袁杰 趙倩怡 童華煒 宋金良

摘要：教學全球化和“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展趨勢推動著高等教育改革，影響和決定教學改革路徑和方向。通過對教育全球化和“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理論的梳理，結(jié)合目前土力學專業(yè)課程存在的主要問題，以廣州大學為例，提出“互聯(lián)網(wǎng)+土力學”的教育改革方法和路徑，包括在線精品課堂、混合式教學、教育大數(shù)據(jù)、學習分析及ICT教學方法等，以實現(xiàn)對教學過程的多模態(tài)補充，使教學改革朝著積極方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：信息通信技術(shù);土力學;“互聯(lián)網(wǎng)+”;教育全球化;大數(shù)據(jù)

中圖分類號：G6420 ? ?文獻標志碼：A ? 文章編號：1005-2909（2021）06-0087-06

自2018年教育部《教育信息化2.0行動》出臺之后，教育界開始更加注重學生教育的個性化和多樣化發(fā)展，正朝著智慧教育、智慧學習環(huán)境和教育結(jié)構(gòu)化方向不斷轉(zhuǎn)變。隨著移動化信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化工具使用成為師生教學與實踐的普遍現(xiàn)象。

根據(jù)《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計》，截至2016年6月，中國網(wǎng)民規(guī)模達7.10億，互聯(lián)網(wǎng)普及率為51.7%，其中，中國手機網(wǎng)民規(guī)模達6.56億。隨著互聯(lián)網(wǎng)基移動通信設備技術(shù)的不斷快速發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)應用向用戶各類生活需求滲透。2015年3月5日十二屆全國人大三次會議上，首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。2015年7月4日，國務院印發(fā)《國務院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》。2016年5月31日，教育部、國家語委在京發(fā)布《中國語言生活狀況報告（2016）》，不管從國家發(fā)展戰(zhàn)略層面還是人民日常生活中，“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)滲透到社會生活的各個角落。

一、教育全球化

當今世界已經(jīng)進入了全球化深入發(fā)展的時代，經(jīng)濟全球化、文化多元化、信息網(wǎng)絡化等成為全球化的主要特征。高等教育也正以前所未有的深度和廣度融入全球化的浪潮中。全球化對高等教育理念、教學體制、管理制度、教學模式等產(chǎn)生著全面深刻的影響。

“高等教育全球化”是20世紀80年代聯(lián)合國教科文組織提出的現(xiàn)代高等教育發(fā)展三個核心概念之一，20世紀90年代，隨著世界貿(mào)易組織的成立，全球化開始進入高等教育領(lǐng)域。高等教育國際化問題開始由雙邊向多邊不斷突破，高等教育全球化議題浮出水面。高等教育全球化是指在整體全球化轉(zhuǎn)換的背景下，各國高等教育發(fā)展打破傳統(tǒng)封閉發(fā)展模式系統(tǒng)，向相互銜接、相互建構(gòu)的一體化方向轉(zhuǎn)型。在此過程中，高等教育機構(gòu)的自主意識被激活，本土文化身份凸顯，圍繞知識生產(chǎn)的同時向兩個方向延伸：一是現(xiàn)代性—時間向度，以應用性轉(zhuǎn)向為表征;二是全球性—空間向度，以分散化、網(wǎng)絡化為標志[1-2]。

土木工程專業(yè)作為與建筑行業(yè)密切相關(guān)的學科，與社會經(jīng)濟發(fā)展密切聯(lián)系。工程類學生，尤其應具備市場化、全球化的素質(zhì)與能力。工程類課程具有應用性、實踐性很強的特點，需注重教學與市場的接軌[3-4]。

經(jīng)濟全球化，要求工程類課程教學模式更加市場化、國際化，進而確立了人力資本為主的教育理念，即教育的首要目標是促進經(jīng)濟發(fā)展，并將學校視作為經(jīng)濟發(fā)展準備勞動力的“企業(yè)”。因此，以在何種程度上滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求作為評估知識和課程的標準[5]。

文化多元化，要求工程類課程教學模式更加強調(diào)創(chuàng)新、多元、包容;課程的設置和實現(xiàn)要與國際接軌;教學方法上更多使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù);教學內(nèi)容需增加世界學科前沿知識及多元文化相關(guān)理論[6-7]。

信息網(wǎng)絡化，要求工程類課程教學模式更加開放、透明、互聯(lián)、共享。網(wǎng)絡去時空化的特點，使得學生學習時，教師可以不在場，卻更能提高學習效率，幫助學生更容易接觸到專業(yè)知識。在知識經(jīng)濟的今天，知識共享要求在獲取知識的同時也需要學會分享，一定程度上就提高了對課程內(nèi)容的要求，學生作業(yè)完成也需更認真。

二、土力學課程現(xiàn)狀與問題

1925年太沙基出版了世界上第一本《土力學》專著，開創(chuàng)了土木工程這一新的學科。幾十年來，這門學科蓬勃發(fā)展，形成了完整的理論體系，并在工程實踐中發(fā)揮了重大作用[8]。歷時70多年的學科歷史，土力學盡管已有一些成熟的理論，但仍有亟待完善、深入研究的方向。同時，土體是一個復雜的主體，使得以其為研究對象的土力學學科注定不能一成不變，需要結(jié)合實際不斷地完善及發(fā)展自身理論[9]。

一存在教與學脫節(jié)問題。在教學上，作為一門實踐與理論并重的課程，重教育、輕實踐的問題突出，主要采取傳統(tǒng)教師課堂授課，學生聽講做筆記，課后做作業(yè)的模式。由于土力學是專業(yè)性、理論性和實驗性很強的一門學科，采用單一的教學模式和教學技術(shù)，不足以全面展示學科知識內(nèi)容。教學方式固化和內(nèi)容枯燥，以及落后的教學模式限制了學生的創(chuàng)新思維，不能激發(fā)學生的學習興趣，教學效率低下。

二教學考核方法單一。學生往往追求考評結(jié)果，輕視過程，平時上課走“過場”，只在考試或畢業(yè)論文撰寫期間沖刺，知識傳授效果差。師生各自為營，不能成為有機整體。學生重實踐輕學習，教師重科研輕教學，學校重結(jié)果輕過程，未能在有效互動中形成良好的學習共同體。

三學科教育與社會實際人才需求不匹配。一方面，高等教育由精英教育向大眾教育轉(zhuǎn)變，知識結(jié)構(gòu)從專業(yè)化向通識化轉(zhuǎn)向;另一方面，社會主義市場經(jīng)濟快速發(fā)展，經(jīng)濟社會對人才數(shù)量急劇加大，學校學生擴招，教師數(shù)量不足，導致教學質(zhì)量難以有保證。另外，土力學知識在土木工程實踐過程中應用性很強，但教學上仍然維持傳統(tǒng)力學的內(nèi)容，與實踐存在脫節(jié)現(xiàn)象，導致學生畢業(yè)后難以適應社會發(fā)展需求。

四對教師的考核不足。由于對學生的教學方式和考試方法單一，導致對教師考核也無從做起，只要不出現(xiàn)教學事故即可。盡管有的學校會設置教師打分制，但由于高校擴招，教室資源短缺，考核結(jié)果很難實施。加上對教師的約束力低，教師對教學質(zhì)量的把握往往根據(jù)個人責任心，而不是由明確的崗位職位、考核要求規(guī)定，使得教學質(zhì)量難以有保證，教學效果差異大。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”土力學課程模式建設

2010年6月，我國教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》的重大舉措?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”的主要目標是面向工業(yè)界、面向未來、面向世界，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量的各類型工程技術(shù)人才，為建設創(chuàng)新型國家、實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅實的人才基礎(chǔ)[10]。

從目標中可以看到，未來工程師培養(yǎng)應著重強調(diào)“創(chuàng)新能力”和“適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要”兩點。同時，世界銀行在“2020年教育戰(zhàn)略”中提出，針對全球教育面臨的挑戰(zhàn)，未來教育的目標應從促進“全民教育”轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M“全民學習”。

創(chuàng)新性、經(jīng)濟性、個體化、開放性，是高等教育改革的方向，也是工程類學科人才培養(yǎng)改革的方向。進入信息化時代，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主導的教學變革，是對傳統(tǒng)高等教育模式的有力補充與優(yōu)化，在制度層面和技術(shù)層面上，為工科教育的發(fā)展創(chuàng)造條件。

（一）混合式教學

教學信息化1.0時代，只是把教學內(nèi)容搬運到互聯(lián)網(wǎng)上，換一種授課載體，授課的本質(zhì)并沒有發(fā)生變化;教學信息化2.0時代，學校開始利用互聯(lián)網(wǎng)進行作業(yè)評估，具備了一定的開放性，也有些視頻課程，但仍屬于把互聯(lián)網(wǎng)作為一種附加技術(shù)的“教學+互聯(lián)網(wǎng)”模式;教學信息化3.0時代，真正進入了“互聯(lián)網(wǎng)+教學”模式，慕課等新式教學工具的出現(xiàn)，要求教學內(nèi)容不能照搬傳統(tǒng)，而是要生產(chǎn)出適應互聯(lián)網(wǎng)特點的內(nèi)容。從重視知識傳授到強調(diào)吸收內(nèi)化，教學方式、教學測評等能適應互聯(lián)網(wǎng)模式，用互聯(lián)網(wǎng)的思維去開展教學活動，推動著教學從教到學的轉(zhuǎn)變，從根本上推動教育形態(tài)的改革。

“互聯(lián)網(wǎng)+教學”在實際應用中，主要借助慕課、微課等混合式教學技術(shù)。以廣州大學開展的慕課課程為例，廣州大學一直重視教學資源網(wǎng)絡化。2015年以來，在開展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的融合中，強調(diào)優(yōu)質(zhì)教學資源建設與開放共享，首推學校精品在線開放課程，重構(gòu)學習模式，提高教學質(zhì)量。

一教師保障。在線開放課程負責人具有授課經(jīng)驗，能保證視頻教學質(zhì)量，不走過場;課程教學團隊結(jié)構(gòu)合理，教學人員穩(wěn)定，整體素質(zhì)較高，保證學生在線學習時間。不斷更新、完善課程網(wǎng)絡教學內(nèi)容，并積極參與師生討論、答疑、作業(yè)批改、階段考核等網(wǎng)絡教學環(huán)節(jié)。

二教學保障。精品在線開放課程選用教材需是高水平的優(yōu)秀教材，除基礎(chǔ)教學資源外，重視拓展資源庫的建設，包括：案例庫、專題講座庫、素材資源庫，設置學科專業(yè)知識檢索系統(tǒng)、演示/虛擬/仿真實驗實訓（實習）系統(tǒng)、試題庫系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)、在線自測/考試系統(tǒng)等，建設成具有多樣性和交互性的輔助教學資源。

三信息公開。課程合理運用信息技術(shù)手段，使用網(wǎng)絡進行教學與管理，相關(guān)的課程介紹、教師介紹、教學大綱、教案、習題、實驗指導、選用教材、參考文獻目錄、課程考試考核辦法和課程教學視頻等教學資源均應上網(wǎng)，實現(xiàn)教學材料數(shù)字化。

四制度保障。課程堅持“以學生為中心”的教學理念，充分將網(wǎng)絡在線教學與傳統(tǒng)課堂教學相融合，為課程建設所需平臺、視頻拍攝等提供政策保障和技術(shù)支持。設立項目經(jīng)費，跟蹤項目建設情況，優(yōu)秀項目可以追加經(jīng)費，不合格項目予以撤銷。

（二）教學大數(shù)據(jù)

2012 年，美國國家教育部發(fā)布了《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析促進教與學》報告，對美國大數(shù)據(jù)教育應用領(lǐng)域和案例，以及應用實施所面臨的挑戰(zhàn)進行了詳細的介紹。教育領(lǐng)域中的大數(shù)據(jù)有廣義和狹義之分，廣義的教育大數(shù)據(jù)泛指來源于日常教育活動中人類的所有行為數(shù)據(jù)，具有層級性、時序性和情境性;狹義的教育大數(shù)據(jù)是指學習者行為數(shù)據(jù)，主要來源于學生管理系統(tǒng)、在線學習平臺和課程管理平臺等[11]?！蔽恼轮饕傅氖仟M義的教學大數(shù)據(jù)。

大數(shù)據(jù)的影響力是建立在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，是“互聯(lián)網(wǎng)+行動”模式發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物?；ヂ?lián)網(wǎng)使一切關(guān)聯(lián)，大數(shù)據(jù)正是要挖掘其中的關(guān)聯(lián)性，利用教育數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和學習分析技術(shù)，構(gòu)建教育領(lǐng)域相關(guān)模型，探索教育變量之間的相關(guān)關(guān)系，為教育教學決策提供有效依據(jù)，將成為未來教育的發(fā)展趨勢。目前，教學大數(shù)據(jù)的實踐方向主要有數(shù)據(jù)挖掘和學習分析兩方面。

教育數(shù)據(jù)挖掘，是指通過對教育大數(shù)據(jù)的獲取、存儲、管理和分析，構(gòu)建學習者學習行為相關(guān)模型，分析學習者已有學習行為，并對學習者的未來學習趨勢進行科學預測[12]。通過數(shù)據(jù)挖掘?qū)虒W現(xiàn)狀進行優(yōu)化，科學預測未來教學。

一授課方式選擇。在教學過程中，教師可以選擇多種教學方法，如在土力學中，常用的講授法、討論法、演示法、實驗法、參觀法等，在傳統(tǒng)教學中，教師只是根據(jù)自己的經(jīng)驗、課程的內(nèi)容、課程階段來決定教學方法，幾乎不會涉及學生的感受。通過“互聯(lián)網(wǎng)+教育”改革后，學?？梢越柚ヂ?lián)網(wǎng)后臺數(shù)據(jù)庫，抓取相關(guān)的教學數(shù)據(jù)，設置關(guān)鍵詞進行算法分析，選取更加適合學生興趣和實際需求的教學方法，從而提高教學效率。

二學生行為管理。學校對學生的管理效果，直接決定教學質(zhì)量。在傳統(tǒng)教學中，教學管理與學生實際感知脫節(jié)是常態(tài)。利用數(shù)據(jù)挖掘，根據(jù)學生的個體情況，通過背景資料、學習和生活行為等數(shù)據(jù)的挖掘，及時掌握和預測學生的行為，根據(jù)學生整體行為模式實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化。

三課程內(nèi)容安排。傳統(tǒng)教學中沿用的課件變化較少，教學內(nèi)容固化且陳舊。由于土力學課程具有很強的理論性、實踐性，傳統(tǒng)的講授法看似把知識傳授給學生，但實際學生吸收率低，與社會實際情況有一定滯后性。通過對學生數(shù)字化行為的數(shù)據(jù)挖掘，可以獲得學生感興趣的領(lǐng)域，以及學生對各個知識點的掌握程度，根據(jù)學生的學習效果調(diào)整課程內(nèi)容，如加入熱點內(nèi)容、拓展知識難點等。

此外，還可以用作學生成績預測與評價、教師考核、網(wǎng)絡教學等服務。

（三）學習分析

學習分析 （Learning Analytics） 是對學習者和他們的學習歷程信息加以考量、收集、分析和報告，目的是了解學習者的學習情況及其學習環(huán)境，為學生、教師和學校部門提供有效反饋。學習分析通過嵌入學習過程來發(fā)揮作用，從學習的過程中獲取信息，為教師和學校部門提供學生接收信息情況。

如果說數(shù)據(jù)挖掘是對整體狀況的把控，那么學習分析就是真正體現(xiàn)學習個性化的路徑。學生與數(shù)字化學習材料互動所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是學習分析引擎所需的燃料，對此進行學生的學習軌跡、學習程度以及學生傾向的分析，也就是通過學習分析，對每一個學生學習情況進行歸檔。學生可以根據(jù)自身的情況開展學習或者尋求幫助，教師亦可根據(jù)學生的學習進程來進行輔導。

學習分析是一種周期性的行為，通過“學生—資料—介入—分析”的過程循環(huán)往復，使“教—學”成為有機整體，且不斷優(yōu)化升級。

（四）ICT教學方法

在教學過程中，計算機、幻燈片等ICT資源的使用，在高校中越來越廣泛。課程以傳統(tǒng)課堂為核心，通過使用幻燈片或板書進行專業(yè)內(nèi)容教學。通過把優(yōu)秀教師的科研項目成果制成在線精品課程，借助MOOC教學工具方便校內(nèi)外學生和社會公眾使用。此外，學生還可以通過手機雨課堂和虛擬實驗室完成學習任務，以一種不在場的方式實現(xiàn)自主學習。

在教學過程中，不斷提高土力學學科優(yōu)勢，打造校內(nèi)校外的精品課程，使學生意識到土壤和巖石力學的重要性，同時突出土力學和廣州大學的社會影響力。為積極響應國家教育信息化的號召，廣州大學還計劃打造虛擬實驗室，允許學生可以不受時間和空間限制進行實驗室實踐。

四、結(jié)語

傳統(tǒng)的教學模式，包括授課和考核，往往欠缺與學生之間的互動，以成績、論文、上課率等考查學生，忽視了學生個體化差異。從“全民教育”到“全民學習”，不僅是教學模式、技術(shù)等客觀條件的變革，關(guān)鍵在于教育者觀念的調(diào)整。互聯(lián)網(wǎng)連接一切，無論是人還是物，都更加強調(diào)主體性。物化管理和刻板模式的教育忽視了教學主體性，長期以來，我們習慣于這種模式。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”能否真正融合，并推動教學改革，要看我們能否接受和踐行互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大趨勢。

互聯(lián)網(wǎng)的浪潮勢必繼續(xù)高歌猛進，對社會的變革影響越來越深刻。教育在互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的技術(shù)支持下，如何理解和利用“互聯(lián)網(wǎng)+”，是高校實現(xiàn)優(yōu)化升級的關(guān)鍵。對土木工程專業(yè)學科來說，規(guī)劃具體研究和應用，整合現(xiàn)有資源，發(fā)揮后進優(yōu)勢，借助大數(shù)據(jù)實現(xiàn)真正意義上的個性化教學和學科升級，是目前和未來需要關(guān)注的。

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Abstract： Globalization of education and the trend of “Internet + education” promote the reform of higher education; determine the path and direction of reform. With the pectination of globalization of education and “Internet + education” theory， combined with the existing problems of soil mechanics course， this paper put forward the education reform method and path of “Internet + soil mechanics”， including the excellent classroom teaching online， mixed teaching， education data and learning analysis. It realized the diversified supplement to the teaching process， and made the teaching reform keep moving along in an upward direction.

Key words： information and communications technology; soil mechanics; Internet+; education globalization; big data

（責任編輯 崔守奎）

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