刘锋 程向明 潘杨

[摘 要] 互联网时代建筑环境专业的教学需顺应时代的潮流，“互联网+教学”实验教学体系逐渐建立并应用于建筑环境专业实践类课程中。根据实践过程和实践结果分析，“互联网+教学”模式的新颖性和多样性使教学效果优于传统教学模式，容易得到广大学生的认可，教学方式和教学手段的发展使“互联网+教学”模式成为今后教改的主要趋势;同时在目前背景下应用这些平台进行教与学的实践中也暴露出一些问题，结合“互联网+教学”模式的实践应用特点，给出了建筑环境专业实践课“互联网+教学”的发展方向。

[关键词] 建环专业;“互联网+教学”模式;实践类课程;实践应用

[基金项目] 2020年度江苏高校“大学生素质教育与数字化课程建设”教改课题“基于產教融合的工科专业实践数字化教学改革与实践——以苏州科技大学环境工程为例”（2020JDKT122）

[作者简介] 刘 锋（1974—），男，江苏苏州人，工学硕士，苏州科技大学环境科学与工程学院高级实验师，硕士生导师，主要从事建筑环境工程及水处理研究。

[中图分类号] G642.4    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）19-0117-04   [收稿日期] 2020-12-04

一、引言

“互联网+教学”模式是一种新型教学模式，将现代互联网信息技术全面地应用至教育领域，以促进教育技术的改革与发展为主要目的。数字化、智能化及多媒体化是此类教学模式的特点和鲜明特征[1]。“互联网+教学”模式要求有其特定的教学环境，包括教育资源的建设体系的完善，专业课程对“互联网+教学”模式的契合度、专业课程对新的教学资源的利用频率等。建筑环境专业实践类课程包含大量的基础实验课程和专业实践。这些理论课程和实践课程符合“互联网+教学”模式的教学环境，适宜在教学过程中运用“互联网+教学”资源的辅助，因此，教师应做好高校信息资源的总结，明确可利用的信息技术资源，有针对性地应用“互联网+教学”模式开展实验教学工作[2]。目前我校建筑环境实验室建立了一整套基于“互联网+教学”模式的实践课教学平台，并利用多样的信息化教学手段融入实践教学中。

二、“互联网+教学”实验教学体系的构建

近年来，本校建筑环境专业根据实践类课程的特点逐渐加大了新型教学教改资源的投入，建立了完整的实验实践教学体系，其中可用的“互联网+”资源较多，主要包括以下内容：

（一）构建新型的网络教学体系

实践类课程需要有专业理论课程做基础，课前也需要学生掌握实验原理等理论知识。新型的网络教学平台区别于传统的一对多式的说教式实验理论的教学，更注重所有学习个体的管理、参与、互动与考核评价。目前网络教学平台的种类也非常多，包括：蓝墨云班课、职教云、学习通等，实验理论教学所需要的基本功能也都有，而且各平台也在根据教师的需求不断地完善其功能[3]。

（二）引入新型网络教学与学习资源

“互联网+教学”的结果，将会使未来的一切教与学活动都围绕互联网进行，教师在互联网上教，学生在互联网上学，信息在互联网上流动，知识在互联网上成型，线下的活动成为线上活动的补充与拓展，其中代表性的网络教学手段即为慕课。慕课通过社会资本和资源的引入加速高等教育知识产业链的优化重组，通过标准化的在线课程促进高质量教学资源受众的规模化和全球化，为高等教育在互联网信息化环境下的分工与协作打下了坚实的基础，对拓展传统高等教育的知识和技能传授链有积极意义[4]。

（三）加强互联网智能化实验教学技术应用

建筑环境实践课常用的智能化教学技术主要有虚拟仿真技术和三维辅助设计技术。自教育部下达《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》（高教司函〔2013〕9号）以来，国家和地方都在大力支持虚拟仿真实验中心的建设[5]。建筑环境本科专业实验仪器故障率高，实验条件还会受到某些条件的限制，更有某些实验尚具有一定的安全隐患。在计算机和网络技术快速发展的背景下，虚拟仿真实验已成为建筑环境实验教学发展的一个重要方向，它不但能克服传统实验对场地和时间等条件制约的缺点，还能提高设备利用率，有效地降低实验成本，提供更加丰富多彩的实验内容[6]。

在课程设计及毕业设计中，AutoCAD、天正或鸿业软件作为建筑环境专业传统的计算机辅助设计技术已经十分成熟，但在专业设计中学习者只能局限于二位平面设计，无法在直观上做到建筑本体与建筑设备的有机结合。BIM作为一个新兴的信息化技术，对于设备、建筑、施工等的设计具有重要的促进作用。实现BIM技术在建筑环境设计中的合理应用，能够加快建筑环境设计人员的工作速度，提高其设计水平[7]。

三、“互联网+教学”模式的实践应用分析

由于在实践课程中引入了“互联网+教学”模式，专业实验教学过程也摒弃了传统的教师先演示、学生再动手的传统教学过程。目前实验课程分为三个阶段进行，课前阶段利用雨课堂App推送相关实验理论内容和实验慕课进行课前预习;上课阶段根据预习的情况进行实验答疑，然后进行虚拟仿真实验操作和测试，成绩合格后，可转入实验阶段进行实体实验的操作。整个过程由于利用了课前预习时间和增加了考核机制，学生真正实验起来快捷迅速，真正体现了实验教学的高效性。在毕业设计等实践应用方面，则引入BIM技术，增强学生的空间理解能力，优化毕业设计的效果。

（一）雨课堂在实验课程的应用分析

雨课堂致力于将云计算、移动互联网、数据挖掘等技术融入课堂教学场景中，提供教学全过程数据化、智能化的技术支持，为课堂教学创设智慧教学环境。现在大学生将手机带入课堂已经十分普遍，强行禁止和允许使用手机都会导致学生在学习过程中注意力分散，与其如此，不如将手机作为课堂学习的工具，作为学习主体之一参与教学工作。因此，雨课堂的功能实现全部基于PPT和微信，较好地契合了教师的教学需要，为推动学校课堂教学结构和模式的改变提供了良好的条件[8]。

通过雨课堂的教学实践，教师在实验课前要花费大量的时间做教案设计、解难答疑、进行个性化教学设计等。更为难能可贵的是，雨课堂等网络教学平台的引入，不仅增强了课堂中师生的互动效果，还可以对学生的学习情况进行实时跟踪分析，记录学生在互动过程中的学习行为数据，为教师课后进行教学评价起到一定的指导作用。根据实际的雨课堂教学实践抽样调查，95%的同学愿意接受这种新的教学模式，32%的同学认为这种教学模式有利于学习最新的科技前沿的知识而不仅仅局限于课本;64%的同学认为这种新型网络平台的引入较传统教学方法更能吸引注意力和产生兴趣，在传统的教学模式中，大部分同学的注意力随着上课时间的推移呈下降趋势，而雨课堂的引入，可及时地在学生注意力下滑时进行实时课堂交互，总体来讲，能将大部分学生的注意力维持在平均线以上。

（二）慕课在实验课程的应用分析

慕课的出现和发展是现代通信、大数据及人工智能技术高度发展的重要成果之一。慕课课程通常由教学视频穿插于视频的测验作业考试、作业互评、教师批改和评价及互动交流等模块组成。建筑环境专业课内容涉及面广，理论性和实践性强，空间和时间跨度大，结构体系复杂。这些特点的存在使学校的专业课教师很难有完美的教学设计，慕课恰好能够解决这一问题。从2013年起，我国知名高校联合各大运营商推出了包括理、工、农、商、哲、文等热门学科的各类慕课课程，例如，清华大学的“建筑环境空调”“工程热力学”、东北大学的“传热学”等，使全国各地的建筑环境专业大学生足不出户就可以享受到优质的教育资源和先进的考核机制。

在专业实验的预习阶段，可以利用雨课堂平台推送课前预习的慕课视频供学生提前预习。在学习知名高校优秀教学资源的同时，我校建筑环境专业也根据自己的特色积极就有关实验课程制作慕课供学生学习。学生通过学习慕课，既掌握了实验原理，又熟悉了实验设备和步骤，并且不占用实验课堂教学时间。经过教学改革，将实验原理和实验操作步骤制作成慕课共享给学生，在考核合格之后再进行实际实验，既省去了教师的讲解过程，又使每个同学对实验过程有足够的掌握，实验环节收到良好的效果。

（三）虚拟仿真在实验课程的应用分析

虚拟仿真技术具有成本低、效率高、可重复等特点。依托计算机技术，高度还原了真实实验环境和实验对象，为学生开展自主实验提供了友好开放的平台，弥补了实践教学的不足[9]。以本校建筑环境专业实验课“二氧化碳PVT关系的测定”实验为例，学生通过手机或电脑连接局域网可以很方便地进行课前预习，对实验原理和实验设备可以有直观的了解，当预习考核合格之后可进入仿真实验界面。在仿真实验界面，每位同学均可对实验台进行360°实景观察，对实验台的内部构造进行拆解、装配、参数调试、试压和检修等工作，这在传统的实验课上是学不到的。

实验过程中，学生可以多角度多视角对整个试验台进行操控，避免了实际实验过程中可能出现的各种风险。实验结束后，还有完善的实验考核评价系统对学生的实验过程进行评判。通过本课程虚拟仿真实验方法的实践，首先提高了学生主动学习的积极性，使学生能自主地将理论知识应用到实践中去，实验的同时，更多的是培养了学生实际解决工程问题的能力。

（四）BIM技术在学生毕设的应用分析

BIM技术作为新型信息化辅助设计软件之一，具有数据共享、可视、协调性等优点，在建筑环境毕业设计或课程设计中具有独特的优势。传统的建筑环境毕业设计是基于AutoCAD的二维平面的设计，BIM技术则侧重于对建筑整体信息的全面展示。例如，CAD图纸中无法立体表现出建筑物墙体的材料、厚度和建造方法，学生在学习建筑概况一节时可能无法给出全面的解释说明，BIM技术要求学生在进行负荷计算之前首先构建建筑物的整体模型，根据建筑物的实际情况如墙体的材料、每一层墙体的厚度及内外墙体的实际结构，模拟实际的建筑物结构的建造过程。学生通过这一阶段的训练能够对设计本体进行更加立体和全面的了解，为后期实现建筑设备资源的合理配置诸如水管的施工、机房的施工等打下坚实的基础。

在用传统方法进行制冷机房的设计时，学生最头疼的莫过于在二维平面上对三维空间的制冷系统进行全面的描述，这对某些空间想象力较差的同学是不小的挑战。BIM技术却可以利用CDF等软件，模拟机房施工的具体环境，根据实际情况调整机房的合理布局，结合建筑环境的实际需要，优化整个系统的施工方案。当需要生成机房的剖面图时，将三维系统按照相应基准面进行平面视图，可轻易得到建筑环境剖面图和轴测图，优化了毕业设计的整体效果。

四、“互联网+教学”模式存在的问题

此教学模式虽然形式新颖、方法多样，效果好于传统教学模式，容易得到广大学生的认可，但在应用这些平台进行教与学的实践中，仍然暴露出一些问题，具体表现在以下几方面：

（一）传统教学模式的惰性仍有一定的影响

传统教学模式是教师将知识按照自己的思维进行转化后传授给学生，学生大都是被动接受，因此传统课堂学习前、教学活动进行中和课后，大部分学生都是按照教师的指令进行被动学习。“互联网+教学”要求学生有跳跃的思维方式、良好的搜集资料的能力和专注的注意力及自律性，学生在进行信息化平台的学习过程中要提前准备和学习较多材料，并在课堂上与教师进行良好的互动，这对学生的综合素质提出了较高的要求。因此，习惯了传统教学模式的学生向新的教学平台的转变，尚需要一段逐渐适应的过程。

（二）“互联网+教学”模式模块化的局限性

以虚拟仿真技术为例，虚拟仿真技术是实践教学领域的热点话题，近年来多个科技单位均在不断推出虚拟仿真教育产品。但目前的仿真教学产品往往只具有表面的仿真模拟形式，对教学本身的定位稍嫌不足。目前为止，多数虚拟仿真研究均集中在实践的功能模块，按照产品设计者的逻辑将实践思路模块化后植入仿真产品中，如此一来，学生在进行实验时只能得到模块量化后的数据，对于真实实践学习中出现的实时状况，例如數据异常、不可控工况的变化等模块化的虚拟仿真产品是模拟不出的。因此，虚拟仿真技术代替不了实际的实践学习，且在科技发展日新月异的信息时代，独立开发的虚拟仿真产品相对知识的快速更新换代有一定的滞后性。

（三）“互联网+教学”平台的完善程度与教学主体的主观能动性存在双向制约

“互联网+教学”平台是基于互联网的辅助教学手段，但由于平台通过多种渠道面向广大教学主体，为教学方面而设置的漏洞均会对信息化平台的安全造成潜在的威胁。一方面，信息化平台开发的各项产品从精度、互动程度、数据分析性能上会存在一定缺陷，这在教学的过程中对教与学的主体使用会有一定的影响;另一方面，信息化平台本身的一些软件需要有一个预先学习和熟悉的过程，举例说明：用BIM技术进行建筑环境毕业设计时，需要学生首先会使用BIM软件，而这些软件的学习计划是游离于大纲培养方案之外的，需要学生通过自学的方式完成，而学习成果的优劣直接影响到后期的建模、负荷计算与系统图的生成。因此，使用主体的主观能动性反过来会影响信息化平台教学的最终效果。

五、总结与展望

通过以上实践分析，在现代信息技术环境下，互联网技术已逐渐融入传统的教学模式中，教学方式和教学手段的发展使“互联网+教学”模式成为今后教学模式的主要趋势。通过在建筑环境与能源应用工程专业实践课程中的实践应用，学生的兴趣和学习效果有了显著提高;教师的教学设计能力、课堂教学能力及互联网教学平台的使用能力都有大幅提升。当然，“互联网+教学”的实践过程中难免会有一些不足，这恰好说明教师和学生应加快适应互联网技术手段，更新教与学的观念与理论，丰富自身的专业素养，才能转变传统的教与学的方式，提高实践课程效率。

参考文献

[1]邓晓旭.信息化教学手段在高职会计教学中应用探究[J].数码世界，2019（9）：189-189.

[2]冯强.浅谈高等数学信息化教学模式[J].科技风，2019（22）：53-53.

[3]张茜.信息化教学大赛促进教师教学能力提升的探究[J].数码世界，2019（8）：200-200.

[4]LI B， WANG X H， TAN S C. What makes MOOC users persist in completing MOOCs？ A perspective from net work externalities and human factors [J].Computers in Human Behavior，2018（85）：385-395.

[5]胡今鴻，李鸿飞，黄涛.高校虚拟仿真实验教学资源开放共享机制探究[J].实验室研究与探索，2015，34（2）：140-144.

[6]卢亚平，宋天麟.传感器与虚拟仪器实验室建设与教学[J].实验室研究与探索，2015，34（8）：101-104.

[7]于昊.BIM技术在建筑环境空调设计中的应用探讨[J].建筑与装饰，2019（5）：27-28.

[8]程志.智慧教育环境下雨课堂混合式教学活动的设计[J].中国教育信息化，2019（8）：55-60.

[9]王浩.虚拟仿真技术在道路工程实践教学中的应用[J].赤峰学院学报（自然科学版），2019，35（4）：160-162.

Application of “Internet + Teaching” Model in the Practice Courses of Architectural Environment Major

LIU Feng， CHENG Xiang-ming， PAN Yang

（School of Environmental Science and Engineering， Suzhou University of Science and Technology， Suzhou， Jiangsu 215009， China）

Abstract： The teaching of architectural environment major in the Internet era needs to conform to the trend of the times. The “Internet + teaching” experimental teaching system has been gradually established and applied to the practice courses of architectural environment major. The results of practice and the practice process show that the novelty and diversity of the “Internet + teaching” model make the teaching effect better than the traditional teaching model， which is easy to be recognized by the majority of students. The development of teaching methods and means makes the “Internet + teaching” model the main trend of teaching reform in the future. At the same time， there are some problems exposed in the practice of applying these platforms to teaching and learning in the current context. Combined with the practical application characteristics of the “Internet + teaching” model， the development direction of “Internet + teaching” of the practice courses of architectural environment major is given.

Key words： architectural environment major; “Internet + teaching” model; practice courses; practical application