□王 浩

一、引言

道路橋梁工程施工課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有空間體量大、施工周期長(zhǎng)、工程參與方多、危險(xiǎn)性高、實(shí)驗(yàn)難度大等特點(diǎn)，傳統(tǒng)實(shí)體實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)教學(xué)方法是無(wú)法滿足道路橋梁工程施工課程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)演示、專業(yè)全面綜合、過(guò)程協(xié)同建設(shè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，土木工程各類項(xiàng)目系統(tǒng)進(jìn)行抽象和簡(jiǎn)化形成系統(tǒng)模型，并經(jīng)過(guò)軟件設(shè)計(jì)，建立仿真模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)值仿真、可視化仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)仿真[1]，與實(shí)體實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐相互補(bǔ)充，相得益彰，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)教學(xué)、實(shí)踐、虛擬和仿真融于一體，讓學(xué)生能夠基于虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成設(shè)計(jì)、施工等綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[2]。因此，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)手段、教學(xué)過(guò)程和學(xué)習(xí)效果，都有別于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，用傳統(tǒng)的評(píng)判方法顯然無(wú)法準(zhǔn)確衡量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)劣。因此，建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系十分必要。

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立是以高校的教育理念、教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，需要從課堂教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)出發(fā)。整個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系不僅評(píng)價(jià)教學(xué)效果，而且評(píng)價(jià)課堂教學(xué)的整個(gè)過(guò)程[3]。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系既要體現(xiàn)評(píng)價(jià)方法的科學(xué)性，又要體現(xiàn)指標(biāo)選擇的合理性，還要符合教學(xué)過(guò)程邏輯性和培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)性；不能盲目套用西方發(fā)達(dá)國(guó)家的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，必須與我國(guó)高等教育的發(fā)展現(xiàn)狀和道路橋梁工程施工課程教學(xué)需求相適應(yīng)[4]。

二、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

道路橋梁工程施工課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)總體目標(biāo)為采用虛擬仿真技術(shù)，模擬實(shí)體工程的真實(shí)環(huán)境[5]，進(jìn)行場(chǎng)地布置、資源配置、施工形式、進(jìn)度調(diào)節(jié)、預(yù)算控制、協(xié)同管理等各方面的模擬操作，使學(xué)生對(duì)實(shí)體工程的任意環(huán)節(jié)重復(fù)進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，使其熟練掌握施工與管理的全過(guò)程。根據(jù)教學(xué)總體目標(biāo)，結(jié)合教學(xué)系統(tǒng)要素說(shuō)，在滿足道路橋梁工程施工課程教學(xué)基本要求的基礎(chǔ)上，將總體目標(biāo)劃分為五項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)、十二項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)，如表1所示。一級(jí)指標(biāo)包括學(xué)科資源、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍、數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、教學(xué)效果。

學(xué)科資源包括三個(gè)二級(jí)指標(biāo)，分別是學(xué)科專業(yè)資源、教學(xué)成果和科研成果。學(xué)科專業(yè)資源是指支撐本門課程教學(xué)的相關(guān)學(xué)科建設(shè)水平，具體包括相關(guān)學(xué)科學(xué)位授予點(diǎn)建設(shè)，國(guó)家、省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)，國(guó)家、省級(jí)、行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，特色專業(yè)建設(shè)，產(chǎn)學(xué)研合作示范基地等。教學(xué)成果是指國(guó)家、省級(jí)精品課程建設(shè)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，卓越工程師培養(yǎng)，實(shí)習(xí)基地建設(shè)等成果?？蒲谐晒侵甘欠裰匾暱茖W(xué)研究，努力提高科學(xué)研究水平，研究是否圍繞本學(xué)科的技術(shù)難題，國(guó)家、省部級(jí)項(xiàng)目，科研經(jīng)費(fèi)，科技獎(jiǎng)勵(lì)，專著專利，學(xué)術(shù)論文等。

表1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源包括實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)、教學(xué)設(shè)備與軟件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)教材三個(gè)二級(jí)指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)是指虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)費(fèi)用是否充足。教學(xué)設(shè)備與軟件是否滿足日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，是否滿足學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)、科學(xué)研究與課外科技活動(dòng)的需求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)教材包括教學(xué)教材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、習(xí)題集、教學(xué)視頻等教學(xué)資源是否滿足教學(xué)需要。

教學(xué)效果包括對(duì)教師的評(píng)價(jià)、對(duì)教學(xué)過(guò)程的評(píng)價(jià)、學(xué)生解決問(wèn)題的能力、學(xué)生知識(shí)遷移的能力四個(gè)二級(jí)指標(biāo)。對(duì)教師的評(píng)價(jià)是指教學(xué)目標(biāo)是否明確，教學(xué)重點(diǎn)是否突出，教學(xué)準(zhǔn)備是否充分，教學(xué)方法是否合理，教學(xué)態(tài)度是否端正。對(duì)教學(xué)過(guò)程的評(píng)價(jià)是指課堂學(xué)習(xí)環(huán)境是否積極，學(xué)習(xí)氛圍是否活躍，學(xué)習(xí)主線是否明確，學(xué)習(xí)效果是否理想。學(xué)生解決問(wèn)題的能力是指學(xué)生是否能正確的分析問(wèn)題，是否能提出科學(xué)的解決方案，是否能合理執(zhí)行解決方案。學(xué)生知識(shí)遷移的能力是指學(xué)生將知識(shí)點(diǎn)遷移到其他問(wèn)題或課程的能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍一級(jí)指標(biāo)是指教師隊(duì)伍學(xué)科專業(yè)是否合理，思想品德是否高尚，知識(shí)儲(chǔ)備是否淵博，教學(xué)水平是否高超等。

數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是指網(wǎng)絡(luò)的軟件和硬件是否能滿足教師和學(xué)生教學(xué)、教研、管理、學(xué)習(xí)和生活的需要。

三、結(jié)語(yǔ)

為充分發(fā)揮虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化專業(yè)課程教學(xué)與實(shí)踐，對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)是高校教學(xué)管理和改進(jìn)的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是保證完成教學(xué)目標(biāo)的重要組成。針對(duì)如何評(píng)價(jià)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，研究設(shè)計(jì)了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為課程信息化教學(xué)評(píng)價(jià)與管理提供量化標(biāo)準(zhǔn)和決策依據(jù)。