(jié),點擊結構圖構件可以清晰看到內部細節(jié)的構造及參數(shù)。
(3)VR技術信息化教學手段。利用虛擬現(xiàn)實技術VR等信息化手段,有針對性的講解房屋建筑構造教學重點與難點,解答學生的疑惑,提高學生學習的主動性。
在房屋建筑構造課堂上,通過虛擬現(xiàn)實技術VR,構建建筑物內部構造情境[4]。首先,學生身臨其境般的沉浸式學習,在學習建筑構造的同時激發(fā)了學生強烈的學習欲望和探索精神。再者,任課教師可以通過VR場景進行構造節(jié)點的解讀,并發(fā)問,學生按照任發(fā)問的問題以小組為單位,實施任務作業(yè),教師通過配套在線系統(tǒng)將各組回答情況收集評閱。VR技術信息化教學手段最大的優(yōu)點在于,任課教師只需要提供教學VR場景,剩下的交由學生自主探索、自主學習,一反以往灌入式學習,激發(fā)了學生的自主學習能力。這也正是當今大學生最需要,也是最欠缺的一種能力。
房屋建筑構造課程依托現(xiàn)代信息化技術,有效地整合以及豐富課程資源。優(yōu)化教學過程,改革教學信息化,再現(xiàn)房屋構造場景,實現(xiàn)教師模擬在工程環(huán)境中進行講授,創(chuàng)設以教師為主導、以學生為主體、智能化情景式導學,將學習活動向課外充分有效延伸。房屋建筑構造課程學習平臺的在線開放,學生可以隨時隨地學習,學習主動權也靈活有效地掌握在自己手中。
由于教學對象的復雜性、教學過程的不確定性,教學手段的不完善等原因,導致房屋建筑構造課程信息化建設依舊存在諸多問題,這就要求教師需要不斷加強自身專業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)修養(yǎng),對教學設計的適用性需要不斷完善,教學過程的預設能力需要不斷提高等各方面加強這樣才能在信息化大背景下,將課程建設的更好。