网络教学平台与虚拟仿真协同应用的工程管理实践教学改革研究

网络教学平台与虚拟仿真协同应用的工程管理实践教学改革研究

[摘要]随着教育信息化的日益普及，信息技术逐渐改变了大学的实践教学模式。网

络教学平台和虚拟仿真技术的协同应用为工程管理专业实践教学提供了项目全过程管理的

建造情境，以学生为主体，教师为主导，提升实践教学效果，培养学生的探究能力、实践

能力及创新创业能力。

[关键词] 网络教学平台;虚拟仿真;实践教学

随着信息技术的日新月异和大学教学理念的更新，教育信息化成为高校教学改革的

重要手段，信息化网络教学平台作为一种新的教学媒体资源改变了大学的教学模式，虚拟

仿真技术凭借直观性、可操作性、可重复性的优势为实验实践教学开辟了新的路径。工程

管理作为一门实践性、应用性强的交叉学科专业，融合了工程、经济、管理、法律等多学

科知识，其人才培养不仅要求具备较强的土木工程技术和管理的基本理论和方法，还强调

实践创新创业能力的培养，要求具备项目全过程管理中的资源整合能力和系统性思维能力。近年来虚拟仿真实验教学就是依托多媒体网络、虚拟现实、数据库和网络技术，构建高度

仿真的虚拟实验环境和实验对象，使得学生可以在虚拟环境中进行实验实践操作[1]。这

种以虚拟仿真的方式传授知识的教学方式，可以使学生在开放、自主、交互的虚拟环境中

进行安全、经济可重复的实验实践模拟操作[2]。虚拟仿真实验实践教学作为实践教学的

有益补充，可以借助网络教学平台随时向学生开放，培养学生自主学习的习惯，发挥学生

学习的积极性、主动性，提高教学效果。

一、工程管理专业实践教学的困境

工程管理专业虽然是交叉学科专业，但依托行业背景明确，具有过程性、应用性和综

合性强等特点，工程、经济、管理、法律等学科平台教学内容互相衔接、协同配合，实践

教学的实施由于安全性、场地、教学资源配置等问题，实习、实验实训等活动难以有效开展，不能充分满足工程管理专业实践教学的需要。

（一）缺乏系统性认知

由于工程项目的建设过程无法在实验室内复制，而实际工地现场实习也只能是对某些

工序有感官认识，短期实习也难以跟踪分部分项工程或单位工程的完整施工过程，更谈不

上对工程项目建造实施全过程管理的全面认知，实践教学效果欠佳，最终使得实习流于形式。而且同类型工程项目随着社会需求的发展，专业技术融合使得工程复杂性增加，各个

工程的规模、进度、管理模式差异显著，无论是实验教学还是现场工程实践，都无法在短

期内让学生认识众多的类型和不同专业的实践知识。这就使得学生对完整工程认识不够深入、工程全局意识不强、动手能力较差，影响了学生工程实践能力的培养。

（二）缺乏综合协同体验

工程项目建设既是业主方、设计方、监理方、施工方、供应商、咨询方及相关政府职

能部门等多部门互相协作的结果，又受到人材机、方法技术和环境等多因素的综合制约，

现有实践教学体系设置的各环节实践教学内容仅涉及全过程管理的部分环节，考察知识点

单一，并不能将工程管理专业的四个平台教学内容全面整合，与工程实际对接，学生无法

体验协同合作的情境。同时，工程项目建设的“一次性”特点决定了建设过程必须遵照规

范执行，学生极少能体验建设风险，不利于学生对全过程管理知识的综合应用探究。

在此情形下，虚拟仿真BIM技术中的三维建筑模型、虚拟建造、漫游检查等通过人机

交互技术实现建设场景的创建和控制功能，让学生在虚拟环境中产生直观性、逼真性和沉

浸感，为工程管理专业的实践教学提供了更为实际的工作环境，更好地达到现场实习的效果，促进工程管理专业实践教学技术、方法、手段和管理的创新，全面提升专业人才的培

养质量。

二、网络教学平台与虚拟仿真在工程管理实践教学中的协同应用

網络教学平台的基本思想是以学生为主，教师为辅。教师将教学有关资料放在平台上，学生通过这些资料进行自主学习，学生不再被动地接受知识，而是在教师的引导与启发中

形成学习兴趣，构建知识[3]。但网络教学平台的教学资源整合力度不足，一些与专业性

密切相关的教学资源，如课件、素材等学习资料是教师从网上搜集整理的，缺乏及时性和

系统性。而虚拟仿真技术能够真实地呈现建造实施的全过程，将理论教学转化为身临其境

的可视项目，虚拟仿真实训的教学资源可以在网络教学平台上共享，实现与工程管理核心

课程、专业课程的教学内容融会贯通。

（一）改善教学方式，提高学生对实际工程的全过程认知

虚拟仿真系统以实际工程项目信息数据为依托，在三维场景下直观展现全过程管理的

各个环节，如技术规范、安全交底、技术交底、工程图纸、工作记录、项目进程、机械台

班准备、技术分析等多种知识情境，将工程管理专业各门课程教学的内容进行有机融合，

使学生熟悉项目施工过程，明确设计施工的整体构思，较为系统、全面地展示了专业知识

体系，既丰富了教学内容和手段，又增强了学生的学习兴趣和感性认识，在专业知识和实

践技能之间建立了有效联系。在视频互动平台可以音频互通、直播、录播和点播，实现资

源采集和共享，其中课堂直录播系统软件将教师授课的视频画面和多媒体课件同时录制下

来并实时存储，便于学生课后的重复观看，提升了知识内化和课程的教学效果。

（二）改善学习方式和方法，促进课堂教学改革

实践教学的特点是教师少讲，学生多做，老师的主要任务是安排实践任务，提示实施

过程中的难点、重点知识，大部分时间是学生独立或团队完成任务，要求学生具有较强的

自主学习能力;另外，由于课堂教学时间有限，课堂上未能及时完成的实践任务必须在课

下完成。因此，可以通过网络教学平台对相关知识点提供课程教学资源，构建在线学习环境。虚拟仿真技术作为专业相关课程和实践教学的完善与补充，以实际项目为案例，展示

建设项目的设计施工过程、造价成本计算、碰撞检查等综合信息，是对多门课程知识的综