三維建筑模型應用于安裝工程造價課程的教學改革

郭遠方

【摘要】鑒于職業教育的目的是為了培養高素質技能型人才，讀懂圖紙，準確計量與計價是工程造價人員必備的基本素質。安裝工程造價課程體系中識圖能力的培養是基礎，是難點。教學改革的重點之一也是識圖能力的培養，改革手段主要通過建立三維的安裝的建筑模型學習平面圖紙，將復雜抽象的圖紙簡單化、直觀化、可視化，加強學生的空間想象力，化繁為簡，從易入手地教學方式；收集實際工程施工圖紙，以正確識讀完整的施工圖為項目目標，進行任務驅動教學法，制定由目標到過程，由整體到局部的整體學習方法。

【關鍵詞】 三維建筑模型；教學改革；安裝工程造價；任務驅動教學法；整體學習法

安裝工程造價主要以圖紙為基礎進行初步設計概算、施工圖預算、竣工圖結算和決算等工程造價，所以準確識讀工程圖紙是正確計量計價的前提。然而學生在圖紙閱讀時缺少空間想象力，不能全面掌握各個構件的尺寸，空間位置關系；同時由于缺乏工程經驗，在閱讀圖紙中容易忽略一些重要的設計信息，比如設計說明、圖集的閱讀、規范的規定等等；而且實際工程圖紙中有較多的設計錯誤，學生缺乏空間想象力和工程經驗，容易造成讀圖混亂和計量錯誤。所以借助BIM技術、草圖大師、Revit等三維軟件建立三維建筑模型和實際工程圖片，能讓學生整體直觀掌握地工程圖紙信息，進行平面和三維的對比講解，培養學生的空間想象力。同時以讀懂全套的施工圖紙為目標，為學生建立任務，任務驅動，以圖紙為基礎引出施工工藝、計算規則、計價依據等基礎知識點的學習。故將圖紙三維化后識圖將簡易化，以整體掌握建筑空間模型為目標，將圖紙信息和施工工藝與計量計價的知識相互關聯，形成一個知識網絡，對知識的能夠完全理解，從而輕松地駕馭和應用識圖和造價知識[1]。這就是安裝造價課程改革中應用的整體教學法。

1、三維建筑模型的應用

目前的建筑市場上有較多的三維軟件，較為常見的有BIM、Revit、Sketchup等。其中BIM，Revit軟件能夠展示整體三維建筑模型，Sketchup軟件可以設計建筑構件節點細部構造，如圖1 屋頂防雷平面圖（局部）所示：三維軟件可以將平面圖中的豎向尺寸表示清楚，學生在閱讀平面圖時往往忽略豎向避雷帶的存在，從而造成計量錯誤。所以借助三維模型和平面圖紙的對比講解，可以讓學生具備準確的識圖能力和培養空間想象能力，同時借助實際工程圖片，理論聯系實際，讓學生具備感官直覺的認知，對所學知識不陌生，易接受。

2、任務驅動教學法

以讀懂施工圖紙為目標，給出完整的施工圖紙進行任務驅動教學。以完整的安裝工程施工圖為例；建立對應的三維建筑模型，進行三維施工圖和CAD施工圖的對比講解；提出相關讀圖問題，學生學習建立三維模型并解答圖紙問題；對學生的建模成果進行評價和展示。如圖2所示。

⑴創設任務：給出實際工程施工圖紙，學生閱讀圖紙提出疑問。引導學生解決疑問，帶著"任務"進入學習情境，依據圖紙和疑問引導學生，激發學生聯想，喚起學生原有認知結構中有關的知識、經驗及表象，從而使學生利用有關知識與經驗去"同化"或"順應"所學的新知識，發展能力。

⑵確定任務：根據施工圖紙老師建立對應的三維建筑模型，進行三維建筑模型和施工圖圖紙的對比講解。三維建筑模型使學生更主動、更直觀地掌握理解施工圖紙信息，并根據所學知識解決建構新知識，正是探索性學習的主要特征。

⑶自主學習、協作學習；經過前兩步的學習，學生往往對三維建模軟件產生興趣，在老師的引導和幫助下愿意自主學習去解決識圖問題。倡導學生學習相關三維建模軟件來進行建立模型，提高學生自身識圖能力。

⑷效果評價：對學生識圖能力進行課堂測試，展示學生自己所建立的三維模型，贊揚學生作業成果和解決學生認知困難。

3、整體教學法

在學生讀懂施工圖的基礎上，以圖紙為基礎引出施工工藝、計算規則、計價依據等基礎知識點的學習。將圖紙信息和施工工藝、計量、計價的知識相互關聯，施工工藝、計量、計價之間也相互關聯，形成一個知識網絡，各個知識點之間聯想記憶理解，加深對知識點的理解和應用，使學生形成完整的知識體系，從而輕松運用知識完成工作。如圖3所示。

安裝工程造價課程體系結合任務驅動教學法和整體教學法可以形成下列的人才培養方案：識圖-施工工藝-計量-計價。

⑴識圖利用三維建筑模型幫助學生識圖并結合圖紙和實際工程圖片進行施工工藝、計量、計價知識的先期代入。

⑵在完全讀懂圖紙的基礎上結合清單和定額的項目特征和工作內容進行施工工藝的講解，在施工工藝講解時要引入大量的工程圖片和視頻，讓學生能夠理論聯系實際，從直觀認識到理論理解。

⑶有了識圖基礎和掌握施工工藝的前提下準確計價是目標，計量是過程。劃分項目進行子分部的計量與計價，例如：給水系統、排水系統、消防系統、電氣干線系統、電氣照明系統、防雷接地系統等等。先給出學生工程量清單，學生由工程量清單進行綜合單價分析，完成子項目的清單計價程序，初步實現教學成果-編制投標報價預算書，在學生完成初步成果的基礎上，更有信心學習具體分項工程工程量的計算，在工程量計算時依據前面所學的識圖和施工工藝知識準確計量計價。一個子分部計價完成，其他子分部系統具有相關性，便于聯想和形成整體知識網絡。

這種課程體系的建立，能夠調動學生學習的積極性，引導學生自主創新學習，并且所學知識系統化，聯系化，整體化。

結語：

通過上述觀點的闡述，課程改革的主要目的就是通過三維建筑模型的建立讓學生輕松自主學習圖紙，調動學生積極性的同時，學生通過整體學習法最后形成的知識是牢固的，全面的，整體的。為學生畢業就業提供堅實的知識基礎和后續自我職業提升培養自主學習能力。

參考文獻：

[1]《如何高效學習》[加]斯科特·揚著，程冕，譯，機械工業出版社，ISBN978-7-111-44400-8，2013年出版.