基于信息化技術的工科專業(yè)實訓環(huán)境構建研究

葛文璇 徐勛倩 許薇 湯天培

摘 要 基于“卓越工程師計劃”，構建信息技術環(huán)境下工科專業(yè)實訓環(huán)境，服務教師實訓教學的需求，滿足高校教育培養(yǎng)的要求。以路橋工程專業(yè)為例，從認知環(huán)節(jié)、技能環(huán)節(jié)、綜合環(huán)節(jié)和網(wǎng)上互動討論環(huán)節(jié)四個訓練項目入手，進行實訓環(huán)境的構建。

關鍵詞 實訓環(huán)境；信息技術；卓越工程師；路橋工程

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）22-0129-03

Abstract Under the excellent engineer education training program， the engineering training environment under the information techno-logyenvironment is constructed. It can serve the needs of teachers practical training and meets the requirements of education training in universities. In this paper， the construction of engineering training environment is carried out from four training programs， such as cog-nitive link， skill link， comprehensive link and online interactive dis-cussion.

Key words training environment； information technology； excellent engineer； road and bridge engineering

1 實訓環(huán)境的建設背景

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》于2010年6月啟動，將“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越工程師計劃”）作為這一時期高等學校的重要工作內容之一。卓越工程師的培養(yǎng)，就是要求高校將人才培養(yǎng)計劃和行業(yè)標準結合在一起來培養(yǎng)工程應用型人才，在貼近工程現(xiàn)場的工程教育環(huán)境中，通過實訓教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的動手能力，促進學生工程素質全方位發(fā)展。隨著工科院?！白吭焦こ處熡媱潯备母锏牟粩嗌钊耄瞬排囵B(yǎng)方案中的課程設置、師資隊伍建設、教學評價體系構建以及實訓平臺形式等方面都發(fā)生根本性變化。這場教育改革對于每一位高校工科專業(yè)教師來說都是一場嚴峻的挑戰(zhàn)，因為“卓越工程師計劃”對教師的教學技能提出更高、更全面的要求。

想要培養(yǎng)出起點高、上手快、后勁足的工科專業(yè)畢業(yè)生，也就是準工程師，工程實踐技能的訓練起著十分重要的作用，這一點已被近年來的就業(yè)市場行情所證明。在當前“卓越工程師計劃”教育改革的大環(huán)境下，工科專業(yè)畢業(yè)生所具備的理論知識水平和掌握的各種工程技能程度的高低最終都要通過工程現(xiàn)場行為外顯來進行檢驗，因此，所有高校都在改進工科學生工程技能的培訓內容、方法和模式中不斷探索，希望可以為提高學生的工程實踐能力開辟一條新途徑。

2 實踐技能培訓教學現(xiàn)狀中存在的問題

缺乏適應實踐技能培訓的課程資源 絕大多數(shù)高校目前尚未系統(tǒng)建立起適應工科專業(yè)學生工程實踐技能培訓的課程資源支撐體系，尤其缺少與行業(yè)的新技術、新標準相結合的實踐課程、教學案例和課程資源。如果一直保持這樣的教學狀態(tài)，后續(xù)便會產(chǎn)生連鎖效應。一方面，從教師的角度來看，教學本身就缺少工程現(xiàn)場一線的教學資源，又鮮有高校派專任教師到工程現(xiàn)場和技術單位進行培訓學習，參與工科實踐教學的研究工作。直接造成專業(yè)教師不能及時、準確地把握本行業(yè)發(fā)展的最新動向，導致校內開展的工程技能訓練工作大多與工程現(xiàn)場實際相脫節(jié)。另一方面，從學生的角度來看，由于缺少一線工程現(xiàn)場的課程資源，而認識實習和專業(yè)實習的學時數(shù)相對較少，學生對工程師職業(yè)、工程技術狀況缺少必要的感性認識，因而很難對專業(yè)進行準確界定，導致缺失發(fā)展自身專業(yè)能力的緊迫感和方向性。

“卓越工程師計劃”理念下學習方式培養(yǎng)的缺失 目前實施的“卓越工程師計劃”對教師的思想觀念和教學方式都提出挑戰(zhàn)，而教學方式的變革最終是要落實到學生學習方式的轉變上去的。因此，作為未來工程師的工科專業(yè)學生，只有掌握自主、探究的學習方式，才能在就業(yè)后積極應對新技術、新標準及規(guī)范等行業(yè)新發(fā)展對自身的挑戰(zhàn)。以往高校對工科專業(yè)學生理論知識的學習是十分注重的，但對工程實踐能力的培養(yǎng)往往是缺失的。為了培養(yǎng)工程實踐能力，不僅要將學生單一、被動的學習向多樣化學習方式轉變，還要將滿堂灌式教學向可以充分調動和發(fā)揮主觀能動性的教學方式引導。教學方式的轉變對于促進本科院校工科專業(yè)學生今后的學習和發(fā)展具有重要意義。

實訓環(huán)境缺少網(wǎng)絡互動環(huán)節(jié)的建設 高等院校工科專業(yè)教學實踐、實訓環(huán)境建設是整個高等工科教育系統(tǒng)中最薄弱的一個環(huán)節(jié)，而實訓環(huán)節(jié)又是理論與實踐相結合的重要體現(xiàn)，是培養(yǎng)應用型本科人才不可缺少的教學環(huán)節(jié)。因此，高等院校工科專業(yè)應該從行業(yè)的新技術、新方法、行業(yè)標準及規(guī)范的需要以及創(chuàng)新工程科技人才的培養(yǎng)高度出發(fā)，以多種形式來構建網(wǎng)絡互動教學實訓環(huán)境，旨在利用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡多媒體技術讓工科專業(yè)學生（以路橋專業(yè)學生為例）熟悉本行業(yè)的最新動態(tài)、行業(yè)技術標準、現(xiàn)場工程特點和各種施工工序，掌握施工工藝，全方位培養(yǎng)學生的工程素質。

因此，面對行業(yè)新技術的不斷涌現(xiàn)、新標準的不斷出臺和執(zhí)業(yè)資格認證體系的完善，不僅要不斷探索工科專業(yè)學生工程技能培訓方式，還必須建立支持工程師職前培訓、職中實踐和職業(yè)資格認證實訓的工程技術課程資源體系和網(wǎng)絡互動教學實踐平臺，以全面支持行業(yè)工程師執(zhí)業(yè)資格認證的工程技能綜合培訓，建立滿足本科院校工科專業(yè)學生工程技能綜合培訓的實訓環(huán)境。

3 實訓環(huán)境的構建思路

實訓環(huán)境應該是在先進的理念下，利用軟件開發(fā)技術構建的教學資源管理和服務的平臺[1]。路橋工程專業(yè)實訓平臺的課程資源體系應該以“卓越工程師計劃”以及現(xiàn)行的行業(yè)技術標準、規(guī)范規(guī)程為導向，通過先進的計算機技術來整合行業(yè)資源、專業(yè)資源、課程資源、生產(chǎn)實習資源等，構建新實訓環(huán)境資源體系，以支持本專業(yè)學生進行實踐訓練。

4 實訓環(huán)境的構建內容

利用現(xiàn)代信息技術記錄不同類型路橋工程施工檢測的各個環(huán)節(jié)，再結合多媒體技術和現(xiàn)有網(wǎng)絡資源來構建內容豐富、形式多樣的信息化實踐教學實訓環(huán)境，實現(xiàn)實踐教學信息化。這樣可以將工程檢測現(xiàn)場帶進課堂，實時或再現(xiàn)或虛擬路橋工程檢測全貌，不受時間、空間的限制，從而彌補因經(jīng)費以及其他因素導致的教學資源不足的影響，最終確保實踐效果。

認知環(huán)節(jié)訓練 課堂的授課時間非常有限，授課空間也有限，而實訓平臺則是對課堂的有效補充。實訓平臺面向路橋專業(yè)的新技術、新工藝及相關技術標準、規(guī)范等行業(yè)資源整合平臺引用教學課件、電子教案等課程資源，這樣教學內容不僅有文字和圖片，還可以將視頻、音頻、動畫等多媒體元素增加進來，可以幫助學生讀懂圖紙，認識相關機械檢測設備，了解路橋工程檢測相關的基本內容。如課堂上來不及展開的、與課程內容密切相關的行業(yè)標準與規(guī)范，路橋工程施工機械的工作狀態(tài)與施工流程，都可由學生課后在實訓平臺完成研讀和學習。目前，實訓平臺已經(jīng)可以提供四門理論課程的學習。

技能環(huán)節(jié)訓練 通過網(wǎng)絡教學實訓平臺，創(chuàng)造不同路橋工程檢測現(xiàn)場的場景，讓學生在掌握基本計算機技能的前提下，體驗多媒體教學、反饋教學、自主學習等多種實訓方式。這主要適用于專業(yè)基礎課例如工程測量、道路勘測、土工試驗以及各種路橋工程檢測施工方法的基本原理和實際操作過程等技能方面的教育和訓練，讓路橋專業(yè)的學生熟悉工程檢測的施工方法和工藝流程等[2]。如需要學生親自動手完成的試驗與檢測，如果準備不充分，將會浪費大量的時間、人力和物力，而實訓平臺可以將這種風險降到最低。通過實訓平臺，學生可以提前預習與模擬操作將要開展的試驗與檢測，做到心中有數(shù)，到現(xiàn)場操作時也就不會無從下手了。目前，實訓平臺已經(jīng)可以提供兩門實踐類課程的學習與模擬操作。

綜合環(huán)節(jié)訓練 在綜合實訓環(huán)節(jié)，學生可以利用實訓平臺的網(wǎng)絡資源庫學習各類工程特點和各施工工序，尤其是關鍵工序，以及正確掌握施工工藝，尤其是新工藝。根據(jù)新的行業(yè)技術標準、規(guī)范、規(guī)程等資源整合平臺編制出適合不同工程特點的檢測方法和施工組織設計，學會即時監(jiān)控工程的檢測情況，并根據(jù)工程的實時情況調整施工方案和方法。學生借助實訓平臺結合工程案例進行學習，教師再根據(jù)學生的學習情況進行重點講解或組織學生討論，這種模式有助于培養(yǎng)學生的自學能力，實現(xiàn)自主學習。如每門課程在學習過程中是相對獨立的，而學懂一個專業(yè)需要將各門課程融會貫通。通過實訓平臺連接企業(yè)與學校，引入企業(yè)現(xiàn)場工程的視頻，通過視頻觀察一個工程從頭到尾的實施，這對于學生掌握課程與課程的關系、課程在專業(yè)中的應用大有裨益。

網(wǎng)上互動討論環(huán)節(jié)訓練 將基于互聯(lián)網(wǎng)的實訓平臺當作一個虛擬課堂，師生在這里可以進行交流、討論、合作等互動。這種新的互動教學模式既可以在實訓課前預習、課后復習中使用，也可以在實訓課上與課堂教學相結合使用，更有效地解決現(xiàn)在高校教學課時少，課堂討論時間不足的問題。實訓指導教師可以在平臺上布置討論題目，討論不僅僅限于師生之間，學生之間也可以隨時隨地開展，不受時間與空間的限制。通過互動討論，不僅可以引導學生進行獨立思考，提高學生的交流表達能力，更重要的是可以強化學生掌握工程檢測的實踐能力。

工程師進校園也可以通過實訓平臺來實現(xiàn)，這樣可以不受時間與空間的限制。由于行業(yè)的性質，工程項目遍布全國各地，如要工程師來學校開展講座，將會花費大量的時間在交通上。通過實訓平臺，可以在約定的時間讓工程師走進課堂，圍繞項目講工程。實踐發(fā)現(xiàn)，這樣的形式不僅工程師樂于接受，學生也更加活躍，特別是在提問互動環(huán)節(jié)，學生一改往日羞澀的狀態(tài)，提問積極且激烈。

5 結語

構建信息技術環(huán)境下的路橋工程專業(yè)檢測實訓環(huán)境平臺，可滿足路橋工程專業(yè)準工程師培養(yǎng)的要求，極大地推動“卓越工程師計劃”教學研究工作的開展，對相關工科學科的發(fā)展產(chǎn)生一定的建設效益。實訓水平的提高將為交通行業(yè)工程師隊伍輸送高質量的工程人才，對社會經(jīng)濟和行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生良好的連鎖效應。

參考文獻

[1]張杰，林木輝，郭輝.基于信息技術環(huán)境的師范技能實訓環(huán)境構建研究[J].福建師范大學學報，2011，27（3）：94-97.

[2]王齊仁，鄭艷，賀成斌，等.土木工程專業(yè)實踐教學信息化教學模式探討[J].實驗室研究與探索，2007，26（9）：96-98.