摘要：教學(xué)數(shù)字化是當前教學(xué)改革的一個重要途徑。本研究分析了土木工程專業(yè)工程地質(zhì)課程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，利用目前已有的教學(xué)平臺和信息化網(wǎng)絡(luò)平臺，對工程地質(zhì)課程數(shù)字化賦能下的教學(xué)模式和方法進行了初步探索，初步構(gòu)建了以學(xué)生為中心的數(shù)字化賦能的多維信息化教學(xué)體系框架，旨在提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實踐應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)字賦能；信息化；工程地質(zhì)

中圖分類號：TB"""""""文獻標識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.12.082

1"教育數(shù)字化的研究現(xiàn)狀

黨的二十大報告強調(diào)“推進教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會、學(xué)習(xí)型大國”。習(xí)近平總書記在5月29日講話中強調(diào)“教育數(shù)字化是我國開辟教育發(fā)展新賽道和塑造教育發(fā)展新優(yōu)勢的重要突破口”。教育部辦公廳印發(fā)的《基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動方案》明確提出推進“數(shù)字化賦能教學(xué)質(zhì)量提升”行動，強調(diào)構(gòu)建數(shù)字化背景下的新型教與學(xué)模式，助力提高教學(xué)效率與質(zhì)量。同時，教育部高等教育司也將“加快教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型”列入2023年工作重點。

數(shù)字技術(shù)是當今高等教育領(lǐng)域的重要工具，尤其是2019年新冠疫情暴發(fā)以來，數(shù)字教育更是前所未有地受到國際社會的關(guān)注[1]。黨的二十大報告明確提出“推進教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會、學(xué)習(xí)型大國”[2]。2023年1月，全國教育工作會議提出“縱深推進教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，重點做好大數(shù)據(jù)中心建設(shè)、數(shù)據(jù)充分賦能、有效公共服務(wù)，苦熬大國際合作四件事”[3]。目前，我國在數(shù)字技術(shù)融入高校教學(xué)方面已經(jīng)在課程建設(shè)、教學(xué)模式、教學(xué)評價方面取得了一定的成果。課程是高等教育教學(xué)活動的載體[4]。在課程建設(shè)方面，2022年3月上線的國家高等教育智慧教育平臺提供了豐富的優(yōu)質(zhì)課程資源，涵蓋了中國大學(xué)MOOCs、學(xué)銀在線、智慧樹等21個課程平臺，囊括1239所國內(nèi)高校課程，還提供了63個專業(yè)類的虛擬仿真實驗課程。所有的課程資源全部免費開放[5]。已有的信息化教育平臺為數(shù)字化教學(xué)提供了堅實的基礎(chǔ)。在數(shù)字化賦能下，雖然目前有很多關(guān)于數(shù)字賦能教學(xué)模式的理論研究，也有教師基于數(shù)字化信息平臺的教學(xué)改革嘗試，在此過程中促使大學(xué)課堂也逐步從“教師為中心”向“學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變[6]，但多限于課堂中的教學(xué)，難以實現(xiàn)教學(xué)從課前、課中和課后全過程的有機結(jié)合。

2"數(shù)字賦能下教學(xué)模式改革分析——以湘潭大學(xué)土木專業(yè)為例

2.1"現(xiàn)階段課堂教學(xué)模式的現(xiàn)狀

工程地質(zhì)課程主要涵蓋3大塊內(nèi)容，第一部分是地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)知識，包括地球和地殼的演化、礦物和巖石的基本性質(zhì)和地質(zhì)作用；第二部分是工程地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)的關(guān)系，主要涉及巖土體的工程性質(zhì)、與人類活動及工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)作用和規(guī)律；第三部分為工程地質(zhì)的勘察方法和手段及各類工程建設(shè)的勘察要求和勘察內(nèi)容。疫情期間，教師們的線上教學(xué)水平進步飛速，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源如雨后春筍般，但現(xiàn)階段湘潭大學(xué)土木工程專業(yè)的工程地質(zhì)課程課堂仍以傳統(tǒng)教學(xué)方式為主，以教師為傳授主體，采用多媒體進行ppt授課，學(xué)生被動聽課。偶有部分教師采用線上線下融合教學(xué)模式，以學(xué)生為中心，以期增加課堂活躍度，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，但課程結(jié)束后的期末考核不如預(yù)期。因此，目前湘潭大學(xué)的工程地質(zhì)教學(xué)仍然主要采用傳統(tǒng)的課件講授方式。

2.2"現(xiàn)階段工程地質(zhì)課堂教學(xué)存在的問題

2.2.1"課時壓縮

工程地質(zhì)是湘潭大學(xué)土木工程專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，一方面為基礎(chǔ)工程、巖土工程勘察等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，另一方面擔負著與土木工程施工有關(guān)的應(yīng)用地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)及實踐實習(xí)的重要任務(wù)。工程地質(zhì)學(xué)通過巖土工程勘察為工程建設(shè)服務(wù)。在工程建設(shè)中首先要查明建設(shè)地區(qū)或建筑場地的工程地質(zhì)條件，分析、預(yù)測和評價可能存在和發(fā)生的工程地質(zhì)問題，及其對建筑物和地質(zhì)環(huán)境的影響和危害，提出防治不良地質(zhì)作用的措施。現(xiàn)階段土木工程專業(yè)的工程地質(zhì)課程，課時由原來的32學(xué)時，壓縮成24學(xué)時，授課進度及授課內(nèi)容上難以兩全，工程地質(zhì)課程本身涵蓋知識點多且雜，導(dǎo)致學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)很難全面把握知識點，將書本所學(xué)知識應(yīng)用到實際工程問題。

2.2.2"實踐課時少

工程地質(zhì)課程也是一門應(yīng)用性強的學(xué)科，通過課堂的學(xué)習(xí)，學(xué)生難以真正掌握如何進行工程地質(zhì)勘查，如何分析和研究工程建設(shè)場地的適應(yīng)性，以及解決工程建設(shè)全周期的工程地質(zhì)問題。盡管在課程設(shè)置時安排了為期一周的地質(zhì)實習(xí)，由于本校沒有成熟配套的野外實習(xí)基地，且實習(xí)周期短，同時受限于野外教學(xué)環(huán)境危險、限制因素多（氣候、路程等）影響，導(dǎo)致課堂教學(xué)內(nèi)容跟實踐應(yīng)用產(chǎn)生脫節(jié)，另一方面也難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，難以訓(xùn)練學(xué)生通過課堂所學(xué)知識獨立發(fā)現(xiàn)工程中的地質(zhì)問題，并結(jié)合其他學(xué)科知識解決工程問題。

2.2.3"教學(xué)過程缺乏反饋

在現(xiàn)階段的工程地質(zhì)課程教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對理論知識的掌握參差不齊，由于課程本身知識點多，大部分學(xué)生對書本知識的運用僅停留在照搬照做上，對知識的靈活運用不夠，難以根據(jù)所學(xué)知識點進行實際工程的地質(zhì)條件分析，缺乏對地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)問題認識。在教學(xué)過程中，即便是在課堂上的巖礦標本展示和辨認環(huán)節(jié)，同學(xué)們的參與積極性欠佳，僅少數(shù)學(xué)生愿意仔細觀察巖礦標本。在課堂中結(jié)合工程實例分析工程地質(zhì)條件及其存在的問題環(huán)節(jié)，僅有個別學(xué)生能夠積極參與其中，歸根結(jié)底主要是由于對所學(xué)知識點尚未全面理解，或是目前的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)尚未激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

綜上，迫切需要一種能結(jié)合理論知識講解和實踐應(yīng)用的綜合教學(xué)方式，方能做到理論聯(lián)系實際，一方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力。

2.3"數(shù)字賦能支持下課堂教學(xué)的改革策略分析

數(shù)字賦能支持下的課堂教學(xué)包含多要素、多階段、多環(huán)節(jié)，除了傳統(tǒng)教學(xué)的師生、教學(xué)內(nèi)容等要素，還增加了數(shù)字、數(shù)據(jù)技術(shù)等，可以增強教與學(xué)的互動關(guān)系[7]。使課堂教學(xué)中的“課前、課中、課后”3個階段，有機連貫。比如，課前教師可通過MOOC、微信、慕課堂等信息平臺向?qū)W生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，發(fā)布學(xué)習(xí)資源，學(xué)生自行查找資料開展自主學(xué)習(xí)。課中仍可按照傳統(tǒng)教學(xué)模式（課件、網(wǎng)絡(luò)課程等）開展教學(xué)活動，對課前布置學(xué)習(xí)任務(wù)中存在的疑難問題進行分組討論，答疑解惑。課后教師可利用信息化平臺發(fā)布課后學(xué)習(xí)資料（知識點、地質(zhì)現(xiàn)象圖片、國家重大工程建設(shè)視頻、課程思政延伸）及課堂學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生可結(jié)合課前微課、課中教學(xué)及課后資料進行查漏補缺、復(fù)習(xí)鞏固，同時可以動態(tài)地進行教學(xué)。

3"數(shù)字賦能支持下課堂教學(xué)模式的構(gòu)建——以土木專業(yè)工程地質(zhì)課程為例

為激發(fā)學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，鍛煉學(xué)生分析、解決問題的能力，最終達到能夠根據(jù)實際工程地質(zhì)條件進行經(jīng)濟安全的工程設(shè)計的教學(xué)目的，本文初步構(gòu)建了以數(shù)字化、信息化為特色的多維教學(xué)體系（圖1），讓學(xué)生真正地掌握基礎(chǔ)的工程地質(zhì)知識和實踐技能，提升解決實際問題的能力。

為實現(xiàn)工程地質(zhì)課程的課前、課中和課后有效連接貫通，課前環(huán)節(jié)主要基于MOOC平臺發(fā)布課程學(xué)習(xí)信息，課中環(huán)節(jié)采取傳統(tǒng)課堂講解的方式，課后環(huán)節(jié)基于多信息平臺資源庫的建設(shè)（表1）?；谡n后多信息平臺資源庫的建設(shè)，對課程的教學(xué)內(nèi)容進行了重構(gòu)，可以彌補傳統(tǒng)課堂教學(xué)上的不足。

具體地，以課程內(nèi)容第二章（巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)）為例。第二章的內(nèi)容是本課程的關(guān)鍵基礎(chǔ)，主要涵蓋大量的基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)內(nèi)容，包括內(nèi)外動力地質(zhì)作用、地質(zhì)年代、基本造巖礦物和3大類巖石的基本性質(zhì)和鑒別方法以及巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)，涉及的知識點多且雜。課前階段線上利用慕課堂和MOOC平臺上的自建SPOC進行課前預(yù)習(xí)，采用6人小組統(tǒng)籌的在線學(xué)習(xí)模式，增加小組討論及線上檢測內(nèi)容，小組內(nèi)成員彼此監(jiān)督、相互合作。對于課程的重難點部分，如礦物、巖石的肉眼鑒別，課堂中結(jié)合課件與巖礦標本詳細講解，課后結(jié)合課程平臺鞏固復(fù)習(xí)。對于地質(zhì)作用的講解可通過篩選不同內(nèi)外動力地質(zhì)作用下的地質(zhì)痕跡和相關(guān)證據(jù)照片和虛擬過程視頻來配合講解。此外，在教學(xué)中可實地采用土木工程學(xué)院的巖礦標本實驗室和“國家?guī)r礦化石標本共享平臺”相結(jié)合的方式，讓學(xué)生從感官上認識和掌握礦物的光學(xué)、力學(xué)性質(zhì)和巖石的力學(xué)特征，從而真正掌握基本礦物的鑒別，同時，可利用“實驗空間”平臺中的礦物識別虛擬仿真實驗課程按照課堂上所講授的利用光學(xué)、力學(xué)性質(zhì)等鑒別方法對礦物進行獨立的肉眼鑒別，從而達到學(xué)以致用。

除了建立多信息資源平臺，同時基于平臺可以發(fā)布校內(nèi)外的各類科研平臺的信息，實時發(fā)布與土木工程專業(yè)相關(guān)的科學(xué)前沿動態(tài)信息。結(jié)合我國的“一帶一路”建設(shè)和重大基礎(chǔ)工程建設(shè)項目，發(fā)布工程建設(shè)項目中遇到的典型的地質(zhì)、工程地質(zhì)問題，鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力。搜索和整理專業(yè)相關(guān)的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)類活動的發(fā)布和交流，搜集和發(fā)布專業(yè)相關(guān)就業(yè)新動向，促進學(xué)生找到學(xué)習(xí)本門課程的內(nèi)驅(qū)力，探索出基于數(shù)字信息資源的“掌握知識—發(fā)現(xiàn)問題—解決問題”的實用教學(xué)方法，以達到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。

4"結(jié)語

通過已有的教學(xué)和信息化平臺，搭建以學(xué)生為中心，教師引導(dǎo)的數(shù)字化賦能的多維教學(xué)體系，于師生大有益處。對教師而言，能更高效地達成教學(xué)目的，提高教學(xué)效率。對學(xué)生而言增強對知識點的理解和創(chuàng)新能力，掌握發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，從而提高對本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

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