基于VR虛擬現實的《安裝工程預算》教學方法

石亞麋+鐘聲

618000 四川建筑職業技術學院 四川德陽

【摘 要】在《安裝工程預算》學習過程中，學生普遍存在的問題為不會識讀圖紙；不能將圖紙構造出對應的三維空間模型；不能靈活應用專業知識。本文對《安裝工程預算》的常規教學方法進行了分析，提出了通過基于BIM（Building Information Modeling）軟件安裝工程算量的VR（Virtual Reality）虛擬現實的方式進行教學，吸引學生的學習興趣和促進自主學習，從而提升學生的實踐動手能力和專業技能。

【關鍵詞】安裝工程預算；虛擬現實；BIM；教學方法

《安裝工程預算》屬于高職建筑工程專業的核心專業課程，需要學生熟練掌握。《安裝工程預算》具有專業性強，涵蓋內容豐富，涉及的學科知識多等特點；課程特點要求學生注重培養理論聯系實際的能力和實踐能力，但是傳統的教學模式很難讓學生熟練的掌握該課程的專業知識。從目前高職工程造價專業學生對該課程的掌握程度看，主要存在所學知識太孤立，無法將各學科知識進行聯系，不能靈活應用專業知識等問題。面對日益激烈的大學生就業市場，現實要求高職院校培養的學生具有極強的理論聯系實際能力和實踐能力。因此，需要對目前常規的《安裝工程預算》課程教學方法進行改革，達到學生在實際動手過程中獲取知識，增強自主學習的能力。

一、課程特點

《安裝工程預算》課程是工程造價專業的核心課程，具有專業性強；涵蓋內容豐富，涉及的學科知識多、系統性強等特點。作為專業課程，其專業性不言而喻，該課程一般安排在學生大二或是大三階段，主要原因是課程具有連貫性，學生只有在系統的學習了相關專業知識以后，才能了解其中要點。如該課程最基礎的識圖問題，以四川建筑職業技術學院為例，在前期課程中，安排了管道工程識圖與施工工藝、工程識圖實務；其次，該課程不僅僅包括電氣設備、管道安裝工程等的安裝預算，而且還包括各種基礎建設項目的預算，以及預算相關的基礎課程。同時，該課程還是一門實踐性比較強的課程，要求學生多動手、勤動手、多和實際聯系，同時也要求教師能夠及時進行課程內容的更新，培養出符合社會崗位需要的優秀人才[1]。

二、存在問題

《安裝工程預算》課程具有很強的社會實踐性，因此需要教師在教學的時候能夠及時更新教學理念，注重與社會的結合。雖然經過多年的改革，該課程取得了不錯的成績，培養出了大量符合社會的應用型人才。但是在該課程的教學過程中，教師和學生身上都反映出一些問題。

受傳統本科教育模式的影響，一些老師仍然將理論教學作為教學重點，教學過程單一，枯燥乏味。理論知識具有一定的抽象性，實物圖片又具有不可觸摸型，對學生不會產生本質的觸動，從而造成課堂上學生懶惰，無法認真學習[2]。其次，一些老師沒有結合課程實踐特點讓學生進行自主性學習，忽視學生動手實踐能力的培養。最后，學生學習時理解不深入、忽視課程之間的聯系，孤立的學習課程，所學知識片面，導致前期基礎課程不能應用到后期的專業課程。再者，教學中學生普遍反映不會識圖的問題，具體表現在缺乏空間想象，不能將圖紙信息構造出對應的三維空間模型。《安裝工程預算》課程特點決定了其培養重點是學生的實踐操作能力，過于重視理論必然會影響學生的實踐學習積極性。

三、對策

針對《安裝工程預算》課程特點，采用理論教學和實踐動手相結合的模式進行教學。安裝工程預算時，最基礎的就是識圖，把圖看懂，看透。不少學生反映看不懂圖，歸根結底就是識圖沒步驟、沒方法；其次安裝工程施工圖中不少是平面圖，特別是電氣設備安裝工程，并沒有反映設備空間方向管線的“系統圖”，因此不少學生看圖時，很難把圖轉換成其對應的三維空間模型，只能是孤立的“平面圖”。學生能看懂圖，最好的解決方法是將圖紙結合實際的實物模型進行對照學習，如在給排水工程中管道的走向、管道的變徑、各種型號的支架、附件等，通過實物模型，結合理論知識，能夠更好的提高學生的理解能力，學生的接受度以及教學質量。但是，一般高職院校中，存在的實物模型有，但不可能囊括所有圖紙的實物模型。歸于科學技術的發展，BIM建模軟件應運而生；同時，將BIM所建模型導入VR（Virtual Reality）虛擬現實設備，對所建模型進行三維動態視景和實體行為仿真，學生經由傳感設備，通過看、聽、觸等方式進行體驗和交互，產生身臨其境的效果，讓學生進行切實的實景體檢。

教師進行教學設計準備時，首先是課堂理論知識學習的設計，其次進行BIM模型建立，最后將所建立的模型導入VR設備進行仿真。而對于學生的學習，其順序則恰恰相反。在進行教學時，學生首先通過VR虛擬現實進行實景體驗，了解模型的概況，學習各個構建基本信息；其次再進行傳統的課堂理論學習；最后學生自主進行BIM模型建立。

虛擬現實以現實場景為基礎，學生經由傳感設備，通過看、聽、觸等方式進行體驗和交互，讓學生在有限條件下進入逼真的模擬場景中體驗，相較于圖片教學或教具展示，該方法更具有現場感強的優勢。其次，虛擬現實多感知性特點，使其具有趣味性、娛樂性的特點。首先進行VR虛擬現實體驗，能改變平面教學中的不足，增強教學中的感知度，能夠更好的激發學生的自主學習興趣，為后續學習做好鋪墊[3]。

課堂理論知識的學習。在VR虛擬現實的吸引下，將相關的理論知識進行講授。傳統課堂理論教學，重在理論知識的學習。學生學習了解安裝工程施工圖組成部分，如何有方法、有步驟的進行圖紙的識讀；各分部分項工程內容的組成；分部分項工程工程量計算規則。借助VR虛擬現實，側重學習安裝工程各部分的計算規則。

最后，鼓勵學生自主動手進行BIM模型的建立，通過模型的建立，能夠更好的理解圖紙信息以及各個關鍵知識點。再者，隨著社會的不斷進步，越來越多的單位都采用軟件進行算量。學生掌握模型的建立，為后續工作打下基礎。進行BIM模型建立時，對于各個構件之間如何連接，比如給排水工程組成部分，需要清楚管道系統如何與設備管件進行連接[4]。這部分教學觀察校內實訓基地給排水工程部分。通過實訓基地的學習，讓學生學會舉一反三。學生在進行最后的BIM模型建立時，實際上是將圖紙上的信息通過軟件轉換為能夠反映三維空間信息的立體模型。

四、實例

以四川建筑職業技術學院為例，在進行《安裝工程預算》教學時，學校開放實訓室，鼓勵校內學生進行VR虛擬現實體驗。通過VR虛擬現實，對《安裝工程預算》各個構建模塊有了初步的認識。同時學校設置了兩處關于給排水工程和照明工程的實物模型，學生可以切身感受管道等如何進行連接。對于安裝造價和普通造價班的學生，分別在大二、大三時期安排該門課程。學習時，該課程安排了56個理論教學課時以及20個實訓課時。前56個課程進行課堂上的理論知識講授，期間仍可以結合VR虛擬現實體驗以及小實例進行講解，提高教學效果。56個理論教學課時完結之后，緊接著是兩周的實訓。學生選擇規模適中的圖紙進行手工算量和計價，練習基本手算功力。在完成上述課程之后，學校還會安排BIM相關課程，讓學生掌握如何進行模型的建立，如何通過軟件完成工程量的計算和計價，訓練學生基本操作技能和解決實際問題的綜合職業技能，切實提高學生的專業技能和綜合素質。

五、結束語

在《安裝工程預算》課程中引入VR虛擬現實，可以提高教學環境；使得教育不受時空限制；學生可以進行更多的交互。結合VR虛擬環境進行傳統的課本知識學習，可以更大的激發學生的學習興趣。其次，結合BIM建模軟件的VR虛擬現實，一方面可以提高學生學習的積極性和主動性，另一方面還可以提高學生的實踐動手能力，從而實現良好的教學效果。

參考文獻：

[1] 李東霞，姚署霖.高職院校《安裝工程預算》課程教學改革研究[J].知識經濟，2016，（10）：124-125.

[2]楊靜.關于《安裝工程預算》教學的一些探討[J].科技與創新，2017，（3）：134.

[3]夏嘉余.軍校教育中虛擬現實培訓法研究[J].時代教育（教育教學版），2012，（23）：141.

[4]陳躍余.淺談《建筑安裝工程預算》課程教學探索[J].城市建設理論研究（電子版），2014，4（22）.

作者簡介：

石亞麋（1987.1～ ），女，漢族，四川綿竹人，學歷：碩士，職稱：助教，研究方向：安裝工程預算，單位：四川建筑職業技術學院工程管理系。