仿真模型在高職建筑設備類課程教學改革中的實踐與應用探討

劉德泉

摘 要：建筑設備類專業項目教學中，由于設備龐大，施工對象體積龐大、大型設備引入校園困難等特點，傳統教學手段表達困難，即使是采用現代多媒體教學，也難于達到教學效果，提出仿真微縮施工模型教學，具體探討了其與傳統教學方式和方法對比，并提出了高職教學改革的實踐意義。

關鍵詞：仿真模型;建筑設備;教改

中圖分類號：G4 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.25.091

近年來，各高職院校把培養具有良好崗位能力的高素質技術型人才作為核心內容，并對培養方法進行的深入探索與研究，在很多方面都取得了顯著成就。由于建筑物具有體量大的特點，其施工機具以及耗材方面都具有體積大和價格高，大型設備引入校園困難等特點，在安裝施工方法教學中學生不可能通過實踐完成學習，現在大多是采用教學與實踐分離的方式，先用傳統教學或者多媒體教學進行教學，然后再使用校內實訓室進行教學，或者讓學生到校外實訓基地進行學習，然而該課程的理論性較強，學生在學習時往往會感到抽象，對相關概念及其現象特點無法完全理解，甚至錯誤理解。美國緬因州貝瑟爾國家培訓實驗室對學生在每種指導方法下學習24小時的材料平均保持率進行了研究，結果顯示視聽結合、示范和討論組的方式學習效果只能達到50%以下，而即學即用的學習效果可以達到90%。因此研究探索一種能使得教學與實踐同步進行一一對應的教學方法，具有重要意義。

1 課程現狀分析

目前很多學校采用建立校內實訓基地的方式來促進實訓的開展，校內實訓場由于耗資巨大，部分施工過程如建筑電氣、建筑給排水選管、布管，消防管道的施工、聯動控制、風機組裝、鋼筋彎曲下料，混凝土澆筑振搗養護等施工方法無法重復。例如在建筑給水管道和設備安裝時.傳統教學模式首先介紹給水管道的概念、特點和用途，其次介紹給水管道的型號、材料、種類、附件、管徑等，然后再由施工圖講解安裝過程理論知識，最后講解給水管道的施工工藝（管道如何連接、管道如何安裝、管道如何試壓試水）等。由于在整個教學過程中涉及較多施工圖圖例符號、專業術語、施工工藝過程性敘述，使得理論教學枯燥乏味，理解困難，學生產生厭學情緒;實訓場不能完整的體現施工的工作流程以及組織結構，也不能讓學生在實踐中學習到資料的記錄與保存及歸檔，不能整體反映實際工作過程。文中選取廣西水利電力職業技術學院建筑電氣工程技術、建筑設備工程技術專業采用微縮施工模型（以下簡稱“微模”），結合實訓基地的利用，推行項目化教學，改革教學方法取得了校內實踐教學方法探索的良好成果。將仿真動畫、計算機輔助教學、實訓場實物教學以及微模整體教學三者有機結合，積極探索一條三位一體的仿真微縮方法教學方式。

2 微模整體教學方法探討

微模型作為整體教學方法中的主體，它并不是單一存在的，必須得結合其他先進教學，如微課教學、實訓場實物教學。實現以微課教學為前導，實訓場實物教學為輔助，采用的教學方法有：視聽法、討論法、既學既用法、角色扮演法。設計以下教學環節。

2.1 微課教學前導

由于建筑水電施工工藝品門類較多，要求高職教師全面掌握困難很大，但學生必須要熟整個過程的認知，由于整體教學環境復雜，施工對象體積龐大、大型設備引入校園困難等特點，傳統教學手段表達困難，前期采用模型制作費用花費大量的人力物力精力，需要學生在課前進行預習，做好前期功課，加之原本高職學生對于枯燥的理論知識內容易產生厭學情緒，教學效果極不理想。傳統上一般通過校外實訓基地見習、校內實訓場所設備的實操、外聘現場經驗教師講解等方法來實現，由于條件上受限，且易受外界的影響，難以按照授課計劃開展教學。隨著微媒體的出現，微課視頻以一種全新的視頻教學模式引入課堂，應對新時期課堂教學的需要。微課一般只講授一兩個知識點，沒有復雜的課程體系，也沒有眾多的教學目標與教學對象，看似沒有系統性和全面性，許多人稱之為“碎片化”。

2.2 實體仿真見習

隨著新一輪高職教學質量提升工程的不斷推進，對高職學生的創新能力和綜合素質有了更高的標準，在電氣類課程教學過程中，注重培養學生綜合應用和實踐動手能力，才能夠適應現代企業的工作環境。實體仿真是基于信息化基礎的一門嶄新技術，集計算機信息技術、3D虛擬仿真技術、圖形成像技術、計算機輔助應用技術等先進技術于一身的技術門類，學生在對仿真技術的學習過程中，能有效提高自己的專業創新創造水平，提高自己的綜合應用能力。老師在實際教學運用過程中，既要注重對學生創新創業能力的培養成效，也要讓學生知道當今時代對創新技能人才的渴求程度，讓學生迫切提高自己的創新能力和綜合能力，能夠在未來市場經濟競爭中有著屬于自己的競爭優勢。

2.3 教師提出微模項目內容

根據教學真實情景，教師選擇一個規模合適的真實項目，要求學生自主討論，獨立完成相關施工方案的編制，教師在學生編制施工方案時予以指導。

2.4 采用角色扮演、既學既用法的模型制作整體教學

“角色扮演法”是指教師在教學中提供一個真實的、涉及工程案例的問題情境，組織學生對出現的故障進行分析，并且讓他們扮演其中的技術人物角色，嘗試用不同的方法解決問題，從而使學生逐步學會解決各種疑難問題，樹立正確的價值觀念，并且養成良好素養的教學過程。教師安排施工過程中各參與角色的人數，學生采取自愿報名，先到先得的方式獲得自己想要的角色，超出人數的同學被調劑到其他角色。將三控三管一協調整合到模型制作的過程中，真實模擬實際施工過程及各參與方之間的關系。契合課本知識點，學生在模型制作過程中可以一邊學習課本知識，一邊應用。

2.5 “小組工程會議”

指的是把一個班的學生分成若干人一組的小組，向小組提出具體的任務或問題，要求小組成員模擬企業工程會議形式通過共同研討，共同執行，共同完成。其實質就是以小組為為單位，借助小組成員相互見間的配合，完成具體的任務。采用工程會議的方式，通過小組編排、小組任務、討論過程等程序給學生定期按角色上講臺進行匯報，學生之間、師生之間，可以通過匯報加討論的形式熟練對知識的運用。

2.6 總結

課程以具體項目的形式實施，以項目為主線、以培養學生實操能力和實踐運用為主體，讓學生掌握必要的理論知識的教、學、做一體化的教學模式。項目選用真實企業的標準，將項目與企業的實際生產工藝和真實過程相結合，其設計的目標程序、設計圖紙的標準必須按照企業的標準要求執行，做到整個項目執行模擬企業真實的過程項目，實現專業設置與產業布局、課程內容與職業標準、教學過程與生產過程、學歷證書與職業資格證書、職業教育與終身教育五個無縫對接;課程的評價通過過程考核、結果考核相結合的方式以項目的績效來評價，項目的成效以市場的反饋確定。項目化教學打破枯燥乏味的課堂教學模式，能行之有效地為學生開辟“在微縮真實環境下的模擬生產過程”，使某一深奧的教學環節知識和實踐結合在一起，充分挖掘學生的創造潛力，每個教學項目完成后，學生要求對學到的知識和“工作”中出現的實際問題及其解決方法與思考進行總結、匯報，提煉成果，總結不足。

3 微模整體教學方法的優勢

3.1 整體性優勢

結合職業教育特點，積極推進以“工作過程為導向”的人才培養模式，采用仿真微縮實戰訓練交叉融合的教學方法，創新了“工學雙線共進，仿真實戰訓練交叉融合”教學模式，自主引入了“點名器”、“調查問卷”、“信息交流論壇”等現代教學手段進行教學管理，過程考核結合，改進了傳統教學評價方式方法，將日常生活中通俗易懂的內容和形式展現給學生，微模可以克服的實際工程體積龐大工期長的特點，將實際工作過程整合到微模整體教學中。激發學生對專業課程的求知欲，激發學生探索新知識的欲望和提高學生自學能力，挖掘學生專業知識的興趣和積極性，教學成效顯著提升。

3.2 經濟性優勢

采用低壓配件組裝式仿真、PPR管替代鋼管、鐵絲替代鋼筋，接線代替布線、ABS板材代替模板，木圓棒代替腳手架，水泥砂漿代替混凝土。所有材料的成本都非常低，便于學生大范圍開展相關教學。同時也很好的解決了教學師資短缺、教學設備和場地問題不足等問題。微模仿真教學不會降低課程的授課效率，反而，是資源極大的補充，有利于高職項目一體化教學。

3.3 教學效果優勢

通過這種對實踐任務的完成過程，培養學生的創造性思維和創新能力。微模仿真技術不僅能夠提供視覺的感染力，也能與建筑電氣專業所學的其他知識相互作用，加深學生對基本知識的理解。更重要的是，微模仿真技術也能使教師對學生的整體綜合能力有一個更清晰的認識，更全面的判斷，可以隨著時間記錄每一個學生的具體學習過程，進而對學生的學習情況做一個客觀地評價。

4 案例實踐

針對高職學生學習的特點，選取我校建筑設備類課程開展仿真微縮式教學試點，將該方法應用于2017級、2018建筑電氣工程技術、建筑設備工程技術專業學生的《建筑電氣》課程中，確立以項目為載體、任務為驅動的項目化教學模式，以電氣線路正反轉安裝工藝為例，其元器件的查找連接—安裝調試—線路與接口檢測—調換相序—排查故障等工序，任務“電氣線路正反轉安裝工藝的調試”就需要學生會安裝各電氣元件;會判斷電氣元件的好壞，能夠查找控制線路圖故障，并進行調試，掌握低壓器件的安裝與調試，按工程驗收標準對功能的性能與質量進行檢驗，課時為52個學時。采用現代教育技術手段，實現教學資源共享，將圖片、視頻、動畫、試題、案例、教案等制作成多媒體教學課件，融入真實職業情景，直觀地向學生展示了建筑設備安裝、施工與維護的方法;建立在線課程，優化教學過程;實行免費開放，全面推廣和廣泛應用，實現優質教學資源共享，從而達到提高教與學的效果，同時，為學生自主學習提供豐富的學習資源在課堂上推行實踐與授課結合，邊學邊做，討論與思考并行。與傳統教學法的班級進行效果比對，學習完畢后學生對知識的綜合運用能力有明顯提高，對實際工程中的要點掌握扎實，實踐動手技能嫻熟，贏得廣大師生的好評。

5 結論

微模仿真教學方法將《安裝工程施工技術》、《建筑設備識圖與施工》、《建筑電氣施工組織與管理》等建筑電氣工程技術、建筑設備工程技術核心課程有機結合，以真實工程項目為載體，通過先進的教學方法將知識傳授給學生，不僅可以培養學生的崗位職業技能，也可以培養學生積極工作的態度，使他們具有優良的職業素養。

經過兩學年的實踐教學證明，經過教學內容，考核方式、教學方法及手段等方面的教學改革，微模在提升學生動手實踐能力的同時，也極大的提升了教師的教育教學能力，特別是運用現代高科技進行信息化教學實踐的能力，這是一種富有實踐意義且有研究發展價值的教學方法。

參考文獻

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