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新工科下的建筑概预算课程教学优化

[摘要]文章将霍尔三维模型与建筑概预算课程教学体系相结合,从时间维、逻辑维、知识维分析了教学进度、教学思路和教学方法之间的逻辑关系,并根据新工科建设的要求提出了建筑概预算课程改革的方案和措施,所进行的教学实践取得了较好的教学效果。

[关键词]霍尔三维模型;建筑概预算课程;新工科;教学改革

为取得国际竞争优势,教育部2016年首次提出新工科概念;2017年正式提出了新工科计划,并先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等一系列探索新工科发展模式的指导性文件;2018年6月提出了本科教育的“四个回归”方针[1]。新工科提出以新模式、新理念、新方法、新内容(简称“四新”理念)构建新工科专业或改造现有专业[2]。新工科的终极目标是培养富有发展潜力的卓越工程人才,这就要求课程教学注重学生的学习成效和未来发展[3],培养学生的学习兴趣与主动探索精神,激发学生的潜在能力,为其成为卓越工程人才打好基础。建筑概预算课程作为工程管理和工程造价专业的核心专业课,是一门具有专业性、系统性、实践性、综合性的应用型课程,要将新工科提出的新型工程人才要求贯彻到课程教学中,因此探索新工科视角下建筑概预算课程教学优化,是提升工程管理、工程造价专业学生核心工程素养的必经途径。

一、建筑概预算课程教学现状

建筑概预算课程教学内容多、专业性强。通过文献总结以及对武汉市多所大学的工程管理、工程造价系任课教师及大三大四学生的调研,笔者认为建筑概预算课程教学主要存在以下几方面的问题。

(一)部分教学内容落后2016年,国家对建筑业实施了营改增调整,并引导实行全费用单价模式,导致清单和定额的税费计价规则发生了变化;2018年5月,国家将建筑业一般纳税人增值税率由原来的11%调整到10%,2019年4月又下调至9%。但是,教师往往因信息了解不及时以及教材的改版滞后等原因而沿用旧版计价规范进行课程内容讲解。

(二)教学手段传统传统的纸质版教材难以展示建筑构件的三维特点,虽然可以借助多媒体图片来展示,但是学生依然难以对不同的建筑构型形成直观的认识。特别是在钢筋计量部分,学生难以根据结构图纸中钢筋的标注理解钢筋的具体布置形式,在计算钢筋长度时大都只能通过机械的记忆,这样不仅不能形成真正的知识,还不能在不同构件中灵活应用。课堂教学中,教师往往通过计算规则讲解、例题演练、练习题巩固的方式,促进学生对各分部分项工程知识点的掌握。但是,这种方式缺乏系统性,例题和练习题缺乏关联性,也忽视了理论教学与实践教学的关联,学生在课程结束后往往难以对建筑工程各个分部分项工程形成完整的逻辑框架。很多学生表示,当自己遇到一个完整的建筑工程项目时会对工程造价的计算感到无从下手。

(三)学生自主学习能力不足在传统的课堂中,教师的过度教学,导致学生并没有在课堂中占据中心地位,教学容易陷入“重知识轻能力”的误区,没有充分发挥该课程对培养学生造价从业能力的作用[4]。学生缺乏自主学习能力,即便被灌输了相关知识点,但是不能够在实际工作中加以灵活运用。我国不同省份都会有地方定额,课堂教学不可能将所有的定额一一讲授,而且我国的计价规则、收费标准等会定期调整,这就要求学生具备较强的自主学习能力,可以在工作中对计价规则的变化进行自主学习、灵活应用。进入大学后,有些学生的学习动力不如高中时充足。这个一方面是因为他们缺乏学习目标,另一方面是任课教师对学生的引导与管理不到位,导致很多学生课前不预习、课上学习效率低、课后不复习。学生被动得到知识的灌输,却没有成为主动的思考者。

(四)考核评价机制不完善传统的课程考核方式是以试卷成绩反映学生对课本知识的掌握情况,这种期末考核的评判标准不仅不能真实客观地反映学生的学习效果,不利于考查其独立的思考能力和批判精神,还会导致其养成考前突击复习的习惯,降低其学习积极性。

二、基于霍尔三维模型的建筑概预算课程结构的建立

(一)关于霍尔三维结构

霍尔三维结构理论根据解决大型、复杂系统工程的规划设计、组织实施、具体管理等事项构建切实可行的指导框架。该理论中的三维即时间维、逻辑维和知识维,这三个维度构成了系统工程的立体空间结构。建筑概预算课程涉及多个分部分项工程板块,具有系统性、复杂性等特点,需要运用多种教学手段和教学方法,随着课程进度的推移,逐渐实现学生能力的塑成与知识的掌握,因此整个教学过程可以被视为一个复杂的系统工程。在系统工程理论视角下,将课程教学体系与霍尔三维结构相结合,有助于教学活动的规划、设计以及组织,为课程教学的优化与创新搭建起新的平台。

(二)建筑概预算课程霍尔三维结构的建立

建筑概预算课程的教学过程是一个系统,本文根据霍尔三维结构的原则并结合本课程的特点,将其中的知识维演化为教法维,并建立教学模型体系,如图1所示。

1.时间维时间维是指课程自开始至结束的时间序列,可以根据时间维将教学内容分为不同的教学板块,先讲计量环节再讲计价环节。由计量环节的计量结果向学生介绍工程计价的具体方法和实践。为了避免学生在实际工程中漏算工程量,在教学环节要按土建工程的实际施工顺序进行讲解:土石方工程、地基处理工程、桩基工程、混凝土及钢筋混凝土工程、钢筋工程、预制装配式工程、砌筑工程、门窗工程、屋面防水及保温工程、单价措施项目。

2.逻辑维逻辑维是各个阶段的工作内容以及相应的思维过程。作为实践性课程,建筑概预算课程的知识内容与学生日后的造价工作有着直接的联系。传统的知识介绍加习题讲解的模式,不能让学生对工程项目形成系统的认识,不能满足新工科提出的培养应用型人才的要求。因此,本课程采用项目式教学法,即给学生一个完整的建筑项目施工图,以真实具体的工程项目为主线,学生在教师的指导下自己负责项目的整个工程量计算和造价确定。逻辑维包括目标确定、知识讲解、综合计算、结果复核、评价考核。将期末考核转变成过程考核,能够更加客观地反映学生真正的学习状态和学习效果,有助于激发学生的学习热情。

3.教法维知识维是指处理问题所需要具备的知识与技能。对于课程教学来讲,知识维可以调整为教法维。所谓教法维是以促进学生对知识点的掌握以及提高学生的具体工程应用能力为目的而采用的不同教学方法。传统的板书和多媒体教学方式不能将建筑各个构件的真实特征展示给学生,而且教师讲授、学生被动学习的模式不符合新工科创新型人才的培养理念。因此需要将翻转课堂、协作学习、讨论教学、VR仿真、移动学习等新型教学模式应用于课堂教学。通过仿真技术提高学生对建筑工程各个构件的理解;通过协作学习与讨论教学加强学生的团队合作能力;通过翻转课堂和移动学习提升学生的学习自主性,培养学生自主学习和终身学习的良好习惯。

三、以钢筋工程计量为例的教学改革实践

钢筋工程计量的知识是建筑概预算课程的一个重点内容,同时也是学生在学习过程中感到最为复杂难懂的一章。本文从时间维上选取钢筋工程计量,分别从逻辑维和教法维两个维度进行实践探索。

(一)逻辑维的教学改革实践

本课程开展项目式教学,按照逻辑维目标确定、知识讲解、综合计算、结果复核、评价考核的顺序来确定教学板块的主要内容,具体如下表所示。表1钢筋工程计量板块逻辑维的主要内容目标确定为钢筋工程的识图与计量,具体来讲指基础、柱、梁、板、楼梯钢筋工程的识图与计量。知识点讲解包括钢筋平法识图和钢筋工程量计算规则两个部分,其中钢筋平法识图包括钢筋分类、保护层厚度、锚固形式、钢筋接头、平法标注含义等,钢筋工程量计算规则是指根据平法图例来进行各类钢筋长度计算及重量换算的规则。综合计算是以“××社区物管中心”的真实项目施工图图纸为例,计算该工程基础、柱、梁、板、楼梯钢筋工程量,具体内容包括图纸识读、构件分析、工程量计算。结果复核即对计算出的工程量进行复核,采用工程中甲乙双方进行对量的模式,由学生扮演甲方和乙方进行相互对量,并给出最终的结果,探讨对量中发现的问题及其处理方法。评价考核是指教师在某个教学板块完成后对学生表现的及时反馈,根据学生的过程表现和工程量计算结果对学生该板块学习情况进行打分。

(二)教法维的教学改革实践

1.VR仿真VR仿真技术结合虚拟集成系统及三维仿真技术,将传统建筑图纸中的二维节点构造转变成立体的可透视、可旋转、可拆分的三维模型,分别显示出该框架梁的上部通长钢筋、下部通长钢筋、支座负筋、箍筋的长度和根数,实现教学与三维可视化工程的结合。

2.翻转课堂所谓翻转课堂,是把基础知识的学习转移到课堂之外,把课堂时间用来促进概念理解和问题解决并进行讨论学习,以实现学生知识掌握的深化。翻转课堂的主角是学生,要注重提升学生学习的主动性和参与度。教师在上次课结束前布置课后任务,将梁钢筋平法材料发放给学生进行课后学习,并告诉学生下次课的学习任务是认识梁钢筋的平法标注。学生在课后学习钢筋平法的相关知识。下次上课时,随机抽查一组学生来对将要学习的内容进行汇报,随后以图纸工程为例进行梁的识图训练,让学生独立分析图纸中的梁构件。在此过程中,注重教师与学生之间的沟通交流,对学生的表现及时进行反馈和评价,增加师生互动。

3.协作学习在传统的教学过程中,每个学生是一个单独的个体,但是学生毕业走向工作岗位后,每个员工就是一个团队中的成员,所以教师在课堂教学中要锻炼学生的团队协作能力。任课教师可在学期之初将教学班上的学生按照4~5人一组的原则进行分组,其中,奇数组的学生扮演甲方的角色,偶数组的学生扮演乙方的角色。以梁钢筋工程计量为例,由于图纸上梁的根数很多,因此可由组内学生在课后进行分工协作,共同完成图纸上所有钢筋工程量的计算。在计算过程中,组内学生一起发现问题、解决问题,不仅让学生完成了作业任务,同时提升了其团队协作能力。

4.讨论教学讨论教学是一种基于任务导向的学生相互之间讨论纠错的教学模式。与一般讨论课不同,钢筋计量这个内容具有作业量大、学生错误重复率高、学生易错点集中等特点。在梁钢筋作业完成后,教师组织学生在课堂上由扮演甲方和乙方的两组学生对两根梁的全部钢筋进行工程量的核对,发现问题可以随时向老师提问,教师及时进行回应。学生讨论结束后进行分组汇报,给出最终的计算结果,并阐述在对量过程中所发现的问题及其解决办法。这样的讨论教学,可以让学生更加透彻地了解在钢筋计算中容易出现的问题,并且熟悉工作后会遇到的甲乙双方对量的工作。

5.移动学习移动学习是一种通过移动终端即时学习的新型学习方式。学生在课堂学习之前,通过慕课短视频的学习,提升学习兴趣,对板块知识体系建立初步认识;通过答题APP积分,提高课后复习的主动性及学习的趣味性。移动学习具有能够充分利用碎片化时间、获得愉快的学习体验、通过实时反馈加深认知等特点。

四、结论

随着新工科建设理念的提出,建筑概预算课程必然会面临教学内容和教学方法等方面的变革。本文基于新工科人才培养要求,依据霍尔三维结构从时间维、逻辑维、教法维三个维度建立课程优化改革体系,论述了三个维度之间的关系,并进一步提出相应的改革方法。根据课堂效果和学生反馈,逻辑维和教法维的改革,有助于学生提高对计量计价知识的理解运用能力,是新工科应用型人才培养中课程教学优化的有效方式。

[参考文献]

[1]教育部.坚持以本为本推进四个回归建设中国特色、世界水平的一流本科教育[EB/OL].(2018-06-21)[2019-10-20].

[2]顾佩华.新工科与新范式:概念、框架和实施路径[J].高等工程教育研究,2017(6):1-13.

[3]林健.新工科建设:强势打造“卓越计划”升级版[J].高等工程教育研究,2017(3):7-14.

[4]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育,2014(17):7-10.

作者:王舒琪 倪燕翎 黄歌 单位:湖北经济学院工商管理学院

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