智能云教學模式在土建施工類課程中的應用研究與實踐
——以《建筑施工技術(shù)》課程教學改革為例

周曉龍

（杭州科技職業(yè)技術(shù)學院，浙江 杭州 311402）

關(guān)健詞：智能云教學模式；土建施工類課程；教學改革；教學效果

0 引言

《中國教育現(xiàn)代化2035》指出了中國教育現(xiàn)代化發(fā)展的方向,對教育現(xiàn)代化從規(guī)劃、實施、遠景進行了全面描述，具有可操作性。教育部《教育信息化2.0行動計劃》提出教育信息化的重要性和迫切性，是教育改革的主導力量，全方位推動教育現(xiàn)代化發(fā)展和實現(xiàn)，從而推動教育理念、形式、系統(tǒng)等發(fā)生變革。先進的人工智能、VR技術(shù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等正在全面滲透到教育領(lǐng)域中，推動教育信息化發(fā)展和教育現(xiàn)代化進程，傳統(tǒng)的教育教學方式正發(fā)生變化，教和學的關(guān)系正在發(fā)生深刻變革。QQ、微信、中國慕課、云班課、職教云等可開展教學的平臺功能日益強大，使我國教育信息化和現(xiàn)代化得到保障[1]。

從20世紀50年代開始,機器智能在教育領(lǐng)域的探索經(jīng)過程序教學之后進入了計算機輔助教學階段[2]。1988年SUN微系統(tǒng)公司約翰蓋奇提出“云計算”，隨著云計算的發(fā)展，美國、歐洲多國、日本、韓國等紛紛針對云計算制定了發(fā)展綱要和政策文件，促進云計算的發(fā)展。在云計算發(fā)展中，教育云也蓬勃發(fā)展，逐漸在教育教學領(lǐng)域應用發(fā)展起來，并作為教育現(xiàn)代化和教育信息化的重點內(nèi)容，進行不斷創(chuàng)新和應用[3]。

我國2003年從國外引入云計算，加快了云計算底層技術(shù)和應用開發(fā)的研究，教育云研究和應用也呈現(xiàn)全面發(fā)展態(tài)勢，但與國外較早發(fā)展國家相比，在應用研究內(nèi)容方面，其深度和廣度均存在一定差距[4]。

土建施工類課程由于其課程特點，存在傳統(tǒng)教學模式無法克服的痛點、難點[5]，高職學生普遍喜歡網(wǎng)絡，動手實踐能力較強，對信息化技術(shù)、人工智能等教學手段比較歡迎。逐漸推廣、改進、應用的智能云課程教學教育信息化，由于特有的優(yōu)勢，可以有效解決施工課程教學中存在的問題。

1 傳統(tǒng)土建施工類課程教學存在的問題

土建施工類課程在土建專業(yè)群中具有重要的地位，是高職土建專業(yè)群核心課程，土建專業(yè)群基本每個專業(yè)方向都開設(shè)施工技術(shù)類課程，如建筑施工技術(shù)、道路施工技術(shù)、橋梁施工技術(shù)等課程，占有大量教學課時和教學資源，基本覆蓋城建學院所有專業(yè)學生，主要培養(yǎng)學生職業(yè)崗位能力及解決建筑施工技術(shù)和施工管理問題的能力。課程教學具有以下特點。

1）實踐性較強：施工類課程涉及大量施工項目、施工機具、施工方法、施工工藝等，教學過程需要以施工項目為載體，將機具、方法、工藝等應用到項目建設(shè)中，教學過程需要學生結(jié)合實際，進行施工計算、編寫方案、施工操作等，具有很強的實踐性。

2）知識點較多：施工類課程涉及測量、力學、識圖、材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多個課程方面知識，需要應用這些知識去掌握施工方法、施工工藝，解決工程項目問題。學生對課程知識的掌握，往往需要不同知識點的遷移能力和綜合能力。

3）可視性較差：施工類課程有施工工藝、施工方法等，往往無法通過簡單圖片、視頻就能展示清晰，需要動態(tài)、全景、移動式等教學展示，也需要學生有很好的空間想象能力。

4）安全性要求較高：施工類課程的對象載體都是工程施工項目，部分在建工程項目存在安全隱患，對安全性要求較高，多數(shù)企業(yè)不愿意接受大規(guī)模學生到工地參觀實踐。

高職土建類專業(yè)，由于專業(yè)和職業(yè)特點，在傳統(tǒng)教學模式下，教學課堂氣氛比較沉悶，課程比較枯燥，很難達到很好的教學效果。智能云教學模式的出現(xiàn)，以學生學情為起點，其突破時空限制的全方位互動性學習模式，給施工類課程教學改革提供有力支撐。

2 智能云教學模式簡況

“智能云教學”是指利用互聯(lián)網(wǎng)中龐大的數(shù)據(jù)庫，為學生提供學習的平臺，將其與學習資源、學習服務、學習終端及學習網(wǎng)絡有機結(jié)合起來的一種教學模式，是現(xiàn)代信息技術(shù)在新課程改革中的重要體現(xiàn)。智能云教學模式包括教學工具、教學內(nèi)容、教學管理、教學監(jiān)督與教學評價的全面云技術(shù)化和大數(shù)據(jù)化。智能云教學模式強調(diào)教學空間、課堂教學與課程形態(tài)三方面互動推進，從而翻新學校教學空間，加快教學整體轉(zhuǎn)型，產(chǎn)生形式多樣的課內(nèi)外教學形式。利用信息技術(shù)開放性、個性化、互動性、虛擬性等特點[6]，推動信息技術(shù)在教學、學習、管理、評價等方面的合理應用。

3 智能云教學模式下《建筑施工技術(shù)》教學改革

《建筑施工技術(shù)》課程是土建類施工類課程的典型代表，從2018年以來，筆者通過多輪《建筑施工技術(shù)》課程教學（見圖1），開始智能云教學改革嘗試，分別服務了高職學生，退伍軍人等，共計20個班級次，約1 000余人次。教學效果良好。

圖1 智能云教學平臺《建筑施工技術(shù)》課程開設(shè)狀況

1）擇優(yōu)選擇智能云教學工具

目前使用騰訊云、雨課堂、職教云等智能云教學平臺開展教學，功能大致相同，不同平臺具有各自優(yōu)缺點，需要根據(jù)開設(shè)課程的特點，選擇合適的教學平臺?！督ㄖ┕ぜ夹g(shù)》課程智能云教學模式改革過程中，選用過職教云、云班課、騰訊云等教學工具，根據(jù)使用情況和應用效果，各有特點，特別是云班課有輕直播等功能，能更有效開展師生互動，展現(xiàn)施工現(xiàn)場視頻和圖片更加便捷。

2）通過智能云教學平臺開展線上線下混合教學

智能云教學平臺為了滿足教學活動，立足于移動互聯(lián)環(huán)境，開發(fā)移動教學APP?！督ㄖ┕ぜ夹g(shù)》課程教學過程中，通過師生之間的教學互動，發(fā)布作業(yè)任務，推送教學資源，學生的學習行為通過云服務實時記錄，學生的學習過程通過游戲化的經(jīng)驗值獲得進行激勵。教師可以對學生的學習行為通過經(jīng)驗值等方式進行點贊和獎勵，全程實現(xiàn)教學過程性評價和學生個性化教學評價相結(jié)合。通過智能云教學平臺實施開展線上線下混合教學，激發(fā)學生自主學習積極性。

3）智能云教學平臺減輕教師負擔

傳統(tǒng)教學模式中教師備課、作業(yè)布置批改、學習答疑指導等是通過紙和筆來完成。《建筑施工技術(shù)》課程智能云教學平臺把這些過程步驟集中到云平臺系統(tǒng)上，這些信息可以保存和轉(zhuǎn)發(fā)，省時省力、失誤率低。將傳統(tǒng)課堂里的提問、舉手回答變成了云平臺上師生之間的即時互動和即時反饋。教師可以不受場地限制將學習資源傳給學生，并將學習任務、作業(yè)布置、測試練習等即時傳給學生。學生可以通過手機上的云平臺及時查閱，

4）智能云教學激發(fā)學生學習積極性

《建筑施工技術(shù)》課程智能云教學模式通過系列教學活動，投票問卷、頭腦風暴、直播討論等（見圖2），構(gòu)建一個師生互動、學生共同參與的教學生態(tài)系統(tǒng)，隨堂測試形式豐富，判斷題、單選題、多選題等隨測隨答，即時反饋，學生對自己的學習成果一目了然，激發(fā)學習能動性和積極性。教師作為課程活動的設(shè)計者和學生學習的指導者，學生則通過參與教師組織的討論、實驗或動手操作等活動，提高學生的學習興趣和學習效率。

圖2 常見的教學活動模塊

5）智能云教學管理

《建筑施工技術(shù)》課程智能云教學管理打破傳統(tǒng)教學模式，可以通過手機進行實時定位考勤，學生也可以在線請假出具請假依據(jù)，作業(yè)、測試等可以通過手機、電腦等進行線上完成并上傳。教師可以通過平臺隨機抽取學生進行課堂問答，并進行考評。還可以通過云平臺準確掌握學生預習、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成等過程性學習狀況，及時反饋并調(diào)整教學。學生參觀工地可以查驗地理位置的考勤，云平臺系統(tǒng)可以實時傳送施工工地照片、施工視頻，快速準確完成施工日記任務，并達到課程教學效果（見圖3）。

圖3 學生學習經(jīng)驗值

6）智能云教學評價

《建筑施工技術(shù)》課程智能云教學評價通過云平臺開展教師評價、學生自評、學生互評、校外企業(yè)專家評價等多種評價方式，教學評價迅速便捷、即時反饋。還可以根據(jù)學生參與各種教學活動獲得的經(jīng)驗值進行教學評價。這些經(jīng)驗值的獲取可以反映學生學習活動的行為大數(shù)據(jù)，讓教師和學生通過這些數(shù)據(jù)客觀評價教師教學和學生學習的情況，并針對每個學生提出學習建議，及時矯正學生的學習習慣。《建筑施工技術(shù)》課程教學主要培養(yǎng)學生職業(yè)能力和素養(yǎng)，通過智能云教學平臺，學生參與課程各項考核。考核標準對接職業(yè)資格要求，企業(yè)崗位人員可以根據(jù)崗位要求遠程線上評價，學生通過考核評價分值的獲取，幫助學生成長為合格的土建工程從業(yè)人員。

4 智能云教學模式在土建施工類課程的改革應用

通過具有代表性的土建類施工課程《建筑施工技術(shù)》在智能云教學模式下的改革應用，適用于市政工程技術(shù)專業(yè)、建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)等課程的教學改革實踐，并形成具有土建施工類課程特點的智能云教學模式。

1）改進、優(yōu)化、完善智能云教學工具以適應土建施工類課程教學

應用智能云教學模式實施線上線下混合式教學,取得較好的教學效果。但現(xiàn)在常用的教學工具平臺針對土建施工類課程，仍存在很多不足。針對土建施工類課程特點、高職學生學習特征，向智能云教學工具開發(fā)服務人員提出有效建議，基本做到教學空間有效聯(lián)動，知識、能力、素質(zhì)協(xié)同培養(yǎng)。

經(jīng)教師與智能云平臺工作人員多次溝通，正在推進BIM技術(shù)、VR技術(shù)、AR技術(shù)在施工類課程的智能云教學中的應用，改進完善職教云、藍墨云等智能云教學工具功能，有效解決施工類課程教學中可視性差、安全隱患多等問題，更好地為土建類施工類課程教學服務。

2）校企合作開發(fā)制作施工類課程智能云教學資源

土建施工類教學資源具有鮮明特色，需要與企業(yè)合作共同開發(fā)制作適合于施工技術(shù)類智能云教學的教學資源，如云教材、云視頻、云動畫等，讓學生能隨時隨地查閱教學內(nèi)容。建立智能云活動庫，如投票問卷、頭腦風暴、答疑討論等資源建設(shè)，有效促進課程教學活動的開展。

3）校校合作施工類課程教學內(nèi)容、教學活動全面云技術(shù)化

充分利用云平臺優(yōu)勢，建議多所學校施工類課程教師合作，共用組建施工技術(shù)課程云平臺，教學內(nèi)容、教學活動全面云技術(shù)化，教師可以共享教學資源、教學數(shù)據(jù)，真正做到開放、共享，不同院校施工類課程教師可以相互學習、取長補短、共同提高。合作學校越多，智能云教學模式優(yōu)勢越明顯，真正做到教學內(nèi)容、教學活動全面云。

4）通過智能云平臺整合專業(yè)群施工類課程資源，促進專業(yè)課程集群發(fā)展

根據(jù)學院專業(yè)群的特點，進行土建類專業(yè)集群發(fā)展，形成建筑工程技術(shù)、市政工程技術(shù)、建筑設(shè)備工程技術(shù)等專業(yè)布局，構(gòu)建土建專業(yè)群通識教育平臺課、專業(yè)平臺課、專業(yè)方向課、專業(yè)拓展課等課程體系。學院將專業(yè)群中施工類課程組成施工平臺課，逐步開發(fā)施工類云教學資源，并進行施工技術(shù)類課程共享。例如降水施工技術(shù)，形成系列微課、視頻、動畫、案例等，可以應用于建筑施工技術(shù)、道路施工技術(shù)、橋梁施工技術(shù)等課程，減少重復建設(shè)，形成集群優(yōu)勢資源。

5）進行施工類課程智能云教學實踐

以《建筑施工技術(shù)》課程智能云教學模式改革應用為改革先例，找到施工類課程教學資源、教學活動、教學管理等共性，教學活動通過不斷改革實踐，分析總結(jié)反饋，改革教學方法和手段，優(yōu)化智能云教學模式，系統(tǒng)提高施工類課程教學質(zhì)量。并推廣至道路施工技術(shù)、橋梁施工技術(shù)、隧道工程施工等其他施工類課程應用實踐。

5 結(jié)論

1）智能云教學模式著力于施工類課程痛點、難點，讓課堂、施工工地、實訓基地有效聯(lián)動；仿真訓練、全真模擬、現(xiàn)場操作全面覆蓋；學生、企業(yè)指導師傅、教師實時互動；教、學、做線上線下一體化實踐，有效提高施工類課程教學質(zhì)量。

2）智能云教學著力于現(xiàn)有課堂教學癥結(jié)，如教學組織松懈、學生注意力渙散、課堂教學管理乏力等。智能云教學模式全部教學過程數(shù)據(jù)自動記錄，教學結(jié)果自動生成，課堂教學管理、教學評價自動化。大數(shù)據(jù)、人工智能進行全過程、全行為、全內(nèi)容課堂教學管理。有效改變課堂教學生態(tài)。

3）立足于學生的現(xiàn)狀，著力于學生的可持續(xù)發(fā)展，智能云教學課堂充分體現(xiàn)開放、生成、互動、提升等狀態(tài)，是以“科學、民主、公平、可持續(xù)發(fā)展”等現(xiàn)代性特征為價值引領(lǐng)的課堂，給學生以擁有感、貢獻感、分享感，尊重學生的學情和差異，在培養(yǎng)學生土建施工類課程專項能力的同時，促進學生個體最大發(fā)展和班級學生共同發(fā)展。有效促進學生可持續(xù)發(fā)展。