信息化在高職土建類識圖課程教學(xué)中的應(yīng)用

【摘要】如何在高職土建類識圖課程中利用信息化手段解決學(xué)生識圖難、空間想象力差的問題，首先需要科學(xué)合理的制定信息化教學(xué)設(shè)計方案，在方案制定過程中需因地制宜進(jìn)行各種信息化教學(xué)手段的組合；其次，利用信息化手段可將課程教學(xué)延伸為課前、課中和課后教學(xué)；最后，結(jié)合分層教學(xué)實現(xiàn)課堂教學(xué)改革的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】信息化教學(xué) 高職識圖課程 分層教學(xué)

【基金項目】本文系2015年 浙江省省級課堂教學(xué)改革課題-“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法在《建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖》中的應(yīng)用（項目編號：kg2015931）、2016年度浙江省教育技術(shù)研究規(guī)劃課題-信息化在高職土建類識圖課程教學(xué)中的應(yīng)用（項目編號JB127）階段性成果。

【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）19-0207-02

一、背景及意義

信息化教學(xué)在高職課程中的運用，是提高教學(xué)質(zhì)量的必由之路，既是一種趨勢也是一種必然。

作為土建大類學(xué)生來說，圖紙作為建筑工程的語言，識圖能力是土建類畢業(yè)生的一項核心能力，難點是看懂以平法表示的結(jié)構(gòu)施工圖。學(xué)生在學(xué)習(xí)中必須解決三大難題：一是如何理解并記住平法制圖規(guī)則；二是學(xué)生必須在掌握平法圖集的各種節(jié)點構(gòu)造要求，并知道什么情況下適用于哪種節(jié)點構(gòu)造要求；三是高職的學(xué)生普遍空間想象能力不強(qiáng)，抽象思維能力偏弱。而識圖恰恰就是從平面到空間的一個認(rèn)識過程，是空間抽象思維的過程。要培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力，培養(yǎng)空間想象能力，必須結(jié)合高職學(xué)生的特點，工學(xué)結(jié)合、理論聯(lián)系實際，理想的方式是將施工現(xiàn)場和課堂完美結(jié)合。然而，施工現(xiàn)場的不可復(fù)制性、受到施工進(jìn)度、氣候、安全等限制，使得施工現(xiàn)場無法搬入校園， 也無法經(jīng)常性地將課堂搬到現(xiàn)場。

信息化技術(shù)的發(fā)展為這個難題找到了一種解決的方向。

二、信息化教學(xué)在教學(xué)改革中的思路

1.科學(xué)制定信息化教學(xué)設(shè)計方案。信息化手段的運用是致力于解決空間想象能力不足的問題， 提高學(xué)生的理解能力，突破教學(xué)難點。根據(jù)具體課堂教學(xué)內(nèi)容的不同，設(shè)計了不同的信息化教學(xué)設(shè)計方案。對于理論部分的內(nèi)容，采用將PPT、微課、視頻結(jié)合在一起的信息化教學(xué)設(shè)計方案，這時候的信息化教學(xué)設(shè)計方案主要是為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供幫助，以講授為主；對于實訓(xùn)部分的內(nèi)容，采用將微課、實際操作視頻、施工現(xiàn)場等的錄像等結(jié)合在一起的信息化教學(xué)設(shè)計方案，方案主要是提供施工現(xiàn)場的搬入、具體實訓(xùn)操作內(nèi)容步驟等；對于圖紙識讀部分內(nèi)容，信息化教學(xué)設(shè)計方案則以專業(yè)教學(xué)圖冊為基礎(chǔ)，結(jié)合微課、錄像和PPT、三維仿真軟件等逐步建立學(xué)生的空間概念，破解學(xué)生空間概念感差的難題，并在每個任務(wù)結(jié)束后能形成以鋼筋表為階段性的學(xué)習(xí)成果。

2.利用信息化手段將教學(xué)過程延長為課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)做、課后鞏固提升三項環(huán)節(jié)，并編制相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)書，明確準(zhǔn)備任務(wù)、學(xué)做任務(wù)和拓展任務(wù)，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式，督促每個學(xué)生去學(xué)，提高學(xué)習(xí)效果。

3.遵循以學(xué)生為中心、以問題為中心的分層教學(xué)理念。高職課堂的信息化教學(xué)設(shè)計應(yīng)以問題為中心展開，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)和自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)，還要做到因材施教、個性化的教學(xué)，讓將學(xué)生能將所學(xué)的理論知識、技能和實際工程對應(yīng)起來，解決學(xué)和做相脫離、校內(nèi)和校外相脫離的困境。通過科學(xué)合理的分層教學(xué)設(shè)計，借助信息化教學(xué)手段，學(xué)得好的學(xué)生可以學(xué)到更多、普通的學(xué)生學(xué)得更扎實、不愿學(xué)的學(xué)生改變態(tài)度、 不敢學(xué)的學(xué)生找回自信心、讓學(xué)不會的學(xué)生體驗成就感。

三、信息化教學(xué)在教學(xué)改革中的具體應(yīng)用

1.合理設(shè)置任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法中的教學(xué)任務(wù)

土建類識圖能力的培養(yǎng)主要是通過《識圖與構(gòu)造》、《混凝土結(jié)構(gòu)與識圖》兩門課程來實現(xiàn)的。以本地某真實的辦公樓項目為載體，學(xué)生人手一套真實的圖紙（建筑圖和結(jié)構(gòu)圖），課程教學(xué)采用以任務(wù)驅(qū)動為主要的教學(xué)方法。以結(jié)構(gòu)圖識圖為例，依據(jù)傳力路徑，將框架結(jié)構(gòu)的圖紙識讀分解為板、梁、柱和基礎(chǔ)施工圖識讀四個任務(wù)，每個任務(wù)按照從簡單到容易，從認(rèn)識到掌握，從簡單模仿到獨立完成，分設(shè)了若干子任務(wù)，設(shè)定典型“工作任務(wù)”，實現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做”，注重學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng)。

2.確定每個子任務(wù)的重點難點，從而制定信息化的解決方案

通過討論確定每個子任務(wù)的重難點內(nèi)容、需要采用信息化教學(xué)的內(nèi)容，制定以何種信息化方案解決。以任務(wù)“框架梁的識讀”下的子任務(wù)之一“平法制圖規(guī)則” 為例，要求學(xué)生必須掌握制圖規(guī)則，但學(xué)生普遍存在空間概念比較差，無法在腦海中建立起相應(yīng)的位置和形狀，所以無法理解，只能死記硬背，后果就是畢業(yè)后感覺根本就沒學(xué)過。利用三維仿真實訓(xùn)軟件則可以很好地解決這個難點。梁結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，圖中關(guān)于具體鋼筋的位置、形狀均沒有表示，若學(xué)生沒有很好的空間想象能力，最多只能讀出直徑、根數(shù)和等級，后續(xù)將無法套用平法圖集中相應(yīng)的構(gòu)造要求。若采用圖2所示的利用三維仿真軟件進(jìn)行講解，學(xué)生將會很容易理解各種鋼筋的位置、形狀并進(jìn)而掌握制圖規(guī)則。

課堂學(xué)做環(huán)節(jié)，采用三維仿真軟件結(jié)合PPT進(jìn)行教學(xué)，效果比較理想。

課前和課后的學(xué)習(xí)則可以利用微課、施工現(xiàn)場拍攝的視頻、校內(nèi)仿真框架結(jié)構(gòu)模型的二維碼掃描等信息化手段實現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、不懂的地方反復(fù)學(xué)習(xí)的目的，有利于提高學(xué)習(xí)效果。

3.以學(xué)生為中心、以問題為中心制定科學(xué)的信息化教學(xué)設(shè)計方案

信息化教學(xué)的目的是為了解決識圖過程中提高學(xué)生的空間想象力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個性化的學(xué)習(xí)提供可能，因此，除了在PPT課件中大量加入現(xiàn)場圖片、三維圖、工程案例、圖集相關(guān)構(gòu)造要求等內(nèi)容以外，還制作了貫穿教學(xué)過程的視頻、微課、三維仿真實訓(xùn)軟件、框架結(jié)構(gòu)節(jié)點模型的二維碼語音講解等信息化手段輔助教學(xué)。

1）對于高職學(xué)生普遍存在的空間想象能力差的問題，通過一些典型建筑物及主要構(gòu)件的實物視頻，從整座建筑物的組成、各主要構(gòu)件的構(gòu)造組成來輔助講解工程圖的識讀，讓學(xué)生觀看視頻就能達(dá)到現(xiàn)場參觀的效果，同時輔佐有大量圖片的PPT課件。對于單個構(gòu)件，尤其是結(jié)構(gòu)圖的識讀中的鋼筋，現(xiàn)場參觀反而很難看到全貌，課堂教學(xué)中可利用三維仿真實訓(xùn)軟件、利用BIM技術(shù)制作三維效果圖等方式進(jìn)行輔助教學(xué)，使構(gòu)件顯示更加直觀、具體。利用三維仿真軟件、三維效果圖不僅可將平面圖轉(zhuǎn)換為三維效果圖，還可以任意縮放、旋轉(zhuǎn)，方便學(xué)生識讀，相應(yīng)的節(jié)點構(gòu)造要求可效果圖中表明。這種方式特別適合隱蔽工程部位的圖紙識讀。

2）校內(nèi)已經(jīng)建有小別墅模型和1：1框架結(jié)構(gòu)節(jié)點模型。我們通過對每個構(gòu)造做法、節(jié)點構(gòu)造制作二維碼，學(xué)生利用手機(jī)掃描二維碼即可知道相應(yīng)節(jié)點構(gòu)造的名稱、所要展示的主要內(nèi)容和知識點，方便學(xué)生有需要時可隨時進(jìn)入實訓(xùn)室參觀獲得相應(yīng)節(jié)點或構(gòu)造的最直觀認(rèn)識。

3）建設(shè)了涵蓋課程主要內(nèi)容的多層次的視頻、微課等信息化資源。利用微課和視頻資源，將教學(xué)過程延展為課程自學(xué)、課堂學(xué)做、課后提升三項環(huán)節(jié)。學(xué)生可以通過微課或視頻資源進(jìn)行課程內(nèi)容自學(xué)，課后可以通過微課、視頻資源及時對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固和提升。視頻和微課資源又分為理論知識部分、實訓(xùn)教學(xué)和案例講解三類。為了解決學(xué)生個體差異，有些內(nèi)容還制作了適合不同對象的微課。例如鋼筋的連接和錨固，既有普通版本，也有進(jìn)階版本。又如板筋長度的計算，既有適合對凈跨計算沒什么問題的普通版本，也有適合對凈跨計算還不太掌握的詳細(xì)版本。

四、總結(jié)

充分利用先進(jìn)的信息技術(shù)可以實現(xiàn)教學(xué)組織形式的多樣化、教學(xué)內(nèi)容具有更強(qiáng)的時代性和豐富性、更適合學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和特點，從而突破教學(xué)的重難點、實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、提高教學(xué)效率。

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[4]呂文曉，基于分層教學(xué)的任務(wù)驅(qū)動法在高職課堂教學(xué)改革中的實踐——以“建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖”課程為例，科教文匯，2016.9

作者簡介：

呂文曉（1974-），女，浙江永康人，杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，碩士，主要研究方向：建筑工程專業(yè)課程教學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)。