方園園
(廈門技師學院,福建 廈門 361000)
目前,建筑行業最流行的詞匯就是BIM,最初為建筑信息模型(Building Information Modeling),現在又可理解為基于模型的信息化管理,是通過建立三維建筑模型仿真模擬建筑工程項目的各項真實信息,使得項目各參與方(建設單位、設計單位、施工單位、監理單位等)能在同一平臺上實現信息共享,具有可視化、協調性、優化性等特點。
信息技術的基礎是模型,工具是軟件。教學中我們以廣聯達GGJ 鋼筋算量軟件、廣聯達GCL 土建算量軟件為工具,構建建筑信息模型,培養圖形算量的實踐能力,三維模型的可視化呈現還能化解手工算量工程量計算規則的理解難點。
在當今信息時代大背景下,教育教學的信息化改革勢如破竹,得到全面推動和深入發展。線上線下混合式教學模式,通過構建課程資源,配合信息技術手段,充分融合傳統教學和電子教學的優勢。通過學習環境的混合、學習媒介的混合、學習資源的混合以及學習方法的混合等,提高學生的學習積極性和主動性,突破和化解教學重難點。
現階段信息化教學APP 很多,如藍墨云、微信課堂派、超星學習通等等。筆者選擇超星學習通作為信息化教學平臺,它不僅具有簽到、提問、互動搶答、頭腦風暴等功能,同時具備題庫模板簡單適用、掛科預警等功能優勢。
筆者認為工程量計算信息化混合式教學的重點是要結合課程特點和學情分析,確定適應學生特點和實際工作需要的教學內容,并對教學過程進行科學合理的設計,最大限度調動學生的學習積極性、主動性,配合以完善的資源建設。
建筑工程計量與計價相關課程的綜合性高、理論性強、學習內容又多,然而中職院校的學生往往對理論學習不感興趣,偏愛實踐操作一些,職業教育也不同于普通教育,普通教育通過高考來檢驗,職業教育則通過大賽來檢驗,工程算量技能大賽的題型(手算70%和電算30%)告訴我們手工計算和圖形算量的同等重要性,手工計算理解計算規則尤為重要。通過畢業學生的回訪調查,發現建筑施工專業畢業生畢業初的幾年內主要從事施工員、預算員崗位工作,用到較多的工程造價知識為工程量計算,故將工程量計算設置為我院建筑施工中職教育的課程名稱,作為學習的內容,并對學習內容進行精簡。根據學生學習的遷移性規律,打破計量規范的章節順序,設置七個學習任務,分別是學習任務一:混凝土與鋼筋混凝土工程量計算(36 學時),學習任務二:土方工程工程量計算(12 學時),學習任務三:砌筑工程工程量計算(18 學時),學習任務四:樓地面工程工程量計算(12 學時),學習任務五:墻柱面工程工程量計算(12 學時),學習任務六:天棚工程工程量計算(12 學時),學習任務七:措施項目工程量計算(12 學時)。
近年來學生識讀圖紙的能力呈兩極分化,大部分同學識讀圖紙的能力非常弱,尤其是結構施工圖的識讀,圖紙關聯性的掌握都比較差,立體空間想象能力不足。專業圖紙的識讀能力是建筑施工專業的核心能力之一,識圖能力薄弱直接影響學習工程量計算的效果。純理論的學習就更難調動學生的學習積極性了,學習的熱情在嚴謹的工程量計算過程中逐漸丟失,即便后面可以模仿繪圖完成圖形算量建模,但是對于最核心的工程量計算規則完全沒有掌握,很難在日后的工作工程中實現知識的遷移,解決復雜案例的分析處理能力等不到鍛煉。
興趣是最好的老師,為了解決這個教學難題,我們擯棄了傳統的先手工算量然后到最后面一兩周的實訓周再圖形算量的教學模式,而是以一個難度適中的真實案例為載體(四層框架結構住宅),按照前面設置好的學習任務教學順序,通過廣聯達GGJ鋼筋算量軟件、廣聯達GCL 土建算量軟件構建好的模型信息,將施工圖及對應的建筑物進行三維展示,變平面圖為立體實物,變抽象為具象,可以直觀地認知梁、板、柱等構配件之間的關系,增強學生的空間立體感覺,加深對圖紙的理解,從而引導學生根據圖紙信息計量規范列項,獲取圖形算量屬性定義的基礎信息后先完成圖形算量軟件的學習,構建出模型,通過模型的三維展示加上老師的解析,更好的理解了計算規則后再進行手工算量,用手工算量結果驗證電算結果,用電算過程優化手算思路。鋼筋是隱蔽工程,采用平法注寫,學生很難將圖紙信息轉化為三維鋼筋形式,尤其是復雜節點處的鋼筋構造,所以鋼筋工程量的計算是重中之重。我們將例題中的構件繪制成模型,模型中的鋼筋信息,三維直觀的將構件鋼筋工程量的計算內容、計算公式呈現了出來,與平法施工圖一一對應分析講解,能加深對學生對鋼筋平法知識的理解,提高學生學習的興趣。
混合式教學模式包括課前準備、課堂教學、課后提升三個教學階段,以教師為主導,學生為主體,通過“課前線上學習——課堂線上線下結合學習——課后線上拓展”實現“知識傳遞——知識內化——知識遷移”(見圖1)。

圖1 工程計算化混合式教學設計思路
2.2.1 課前準備階段
課前準備是混合式教學的基礎。課前教師要利用廣聯達GGJ鋼筋算量軟件、廣聯達GCL 土建算量軟件構建好的信息模型,根據各學習任務的需要整理好建筑物的整體模型和節點模型,圖文配合設計好課前線上學習的引導文,將引導文和計量規范等數字資源一并通過超星學習通平臺發布,學生進行課前的學習,積分。教學還需制作好與各個教學活動環節和互動問題配套的ppt 課件。
2.2.2 課堂教學階段
采用任務驅動式教學法,圍繞工程案例的算量任務驅動教學,循序漸進地實施“明確任務—制定計劃—圖形算量—手工算量—總結評價”這五個主要教學活動環節。
(1)明確任務
通過課前的線上學習,學生已經對學習任務內屬的主要清單項目在工程實體中的應對及其項目編碼、計量單位有了一定的認知。本教學活動環節繼續通過三維模型輔助圖紙信息完成教學案例的所學單元的清單列項,明確要完成計量的清單項目,并且對后續圖形算量屬性定義要用到的尺寸信息,手工算量的基礎信息、計算規則進行初步的探究。
(2)制定計劃
一個學習任務往往有多個清單項目需要計量,每個清單項目確定一個合理的計算順序能起到事半功倍的效果,所以有必要經小組討論后對任務進行拆解,制定合理的計算順序,明確每個小組成員的任務分工。這個過程也能幫助同學進一步熟悉圖紙信息。
(3)圖形算量
在學習活動一中,已經獲取圖形算量屬性定義所需要的信息,在本教學環節中可以放手給同學自己進行屬性定義,發現錯誤,教師再進行糾正可以更好地讓同學知其然知其所以然,繪圖部分的技巧和要點可以通過示范操作進行說明。構建信息模型后可以匯總出量、查看工程量,通過信息模型的三維動態觀察構建之間的聯系,為更好的理解手工計算規則打好基礎。其中,柱、梁、板、磚墻、門窗、過梁的一步步構建能加強同學對相關清單項目手工計算規則扣減關系的理解。
(4)手工算量
教師引導學生完成一個計算示范,同學按照學習活動二制定好的計算順序,按照小組分工完成各自的計算任務,互相交流,溝通進步,完成工程量的手工計算。小組間以競賽的形式充分調動組員的參與積極性和責任心培養。
(5)總結評價
任務完成后,學生需要歸納和整理出程式化的工程量計算思路,客觀地對自己和他人進行評價,取長補短,相互學習。教師則對學生進行綜合性評價,全方位地對學生的知識水平、技能水平、綜合職業能力進行即時的評定,使得他們更好地融入課堂。
2.2.3 課后提升階段
課后,將更多的建模技巧和復雜案例建模視頻上傳到超星學習通平臺上,同學可以根據知識掌握程度的不同各取所需,通過自主學習,實現實踐能力的提升。
實踐證明,采用信息化混合式教學模型能充分調動學生學習的積極性和興趣,課堂更活躍,學習氛圍更好。通過學生的主動學習,他們的識圖能力、空間感都有明顯的提高,對于計算規則和平法圖集都有深入的理解,動手操作軟件職業素養也得到訓練,達到較好的學習效果。現階段然然存在一些明顯地需要改進的問題,如教學資源還需不斷完善,引導文的設計如何適應學生的知識水平和結構,便于理解和操作,在今后的教學過程中還需不斷探索、創新。