
教育创新与实践
Journal of Educational Innovation and Practice
- 主办单位:未來中國國際出版集團有限公司
- ISSN:3079-3599(P)
- ISSN:3080-0803(O)
- 期刊分类:教育科学
- 出版周期:月刊
- 投稿量:5
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数智化背景下课程教学模式创新研究与实践——以工程项目智慧管理课程为例
Research and Practice on the Innovation of Curriculum Teaching Mode under the Background of Digital Intelligence -Taking the Course of “Intelligent Management of Engineering Projects” as an Example
引言
随着数字技术与人工智能的飞速发展,全球已迈入数智化时代,工程行业作为国民经济的支柱产业,也受到了数智化的深刻影响。从设计阶段的数字化建模、可视化展示,到施工阶段的智能设备应用、自动化施工,再到运维阶段的实时监测、智能预警,数智化技术正逐步渗透到工程项目的全生命周期。在这种大环境下,传统的工程项目管理模式已难以满足行业发展的需求,智慧管理成为必然趋势。
然而,当前工程项目智慧管理课程教学模式仍存在一定的滞后性。在教学内容上,部分学校未能及时将最新的数智化技术与管理理念融入课程,导致学生所学知识与实际行业需求脱节。在教学方法上,传统的以教师讲授为主的方式较为单一,缺乏互动性与实践性,难以激发学生的学习兴趣与创新思维。在实践教学环节,由于缺乏真实的工程项目场景与数智化管理平台,学生难以将理论知识应用于实际操作,实践能力得不到有效锻炼。面对工程行业数智化转型的迫切需求,创新工程项目智慧管理课程教学模式,培养适应时代发展的高技能工程管理人才已迫在眉睫。
一、工程项目智慧管理课程教学现状剖析
(一)课程内容设置分析
当前,工程项目智慧管理课程内容虽涵盖了工程项目管理的基本原理、方法和流程,但在数智化技术的融合方面仍存在不足。课程中传统的项目管理理论,如项目进度管理、成本管理、质量管理等内容占比较大,这些内容多基于传统的管理模式和方法,侧重于理论知识的传授,对实际操作和应用能力的培养相对较少。在讲解项目进度管理时,主要介绍甘特图、网络图等传统的进度计划工具,而对于如何利用数智化技术实现进度的实时监控、动态调整等内容涉及较少。
智能化知识在课程中的占比偏低,仅简单介绍了一些数智化技术的概念和基本原理,如大数据、云计算、物联网、人工智能等,未能深入探讨这些技术在工程项目管理中的具体应用场景和实践案例。对于如何利用大数据分析进行项目风险评估、如何运用人工智能算法优化资源配置等关键内容,缺乏系统的讲解和实践训练。学生在学习过程中,难以将数智化技术与工程项目管理实际相结合,导致对课程内容的理解和掌握停留在表面,无法真正满足工程行业数智化转型对人才的需求。
(二)教学方法应用探讨
传统的讲授法在工程项目智慧管理课程教学中仍占据主导地位。教师在课堂上通过讲解、板书等方式向学生传授知识,学生则被动地接受信息。这种教学方法虽然能够在有限的时间内传递大量的知识,但缺乏互动性和实践性,难以激发学生的学习兴趣和主动性。学生在课堂上参与度较低,只是机械地记录笔记,对知识的理解和掌握不够深入,也无法培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
案例教学法虽有应用,但在数智化背景下存在一定的局限性。案例教学法通过引入实际工程项目案例,让学生在分析和解决问题的过程中加深对知识的理解和应用。然而,目前所选案例多为传统工程项目案例,对数智化技术在项目中的应用体现不足。在案例分析过程中,学生无法充分体验数智化技术给工程项目管理带来的变革和优势,也难以掌握数智化管理的方法和技巧。而且,案例教学的组织和实施也存在一些问题,如案例讨论时间不足、教师引导不够深入等,影响了教学效果。
实践教学环节薄弱,缺乏真实的工程项目场景和数智化管理平台。实践教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,但目前部分高校的实践教学仅停留在实验室模拟或虚拟项目操作层面,与实际工程项目相差甚远。学生在实践过程中,无法接触到真实的工程项目环境和数智化管理工具,难以将所学理论知识应用于实际操作,实践能力得不到有效锻炼。由于缺乏数智化管理平台的支持,学生无法体验数智化技术在工程项目管理中的实际应用流程,对相关技术的掌握和应用能力较弱。
(三)教学效果评估与反馈
目前,工程项目智慧管理课程教学效果主要通过考试成绩进行评估。考试内容多侧重于理论知识的考核,对学生的实践能力、创新能力和数智化技术应用能力的考查相对较少。这种单一的考核方式无法全面、准确地评价学生的学习效果和综合素质,容易导致学生为了考试而死记硬背,忽视对知识的理解和应用,不利于学生的全面发展。
通过对学生的问卷调查发现,部分学生对课程内容的实用性和趣味性评价较低。他们认为课程内容与实际工作联系不够紧密,学习过程较为枯燥,缺乏吸引力。在教学方法方面,学生普遍反映讲授法过于单调,希望增加更多的互动环节和实践教学内容。对于数智化技术的教学,学生表示理解和掌握难度较大,希望教师能够提供更多的案例和实践操作指导。
二、教学模式创新策略与实践
(一)课程内容重构
为了使工程项目智慧管理课程内容紧密贴合数智化时代的需求,需要对课程内容进行全面重构。在数智化知识融入方面,系统地将大数据、人工智能、云计算、物联网等前沿技术的原理、应用场景及实际操作方法纳入课程体系。本课程结合BIM技术,结合课程特点,为解决教学重难点,确定教学内容为以下五大模块。
(二)教学方法创新
在工程项目智慧管理课程教学中,积极采用混合式教学方法,将线上教学与线下教学有机结合。利用在线教学平台,如超星学习通、雨课堂等,发布课程教学视频、电子教材、在线测试等学习资源,让学生在课前进行自主学习,提前了解课程的基本概念和理论知识。在课堂教学中,教师针对学生在自主学习过程中遇到的问题进行重点讲解和答疑,组织学生进行小组讨论、案例分析等互动活动,激发学生学习兴趣,加深学生对知识的理解和掌握。
项目式学习也是一种有效的教学方法。教师设计真实的工程项目管理项目,让学生以小组为单位,模拟项目团队,完成项目的策划、实施、监控和收尾等全过程管理。在项目实施过程中,学生需要运用所学的数智化技术和管理知识,解决项目中遇到的各种问题,如项目进度延误、成本超支、质量问题等。通过项目式学习,培养学生的团队协作能力、沟通能力、问题解决能力和创新能力。
虚拟仿真教学借助虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等技术,为学生创造沉浸式的学习环境。在工程项目管理中,许多场景和操作难以在实际教学中展示和体验,虚拟仿真教学可以有效解决这一问题。利用VR技术,让学生身临其境地体验工程项目的施工现场,了解施工流程和安全注意事项。通过AR技术,将工程项目的设计模型与实际场景相结合,让学生直观地感受设计方案的效果。
三、数字化教学资源建设
(一)线上教学资源建设
开发线上课程是丰富教学资源的重要举措。建设完整的工程项目智慧管理在线课程,包括教学视频、电子教材、在线测试、讨论区等模块。教学视频采用多样化的形式,如教师讲解、动画演示、实际案例展示等,以满足不同学生的学习需求。在讲解数智化技术在工程项目管理中的应用时,制作生动形象的动画演示,将复杂的技术原理和应用过程直观地展示给学生,帮助学生理解和掌握。
电子教材应与时俱进,积极开发数字化教材,及时更新数智化知识和行业最新动态,为学生提供全面、系统的学习资料。在线测试模块设置丰富的题目类型,包括单选题、多选题、判断题、案例分析题等,对学生的学习效果进行实时评估和反馈。讨论区为学生提供交流互动的平台,学生可以在讨论区分享学习心得、提出问题、参与讨论,教师及时进行答疑和指导,促进学生之间的学习交流和共同进步。
建设案例库也是教学资源建设的重要内容。收集和整理大量的工程项目智慧管理案例,按照项目类型、规模、应用技术等进行分类归档。每个案例都应包含详细的项目背景、实施过程、数智化技术应用情况、项目成果及经验教训等内容。案例库不仅为课堂教学提供丰富的教学素材,还可供学生课后自主学习和研究。
引入先进的教学软件,如BIM软件、项目管理软件、广联达智慧工地管理虚拟仿真软件等,让学生在实践操作中熟悉和掌握数智化工具的应用。BIM软件可以帮助学生进行工程项目的三维建模、碰撞检查、施工进度模拟等操作,提高学生的设计和管理能力。项目管理软件如Primavera P6、Microsoft Project等,可用于项目进度计划编制、资源分配、成本控制等,让学生体验数字化项目管理的流程和方法。
(二)实践教学强化
以轨道交通智慧建造综合实训基地为中心,开展线、桥、隧、站四大场景智慧建造实训任务。实训室车站虚实互动沙盘,以雄安车站为蓝本,结合智慧工地完整的施工场景,整个施工场地模型逼真、精细。平台底部的菜单栏显示了场地概况、分层展示和智慧工地平台,师生们在实训时,通过平台操作以及视频观看,就能提前熟悉施工难点与关键节点,极大提升实操能力。
积极组织学生参加各类工程项目管理学科竞赛,如全国大学生工程管理数字化应用大赛、BIM毕业设计大赛等。学科竞赛不仅能够激发学生的学习兴趣和创新精神,还能锻炼学生的团队协作能力和解决实际问题的能力。
在竞赛过程中,学生需要运用所学的数智化技术和管理知识,完成竞赛任务。如在工程管理数字化应用大赛中,学生需要利用BIM技术、大数据分析技术等,对给定的工程项目进行数字化管理和优化,提出创新性的解决方案。通过参与竞赛,学生能够了解行业的最新发展趋势和技术应用要求,提高自身的竞争力。
教师可以带领学生参与企业委托的技术服务项目,或者与企业合作开展科研项目。在项目中,学生将承担具体的工作任务,如数据收集与分析、方案设计与实施等,与企业人员密切合作,共同完成项目目标。
四、结论与展望
数智赋能教学改革,不仅是技术的应用,是教育理念、方法和生态的全面升级,更是教育理念的革新。融合人工智能和虚拟仿真技术,提出了基于数智化的工程项目智慧管理课程混合式教学模式改革方案,实现了“智慧教育与互联网+”的深度融合。利用“线上资源+虚拟仿真+实训基地”,为教师和学生提供了教与学互动平台,构建“人机协同、师生共进”的未来教育图景。
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