［摘要］基坑工程是一門(mén)與實(shí)際生產(chǎn)緊密相連的綜合性、理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。在分析“基坑工程”課程教學(xué)模式現(xiàn)狀及其存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，探索了智能化教學(xué)改革的方法，并提出了相應(yīng)的智能化教學(xué)實(shí)踐模式。智能化教學(xué)改革和策略的提出，旨在解決“基坑工程”課程教學(xué)模式現(xiàn)存的不足之處，研究基坑工程與智能化教學(xué)相結(jié)合，鍛造學(xué)生將學(xué)識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐、融匯理論及操作的全面專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，從而提升教學(xué)質(zhì)量，為我國(guó)基坑工程領(lǐng)域培養(yǎng)更多高素質(zhì)的人才。［關(guān)鍵詞］基坑工程；智能化；教學(xué)研究在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)的背景下，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如雨后春筍般崛起。其中，基坑工程是整個(gè)工程建設(shè)中比較關(guān)鍵的一環(huán)［1］，也是土木工程中的一個(gè)重要分支，涉及對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)和利用。作為工程建設(shè)的根基，基坑的安全開(kāi)挖和合理的支擋結(jié)構(gòu)，對(duì)保障工程順利進(jìn)行起重要作用。隨著科技進(jìn)步，智能化技術(shù)已逐步深入基坑工程行業(yè)，對(duì)教學(xué)方法和手段也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。目前，基礎(chǔ)工程學(xué)科的教育目標(biāo)不只是讓教師通過(guò)課堂單純地將相關(guān)的理論知識(shí)和技能傳授給學(xué)生，而是更注重培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題中運(yùn)用理論、手段及技術(shù)解決問(wèn)題的綜合能力。為了適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需求，對(duì)“基坑工程”教學(xué)進(jìn)行改革顯得尤為重要。傳統(tǒng)的“基坑工程”教學(xué)方式在很大程度上受限于教師的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐資源，無(wú)法全面覆蓋基坑工程的所有知識(shí)點(diǎn)，無(wú)法迎合差異化學(xué)習(xí)要求的多元化和特殊性。智能化教學(xué)的出現(xiàn)，為“基坑工程”教學(xué)提供了全新的解決方案。通過(guò)引入高科技手段和人工智能技術(shù)，教學(xué)變得更加生動(dòng)和有效，為學(xué)生提供了更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和機(jī)會(huì)［2］。在建筑領(lǐng)域，基坑工程雖至關(guān)重要，卻未能同步享受智能化浪潮的恩澤。伴隨這一領(lǐng)域的智能化轉(zhuǎn)型，對(duì)從業(yè)者也提出了新的知識(shí)挑戰(zhàn)。本文旨在剖析“基坑工程”教學(xué)所急需的知識(shí)更新，利用尖端信息技術(shù)，包括虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、在線課程以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等手段，對(duì)“基坑工程”教學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行根本性的智能化革新。一、“基坑工程”教學(xué)中的不足作為土木工程學(xué)科的根基，“基坑工程”教育承載著至關(guān)重要的角色。它不僅包含了繁多的行業(yè)準(zhǔn)則，更有著廣泛的知識(shí)面以及強(qiáng)烈的實(shí)踐傾向。盡管如此，“基坑工程”的教學(xué)內(nèi)容和模式，以及實(shí)操環(huán)節(jié)，仍存在與現(xiàn)實(shí)需求不相適應(yīng)和不合理的地方。（一）理論知識(shí)為主，實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱當(dāng)前，絕大多數(shù)高等院校在“基坑工程”的教育教學(xué)中，仍停留于理論層面的傳授。整個(gè)教學(xué)方案及實(shí)施過(guò)程，重點(diǎn)在于對(duì)相關(guān)理論及計(jì)算方法的解讀。在課堂教學(xué)上，主要以幻燈片教學(xué)為主導(dǎo)，輔之以課堂作業(yè)。在對(duì)學(xué)生的學(xué)術(shù)表現(xiàn)進(jìn)行細(xì)致考量時(shí)，期末考試的成績(jī)無(wú)疑是最為關(guān)鍵的衡量標(biāo)準(zhǔn)［3］。除此之外，日常的成績(jī)?cè)u(píng)定也同樣重要，它主要基于學(xué)生完成作業(yè)的情況和出勤狀況這兩個(gè)方面。這種教學(xué)模式并未體現(xiàn)出如何引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為專(zhuān)業(yè)技能，以及如何應(yīng)用于實(shí)際工程中的能力培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)在“基坑工程”教育中占據(jù)不可或缺的地位，它是理論知識(shí)融入生產(chǎn)實(shí)踐的必經(jīng)之路。但目前，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)面臨諸多挑戰(zhàn)，如時(shí)間周期緊湊、學(xué)生人數(shù)龐大、工程實(shí)踐項(xiàng)目針對(duì)性和數(shù)量均不足，從而導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐操作的反饋不充分，難以達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的既定目標(biāo)［4］。比如在實(shí)施樁錨支護(hù)工程時(shí)，教育材料未能提供明確的施工流程和技術(shù)細(xì)節(jié)，僅僅以粗略的筆觸描繪了施工技術(shù)、參數(shù)與關(guān)鍵點(diǎn)，這導(dǎo)致學(xué)生的認(rèn)知僅能局限于教科書(shū)上那些僵化的圖像與文字描述，與實(shí)際工程操作相去甚遠(yuǎn)。另外，考慮到學(xué)生的安全問(wèn)題以及授課教師的工作任務(wù)繁重，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)真正參與項(xiàng)目生產(chǎn)實(shí)踐中，導(dǎo)致他們?cè)诠こ虒?shí)踐過(guò)程中學(xué)到的知識(shí)較少，收獲不大。（二）“基坑工程”教材與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需求存在脫節(jié)在深入研究“基坑工程”教材與實(shí)際生產(chǎn)需求之間的不匹配現(xiàn)象時(shí)，不難發(fā)現(xiàn)，盡管教材在理論層面上為基坑工程提供了全面的指導(dǎo)，但在具體應(yīng)用中，卻往往難以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)工程師們的實(shí)際需求。第一，教材中過(guò)于側(cè)重于理論知識(shí)的傳授，而對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的具體操作細(xì)節(jié)卻鮮有涉及。例如，教材中雖然詳細(xì)闡述了基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)原理，但對(duì)于如何在具體工程中快速準(zhǔn)確地計(jì)算支護(hù)參數(shù)，以及如何根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件靈活調(diào)整支護(hù)方案，卻并未給出明確的指導(dǎo)。第二，教材中的案例分析大多基于理想化的假設(shè)條件，與實(shí)際工程中復(fù)雜多變的現(xiàn)場(chǎng)情況相去甚遠(yuǎn)。這使得工程師們?cè)诿鎸?duì)具體問(wèn)題時(shí)，往往難以直接借鑒教材中的案例經(jīng)驗(yàn)。第三，教材的更新速度滯后于基坑工程技術(shù)的快速發(fā)展。近年來(lái)，基坑工程領(lǐng)域的新材料、新工藝、新設(shè)備層出不窮，而教材中的內(nèi)容卻往往還停留在幾年前的水平，這使得教材的實(shí)際指導(dǎo)價(jià)值大打折扣［5］。因此，為了更好地滿(mǎn)足基坑工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，教材的編寫(xiě)應(yīng)當(dāng)更加注重實(shí)用性，增加現(xiàn)場(chǎng)操作技巧的介紹，引入更多真實(shí)的工程案例，并緊跟行業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)更新教材內(nèi)容。只有這樣才能使“基坑工程”教材真正成為工程師們手頭的實(shí)用工具，而非僅僅是一本理論教材。二、“基坑工程”智能化教學(xué)價(jià)值在當(dāng)前的建筑行業(yè)中，基坑工程師的角色正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的基坑工程依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師，他們通過(guò)長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷和處理各種復(fù)雜問(wèn)題。然而，隨著城市化進(jìn)程的加快和建筑技術(shù)的不斷創(chuàng)新，對(duì)基坑工程師的要求也在不斷提高。過(guò)往，教育以教師主導(dǎo)的講授及學(xué)生實(shí)操練習(xí)為主軸。然而，隨著智能技術(shù)的融入，學(xué)習(xí)領(lǐng)域迎來(lái)革命性轉(zhuǎn)變。智能教學(xué)平臺(tái)的誕生，催生了教育的新范式，旨在培育掌握先進(jìn)智能技術(shù)的未來(lái)基坑工程師。第一，智能化教學(xué)為學(xué)生提供了更加直觀和生動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和模擬軟件，學(xué)生可以身臨其境地感受基坑工程的施工過(guò)程，更好地理解復(fù)雜的工程原理和技術(shù)細(xì)節(jié)。這種互動(dòng)式的學(xué)習(xí)方式不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠加深他們對(duì)知識(shí)的理解和記憶。第二，智能化教學(xué)還能夠提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案。通過(guò)人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析，教學(xué)系統(tǒng)可以根據(jù)每名學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和進(jìn)度，自動(dòng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和難度，為學(xué)生提供量身定制的學(xué)習(xí)計(jì)劃。這樣每個(gè)學(xué)生都能夠根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行學(xué)習(xí)，更好地掌握基坑工程的知識(shí)和技能。第三，智能化教學(xué)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程教育和協(xié)作學(xué)習(xí)。通過(guò)在線平臺(tái)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，學(xué)生可以隨時(shí)隨地地進(jìn)行學(xué)習(xí)，不受地域和時(shí)間的限制［6］。同時(shí)，學(xué)生之間也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流和合作，共同解決問(wèn)題和完成項(xiàng)目。這種開(kāi)放式的學(xué)習(xí)環(huán)境不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還能夠培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新思維。第四，智能化教學(xué)還注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生往往只是被動(dòng)地接受知識(shí)，而在智能化教學(xué)中，學(xué)生被鼓勵(lì)主動(dòng)探索和解決問(wèn)題。例如，通過(guò)模擬基坑工程項(xiàng)目的案例，學(xué)生可以親身體驗(yàn)并解決實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。第五，智能化教學(xué)還強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作和技能培訓(xùn)。傳統(tǒng)的“基坑工程”教學(xué)往往注重理論知識(shí)的傳授，而忽視了實(shí)踐操作的重要性。然而，智能化教學(xué)通過(guò)引入先進(jìn)的模擬技術(shù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使學(xué)生能夠親自動(dòng)手操作，提高他們的實(shí)踐能力。例如，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行基坑工程的設(shè)計(jì)和施工，從而更好地理解和掌握相關(guān)的技能。第六，智能化教學(xué)還注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。在實(shí)際的基坑工程中，團(tuán)隊(duì)合作和溝通是非常重要的。智能化教學(xué)通過(guò)引入團(tuán)隊(duì)合作的項(xiàng)目和活動(dòng)，使學(xué)生能夠在實(shí)踐中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作的精神。例如，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作的項(xiàng)目，學(xué)生需要共同分析和解決基坑工程中的問(wèn)題，從而培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。三、“基坑工程”智能化教學(xué)實(shí)踐“基坑工程”教學(xué)的全面改革勢(shì)在必行，而先進(jìn)的信息技術(shù)正是推動(dòng)這一變革的關(guān)鍵力量［7］。借助虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、在線課程以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等工具，我們可以構(gòu)建一個(gè)智能化、互動(dòng)性更強(qiáng)的教學(xué)環(huán)境。第一，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的不斷發(fā)展，“基坑工程”教學(xué)將邁入一個(gè)全新的階段。通過(guò)VR頭盔和手柄，學(xué)生將能夠身臨其境地進(jìn)入一個(gè)逼真的基坑工程場(chǎng)景，親自操控實(shí)驗(yàn)并深入探究各種條件下的基坑穩(wěn)定性。這種沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)不僅將理論知識(shí)與實(shí)踐操作緊密結(jié)合，而且有助于學(xué)生更深入地理解基坑工程的復(fù)雜性。在實(shí)踐操作中，學(xué)生可以通過(guò)模擬不同的施工過(guò)程，深入理解基坑穩(wěn)定性受各種操作影響的具體情況。例如，學(xué)生可以在不同的土層條件下觀察基坑的穩(wěn)定情況，或者模擬雨水侵入對(duì)基坑的影響。此外，學(xué)生還可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)模擬，通過(guò)監(jiān)測(cè)基坑的變形、應(yīng)力等參數(shù)，分析不同施工操作對(duì)基坑穩(wěn)定性的影響程度。通過(guò)這種方式，學(xué)生可以更加直觀地了解施工過(guò)程中基坑穩(wěn)定性的變化，提高他們對(duì)基坑工程的理解和認(rèn)識(shí)。第二，線上網(wǎng)絡(luò)課程的盛行，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程教育與自我學(xué)習(xí)的宏偉藍(lán)圖。學(xué)生得以根據(jù)自己的時(shí)間規(guī)劃，借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，深入挖掘基坑工程領(lǐng)域的寶貴智慧。他們有機(jī)會(huì)觀摩精心剪輯的教學(xué)視頻，透徹領(lǐng)悟繁雜理論；在討論區(qū)與同學(xué)暢所欲言，互動(dòng)交流，實(shí)時(shí)檢測(cè)學(xué)習(xí)成果。這種趨勢(shì)使得教育資源得以跨越地域限制，讓更多的人能夠隨時(shí)隨地獲取知識(shí)。同時(shí)，教師也能有效利用在線平臺(tái)，布置作業(yè)，提供即時(shí)而深刻的反饋，安排在線考核。線上網(wǎng)絡(luò)課程還打破了傳統(tǒng)教育的壁壘，讓優(yōu)質(zhì)教育資源得以共享［8］。優(yōu)秀的學(xué)習(xí)平臺(tái)和課程使得不同地區(qū)、不同背景的學(xué)生都能夠接觸到高質(zhì)量的教育資源，提升了整個(gè)社會(huì)的整體素質(zhì)。這些功能不僅極大提升了教學(xué)的靈活性，還實(shí)現(xiàn)了教育資源的公平分配，大幅提高了教學(xué)成效。第三，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在基坑工程現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它能夠?qū)崟r(shí)捕捉土體位移、應(yīng)力變化、水位高低等關(guān)鍵指標(biāo)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對(duì)于工程的成功至關(guān)重要，因?yàn)閿?shù)據(jù)可以為工程團(tuán)隊(duì)提供實(shí)時(shí)反饋，幫助他們及時(shí)調(diào)整施工策略。將這些數(shù)據(jù)集成到教學(xué)系統(tǒng)中，為學(xué)生和教師提供了一個(gè)寶貴的資源。學(xué)生和教師可以實(shí)時(shí)觀察工程的進(jìn)展，分析數(shù)據(jù)的變化，并根據(jù)這些信息及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法。這種方法確保了教學(xué)與實(shí)際工程同步，使學(xué)生能夠更好地理解和掌握工程原理和技巧。學(xué)生和教師可以實(shí)時(shí)觀察工程進(jìn)展，分析數(shù)據(jù)變化，并及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法。這種教學(xué)方式確保了教學(xué)與實(shí)際工程的同步，為學(xué)生提供了更深入地理解和掌握工程知識(shí)的機(jī)會(huì)。綜上所述，通過(guò)引入VR、AR、在線課程和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等信息技術(shù)，“基坑工程”教學(xué)將變得更加智能化、個(gè)性化。在數(shù)字化教學(xué)場(chǎng)景中，學(xué)生群體得以在模擬空間里進(jìn)行即時(shí)的觀察交流，通過(guò)親身體驗(yàn)來(lái)精通問(wèn)題解決的策略與手段，并對(duì)現(xiàn)行方案提出深入的改進(jìn)建議。此種教學(xué)模式大力促進(jìn)學(xué)生實(shí)際操作技能、創(chuàng)新意識(shí)及批判性思考的全面發(fā)展，為他們未來(lái)應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)奠定堅(jiān)不可摧的基礎(chǔ)［9］，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果，也為教師提供了更多樣化的教學(xué)手段，最終推動(dòng)基坑工程教育向更高水平發(fā)展［7］。結(jié)語(yǔ)本研究通過(guò)深入實(shí)際教學(xué)場(chǎng)景，精準(zhǔn)定位了現(xiàn)行教學(xué)模式中的不足，并探討了如何利用智能化教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量。研究指出，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、在線課程以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，可以有效融合基坑工程的理論與實(shí)際應(yīng)用，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，并幫助他們更扎實(shí)地將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。智能化教學(xué)改革為基坑工程師的培養(yǎng)提供了新的思路和方法。通過(guò)注重創(chuàng)新思維培養(yǎng)、實(shí)踐操作技能培訓(xùn)以及團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力培養(yǎng)，智能化教學(xué)將為基坑工程師的培養(yǎng)提供更加全面和高效的支持。此外，本研究強(qiáng)調(diào)了課程教學(xué)改革需要緊跟時(shí)代步伐，通過(guò)“基坑工程”教學(xué)的改革實(shí)踐，不僅能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，還能夠在培養(yǎng)未來(lái)工程師的過(guò)程中，使他們認(rèn)識(shí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)和積極探究的重要性。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)“基坑工程”課程進(jìn)行改革，不僅能夠提升教學(xué)效果，也能夠進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)際操作能力以及創(chuàng)新性思維［10］。通過(guò)VR技術(shù)的輔助，學(xué)生可以沉浸在一個(gè)模擬的基坑工程環(huán)境中，親自操作并解決實(shí)際問(wèn)題，這種互動(dòng)式學(xué)習(xí)方法無(wú)疑大大提高了他們的實(shí)際操作能力和問(wèn)題解決能力。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用還能促進(jìn)學(xué)生之間的合作與溝通，通