基于霍爾三維結(jié)構(gòu)的工程造價軟件課程信息化教學(xué)研究

摘要：本文從霍爾三維結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)工程角度出發(fā)，構(gòu)建工程造價軟件課程信息化教學(xué)的三維結(jié)構(gòu)，將整個復(fù)雜的信息化教學(xué)過程從時間維、邏輯維、知識維三個維度分階段分步驟進(jìn)行實施。研究實踐提升了師生的信息化應(yīng)用能力與專業(yè)技能水平，研究成果對相同相近專業(yè)具有一定的推廣價值與借鑒意義。

關(guān)鍵詞：三維結(jié)構(gòu)；工程造價；信息化；教學(xué)

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）15/16-0140-04

引言

教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》強(qiáng)調(diào)，教育信息化的發(fā)展要以教育理念創(chuàng)新為先導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，以學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新為核心。[1]住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》強(qiáng)調(diào)，要全面提升建筑業(yè)信息化水平，要大力發(fā)展BIM技術(shù)等。[2]然而，在教育領(lǐng)域尤其是工程造價專業(yè)領(lǐng)域，進(jìn)行信息化教學(xué)的探索與研究還比較少見。因此，筆者在中職工程造價專業(yè)工程造價軟件課程信息化教學(xué)實踐方面進(jìn)行探索，探索混合教學(xué)模式與信息化教學(xué)方法，以期提高教學(xué)水平與教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生專業(yè)技能與自主學(xué)習(xí)素養(yǎng)。

霍爾三維結(jié)構(gòu)模型

霍爾三維結(jié)構(gòu)，又叫霍爾系統(tǒng)工程，是美國系統(tǒng)工程專家霍爾研究提出的一種系統(tǒng)工程研究方法。這種方法可以解決大型的復(fù)雜的系統(tǒng)規(guī)劃、組織和管理等系統(tǒng)工程活動，受到了全世界的好評與歡迎。

霍爾三維結(jié)構(gòu)把大型的復(fù)雜的系統(tǒng)工程活動，從時間上分成七個前后相連的階段來完成，從邏輯步驟上分成七個緊密銜接的步驟來完成，與此同時，還要充分考慮為完成系統(tǒng)工程活動所需要的基本知識、專業(yè)技能和工具等。由此就形成了由時間維度、邏輯維度和知識維度構(gòu)成的三維空間結(jié)構(gòu)（如下頁圖1）。其中，時間維表示系統(tǒng)工程活動從開始到結(jié)束期間，按時間先后順序分成規(guī)劃、擬定方案、研制、生產(chǎn)、安裝、運行和更新七個時間階段；邏輯維表示系統(tǒng)工程活動應(yīng)該遵循其客觀規(guī)律與原則，按照一般思維程序分成明確問題、確定目標(biāo)、系統(tǒng)綜合、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)優(yōu)化、決策和實施七個邏輯步驟；知識維表示完成系統(tǒng)工程所需要運用到的工程、醫(yī)學(xué)、建筑、商業(yè)、法律、管理、社會科學(xué)、藝術(shù)等各種知識和技能。[3]

工程造價軟件課程信息化教學(xué)的霍爾三維結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

工程造價軟件課程是中等職業(yè)學(xué)校工程造價專業(yè)的專業(yè)核心課程，是一門面向職業(yè)、面向社會的重要課程，甚至可以說這門課程直接影響到學(xué)生的就業(yè)前景。該課程主要學(xué)習(xí)工程造價電算化、BIM應(yīng)用軟件等技能，這些知識內(nèi)容跟信息技術(shù)與信息化密不可分，因此在這個領(lǐng)域進(jìn)行信息化教學(xué)探索與實驗顯得尤其重要。筆者根據(jù)霍爾三維結(jié)構(gòu)模型，從時間維、邏輯維、知識維三個維度構(gòu)建了適用于工程造價軟件課程信息化教學(xué)的三維結(jié)構(gòu)（如圖2）。

1.時間維

時間維表示工程造價軟件課程信息化教學(xué)活動從開始到結(jié)束所經(jīng)歷的各個階段和過程，筆者將該教學(xué)活動分成三個階段：課前階段、課中階段及課后階段。

（1）課前階段

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容，教師準(zhǔn)備資料進(jìn)行備課，制作微課視頻、電子課件等，并將其與平法圖集、工程圖紙、學(xué)習(xí)指引提前上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，通過雨課堂推送給學(xué)生。學(xué)生通過微信接收微課內(nèi)容，登錄指定平臺下載學(xué)習(xí)資源，經(jīng)過學(xué)習(xí)微課之后進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，并將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題記錄下來并反饋給教師。

（2）課中階段

根據(jù)學(xué)生反饋的問題，教師重新安排基于真實環(huán)境的工作任務(wù)給學(xué)生，學(xué)生通過小組討論、探究學(xué)習(xí)、請教教師等方法，使用BIM技術(shù)軟件完成任務(wù)。教師在課中通過多媒體教學(xué)軟件、雨課堂等信息化工具監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，實時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的情況，重點解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的難點問題和個性化問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組成員合作、組間競爭、自評互評等活動，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)。

（3）課后階段

學(xué)生掌握了課堂教學(xué)中的工作任務(wù)之后，教師布置對應(yīng)的進(jìn)階任務(wù)給學(xué)生，要求其能夠熟練使用BIM技術(shù)軟件，并在課后完成對應(yīng)工作任務(wù)，小組之間可以互相檢查互相幫助互相評價，也可以通過反復(fù)觀看教師發(fā)布的微課視頻和電子課件復(fù)習(xí)，還可以通過微信等直接請教教師。

2.邏輯維

邏輯維是指工程造價軟件課程信息化教學(xué)過程中解決所有問題的邏輯思維過程，根據(jù)霍爾三維結(jié)構(gòu)模型，筆者把該課程信息化教學(xué)過程分為以下七個步驟。

（1）明確研究問題

首先要明確的是研究信息化教學(xué)方面的問題，是信息化技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用問題；其次是研究工程造價軟件課程，所做的教學(xué)實驗實踐均是在這門課程教學(xué)過程中做的。簡而言之，就是研究基于工程造價軟件課程的信息化教學(xué)問題。

（2）確定研究目標(biāo)

在明確了研究問題的基礎(chǔ)上，確定研究的目標(biāo)。總的目標(biāo)是應(yīng)用信息化教學(xué)手段提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)質(zhì)量，提升學(xué)生的專業(yè)水平與職業(yè)素養(yǎng)。具體來看，就是研究信息化教學(xué)的模式——混合學(xué)習(xí)方式，研究信息化教學(xué)資源——微課、電子課件等，研究信息化教學(xué)的過程——教學(xué)設(shè)計、課堂組織等，研究信息化教學(xué)的效果分析——總結(jié)評價。

（3）收集資料

根據(jù)研究目標(biāo)，研讀信息化教學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)，收集用于制作信息化教學(xué)資源的影音圖片等資料，學(xué)習(xí)信息化教學(xué)相關(guān)理論知識。教師通過學(xué)習(xí)，不斷提升信息化素養(yǎng)，樹立信息化教育教學(xué)理念，為下一階段的研究工作打下良好基礎(chǔ)。

（4）構(gòu)建混合教學(xué)模型

混合學(xué)習(xí)是指把傳統(tǒng)的教學(xué)方法與信息化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法相結(jié)合起來的一種教學(xué)方法，這種方法既可以發(fā)揮教師在課堂中的引導(dǎo)啟發(fā)監(jiān)控作用，又可以發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性，強(qiáng)化學(xué)生的主體作用。翻轉(zhuǎn)課堂模式是能夠發(fā)揮這些作用的混合教學(xué)方式，課前學(xué)生根據(jù)教師推送的微課進(jìn)行主動學(xué)習(xí)，課中教師幫助學(xué)生解決遇到的各種各樣的問題，完成工作任務(wù)，完成知識內(nèi)化。

（5）建設(shè)信息化教學(xué)資源

信息化教學(xué)資源對最終能否成功實施混合教學(xué)起著重要作用。在此步驟，教師要研發(fā)出適合翻轉(zhuǎn)課堂的微課、電子課件等教學(xué)資源，研究適合投放在線資源的模式，編寫配套的《工程造價軟件應(yīng)用》教材，建立起工程造價軟件課程信息化教學(xué)資源體系。

（6）探索信息化教學(xué)

信息化教學(xué)實踐是檢驗其理論研究的關(guān)鍵步驟。筆者在學(xué)校工程造價專業(yè)15級、16級中開展了工程造價軟件課程的信息化實驗教學(xué)，基于翻轉(zhuǎn)課堂的基本模式，綜合應(yīng)用微課、電子課件、雨課堂、FTP、多媒體電子教室等信息化教學(xué)手段進(jìn)行實驗教學(xué)。這個過程不僅提高了教師的信息化技術(shù)應(yīng)用能力，而且提高了學(xué)生的信息化技術(shù)學(xué)習(xí)能力，對學(xué)生課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)都起到明顯的作用。

（7）總結(jié)評價

總結(jié)評價是信息化教學(xué)探索中不可缺少的一個環(huán)節(jié)。筆者在開展了工程造價軟件課程信息化教學(xué)實踐的15級工程造價專業(yè)學(xué)生（16級該課程尚未完成）中做了調(diào)查，調(diào)查學(xué)生學(xué)習(xí)滿意度、學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升與學(xué)習(xí)成績等方面情況，均比往屆學(xué)生有著顯著的提高。表明該課程信息化教學(xué)起到了作用，促進(jìn)了學(xué)生專業(yè)技能與信息化水平的提升。

3.知識維

知識維是指為完成工程造價軟件課程信息化教學(xué)各階段和各步驟所需要的各種專業(yè)知識和各種專業(yè)技術(shù)，在本文主要是指信息化教學(xué)過程中應(yīng)用到的各種信息化教學(xué)手段。

（1）翻轉(zhuǎn)課堂

筆者進(jìn)行的工程造價軟件課程信息化教學(xué)采用翻轉(zhuǎn)課堂模式。翻轉(zhuǎn)課堂是混合學(xué)習(xí)方式的一種，它將原來傳統(tǒng)教學(xué)中的學(xué)生學(xué)習(xí)前置在課前，學(xué)生通過視頻微課、電子課件等學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容；在課中教師引導(dǎo)、監(jiān)督學(xué)生完成特定工作任務(wù)，幫助學(xué)生解決各式各樣的問題，學(xué)生通過探究學(xué)習(xí)、小組協(xié)作等方式完成知識內(nèi)化；在課后學(xué)生完成拓展任務(wù)，并在線反饋相關(guān)問題。

（2）信息化教學(xué)資源

筆者使用到的信息化教學(xué)資源主要有微課、電子課件、電子圖紙、電子平法圖集等。微課是教師針對某個知識點提前錄制的小視頻，主要講解工程造價軟件應(yīng)用的操作技能，幫助學(xué)生在短時間內(nèi)掌握工程造價軟件的基本操作技能。電子課件可以作為微課的補(bǔ)充，內(nèi)容更全面更豐富，可以幫助學(xué)生全面學(xué)習(xí)知識。

（3）信息化工具

筆者使用到的信息化網(wǎng)絡(luò)工具主要有雨課堂、多媒體電子教室、FTP等。雨課堂是一款智慧教學(xué)工具，它可以將信息化教學(xué)中的教學(xué)資源課前推送、課中監(jiān)控、課后反饋無縫結(jié)合起來，而且雨課堂使用的工具教師端只需要傳統(tǒng)的PPT與微信，學(xué)生端僅需要大眾化的微信，這對于中職學(xué)生來說容易接受與使用。多媒體電子教室在課中可以發(fā)揮教師廣播、學(xué)生演示、收發(fā)作業(yè)等優(yōu)勢，配合信息化教學(xué)實施。

（4）BIM技術(shù)

筆者使用到的BIM技術(shù)工具主要有廣聯(lián)達(dá)BIM鋼筋算量軟件GGJ、BIM土建算量軟件GCL、BIM安裝算量軟件GQI、BIM建模軟件GMT、云計價平臺GCCP5.0等。

結(jié)語

本文從霍爾三維結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)工程角度出發(fā)，構(gòu)建了工程造價軟件課程信息化教學(xué)的三維結(jié)構(gòu)，將整個復(fù)雜的信息化教學(xué)過程分階段分步驟進(jìn)行實施，取得了良好的效果，同時還形成了一套比較成熟的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式與信息化教學(xué)資源，對相同及相近專業(yè)具有一定的推廣價值與借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）[EB/OL].[2012-03-13].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201203/t20120313_133322.html.

[2]住房城鄉(xiāng)建設(shè)部.2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要[EB/OL].[2016-08-23].http：//www.mohurd.gov.cn/wjfb/201609/t20160918_228929.html.

[3]汪應(yīng)洛.系統(tǒng)工程（第5版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

[4]王志英.基于云計算的信管專業(yè)教學(xué)資源管理三維模型構(gòu)建[J].電腦與信息技術(shù)，2018（2）：50-52.

[5]王慧萍.信息化教學(xué)在高職工程造價專業(yè)課程中的實踐研究[J].信息技術(shù)與信息化，2017（8）：96-100.

[6]何克抗.從Bending Learning看教育技術(shù)理論的新發(fā)展[J].電化教育研究，2004（3）：1-6.

作者簡介：傅則恒，男，廣東龍川人，廣州市市政職業(yè)學(xué)校實驗師，研究方向為信息技術(shù)。

基金項目：廣東省教育系統(tǒng)關(guān)心下一代工作委員會“十三五”教育科研規(guī)劃青年教師發(fā)展專項課題“基于混合教學(xué)法的工程造價軟件課程信息化教學(xué)研究”（項目編號：QNJSKT00178）、廣州市市政職業(yè)學(xué)校2017年度課題“基于混合教學(xué)法的工程造價軟件課程信息化教學(xué)研究”（項目編號：Sz201703）。