无边界教学理论在土木大类专业毕业设计指导中的探索与实践

时间:2022-08-02 11:15:29 浏览量:

游春华 吴婷 刘传辉 彭浩明

[摘 要]信息技术条件下教学资源供给的多样性、教学时空的无界性,使远程无边界教学成为现代有界教学的有益补充。2020年新冠肺炎疫情的爆发,使师生人各一方。为高质量地完成毕业设计指导,课题组以无边界教学理论为指导,实施土木大类专业毕业设计全过程、全专业、全课题类型的无边界线上集中指导。实践表明,无边界线上教学模式极大地丰富了优质教学资源供给,提高了优质教学资源供给效率与使用效能,取得了良好教学效果。无边界线上教学模式为土木大类专业卓越工程师计划“3+1”人才培养模式的集中性校外实践远程指导提供了参考,也为其他实践性较强工科专业的实践教学与毕业设计提供了经验借鉴。

[关键词]信息技术;无边界教学;毕业设计

[中图分类号] G642.477 [文獻标识码] A [文章编号] 2095-3437(2022)04-0101-05

地方本科院校以培养适应工程一线需要的高素质应用型人才为基本遵循,而毕业设计是检验学生能否利用所学专业知识解决实际工程问题能力的最后培养环节,如何抓好毕业设计质量,对人才培养目标的达成度具有重要意义。2020年,一场突如其来的新冠肺炎疫情使湖南工学院建筑工程与艺术设计学院(以下简称我校)2020届毕业生只能在家里开展毕业设计。如何对分散在全国各地的毕业生进行毕业设计指导,确保毕业设计质量,成为我校全体教师必须要解决的现实命题。面对新情况,应对新挑战,需要新思维。2019年,课题组针对当前土木类实践教学存在的管理盲区,结合现代信息技术,开展了无边界实践教学指导、教学管理的理论研究,为疫情条件下的毕业设计指导积累了一定的实践与理论基础。

一、无边界教学理论

随着信息技术的快速发展,“互联网+”对教育行业产生了极大的影响。斯图亚特·坎宁安在1998年基于新媒体的角度首次提出了无边界教学的想法,并指出学校不再是唯一的教学主体,各种基于互联网平台所构建的教学网站、机构等使社会各界组织都能够参与到教育事业当中,成为教育主体,为学生们提供突破时间、地域界限的教育服务,例如慕课、网络大学和公开课等依附互联网形成的新型高等教育模式。特别是在21世纪之后,信息科学技术水平突飞猛进,互联网由原先的信息沟通工具逐渐发展成为各组织、部门、机构核心竞争力的重要组成部分,其中“互联网+”和高等教育的有机结合,使传统的高等教育突破了时间、地域、主体等多方面的限制,实现了“跨界重构”,优化了教育资源配置,极大地推动了教育改革。

无边界教学首先来源于管理学,当高等教育与现代信息技术融合后,其作为一种新的教育方法越来越受教育教学领域重视。要理解无边界教学的内涵,首先就要厘清传统教学方式的边界在哪里。教育三大要素是教育者、学习者和教育影响。教育者与学习者一般受到物理空间、物理时间的限制,必须是在固定的时间、地点,相对固定的人员进行学习活动,知识资源的获取局限于校园范围,教育影响也受物理边界的限制。无边界教学就是学习活动不受教学主体、教学时间、教学地方等的限制而灵活开展教学的一种教学方式,具有以下特点:

第一,时间、空间的限制被打破。传统的课堂教学结构属于群体传播,由教师通过口头传授或者是文字来开展教学活动。而无边界教学通过互联网平台,将传统教学方式转变为覆盖范围更加广泛、远距离、双向沟通式的立体传播结构,极大地改善了人才培养机制。

无边界教学模式突破了传统教学时间束缚,可为全球范围内任何人群提供教学服务,让有受教育需求的人群有机会接受各类教育;无边界教学打破了时间限制,使用者能够根据自己时间安排自由学习,创造出更加灵活的时间窗口。高等教育与“互联网+”信息技术的深度融合,表现出了较强的即时性、共时性、全时性,给学习者们赋予了自由支配和安排时间的权利。

第二,教学过程中人员关系映射模糊。无边界教学理论下的教学团队成员往往来自不同的地理空间,并且会根据自身专业的不同、教育层次和类型的不同,组成不同类型的教学团体,通过群聊、网络会议平台、在线教学平台、微信语音视频等各种互联网通信手段开展教学活动。并且由于无边界教学理论所构建的教学模式是一种双向沟通的教学机制,强调以学生作为学习的主体,因此,学生在整个教学过程当中的参与度会显著提升,教师的职能会逐渐变弱。所以,无边界教学会使教学过程当中人员之间的关系变得模糊。

第三,教学资源的供给来源更加多样。一方面,教师资源供给不再局限于校内教师,也可以是合作企业的专家、专业软件应用专家等,通过无边界教学的手段,他们可以无缝接入教学过程,不再受时间、空间的限制,成为优质教学资源的供应者;另一方面,海量的线上资源,包括众多线上课程资源、软件网站的教学视频、期刊数据库及其他文库等资源都直接或间接成为教学资源的供给者,相对于传统的有界教学,极大地丰富了教学资源供给。

第四,优质教学资源使用效率得以提高。受限于传统有界教学的即时性,优质教学资源传播衰减极快,可以有效服务的受众极少,极大地影响了优质资源的教学效率。利用现代信息技术实施无边界教学,信息化的优质教学资源具有即时性、共时性与全时性等内在特性,破解了受众的时间与空间的限制,让学习自由无界成为现实,从而极大地提高了优质教学资源的使用效率。

第五,目标评价的多元化,使传统教学模式中评价体系单一的问题得到了有效改善。在传统教学中,教师通常只根据分数来衡量学生是否完成了学习任务,是否达到了既定的学习目标。在无边界教学过程中,教师可以利用互联网平台开展各式各样的原先受场地和技术限制的教学活动,布置不同的教学任务,从而根据学生在教学活动、实践中的表现进行评价和打分,如智能化线上考勤记录、在线学习进度记录、线上作业质量统计分析、线上研讨发言、最终作品质量等多个方面。多元化、客观性的评价体系能够更加全面地反映出学生的综合素质能力。

通过对信息时代无边界教学思想的深入研究,基于疫情期间毕业设计的迫切需要,课题组提出在土木大类专业毕业设计教学实施无边界线上毕业设计辅导探索构思,得到了学校教务处及各专业课教师的大力支持。

二、无边界线上指导试点

基于学生分散在全国各地的实际情况,课题组利用腾讯会议平台,对全体土木工程专业毕业生进行线上毕业设计指导,线上讲座试点共举行2次,每次持续2个小时,每次累计约200名学生参加线上指导,教师回答学生提问20余个。我们通过腾讯会议屏幕共享功能实现讲座课件终端同步,多屏互动地实现师生对设计问题的有效交流互动,确保面对面交流讨论的效果。2个小时讲座互动,分享了毕业设计的基本流程,启迪了学生的毕业设计基本思路,回答了学生的设计疑惑,受到学生的一致认可,同时通过录屏软件,将讲座过程全程录屏,方便学生回放观看。

线上指导试点结束后,土木工程系对参加线上指导毕业生进行回访调研,回访结果反响良好,学生普遍希望多开展此类线上指导,能对毕业设计进行全过程、全专业类型的指导与答疑。

三、毕业设计线上辅导安排

根据土木工程系讲座试点效果及学生反馈意见,笔者组织了土木工程系、工程管理系骨干教师开展毕业设计线上辅导研讨会,针对线上教学特点及毕业设计课题进行分类总结,提出无边界线上毕业设计辅导三条基本原则:一是各专业类型集中指导、答疑与个性化指导相统一;二是校内教师与企业导师、校内资源与网络资源相结合;三是毕业设计全过程、课题全类型指导与答疑。根据此三条原则,建工学院土木大类专业分别制订了详细的线上辅导计划。

(一)毕业设计线上辅导安排思路

土木大类分两个主要方向:结构设计方向、项目管理方向。结构设计方向包括建房结构设计与桥梁结构设计,项目管理方向主要是施工组织设计与工程招投标。无论是哪个方向的毕业设计都具有一定的流程范式,计算方法、计算内容均可以采用共性的设计范式来开展,为线上集中辅导提供了可能。课题组将各类毕业设计类型的内核进行分组,根据内核的特性,模糊教学资源供给的边界,分别邀请校内导师与企业导师、行业软件开发公司专家联合开展线上指导,指导思路流程如图1所示。

四、无边界毕业设计线上指导成效

根据2020届土木工程专业毕业设计工作计划,我们组织全体指导教师制订了毕业设计线上指导工作计划,讲座答疑紧紧结合学生实际设计进度,做到了有的放矢,各讲座教师、校外专家有条不紊地完成了全部讲座与设计答疑,完成率100%。

(一)無边界线上毕业设计问卷

为全面掌握疫情条件下线上毕业设计指导的学生接受度与满意度,课题组进行了线上指导满意度、授课教师满意度及线上指导内容受益度的线上问卷调查,并随机抽样统计学生参与线上指导人数。统计结果表明:1.94%以上的学生对本次毕业设计指导根据学生的实际选题并针对毕业设计过程中容易出错的共性问题和一般性设计方法进行讲解的方式表示满意;(2)88%的学生对授课教师线上指导质量高度认可;(3)学生参与线上指导率在88%~95%之间,整个设计指导讲座达到了学生的心理预期,学生反映效果良好。

(二)无边界线上毕业设计完成质量分析

为全面掌握疫情条件下线上毕业设计的完成质量,课题组对2018届、2019届和2020届毕业设计成绩进行了横向比较,数据显示,2020年疫情期间的毕业设计质量与往年持平,中等与良好成绩比例略有提高。这是难能可贵的。在学校教评中心、学校教学质量督导组联合开展的全校毕业设计质量检查评比中,2020届土木大类专业毕业设计荣获第一名。

另外,土木大类专业学生参加全国大学生毕业设计竞赛取得的成绩较往年均有所提高。在由中国土木工程学会举办、华南理工大学和清华大学承办的第二届全国大学生结构设计信息大赛中,本校共有8组学生参赛,获得6项奖项(特等奖1项、一等奖1项、二等奖3项、三等奖1项),取得了良好的成绩,是湖南省地方本科院校唯一获得特等奖的单位。参加由中国建筑学会主办、上海鲁班软件有限公司承办的第六届全国高校大学生BIM毕业设计大赛,获特等奖1项、一等奖3项、二等奖1项及三等奖2项。

五、无边界线上毕业设计指导的特色与创新

(一)实现集中指导、集中答疑与个性指导答疑的统一

课题组充分利用线上教学无限散发的有利特点,集中全院各领域的优秀教师对全院土木大类各专业毕业设计进行线上集中指导,通过指导教师和学生收集毕业设计问题进行线上集中答疑,扩大了优质教学资源的使用效率,也加强了对青年教师的实践指导。对学生毕业设计的个性问题,指导教师进行了一对一的个性指导,形成了共性问题集中讲解与个性化问题个案辅导的有机结合,实现了集中指导、集中答疑与个性指导答疑的统一。

(二)实现校企联动人才培养的同步耦合

作为地方本科院校,我校致力于培养高素质应用型人才,增强校企合作,实现校企联动,是实现人才培养目标定位的必然要求。我校借助现代信息技术,实现企业专家与校内教师异地同步授课,解决企业导师进课堂的时间与空间的限制,构筑了校企联动人才培养同步耦合的有效机制。线上毕业设计辅导期间,我校邀请了湖南省建科院、深圳建工集团、国众联咨询公司等实力企业,以及中国建科院PKPM公司、鲁班软件等科技企业的专家,参与疫情期间的毕业设计线上指导,累计进行讲座与答疑15次,进一步提高了学生解决复杂工程问题的能力。

(三)实现优质教学资源时间与空间的无边界供给与使用

课题组利用现代信息技术,一是极大地丰富了教学资源的供给来源。校内教师、企业专家、网络平台与期刊数据库都是优质教学资源的供给者。二是提高了优质教学资源的供给效率。优秀教师不再只是服务于少数学生,行业专家技能的传授也不只是面向企业的青年员工,还可以面向全体专业学生,优质资源的供给效率极大提高了。三是提高了优质教学资源的使用效率,网络平台线上指导突破了时间与空间的限制,学生可以异地同步参与线上指导并接受答疑,也可以观看录屏回放,弥补因不可抗因素导致的错过线上指导的遗憾,从而极大地提高了优质教学资源的使用效率。

六、结论与展望

无边界教学突破了传统纯粹的线下毕业设计指导教学的时空限制,解决了优质教学资源供给不足、使用效率不高等诸多问题。课题组借助线上教学平台对土木大类专业毕业设计进行全过程、全专业、全课题的集中指导、集中答疑,实现了共性问题集中指导与个性问题个性辅导的有机统一,增加了优质教学资源供给渠道,提高了优质教学资源供给效率与使用效能,完善了校企协同、产教融合的物理条件,为我校“三重一高”的应用型人才培养机制做出了有益的探索。

疫情期间,我校的线上毕业设计指导探索与实践,取得了良好的教学效果,在今后的毕业设计指导中,我们将进一步实践并完善无边界教学理论。该理论可以为土木大类专业卓越工程师计划“3+1”人才培养模式的集中性校外实践远程教学提供参考,也可以为其他实践性较强工科专业的实践教学与毕业设计指导提供经验借鉴。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 荀渊.高等教育全球化的愿景:从无边界教育到无边界学习[J].电化教育研究,2019(5):32-39.

[2] 胡晶,何泽恒,耿文莉.管理信息系统课程无边界教学改革探索[J].黑龙江社会科学,2014(2):157-160.

[3] 韩肖清,王英.对工科大学生毕业设计指导的实践[J].太原理工大学学报(社会科学版),2001(S1):93-94.

[4] 胡建峰,张光明.提高毕业设计教学质量的探讨[J].江汉石油学院学报(社会科学版),2003(2):61-62.

[5] 游春华,刘传辉,匡鹏颖.地方本科院校土木工程应用型人才培养模式研究与改革实践:以湖南工学院为例[J].大学教育,2018(7):135-138.

[责任编辑:刘凤华]

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