建筑工程虛實結合實訓教學平臺建設研究

張濤++康家濤

摘 要 通過調研分析，總結建筑工程實訓教學中存在的問題，針對性地提出“理、實、虛、學”四位一體的建筑工程實訓教學平臺。平臺由建筑結構實體模型、建筑結構三維仿真系統、網絡管理平臺、移動端APP四部分組成，具有虛實結合、管理一體化、創新教學和學習環境的特點，構建一體化、多功能、全方位的實訓教學平臺。

關鍵詞 建筑工程；實訓教學平臺；三維仿真系統

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）24-0052-02

Construction and Research of an Education Platform about Ha-ving Practical Teaching Which Combine Virtuality with Reality in Architectural Engineering//ZHANG Tao， KANG Jiatao

Abstract It can be summarized from investigation and analysis that there exist some architectural engineering problems， accordingly， the

idea of building an architectural engineering practical teaching edu-

cation platform of quaternity include texture， entity， virtuality， learning

is put forward. The platform is composed of four parts： entity model

for architectural structure， three-dimensional simulation system for

architectural structure，network management platform and mobile

terminals application software， meanwhile， shows the characteris-tics of virtuality with reality combining， management integration， creative teaching and environment for learning. And eventually， it constructs an integrated， multifunctional and omnibearing practical teaching education platform.

Key words architectural engineering； practical teaching platform； 3-

D simulation system

1 引言

高職人才的培養定位有其自身特性，既要注重理論知識的教育，又要注重崗位能力的培養。高職建筑工程技術專業是培養面向工程一線技術應用和技術管理的技術技能型人才，要求學生不僅要具有扎實的理論基礎，還要滿足工作崗位的崗位技能要求，因此，高職教育必須解決好理論教學與實訓教學的關系。但是受到安全、工期、交通等各種因素的影響，實訓教學的多個環節難以在校外工程現場開展，需要在校內實訓基地進行。校內實訓基地也存在場地有限、資金短缺、工藝難展現、綜合利用率低等困難[1-3]。

如何綜合、高效、多方位地開展建筑工程實訓教學，始終是高職院校的一個難題。

為了解決實訓教學中存在的問題，各院校也都在做積極的嘗試和探索。通過建設建筑結構實體模型，解決工地認知實訓的困難；通過施工工藝仿真實訓軟件，解決工藝展現困難、難以循環利用的問題。這些校內實訓基地解決了部分實際問題，在一定時期內發揮了重要的作用，但是通過調研分析，也存在一定的問題：1）建筑結構實體模型實訓基地為靜態展示，學習方式單一，利用效果有限；

2）施工工藝操作實訓基地使用成本高、限制條件多，無法與課堂形成一體互動；3）虛擬仿真實訓軟件輔助教學，缺乏真實體驗感，無法感受工程現場真實環境；4）各實訓場

地、軟件獨立存在，缺乏統一的平臺管理。

為解決上述存在的問題，提出建設虛實結合實訓教學平臺，在統一的平臺下使教學、課程、實訓、自主學習有機結合。

2 平臺的設計理念

建筑工程虛實結合實訓教學平臺是以建筑工程技術專業核心課程知識體系為“理論”基礎，以“實體”實訓模型為施工工藝展示載體，利用“三維仿真、網絡信息化”為技術手段，達到創新教學模式、發揮學生學習能動性的目的，構建一體化、多功能、全方位的學習環境，打造“理、實、虛、學”四位一體的建筑工程實訓教學平臺。

3 平臺的基本構架

建筑工程實訓教學平臺是以教學資源庫為應用基礎，由建筑結構實體模型、建筑結構三維仿真系統、網絡管理平臺、移動端APP四部分組成。將實體、虛擬、教學、自學有機結合成統一整體，構建理實一體、虛實結合、教學一體的全新教學、學習環境。

教學資源庫 教學資源庫是信息化教學的基礎，豐富的展現形式可以滿足多樣式教學創新的需要，平臺的各組成部分通過不同形式調用教學資源庫的內容進行展示。教學資源庫是對具體知識節點的全面介紹和展示，其形式包括文字資料、圖紙資料、圖片資料、施工動畫、工藝視頻、課程視頻等。教學資源庫具有展現形式多樣、展示內容統一、資源及時更新等特點。

建筑結構實體模型 建筑結構實體模型是以實體結構形式展示建筑結構及建筑施工工藝。實體模型是課程理論體系的整合，包含磚混結構、框架結構、剪力墻結構、鋼結構、木結構五大結構類型，結合施工全過程中的基坑工程、基礎工程、主體工程、屋面工程、水電工程、暖通工程、消防工程、裝修工程等分部工程，部分分層裸露形式展現關鍵工藝節點300多項，配以教學資源庫。

建筑結構實體模型可以對結構及節點靜態展示進行認知實訓，還可以通過二維碼掃碼調用教學資源庫內容，進行多樣化的動態展示。

建筑結構三維仿真系統 建筑結構三維仿真系統是以實體模型為藍本建設的虛擬仿真系統，虛擬環境與實體環境完全對應，能夠實現實體模型的虛擬網絡化，彌補實體模型靜態展示的單一性。建筑結構三維仿真系統可以實現建筑的三維漫游、虛擬化展示、知識節點學習、網絡化調用等功能。使用者可以通過網絡在終端登錄仿真系統，其體驗與實體結構模型完全一樣，既實現了結構模型虛擬化的隨時隨地調用，又滿足了虛擬仿真與實體結構的認知互補性，真正實現虛實結合，達到高度的統一性。

網絡管理平臺 網絡管理平臺是對教學資源庫、三維仿真系統、后臺管理的統一。平臺的各組成部分具有統一的網絡入口，通過身份認證登錄，可以實現仿真軟件的遠程調用、網絡課程學習、教學資源庫查閱、在線考試、統計報表分析等功能。

移動端APP 移動端教學APP是網絡教學管理平臺的手機版本，通過移動網絡可以滿足隨時隨地的學習需求，適應泛在學習模式下學生自主學習的需求。APP還可以對實體模型展示節點二維碼進行掃描，進行知識點學習。

4 平臺功能應用

建筑工程實訓教學平臺以教學資源庫為基礎，可以實現工藝節點的實體展現，可以實現軟件端虛擬三維仿真漫游，可以實現網絡學習，具有多維度、多樣式展示的特點，具體應用可以分為以下幾個方面。

教學應用 以教學資源庫為基礎，以實體模型、三維仿真、網絡課堂為展現方式，可以輕松滿足多種形式的教學融合需求，創新教學環境，為進一步改變教學模式、創新課堂設計打下基礎。管理平臺可以針對性地對每個學生的學習進度、在線考試情況生成針對性的分析報表，有利于教師掌握學生具體情況，進行針對性教學組織，滿足個性化學習的需要。

教師應用 平臺多樣化的展現形式可以為教師提供極大的便利，幫助教師進行教學創新，方便教師進行微課、慕課等教學組織，減輕教師工作壓力。教師組織的微課、慕課等教學資源可以加入教學資源庫，實現教學資源的循環更新，保證平臺的及時性、實用性。

學生應用 通過平臺的創新性應用形式，適應新時代學生學習特點，激發學生的學習興趣，調動學習的積極性。終端APP可以滿足學生隨時隨地的學習需求，創新泛在學習模式，創新學習環境。

延伸應用 平臺可以向企業實習學生延伸，通過網絡課堂、在線考試滿足異地實習學生的學習、考核及管理需求。平臺可以向工人技能培訓和崗位證書培訓延伸，進行網絡課程教學和實訓教學，打造培訓一體化平臺。平臺可以延伸為建筑百科，滿足不同人群、不同時段、不同地點的學習需求，打造綜合化建筑百科學習端。

5 特色創新

建筑工程實訓教學平臺是理論教學、網絡技術、教育信息化的多方融合，在設計理念、展現形式、應用環境方面具有明顯的特色和創新。

虛實結合 通過實體模型與三維仿真的一一對應，真正實現實訓教學虛實結合的理念，使實體模型與三維仿真統一在一個平臺，既互相支持，又互相印證補充。

資源統一性 教學資源庫作為平臺的各組成部分的應用基礎，實現資源調用及展現形式的統一性，使資源的更新維護具有方便快捷的特性。

拓展延伸性 平臺可以在軟件集成上進行擴展，在使用范圍上進行延伸，具有拓展延伸性。

環境創新性 通過平臺可以實現展示形式的多樣性，滿足教學模式創新需求，滿足隨時隨地的學習需求，營造創新性的教學環境及學習環境。

6 結語

建筑工程實訓教學平臺是河南交通職業技術學院為改革實訓教學、創新實訓環境而重點支持的實訓建設項目。該項目啟動之初對相關院校進行了考察學習，對實訓教學及實訓建設中存在的問題進行了分析總結，針對性地提出“理、實、虛、學”四位一體的建筑工程實訓教學平臺，真正實現虛擬仿真和實體結構的完美結合，達到虛實結合的設計理念，在多個方面具有其特色和創新性。該平臺的建成必將極大改善學院的實訓教學條件，營造全新的實訓教學環境和學習環境，為教學理念、教學模式的改革和創新注入全新動力。

平臺的建設也對管理人員和教師提出更高的要求，在后續使用中要注重對師資的培養，平臺的良性循環最終要依托素質優良的教師。另外，教育理念和科學技術都處于快速發展之中，這就要求管理人員注重利用新理念和新技術對平臺進行升級優化，保持其先進性。

參考文獻

[1]陳璐.普通高校建筑工程技術專業實踐教學現狀和改進策略[J].中國裝備技術教育，2015（16）：159-160.

[2]龔曉利.高職院校教學平臺的現狀淺析[J].四川職業技術學院學報，2012，22（1）：124-127.

[3]左明慧.淺談混合教學法在網絡教學平臺中的應用和績效研究[J].亞太教育，2015（33）：126.