基于技能高考的建筑類專業(yè)識(shí)圖能力培養(yǎng)的研究★

方雪珠

(浙江省衢州中等專業(yè)學(xué)校,浙江 衢州 324000)

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2012—2020年》指出,“到2020年，形成適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求,體現(xiàn)終身教育理念、中等和高等職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代職業(yè)教育體系”。推進(jìn)現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)的關(guān)鍵是中職和高職有機(jī)銜接。近些年，單考單招等培養(yǎng)模式為中職學(xué)生接受不同層次高等職業(yè)教育提供了機(jī)會(huì)，已經(jīng)得到了社會(huì)和家長的普遍認(rèn)同。

浙江省單考單招將重心放到了知識(shí)與技能并重、有利于中職學(xué)生的升學(xué)層面，考試由文化課和專業(yè)職業(yè)技能考試兩部分組成。2015年以來，專業(yè)職業(yè)技能考試分為職業(yè)技能理論知識(shí)考試和職業(yè)技能操作考試兩部分。職業(yè)技能操作考試時(shí)間為高三第一學(xué)期的11月底或12月初，職業(yè)技能理論知識(shí)和文化課考試的時(shí)間分別為高三第二學(xué)期的4月初和6月初。

1 建筑類專業(yè)職業(yè)技能操作考試對(duì)識(shí)圖能力的要求

建筑工程圖紙是建造建筑物的重要技術(shù)資料，是建筑行業(yè)從業(yè)者交流的語言，看懂建筑工程圖紙是建筑工程技術(shù)人員必須掌握的基本技能。無論是在施工、測繪、造價(jià)、設(shè)計(jì)還是工程管理等建筑行業(yè)的相關(guān)工作都要以圖紙為依據(jù)開展，工作人員必須理解和熟練運(yùn)用圖紙。因此，建筑工程圖識(shí)圖能力是建筑類專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備的最基本和最重要的職業(yè)能力之一。

建筑類專業(yè)單考單招的選拔考試中，建筑工程圖識(shí)圖能力是職業(yè)技能操作考試的重要項(xiàng)目之一。浙江省高校招生職業(yè)技能考試大綱建筑類技能操作規(guī)定：學(xué)生第一要具備建筑識(shí)圖能力，理解建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)和建筑物的基礎(chǔ)、墻體、樓板層、樓梯及門窗等建筑構(gòu)造，能夠識(shí)讀建筑施工圖，如建筑總平面圖、建筑平面圖、建筑立面圖、建筑剖面圖和建筑詳圖等；第二要具備梁柱結(jié)構(gòu)平法識(shí)圖能力，了解16G101-1圖集中常用梁柱構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，掌握16G101-1圖集中的梁柱平法制圖規(guī)則。職業(yè)技能操作考試較文化課和職業(yè)技能理論知識(shí)考試是最早的一場考試，考試成績的好差會(huì)很大程度影響后續(xù)職業(yè)技能理論和文化課學(xué)習(xí)的積極性，可以說識(shí)圖能力是建筑類專業(yè)考生成敗的關(guān)鍵因素，其重要性不言而喻。

2 建筑類專業(yè)識(shí)圖技能教學(xué)的困惑

1)具有形象思維特點(diǎn)的中職生對(duì)抽象的施工圖紙不感興趣。

在教材中，建筑工程圖是以點(diǎn)、線、面組成的二維圖紙和文字呈現(xiàn)給學(xué)生，識(shí)圖技能教學(xué)過程是訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)抽象的二維圖紙想象出相應(yīng)三維立體的建筑物的過程。但中職學(xué)生的特點(diǎn)是直觀形象的認(rèn)知能力強(qiáng)，抽象思維能力弱，缺乏空間想象能力，也沒有實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，他們很難根據(jù)二維圖紙想象出真實(shí)的三維建筑物。特別是16G101-1圖集中常用梁柱構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)和梁柱平法制圖規(guī)則中鋼筋的實(shí)際布置情況、搭接、截?cái)辔恢玫?，教師教學(xué)有時(shí)也很難用語言描述清楚復(fù)雜的鋼筋構(gòu)造。面對(duì)抽象難懂的二維工程圖紙以及枯燥乏味的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，時(shí)間長了學(xué)生容易引起厭倦的情緒，影響學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生識(shí)圖能力的培養(yǎng)受到了限制。

2)教材缺乏一套系統(tǒng)的施工圖紙貫穿整個(gè)教學(xué)過程，達(dá)不到學(xué)生識(shí)圖能力培養(yǎng)的要求。

建筑類專業(yè)技能操作考試包含建筑施工圖、建筑構(gòu)造和建筑梁柱結(jié)構(gòu)平法圖的識(shí)圖?，F(xiàn)行的《建筑識(shí)圖》教材建筑施工圖識(shí)圖部分以一個(gè)磚混結(jié)構(gòu)的單層門衛(wèi)的施工圖紙為載體，施工圖紙過于簡單；《建筑概論》教材的建筑構(gòu)造部分不同構(gòu)造的圖來自不同的工程，沒有系統(tǒng)性；《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)平法識(shí)圖》教材的梁柱結(jié)構(gòu)平法識(shí)圖以一棟框架結(jié)構(gòu)的四層教學(xué)樓施工圖紙為載體。識(shí)圖技能的教學(xué)缺乏一個(gè)統(tǒng)一的、難度適中的項(xiàng)目載體貫穿整個(gè)教學(xué)過程，不同模塊的教材不一樣的施工圖紙，沒有系統(tǒng)性，學(xué)生識(shí)圖能力的提升受到了影響。

3 基于技能高考的建筑類專業(yè)識(shí)圖技能教學(xué)的改革

針對(duì)建筑類專業(yè)識(shí)圖技能教學(xué)中存在的問題，2018年來，建筑專業(yè)名師工作室成員積極探索提高學(xué)生識(shí)圖能力的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，構(gòu)建“理、虛、實(shí)”一體化的教學(xué)模式，以提高學(xué)生技能高考成績，為中高職有效銜接以及高質(zhì)量升學(xué)奠定了基礎(chǔ)。

1)以項(xiàng)目為載體，貫穿識(shí)圖整個(gè)教學(xué)過程，豐富教學(xué)內(nèi)容。

圍繞培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖能力，在教學(xué)中我們以真實(shí)工程的施工圖紙為載體來組織教學(xué)，引入具體的項(xiàng)目作為案例，整個(gè)教學(xué)圍繞工作任務(wù)的解決展開。根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合中職學(xué)生的認(rèn)知水平和職業(yè)成長規(guī)律，我們分別選擇一棟三層磚混結(jié)構(gòu)別墅和一棟四層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的施工圖紙識(shí)讀為載體，貫穿現(xiàn)行的三本教材，把技能操作考試要求的識(shí)圖知識(shí)與技能融入到這兩套真實(shí)工程的施工圖識(shí)圖教學(xué)中，以兩套典型工程的構(gòu)造做法為例，引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，理解構(gòu)造的規(guī)律和原理。

2)融BIM信息技術(shù)手段，化抽象為具體，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

BIM是英文Building Information Modeling的縮寫，中文意思是建筑信息模型。BIM以計(jì)算機(jī)上建筑信息模型模擬真實(shí)建筑，建立高度集成的、完整的建筑工程項(xiàng)目信息化的“三維數(shù)字模型”。從教學(xué)角度看，BIM 技術(shù)擁有真實(shí)的外觀和動(dòng)態(tài)的可視性，能把二維建筑工程圖紙以三維立體的BIM圖展示，并且可以360°旋轉(zhuǎn)、縮放建筑物的細(xì)部構(gòu)造。

形象、具體和動(dòng)態(tài)的三維立體BIM圖，適合具有形象思維特點(diǎn)的職業(yè)學(xué)校的培養(yǎng)對(duì)象，有助于學(xué)生將抽象的二維建筑工程圖紙和真實(shí)的三維建筑聯(lián)系起來，豐富感性認(rèn)識(shí)，并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。為此，建筑專業(yè)組教師與上海維啟軟件科技有限公司的技術(shù)人員多次溝通交流。結(jié)合教學(xué)項(xiàng)目，專業(yè)組教師與該公司共同合作，將建筑三維識(shí)圖仿真模擬軟件植入建筑識(shí)圖實(shí)訓(xùn)室，開發(fā)了BIM三維識(shí)圖實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，利用BIM技術(shù)把別墅和教學(xué)樓的二維施工圖紙轉(zhuǎn)化成直觀形象的三維BIM模型。教學(xué)過程中切換圖紙中二維線條與BIM三維模型，360°轉(zhuǎn)動(dòng)觀察BIM三維模型, 實(shí)現(xiàn)施工圖紙和建筑模型一一對(duì)應(yīng)識(shí)讀, 讓學(xué)生對(duì)所要識(shí)讀的圖紙有整體的認(rèn)識(shí)(見圖1)。

借助BIM技術(shù)，幫助學(xué)生認(rèn)知建筑細(xì)部構(gòu)造節(jié)點(diǎn)。圖2是四層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓一到三層樓梯的BIM圖，透過三維樓梯模型，對(duì)比二維狀態(tài)下的樓梯詳圖，可以幫助學(xué)生正確識(shí)讀建筑施工圖中的樓梯構(gòu)造，并理解樓梯類型、組成、平臺(tái)和踏步等的細(xì)部構(gòu)造，明白各細(xì)部構(gòu)造的連接關(guān)系。

利用BIM技術(shù)，開發(fā)與16G101-1圖集對(duì)應(yīng)的BIM圖集。圖3是BIM圖集對(duì)應(yīng)16G101-1圖集中常用梁柱構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)框架柱與框架梁交接處鋼筋構(gòu)造節(jié)點(diǎn)圖，圖中不同類型的鋼筋和平法標(biāo)注信息以不同的顏色區(qū)分，直觀展示了柱子和梁的鋼筋位置、搭接長度和斷點(diǎn)位置等構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生看了一目了然，對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋布置情況以及規(guī)范要求有了比較深刻的印象。

3)從虛擬到實(shí)操，繪制梁柱構(gòu)造節(jié)點(diǎn)和梁柱平法圖，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

從模型到圖紙把直觀的三維BIM模型作為教學(xué)媒介，根據(jù)BIM三維模型的梁柱構(gòu)件及構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的信息，讓學(xué)生繪制出梁柱構(gòu)造節(jié)點(diǎn)和梁柱平法圖。繪圖是識(shí)圖的逆過程，通過繪圖，加深學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的理解，進(jìn)一步提高識(shí)圖的能力。如框架梁的平法圖繪制，學(xué)生通過觀察BIM模型(如圖4所示)中框架梁的截面形狀和鋼筋的類型，了解梁的類型、鋼筋的種類、位置和錨固等，然后結(jié)合圖集中梁的構(gòu)造要求繪制梁的構(gòu)造詳圖(見圖5)，強(qiáng)化考試大綱中要求學(xué)生了解16G101-1圖集中常用梁的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)。再根據(jù)梁的截面尺寸以及鋼筋相關(guān)尺寸，繪制框架梁的平法圖(見圖6)，強(qiáng)化考試大綱中要求學(xué)生掌握16G101-1圖集中梁平法的制圖規(guī)則。在繪圖過程中，學(xué)生是主體，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)踐，把識(shí)圖和繪圖與二維和三維的轉(zhuǎn)換有機(jī)融合在一起。教師將枯燥的理論知識(shí)教學(xué)過程轉(zhuǎn)化為學(xué)生的操作實(shí)踐過程，從根本上改變了被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

4 基于技能高考的建筑類專業(yè)識(shí)圖教學(xué)取得的成效

利用BIM信息技術(shù)手段，將二維的理論圖紙轉(zhuǎn)化為三維的虛擬模型，然后再根據(jù)三維虛擬模型實(shí)操繪制二維的圖紙，“理、虛、實(shí)”一體化的教學(xué)模式極大地提高了學(xué)生的識(shí)圖能力。通過對(duì)2018年、2019年和2020年近3年浙江省聯(lián)合體建筑類專業(yè)和我校建筑類專業(yè)高三學(xué)生在技能高考中技能操作考試成績的數(shù)據(jù)比較，可以看出我校技能操作考試的成績有了很大的提高。

1)班級(jí)平均分和排名有了明顯的進(jìn)步。從表1和圖7的數(shù)據(jù)可以看出：參加浙江省聯(lián)合體建筑類專業(yè)聯(lián)盟的學(xué)校由2018年的15所增加到2020年的20所，我校建筑專業(yè)的平均分在聯(lián)合體的排名由2018年的第4名上升到2019年和2020年的第1名，平均分由2018超省聯(lián)合體平均分2.9分到2020年超省聯(lián)合體平均分12.6分，無論是學(xué)校排名還是平均分都有了很大的進(jìn)步。

表1 2018年—2020年高三學(xué)生專業(yè)技能操作考試成績

2)班級(jí)高分段的比例顯著增加，低分段比例明顯降低。建筑類專業(yè)職業(yè)技能操作考試的滿分為120分，從圖8可以看出我校2020年與2018年的高三學(xué)生在技能操作考試中91分以上的比例提高，2018年—2020年，111分～120分區(qū)間的由3.40%增加到4.90%，101分～110分的由10.10%增加到36.60%，91分～100分的由35.60%加到43.90%；而低分的由50.90%下降到19.50%。從圖9可以看出2020年技能操作成績111分～120分區(qū)間比省聯(lián)合體超出了3%，101分～110分超出了23.5%，91分～100分超出了22%。

5 結(jié)語

選擇合適的施工圖紙為載體，借助BIM技術(shù)，將抽象的二維圖紙轉(zhuǎn)化為直觀的BIM三維圖進(jìn)行教學(xué)，然后讓學(xué)生根據(jù)BIM三維圖繪制二維圖，符合具有形象思維特點(diǎn)和動(dòng)手能力強(qiáng)的職業(yè)學(xué)校學(xué)生。建筑工程圖識(shí)圖的教學(xué)由枯燥的想象變成了有趣的體驗(yàn)，實(shí)踐證明取得了良好的教學(xué)效果，促進(jìn)了高質(zhì)量的升學(xué)，為培養(yǎng)順應(yīng)行業(yè)市場需求和發(fā)展的高素質(zhì)技能型人才奠定了基礎(chǔ)。