新工科視角下建筑概預算課程教學優(yōu)化研究

王舒琪 倪燕翎 黃歌

[摘 要]文章將霍爾三維模型與建筑概預算課程教學體系相結合，從時間維、邏輯維、知識維分析了教學進度、教學思路和教學方法之間的邏輯關系，并根據新工科建設的要求提出了建筑概預算課程改革的方案和措施，所進行的教學實踐取得了較好的教學效果。

[關鍵詞]霍爾三維模型;建筑概預算課程;新工科;教學改革

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）12-0068-03

為取得國際競爭優(yōu)勢，教育部2016年首次提出新工科概念;2017年正式提出了新工科計劃，并先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等一系列探索新工科發(fā)展模式的指導性文件;2018年6月提出了本科教育的“四個回歸”方針[1]。新工科提出以新模式、新理念、新方法、新內容（簡稱“四新”理念）構建新工科專業(yè)或改造現(xiàn)有專業(yè)[2]。新工科的終極目標是培養(yǎng)富有發(fā)展?jié)摿Φ淖吭焦こ倘瞬?，這就要求課程教學注重學生的學習成效和未來發(fā)展[3]，培養(yǎng)學生的學習興趣與主動探索精神，激發(fā)學生的潛在能力，為其成為卓越工程人才打好基礎。

建筑概預算課程作為工程管理和工程造價專業(yè)的核心專業(yè)課，是一門具有專業(yè)性、系統(tǒng)性、實踐性、綜合性的應用型課程，要將新工科提出的新型工程人才要求貫徹到課程教學中，因此探索新工科視角下建筑概預算課程教學優(yōu)化，是提升工程管理、工程造價專業(yè)學生核心工程素養(yǎng)的必經途徑。

一、建筑概預算課程教學現(xiàn)狀

建筑概預算課程教學內容多、專業(yè)性強。通過文獻總結以及對武漢市多所大學的工程管理、工程造價系任課教師及大三大四學生的調研，筆者認為建筑概預算課程教學主要存在以下幾方面的問題。

（一）部分教學內容落后

2016年，國家對建筑業(yè)實施了營改增調整，并引導實行全費用單價模式，導致清單和定額的稅費計價規(guī)則發(fā)生了變化; 2018年5月，國家將建筑業(yè)一般納稅人增值稅率由原來的11%調整到10%，2019年4月又下調至9%。但是，教師往往因信息了解不及時以及教材的改版滯后等原因而沿用舊版計價規(guī)范進行課程內容講解。

（二）教學手段傳統(tǒng)

傳統(tǒng)的紙質版教材難以展示建筑構件的三維特點，雖然可以借助多媒體圖片來展示，但是學生依然難以對不同的建筑構型形成直觀的認識。特別是在鋼筋計量部分，學生難以根據結構圖紙中鋼筋的標注理解鋼筋的具體布置形式，在計算鋼筋長度時大都只能通過機械的記憶，這樣不僅不能形成真正的知識，還不能在不同構件中靈活應用。

課堂教學中，教師往往通過計算規(guī)則講解、例題演練、練習題鞏固的方式，促進學生對各分部分項工程知識點的掌握。但是，這種方式缺乏系統(tǒng)性，例題和練習題缺乏關聯(lián)性，也忽視了理論教學與實踐教學的關聯(lián)，學生在課程結束后往往難以對建筑工程各個分部分項工程形成完整的邏輯框架。很多學生表示，當自己遇到一個完整的建筑工程項目時會對工程造價的計算感到無從下手。

（三）學生自主學習能力不足

在傳統(tǒng)的課堂中，教師的過度教學，導致學生并沒有在課堂中占據中心地位，教學容易陷入“重知識輕能力”的誤區(qū)，沒有充分發(fā)揮該課程對培養(yǎng)學生造價從業(yè)能力的作用[4]。學生缺乏自主學習能力，即便被灌輸了相關知識點，但是不能夠在實際工作中加以靈活運用。我國不同省份都會有地方定額，課堂教學不可能將所有的定額一一講授，而且我國的計價規(guī)則、收費標準等會定期調整，這就要求學生具備較強的自主學習能力，可以在工作中對計價規(guī)則的變化進行自主學習、靈活應用。

進入大學后，有些學生的學習動力不如高中時充足。這個一方面是因為他們缺乏學習目標，另一方面是任課教師對學生的引導與管理不到位，導致很多學生課前不預習、課上學習效率低、課后不復習。學生被動得到知識的灌輸，卻沒有成為主動的思考者。

（四）考核評價機制不完善

傳統(tǒng)的課程考核方式是以試卷成績反映學生對課本知識的掌握情況，這種期末考核的評判標準不僅不能真實客觀地反映學生的學習效果，不利于考查其獨立的思考能力和批判精神，還會導致其養(yǎng)成考前突擊復習的習慣，降低其學習積極性。

二、基于霍爾三維模型的建筑概預算課程結構的建立

（一）關于霍爾三維結構

霍爾三維結構理論根據解決大型、復雜系統(tǒng)工程的規(guī)劃設計、組織實施、具體管理等事項構建切實可行的指導框架。該理論中的三維即時間維、邏輯維和知識維，這三個維度構成了系統(tǒng)工程的立體空間結構。

建筑概預算課程涉及多個分部分項工程板塊，具有系統(tǒng)性、復雜性等特點，需要運用多種教學手段和教學方法，隨著課程進度的推移，逐漸實現(xiàn)學生能力的塑成與知識的掌握，因此整個教學過程可以被視為一個復雜的系統(tǒng)工程。在系統(tǒng)工程理論視角下，將課程教學體系與霍爾三維結構相結合，有助于教學活動的規(guī)劃、設計以及組織，為課程教學的優(yōu)化與創(chuàng)新搭建起新的平臺。

（二）建筑概預算課程霍爾三維結構的建立

建筑概預算課程的教學過程是一個系統(tǒng)，本文根據霍爾三維結構的原則并結合本課程的特點，將其中的知識維演化為教法維，并建立教學模型體系，如圖1所示。

1.時間維

時間維是指課程自開始至結束的時間序列，可以根據時間維將教學內容分為不同的教學板塊，先講計量環(huán)節(jié)再講計價環(huán)節(jié)。由計量環(huán)節(jié)的計量結果向學生介紹工程計價的具體方法和實踐。為了避免學生在實際工程中漏算工程量，在教學環(huán)節(jié)要按土建工程的實際施工順序進行講解：土石方工程、地基處理工程、樁基工程、混凝土及鋼筋混凝土工程、鋼筋工程、預制裝配式工程、砌筑工程、門窗工程、屋面防水及保溫工程、單價措施項目。

2.邏輯維

邏輯維是各個階段的工作內容以及相應的思維過程。作為實踐性課程，建筑概預算課程的知識內容與學生日后的造價工作有著直接的聯(lián)系。傳統(tǒng)的知識介紹加習題講解的模式，不能讓學生對工程項目形成系統(tǒng)的認識，不能滿足新工科提出的培養(yǎng)應用型人才的要求。因此，本課程采用項目式教學法，即給學生一個完整的建筑項目施工圖，以真實具體的工程項目為主線，學生在教師的指導下自己負責項目的整個工程量計算和造價確定。邏輯維包括目標確定、知識講解、綜合計算、結果復核、評價考核。將期末考核轉變成過程考核，能夠更加客觀地反映學生真正的學習狀態(tài)和學習效果，有助于激發(fā)學生的學習熱情。

3.教法維

知識維是指處理問題所需要具備的知識與技能。對于課程教學來講，知識維可以調整為教法維。所謂教法維是以促進學生對知識點的掌握以及提高學生的具體工程應用能力為目的而采用的不同教學方法。傳統(tǒng)的板書和多媒體教學方式不能將建筑各個構件的真實特征展示給學生，而且教師講授、學生被動學習的模式不符合新工科創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)理念。因此需要將翻轉課堂、協(xié)作學習、討論教學、VR仿真、移動學習等新型教學模式應用于課堂教學。通過仿真技術提高學生對建筑工程各個構件的理解;通過協(xié)作學習與討論教學加強學生的團隊合作能力;通過翻轉課堂和移動學習提升學生的學習自主性，培養(yǎng)學生自主學習和終身學習的良好習慣。

三、以鋼筋工程計量為例的教學改革實踐

鋼筋工程計量的知識是建筑概預算課程的一個重點內容，同時也是學生在學習過程中感到最為復雜難懂的一章。本文從時間維上選取鋼筋工程計量，分別從邏輯維和教法維兩個維度進行實踐探索。

（一）邏輯維的教學改革實踐

本課程開展項目式教學，按照邏輯維目標確定、知識講解、綜合計算、結果復核、評價考核的順序來確定教學板塊的主要內容，具體如下表所示。

目標確定為鋼筋工程的識圖與計量，具體來講指基礎、柱、梁、板、樓梯鋼筋工程的識圖與計量。知識點講解包括鋼筋平法識圖和鋼筋工程量計算規(guī)則兩個部分，其中鋼筋平法識圖包括鋼筋分類、保護層厚度、錨固形式、鋼筋接頭、平法標注含義等，鋼筋工程量計算規(guī)則是指根據平法圖例來進行各類鋼筋長度計算及重量換算的規(guī)則。綜合計算是以“××社區(qū)物管中心”的真實項目施工圖圖紙為例，計算該工程基礎、柱、梁、板、樓梯鋼筋工程量，具體內容包括圖紙識讀、構件分析、工程量計算。結果復核即對計算出的工程量進行復核，采用工程中甲乙雙方進行對量的模式，由學生扮演甲方和乙方進行相互對量，并給出最終的結果，探討對量中發(fā)現(xiàn)的問題及其處理方法。評價考核是指教師在某個教學板塊完成后對學生表現(xiàn)的及時反饋，根據學生的過程表現(xiàn)和工程量計算結果對學生該板塊學習情況進行打分。

（二）教法維的教學改革實踐

1.VR仿真

VR仿真技術結合虛擬集成系統(tǒng)及三維仿真技術，將傳統(tǒng)建筑圖紙中的二維節(jié)點構造轉變成立體的可透視、可旋轉、可拆分的三維模型，分別顯示出該框架梁的上部通長鋼筋、下部通長鋼筋、支座負筋、箍筋的長度和根數(shù)，實現(xiàn)教學與三維可視化工程的結合。

2.翻轉課堂

所謂翻轉課堂，是把基礎知識的學習轉移到課堂之外，把課堂時間用來促進概念理解和問題解決并進行討論學習，以實現(xiàn)學生知識掌握的深化。翻轉課堂的主角是學生，要注重提升學生學習的主動性和參與度。教師在上次課結束前布置課后任務，將梁鋼筋平法材料發(fā)放給學生進行課后學習，并告訴學生下次課的學習任務是認識梁鋼筋的平法標注。學生在課后學習鋼筋平法的相關知識。下次上課時，隨機抽查一組學生來對將要學習的內容進行匯報，隨后以圖紙工程為例進行梁的識圖訓練，讓學生獨立分析圖紙中的梁構件。在此過程中，注重教師與學生之間的溝通交流，對學生的表現(xiàn)及時進行反饋和評價，增加師生互動。

3.協(xié)作學習

在傳統(tǒng)的教學過程中，每個學生是一個單獨的個體，但是學生畢業(yè)走向工作崗位后，每個員工就是一個團隊中的成員，所以教師在課堂教學中要鍛煉學生的團隊協(xié)作能力。任課教師可在學期之初將教學班上的學生按照4～5人一組的原則進行分組，其中，奇數(shù)組的學生扮演甲方的角色，偶數(shù)組的學生扮演乙方的角色。以梁鋼筋工程計量為例，由于圖紙上梁的根數(shù)很多，因此可由組內學生在課后進行分工協(xié)作，共同完成圖紙上所有鋼筋工程量的計算。在計算過程中，組內學生一起發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，不僅讓學生完成了作業(yè)任務，同時提升了其團隊協(xié)作能力。

4.討論教學

討論教學是一種基于任務導向的學生相互之間討論糾錯的教學模式。與一般討論課不同，鋼筋計量這個內容具有作業(yè)量大、學生錯誤重復率高、學生易錯點集中等特點。在梁鋼筋作業(yè)完成后，教師組織學生在課堂上由扮演甲方和乙方的兩組學生對兩根梁的全部鋼筋進行工程量的核對，發(fā)現(xiàn)問題可以隨時向老師提問，教師及時進行回應。學生討論結束后進行分組匯報，給出最終的計算結果，并闡述在對量過程中所發(fā)現(xiàn)的問題及其解決辦法。這樣的討論教學，可以讓學生更加透徹地了解在鋼筋計算中容易出現(xiàn)的問題，并且熟悉工作后會遇到的甲乙雙方對量的工作。

5.移動學習

移動學習是一種通過移動終端即時學習的新型學習方式。學生在課堂學習之前，通過慕課短視頻的學習，提升學習興趣，對板塊知識體系建立初步認識;通過答題APP積分，提高課后復習的主動性及學習的趣味性。移動學習具有能夠充分利用碎片化時間、獲得愉快的學習體驗、通過實時反饋加深認知等特點。

四、結論

隨著新工科建設理念的提出，建筑概預算課程必然會面臨教學內容和教學方法等方面的變革。本文基于新工科人才培養(yǎng)要求，依據霍爾三維結構從時間維、邏輯維、教法維三個維度建立課程優(yōu)化改革體系，論述了三個維度之間的關系，并進一步提出相應的改革方法。根據課堂效果和學生反饋，邏輯維和教法維的改革，有助于學生提高對計量計價知識的理解運用能力，是新工科應用型人才培養(yǎng)中課程教學優(yōu)化的有效方式。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 教育部.堅持以本為本 推進四個回歸 建設中國特色、世界水平的一流本科教育[EB /OL].（2018-06-21）[2019-10-20].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08 /moe_45/201806/t20180621_340586.html.

[2] 顧佩華.新工科與新范式：概念、框架和實施路徑[J].高等工程教育研究，2017（6）：1-13.

[3] 林健.新工科建設：強勢打造“卓越計劃”升級版[J].高等工程教育研究，2017（3）：7-14.

[4] 李志義.解析工程教育專業(yè)認證的成果導向理念[J].中國高等教育，2014（17）：7-10.

[責任編輯：龐丹丹]