基于VR虛擬現(xiàn)實的《安裝工程預算》教學方法

石亞麋+鐘聲

618000 四川建筑職業(yè)技術學院 四川德陽

【摘 要】在《安裝工程預算》學習過程中，學生普遍存在的問題為不會識讀圖紙；不能將圖紙構(gòu)造出對應的三維空間模型；不能靈活應用專業(yè)知識。本文對《安裝工程預算》的常規(guī)教學方法進行了分析，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)實的方式進行教學，吸引學生的學習興趣和促進自主學習，從而提升學生的實踐動手能力和專業(yè)技能。

【關鍵詞】安裝工程預算；虛擬現(xiàn)實；BIM；教學方法

《安裝工程預算》屬于高職建筑工程專業(yè)的核心專業(yè)課程，需要學生熟練掌握?！栋惭b工程預算》具有專業(yè)性強，涵蓋內(nèi)容豐富，涉及的學科知識多等特點；課程特點要求學生注重培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力和實踐能力，但是傳統(tǒng)的教學模式很難讓學生熟練的掌握該課程的專業(yè)知識。從目前高職工程造價專業(yè)學生對該課程的掌握程度看，主要存在所學知識太孤立，無法將各學科知識進行聯(lián)系，不能靈活應用專業(yè)知識等問題。面對日益激烈的大學生就業(yè)市場，現(xiàn)實要求高職院校培養(yǎng)的學生具有極強的理論聯(lián)系實際能力和實踐能力。因此，需要對目前常規(guī)的《安裝工程預算》課程教學方法進行改革，達到學生在實際動手過程中獲取知識，增強自主學習的能力。

一、課程特點

《安裝工程預算》課程是工程造價專業(yè)的核心課程，具有專業(yè)性強；涵蓋內(nèi)容豐富，涉及的學科知識多、系統(tǒng)性強等特點。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生大二或是大三階段，主要原因是課程具有連貫性，學生只有在系統(tǒng)的學習了相關專業(yè)知識以后，才能了解其中要點。如該課程最基礎的識圖問題，以四川建筑職業(yè)技術學院為例，在前期課程中，安排了管道工程識圖與施工工藝、工程識圖實務；其次，該課程不僅僅包括電氣設備、管道安裝工程等的安裝預算，而且還包括各種基礎建設項目的預算，以及預算相關的基礎課程。同時，該課程還是一門實踐性比較強的課程，要求學生多動手、勤動手、多和實際聯(lián)系，同時也要求教師能夠及時進行課程內(nèi)容的更新，培養(yǎng)出符合社會崗位需要的優(yōu)秀人才[1]。

二、存在問題

《安裝工程預算》課程具有很強的社會實踐性，因此需要教師在教學的時候能夠及時更新教學理念，注重與社會的結(jié)合。雖然經(jīng)過多年的改革，該課程取得了不錯的成績，培養(yǎng)出了大量符合社會的應用型人才。但是在該課程的教學過程中，教師和學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作為教學重點，教學過程單一，枯燥乏味。理論知識具有一定的抽象性，實物圖片又具有不可觸摸型，對學生不會產(chǎn)生本質(zhì)的觸動，從而造成課堂上學生懶惰，無法認真學習[2]。其次，一些老師沒有結(jié)合課程實踐特點讓學生進行自主性學習，忽視學生動手實踐能力的培養(yǎng)。最后，學生學習時理解不深入、忽視課程之間的聯(lián)系，孤立的學習課程，所學知識片面，導致前期基礎課程不能應用到后期的專業(yè)課程。再者，教學中學生普遍反映不會識圖的問題，具體表現(xiàn)在缺乏空間想象，不能將圖紙信息構(gòu)造出對應的三維空間模型?！栋惭b工程預算》課程特點決定了其培養(yǎng)重點是學生的實踐操作能力，過于重視理論必然會影響學生的實踐學習積極性。

三、對策

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

教師進行教學設計準備時，首先是課堂理論知識學習的設計，其次進行BIM模型建立，最后將所建立的模型導入VR設備進行仿真。而對于學生的學習，其順序則恰恰相反。在進行教學時，學生首先通過VR虛擬現(xiàn)實進行實景體驗，了解模型的概況，學習各個構(gòu)建基本信息；其次再進行傳統(tǒng)的課堂理論學習；最后學生自主進行BIM模型建立。

虛擬現(xiàn)實以現(xiàn)實場景為基礎，學生經(jīng)由傳感設備，通過看、聽、觸等方式進行體驗和交互，讓學生在有限條件下進入逼真的模擬場景中體驗，相較于圖片教學或教具展示，該方法更具有現(xiàn)場感強的優(yōu)勢。其次，虛擬現(xiàn)實多感知性特點，使其具有趣味性、娛樂性的特點。首先進行VR虛擬現(xiàn)實體驗，能改變平面教學中的不足，增強教學中的感知度，能夠更好的激發(fā)學生的自主學習興趣，為后續(xù)學習做好鋪墊[3]。

課堂理論知識的學習。在VR虛擬現(xiàn)實的吸引下，將相關的理論知識進行講授。傳統(tǒng)課堂理論教學，重在理論知識的學習。學生學習了解安裝工程施工圖組成部分，如何有方法、有步驟的進行圖紙的識讀；各分部分項工程內(nèi)容的組成；分部分項工程工程量計算規(guī)則。借助VR虛擬現(xiàn)實，側(cè)重學習安裝工程各部分的計算規(guī)則。

最后，鼓勵學生自主動手進行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關鍵知識點。再者，隨著社會的不斷進步，越來越多的單位都采用軟件進行算量。學生掌握模型的建立，為后續(xù)工作打下基礎。進行BIM模型建立時，對于各個構(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)如何與設備管件進行連接[4]。這部分教學觀察校內(nèi)實訓基地給排水工程部分。通過實訓基地的學習，讓學生學會舉一反三。學生在進行最后的BIM模型建立時，實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、實例

以四川建筑職業(yè)技術學院為例，在進行《安裝工程預算》教學時，學校開放實訓室，鼓勵校內(nèi)學生進行VR虛擬現(xiàn)實體驗。通過VR虛擬現(xiàn)實，對《安裝工程預算》各個構(gòu)建模塊有了初步的認識。同時學校設置了兩處關于給排水工程和照明工程的實物模型，學生可以切身感受管道等如何進行連接。對于安裝造價和普通造價班的學生，分別在大二、大三時期安排該門課程。學習時，該課程安排了56個理論教學課時以及20個實訓課時。前56個課程進行課堂上的理論知識講授，期間仍可以結(jié)合VR虛擬現(xiàn)實體驗以及小實例進行講解，提高教學效果。56個理論教學課時完結(jié)之后，緊接著是兩周的實訓。學生選擇規(guī)模適中的圖紙進行手工算量和計價，練習基本手算功力。在完成上述課程之后，學校還會安排BIM相關課程，讓學生掌握如何進行模型的建立，如何通過軟件完成工程量的計算和計價，訓練學生基本操作技能和解決實際問題的綜合職業(yè)技能，切實提高學生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。

五、結(jié)束語

在《安裝工程預算》課程中引入VR虛擬現(xiàn)實，可以提高教學環(huán)境；使得教育不受時空限制；學生可以進行更多的交互。結(jié)合VR虛擬環(huán)境進行傳統(tǒng)的課本知識學習，可以更大的激發(fā)學生的學習興趣。其次，結(jié)合BIM建模軟件的VR虛擬現(xiàn)實，一方面可以提高學生學習的積極性和主動性，另一方面還可以提高學生的實踐動手能力，從而實現(xiàn)良好的教學效果。

參考文獻：

[1] 李東霞，姚署霖.高職院校《安裝工程預算》課程教學改革研究[J].知識經(jīng)濟，2016，（10）：124-125.

[2]楊靜.關于《安裝工程預算》教學的一些探討[J].科技與創(chuàng)新，2017，（3）：134.

[3]夏嘉余.軍校教育中虛擬現(xiàn)實培訓法研究[J].時代教育（教育教學版），2012，（23）：141.

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

作者簡介：

石亞麋（1987.1～ ），女，漢族，四川綿竹人，學歷：碩士，職稱：助教，研究方向：安裝工程預算，單位：四川建筑職業(yè)技術學院工程管理系。