智能云教学模式在土建施工类课程中的应用研究与实践——以《建筑施工技术》课程教学改革为例

周晓龙

（杭州科技职业技术学院，浙江 杭州 311402）

关健词：智能云教学模式；土建施工类课程；教学改革；教学效果

0 引言

《中国教育现代化2035》指出了中国教育现代化发展的方向,对教育现代化从规划、实施、远景进行了全面描述，具有可操作性。教育部《教育信息化2.0行动计划》提出教育信息化的重要性和迫切性，是教育改革的主导力量，全方位推动教育现代化发展和实现，从而推动教育理念、形式、系统等发生变革。先进的人工智能、VR技术、云计算、移动互联网、5G技术、物联网技术等正在全面渗透到教育领域中，推动教育信息化发展和教育现代化进程，传统的教育教学方式正发生变化，教和学的关系正在发生深刻变革。QQ、微信、中国慕课、云班课、职教云等可开展教学的平台功能日益强大，使我国教育信息化和现代化得到保障[1]。

从20世纪50年代开始,机器智能在教育领域的探索经过程序教学之后进入了计算机辅助教学阶段[2]。1988年SUN微系统公司约翰盖奇提出“云计算”，随着云计算的发展，美国、欧洲多国、日本、韩国等纷纷针对云计算制定了发展纲要和政策文件，促进云计算的发展。在云计算发展中，教育云也蓬勃发展，逐渐在教育教学领域应用发展起来，并作为教育现代化和教育信息化的重点内容，进行不断创新和应用[3]。

我国2003年从国外引入云计算，加快了云计算底层技术和应用开发的研究，教育云研究和应用也呈现全面发展态势，但与国外较早发展国家相比，在应用研究内容方面，其深度和广度均存在一定差距[4]。

土建施工类课程由于其课程特点，存在传统教学模式无法克服的痛点、难点[5]，高职学生普遍喜欢网络，动手实践能力较强，对信息化技术、人工智能等教学手段比较欢迎。逐渐推广、改进、应用的智能云课程教学教育信息化，由于特有的优势，可以有效解决施工课程教学中存在的问题。

1 传统土建施工类课程教学存在的问题

土建施工类课程在土建专业群中具有重要的地位，是高职土建专业群核心课程，土建专业群基本每个专业方向都开设施工技术类课程，如建筑施工技术、道路施工技术、桥梁施工技术等课程，占有大量教学课时和教学资源，基本覆盖城建学院所有专业学生，主要培养学生职业岗位能力及解决建筑施工技术和施工管理问题的能力。课程教学具有以下特点。

1）实践性较强：施工类课程涉及大量施工项目、施工机具、施工方法、施工工艺等，教学过程需要以施工项目为载体，将机具、方法、工艺等应用到项目建设中，教学过程需要学生结合实际，进行施工计算、编写方案、施工操作等，具有很强的实践性。

2）知识点较多：施工类课程涉及测量、力学、识图、材料、结构、设备等多个课程方面知识，需要应用这些知识去掌握施工方法、施工工艺，解决工程项目问题。学生对课程知识的掌握，往往需要不同知识点的迁移能力和综合能力。

3）可视性较差：施工类课程有施工工艺、施工方法等，往往无法通过简单图片、视频就能展示清晰，需要动态、全景、移动式等教学展示，也需要学生有很好的空间想象能力。

4）安全性要求较高：施工类课程的对象载体都是工程施工项目，部分在建工程项目存在安全隐患，对安全性要求较高，多数企业不愿意接受大规模学生到工地参观实践。

高职土建类专业，由于专业和职业特点，在传统教学模式下，教学课堂气氛比较沉闷，课程比较枯燥，很难达到很好的教学效果。智能云教学模式的出现，以学生学情为起点，其突破时空限制的全方位互动性学习模式，给施工类课程教学改革提供有力支撑。

2 智能云教学模式简况

“智能云教学”是指利用互联网中庞大的数据库，为学生提供学习的平台，将其与学习资源、学习服务、学习终端及学习网络有机结合起来的一种教学模式，是现代信息技术在新课程改革中的重要体现。智能云教学模式包括教学工具、教学内容、教学管理、教学监督与教学评价的全面云技术化和大数据化。智能云教学模式强调教学空间、课堂教学与课程形态三方面互动推进，从而翻新学校教学空间，加快教学整体转型，产生形式多样的课内外教学形式。利用信息技术开放性、个性化、互动性、虚拟性等特点[6]，推动信息技术在教学、学习、管理、评价等方面的合理应用。

3 智能云教学模式下《建筑施工技术》教学改革

《建筑施工技术》课程是土建类施工类课程的典型代表，从2018年以来，笔者通过多轮《建筑施工技术》课程教学（见图1），开始智能云教学改革尝试，分别服务了高职学生，退伍军人等，共计20个班级次，约1 000余人次。教学效果良好。

图1 智能云教学平台《建筑施工技术》课程开设状况

1）择优选择智能云教学工具

目前使用腾讯云、雨课堂、职教云等智能云教学平台开展教学，功能大致相同，不同平台具有各自优缺点，需要根据开设课程的特点，选择合适的教学平台。《建筑施工技术》课程智能云教学模式改革过程中，选用过职教云、云班课、腾讯云等教学工具，根据使用情况和应用效果，各有特点，特别是云班课有轻直播等功能，能更有效开展师生互动，展现施工现场视频和图片更加便捷。

2）通过智能云教学平台开展线上线下混合教学

智能云教学平台为了满足教学活动，立足于移动互联环境，开发移动教学APP。《建筑施工技术》课程教学过程中，通过师生之间的教学互动，发布作业任务，推送教学资源，学生的学习行为通过云服务实时记录，学生的学习过程通过游戏化的经验值获得进行激励。教师可以对学生的学习行为通过经验值等方式进行点赞和奖励，全程实现教学过程性评价和学生个性化教学评价相结合。通过智能云教学平台实施开展线上线下混合教学，激发学生自主学习积极性。

3）智能云教学平台减轻教师负担

传统教学模式中教师备课、作业布置批改、学习答疑指导等是通过纸和笔来完成。《建筑施工技术》课程智能云教学平台把这些过程步骤集中到云平台系统上，这些信息可以保存和转发，省时省力、失误率低。将传统课堂里的提问、举手回答变成了云平台上师生之间的即时互动和即时反馈。教师可以不受场地限制将学习资源传给学生，并将学习任务、作业布置、测试练习等即时传给学生。学生可以通过手机上的云平台及时查阅，

4）智能云教学激发学生学习积极性

《建筑施工技术》课程智能云教学模式通过系列教学活动，投票问卷、头脑风暴、直播讨论等（见图2），构建一个师生互动、学生共同参与的教学生态系统，随堂测试形式丰富，判断题、单选题、多选题等随测随答，即时反馈，学生对自己的学习成果一目了然，激发学习能动性和积极性。教师作为课程活动的设计者和学生学习的指导者，学生则通过参与教师组织的讨论、实验或动手操作等活动，提高学生的学习兴趣和学习效率。

图2 常见的教学活动模块

5）智能云教学管理

《建筑施工技术》课程智能云教学管理打破传统教学模式，可以通过手机进行实时定位考勤，学生也可以在线请假出具请假依据，作业、测试等可以通过手机、电脑等进行线上完成并上传。教师可以通过平台随机抽取学生进行课堂问答，并进行考评。还可以通过云平台准确掌握学生预习、课堂表现、作业完成等过程性学习状况，及时反馈并调整教学。学生参观工地可以查验地理位置的考勤，云平台系统可以实时传送施工工地照片、施工视频，快速准确完成施工日记任务，并达到课程教学效果（见图3）。

图3 学生学习经验值

6）智能云教学评价

《建筑施工技术》课程智能云教学评价通过云平台开展教师评价、学生自评、学生互评、校外企业专家评价等多种评价方式，教学评价迅速便捷、即时反馈。还可以根据学生参与各种教学活动获得的经验值进行教学评价。这些经验值的获取可以反映学生学习活动的行为大数据，让教师和学生通过这些数据客观评价教师教学和学生学习的情况，并针对每个学生提出学习建议，及时矫正学生的学习习惯。《建筑施工技术》课程教学主要培养学生职业能力和素养，通过智能云教学平台，学生参与课程各项考核。考核标准对接职业资格要求，企业岗位人员可以根据岗位要求远程线上评价，学生通过考核评价分值的获取，帮助学生成长为合格的土建工程从业人员。

4 智能云教学模式在土建施工类课程的改革应用

通过具有代表性的土建类施工课程《建筑施工技术》在智能云教学模式下的改革应用，适用于市政工程技术专业、建筑设备工程技术专业等课程的教学改革实践，并形成具有土建施工类课程特点的智能云教学模式。

1）改进、优化、完善智能云教学工具以适应土建施工类课程教学

应用智能云教学模式实施线上线下混合式教学,取得较好的教学效果。但现在常用的教学工具平台针对土建施工类课程，仍存在很多不足。针对土建施工类课程特点、高职学生学习特征，向智能云教学工具开发服务人员提出有效建议，基本做到教学空间有效联动，知识、能力、素质协同培养。

经教师与智能云平台工作人员多次沟通，正在推进BIM技术、VR技术、AR技术在施工类课程的智能云教学中的应用，改进完善职教云、蓝墨云等智能云教学工具功能，有效解决施工类课程教学中可视性差、安全隐患多等问题，更好地为土建类施工类课程教学服务。

2）校企合作开发制作施工类课程智能云教学资源

土建施工类教学资源具有鲜明特色，需要与企业合作共同开发制作适合于施工技术类智能云教学的教学资源，如云教材、云视频、云动画等，让学生能随时随地查阅教学内容。建立智能云活动库，如投票问卷、头脑风暴、答疑讨论等资源建设，有效促进课程教学活动的开展。

3）校校合作施工类课程教学内容、教学活动全面云技术化

充分利用云平台优势，建议多所学校施工类课程教师合作，共用组建施工技术课程云平台，教学内容、教学活动全面云技术化，教师可以共享教学资源、教学数据，真正做到开放、共享，不同院校施工类课程教师可以相互学习、取长补短、共同提高。合作学校越多，智能云教学模式优势越明显，真正做到教学内容、教学活动全面云。

4）通过智能云平台整合专业群施工类课程资源，促进专业课程集群发展

根据学院专业群的特点，进行土建类专业集群发展，形成建筑工程技术、市政工程技术、建筑设备工程技术等专业布局，构建土建专业群通识教育平台课、专业平台课、专业方向课、专业拓展课等课程体系。学院将专业群中施工类课程组成施工平台课，逐步开发施工类云教学资源，并进行施工技术类课程共享。例如降水施工技术，形成系列微课、视频、动画、案例等，可以应用于建筑施工技术、道路施工技术、桥梁施工技术等课程，减少重复建设，形成集群优势资源。

5）进行施工类课程智能云教学实践

以《建筑施工技术》课程智能云教学模式改革应用为改革先例，找到施工类课程教学资源、教学活动、教学管理等共性，教学活动通过不断改革实践，分析总结反馈，改革教学方法和手段，优化智能云教学模式，系统提高施工类课程教学质量。并推广至道路施工技术、桥梁施工技术、隧道工程施工等其他施工类课程应用实践。

5 结论

1）智能云教学模式着力于施工类课程痛点、难点，让课堂、施工工地、实训基地有效联动；仿真训练、全真模拟、现场操作全面覆盖；学生、企业指导师傅、教师实时互动；教、学、做线上线下一体化实践，有效提高施工类课程教学质量。

2）智能云教学着力于现有课堂教学症结，如教学组织松懈、学生注意力涣散、课堂教学管理乏力等。智能云教学模式全部教学过程数据自动记录，教学结果自动生成，课堂教学管理、教学评价自动化。大数据、人工智能进行全过程、全行为、全内容课堂教学管理。有效改变课堂教学生态。

3）立足于学生的现状，着力于学生的可持续发展，智能云教学课堂充分体现开放、生成、互动、提升等状态，是以“科学、民主、公平、可持续发展”等现代性特征为价值引领的课堂，给学生以拥有感、贡献感、分享感，尊重学生的学情和差异，在培养学生土建施工类课程专项能力的同时，促进学生个体最大发展和班级学生共同发展。有效促进学生可持续发展。