基于VR虛擬現(xiàn)實(shí)的《安裝工程預(yù)算》教學(xué)方法

石亞麋+鐘聲

618000 四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川德陽

【摘 要】在《安裝工程預(yù)算》學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生普遍存在的問題為不會(huì)識(shí)讀圖紙；不能將圖紙構(gòu)造出對(duì)應(yīng)的三維空間模型；不能靈活應(yīng)用專業(yè)知識(shí)。本文對(duì)《安裝工程預(yù)算》的常規(guī)教學(xué)方法進(jìn)行了分析，提出了通過基于BIM（Building Information Modeling）軟件安裝工程算量的VR（Virtual Reality）虛擬現(xiàn)實(shí)的方式進(jìn)行教學(xué)，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和促進(jìn)自主學(xué)習(xí)，從而提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和專業(yè)技能。

【關(guān)鍵詞】安裝工程預(yù)算；虛擬現(xiàn)實(shí)；BIM；教學(xué)方法

《安裝工程預(yù)算》屬于高職建筑工程專業(yè)的核心專業(yè)課程，需要學(xué)生熟練掌握。《安裝工程預(yù)算》具有專業(yè)性強(qiáng)，涵蓋內(nèi)容豐富，涉及的學(xué)科知識(shí)多等特點(diǎn)；課程特點(diǎn)要求學(xué)生注重培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力和實(shí)踐能力，但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式很難讓學(xué)生熟練的掌握該課程的專業(yè)知識(shí)。從目前高職工程造價(jià)專業(yè)學(xué)生對(duì)該課程的掌握程度看，主要存在所學(xué)知識(shí)太孤立，無法將各學(xué)科知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系，不能靈活應(yīng)用專業(yè)知識(shí)等問題。面對(duì)日益激烈的大學(xué)生就業(yè)市場，現(xiàn)實(shí)要求高職院校培養(yǎng)的學(xué)生具有極強(qiáng)的理論聯(lián)系實(shí)際能力和實(shí)踐能力。因此，需要對(duì)目前常規(guī)的《安裝工程預(yù)算》課程教學(xué)方法進(jìn)行改革，達(dá)到學(xué)生在實(shí)際動(dòng)手過程中獲取知識(shí)，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)的能力。

一、課程特點(diǎn)

《安裝工程預(yù)算》課程是工程造價(jià)專業(yè)的核心課程，具有專業(yè)性強(qiáng)；涵蓋內(nèi)容豐富，涉及的學(xué)科知識(shí)多、系統(tǒng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。作為專業(yè)課程，其專業(yè)性不言而喻，該課程一般安排在學(xué)生大二或是大三階段，主要原因是課程具有連貫性，學(xué)生只有在系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了相關(guān)專業(yè)知識(shí)以后，才能了解其中要點(diǎn)。如該課程最基礎(chǔ)的識(shí)圖問題，以四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，在前期課程中，安排了管道工程識(shí)圖與施工工藝、工程識(shí)圖實(shí)務(wù)；其次，該課程不僅僅包括電氣設(shè)備、管道安裝工程等的安裝預(yù)算，而且還包括各種基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的預(yù)算，以及預(yù)算相關(guān)的基礎(chǔ)課程。同時(shí)，該課程還是一門實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程，要求學(xué)生多動(dòng)手、勤動(dòng)手、多和實(shí)際聯(lián)系，同時(shí)也要求教師能夠及時(shí)進(jìn)行課程內(nèi)容的更新，培養(yǎng)出符合社會(huì)崗位需要的優(yōu)秀人才[1]。

二、存在問題

《安裝工程預(yù)算》課程具有很強(qiáng)的社會(huì)實(shí)踐性，因此需要教師在教學(xué)的時(shí)候能夠及時(shí)更新教學(xué)理念，注重與社會(huì)的結(jié)合。雖然經(jīng)過多年的改革，該課程取得了不錯(cuò)的成績，培養(yǎng)出了大量符合社會(huì)的應(yīng)用型人才。但是在該課程的教學(xué)過程中，教師和學(xué)生身上都反映出一些問題。

受傳統(tǒng)本科教育模式的影響，一些老師仍然將理論教學(xué)作為教學(xué)重點(diǎn)，教學(xué)過程單一，枯燥乏味。理論知識(shí)具有一定的抽象性，實(shí)物圖片又具有不可觸摸型，對(duì)學(xué)生不會(huì)產(chǎn)生本質(zhì)的觸動(dòng)，從而造成課堂上學(xué)生懶惰，無法認(rèn)真學(xué)習(xí)[2]。其次，一些老師沒有結(jié)合課程實(shí)踐特點(diǎn)讓學(xué)生進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)，忽視學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。最后，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)理解不深入、忽視課程之間的聯(lián)系，孤立的學(xué)習(xí)課程，所學(xué)知識(shí)片面，導(dǎo)致前期基礎(chǔ)課程不能應(yīng)用到后期的專業(yè)課程。再者，教學(xué)中學(xué)生普遍反映不會(huì)識(shí)圖的問題，具體表現(xiàn)在缺乏空間想象，不能將圖紙信息構(gòu)造出對(duì)應(yīng)的三維空間模型。《安裝工程預(yù)算》課程特點(diǎn)決定了其培養(yǎng)重點(diǎn)是學(xué)生的實(shí)踐操作能力，過于重視理論必然會(huì)影響學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)積極性。

三、對(duì)策

針對(duì)《安裝工程預(yù)算》課程特點(diǎn)，采用理論教學(xué)和實(shí)踐動(dòng)手相結(jié)合的模式進(jìn)行教學(xué)。安裝工程預(yù)算時(shí)，最基礎(chǔ)的就是識(shí)圖，把圖看懂，看透。不少學(xué)生反映看不懂圖，歸根結(jié)底就是識(shí)圖沒步驟、沒方法；其次安裝工程施工圖中不少是平面圖，特別是電氣設(shè)備安裝工程，并沒有反映設(shè)備空間方向管線的“系統(tǒng)圖”，因此不少學(xué)生看圖時(shí)，很難把圖轉(zhuǎn)換成其對(duì)應(yīng)的三維空間模型，只能是孤立的“平面圖”。學(xué)生能看懂圖，最好的解決方法是將圖紙結(jié)合實(shí)際的實(shí)物模型進(jìn)行對(duì)照學(xué)習(xí)，如在給排水工程中管道的走向、管道的變徑、各種型號(hào)的支架、附件等，通過實(shí)物模型，結(jié)合理論知識(shí)，能夠更好的提高學(xué)生的理解能力，學(xué)生的接受度以及教學(xué)質(zhì)量。但是，一般高職院校中，存在的實(shí)物模型有，但不可能囊括所有圖紙的實(shí)物模型。歸于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，BIM建模軟件應(yīng)運(yùn)而生；同時(shí)，將BIM所建模型導(dǎo)入VR（Virtual Reality）虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，對(duì)所建模型進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為仿真，學(xué)生經(jīng)由傳感設(shè)備，通過看、聽、觸等方式進(jìn)行體驗(yàn)和交互，產(chǎn)生身臨其境的效果，讓學(xué)生進(jìn)行切實(shí)的實(shí)景體檢。

教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備時(shí)，首先是課堂理論知識(shí)學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)，其次進(jìn)行BIM模型建立，最后將所建立的模型導(dǎo)入VR設(shè)備進(jìn)行仿真。而對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)，其順序則恰恰相反。在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，學(xué)生首先通過VR虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行實(shí)景體驗(yàn)，了解模型的概況，學(xué)習(xí)各個(gè)構(gòu)建基本信息；其次再進(jìn)行傳統(tǒng)的課堂理論學(xué)習(xí)；最后學(xué)生自主進(jìn)行BIM模型建立。

虛擬現(xiàn)實(shí)以現(xiàn)實(shí)場景為基礎(chǔ)，學(xué)生經(jīng)由傳感設(shè)備，通過看、聽、觸等方式進(jìn)行體驗(yàn)和交互，讓學(xué)生在有限條件下進(jìn)入逼真的模擬場景中體驗(yàn)，相較于圖片教學(xué)或教具展示，該方法更具有現(xiàn)場感強(qiáng)的優(yōu)勢。其次，虛擬現(xiàn)實(shí)多感知性特點(diǎn)，使其具有趣味性、娛樂性的特點(diǎn)。首先進(jìn)行VR虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，能改變平面教學(xué)中的不足，增強(qiáng)教學(xué)中的感知度，能夠更好的激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊[3]。

課堂理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。在VR虛擬現(xiàn)實(shí)的吸引下，將相關(guān)的理論知識(shí)進(jìn)行講授。傳統(tǒng)課堂理論教學(xué)，重在理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。學(xué)生學(xué)習(xí)了解安裝工程施工圖組成部分，如何有方法、有步驟的進(jìn)行圖紙的識(shí)讀；各分部分項(xiàng)工程內(nèi)容的組成；分部分項(xiàng)工程工程量計(jì)算規(guī)則。借助VR虛擬現(xiàn)實(shí)，側(cè)重學(xué)習(xí)安裝工程各部分的計(jì)算規(guī)則。

最后，鼓勵(lì)學(xué)生自主動(dòng)手進(jìn)行BIM模型的建立，通過模型的建立，能夠更好的理解圖紙信息以及各個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。再者，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，越來越多的單位都采用軟件進(jìn)行算量。學(xué)生掌握模型的建立，為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。進(jìn)行BIM模型建立時(shí)，對(duì)于各個(gè)構(gòu)件之間如何連接，比如給排水工程組成部分，需要清楚管道系統(tǒng)如何與設(shè)備管件進(jìn)行連接[4]。這部分教學(xué)觀察校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地給排水工程部分。通過實(shí)訓(xùn)基地的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三。學(xué)生在進(jìn)行最后的BIM模型建立時(shí)，實(shí)際上是將圖紙上的信息通過軟件轉(zhuǎn)換為能夠反映三維空間信息的立體模型。

四、實(shí)例

以四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，在進(jìn)行《安裝工程預(yù)算》教學(xué)時(shí)，學(xué)校開放實(shí)訓(xùn)室，鼓勵(lì)校內(nèi)學(xué)生進(jìn)行VR虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。通過VR虛擬現(xiàn)實(shí)，對(duì)《安裝工程預(yù)算》各個(gè)構(gòu)建模塊有了初步的認(rèn)識(shí)。同時(shí)學(xué)校設(shè)置了兩處關(guān)于給排水工程和照明工程的實(shí)物模型，學(xué)生可以切身感受管道等如何進(jìn)行連接。對(duì)于安裝造價(jià)和普通造價(jià)班的學(xué)生，分別在大二、大三時(shí)期安排該門課程。學(xué)習(xí)時(shí)，該課程安排了56個(gè)理論教學(xué)課時(shí)以及20個(gè)實(shí)訓(xùn)課時(shí)。前56個(gè)課程進(jìn)行課堂上的理論知識(shí)講授，期間仍可以結(jié)合VR虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)以及小實(shí)例進(jìn)行講解，提高教學(xué)效果。56個(gè)理論教學(xué)課時(shí)完結(jié)之后，緊接著是兩周的實(shí)訓(xùn)。學(xué)生選擇規(guī)模適中的圖紙進(jìn)行手工算量和計(jì)價(jià)，練習(xí)基本手算功力。在完成上述課程之后，學(xué)校還會(huì)安排BIM相關(guān)課程，讓學(xué)生掌握如何進(jìn)行模型的建立，如何通過軟件完成工程量的計(jì)算和計(jì)價(jià)，訓(xùn)練學(xué)生基本操作技能和解決實(shí)際問題的綜合職業(yè)技能，切實(shí)提高學(xué)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。

五、結(jié)束語

在《安裝工程預(yù)算》課程中引入VR虛擬現(xiàn)實(shí)，可以提高教學(xué)環(huán)境；使得教育不受時(shí)空限制；學(xué)生可以進(jìn)行更多的交互。結(jié)合VR虛擬環(huán)境進(jìn)行傳統(tǒng)的課本知識(shí)學(xué)習(xí)，可以更大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次，結(jié)合BIM建模軟件的VR虛擬現(xiàn)實(shí)，一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，另一方面還可以提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，從而實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]楊靜.關(guān)于《安裝工程預(yù)算》教學(xué)的一些探討[J].科技與創(chuàng)新，2017，（3）：134.

[3]夏嘉余.軍校教育中虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)法研究[J].時(shí)代教育（教育教學(xué)版），2012，（23）：141.

[4]陳躍余.淺談《建筑安裝工程預(yù)算》課程教學(xué)探索[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，4（22）.

作者簡介：

石亞麋（1987.1～ ），女，漢族，四川綿竹人，學(xué)歷：碩士，職稱：助教，研究方向：安裝工程預(yù)算，單位：四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程管理系。