三維建筑模型應(yīng)用于安裝工程造價課程的教學(xué)改革

郭遠方

【摘要】鑒于職業(yè)教育的目的是為了培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才，讀懂圖紙，準確計量與計價是工程造價人員必備的基本素質(zhì)。安裝工程造價課程體系中識圖能力的培養(yǎng)是基礎(chǔ)，是難點。教學(xué)改革的重點之一也是識圖能力的培養(yǎng)，改革手段主要通過建立三維的安裝的建筑模型學(xué)習(xí)平面圖紙，將復(fù)雜抽象的圖紙簡單化、直觀化、可視化，加強學(xué)生的空間想象力，化繁為簡，從易入手地教學(xué)方式；收集實際工程施工圖紙，以正確識讀完整的施工圖為項目目標，進行任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，制定由目標到過程，由整體到局部的整體學(xué)習(xí)方法。

【關(guān)鍵詞】 三維建筑模型；教學(xué)改革；安裝工程造價；任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法；整體學(xué)習(xí)法

安裝工程造價主要以圖紙為基礎(chǔ)進行初步設(shè)計概算、施工圖預(yù)算、竣工圖結(jié)算和決算等工程造價，所以準確識讀工程圖紙是正確計量計價的前提。然而學(xué)生在圖紙閱讀時缺少空間想象力，不能全面掌握各個構(gòu)件的尺寸，空間位置關(guān)系；同時由于缺乏工程經(jīng)驗，在閱讀圖紙中容易忽略一些重要的設(shè)計信息，比如設(shè)計說明、圖集的閱讀、規(guī)范的規(guī)定等等；而且實際工程圖紙中有較多的設(shè)計錯誤，學(xué)生缺乏空間想象力和工程經(jīng)驗，容易造成讀圖混亂和計量錯誤。所以借助BIM技術(shù)、草圖大師、Revit等三維軟件建立三維建筑模型和實際工程圖片，能讓學(xué)生整體直觀掌握地工程圖紙信息，進行平面和三維的對比講解，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。同時以讀懂全套的施工圖紙為目標，為學(xué)生建立任務(wù)，任務(wù)驅(qū)動，以圖紙為基礎(chǔ)引出施工工藝、計算規(guī)則、計價依據(jù)等基礎(chǔ)知識點的學(xué)習(xí)。故將圖紙三維化后識圖將簡易化，以整體掌握建筑空間模型為目標，將圖紙信息和施工工藝與計量計價的知識相互關(guān)聯(lián)，形成一個知識網(wǎng)絡(luò)，對知識的能夠完全理解，從而輕松地駕馭和應(yīng)用識圖和造價知識[1]。這就是安裝造價課程改革中應(yīng)用的整體教學(xué)法。

1、三維建筑模型的應(yīng)用

目前的建筑市場上有較多的三維軟件，較為常見的有BIM、Revit、Sketchup等。其中BIM，Revit軟件能夠展示整體三維建筑模型，Sketchup軟件可以設(shè)計建筑構(gòu)件節(jié)點細部構(gòu)造，如圖1 屋頂防雷平面圖（局部）所示：三維軟件可以將平面圖中的豎向尺寸表示清楚，學(xué)生在閱讀平面圖時往往忽略豎向避雷帶的存在，從而造成計量錯誤。所以借助三維模型和平面圖紙的對比講解，可以讓學(xué)生具備準確的識圖能力和培養(yǎng)空間想象能力，同時借助實際工程圖片，理論聯(lián)系實際，讓學(xué)生具備感官直覺的認知，對所學(xué)知識不陌生，易接受。

2、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

以讀懂施工圖紙為目標，給出完整的施工圖紙進行任務(wù)驅(qū)動教學(xué)。以完整的安裝工程施工圖為例；建立對應(yīng)的三維建筑模型，進行三維施工圖和CAD施工圖的對比講解；提出相關(guān)讀圖問題，學(xué)生學(xué)習(xí)建立三維模型并解答圖紙問題；對學(xué)生的建模成果進行評價和展示。如圖2所示。

⑴創(chuàng)設(shè)任務(wù)：給出實際工程施工圖紙，學(xué)生閱讀圖紙?zhí)岢鲆蓡枴Ｒ龑?dǎo)學(xué)生解決疑問，帶著"任務(wù)"進入學(xué)習(xí)情境，依據(jù)圖紙和疑問引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生聯(lián)想，喚起學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)中有關(guān)的知識、經(jīng)驗及表象，從而使學(xué)生利用有關(guān)知識與經(jīng)驗去"同化"或"順應(yīng)"所學(xué)的新知識，發(fā)展能力。

⑵確定任務(wù)：根據(jù)施工圖紙老師建立對應(yīng)的三維建筑模型，進行三維建筑模型和施工圖圖紙的對比講解。三維建筑模型使學(xué)生更主動、更直觀地掌握理解施工圖紙信息，并根據(jù)所學(xué)知識解決建構(gòu)新知識，正是探索性學(xué)習(xí)的主要特征。

⑶自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)；經(jīng)過前兩步的學(xué)習(xí)，學(xué)生往往對三維建模軟件產(chǎn)生興趣，在老師的引導(dǎo)和幫助下愿意自主學(xué)習(xí)去解決識圖問題。倡導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)三維建模軟件來進行建立模型，提高學(xué)生自身識圖能力。

⑷效果評價：對學(xué)生識圖能力進行課堂測試，展示學(xué)生自己所建立的三維模型，贊揚學(xué)生作業(yè)成果和解決學(xué)生認知困難。

3、整體教學(xué)法

在學(xué)生讀懂施工圖的基礎(chǔ)上，以圖紙為基礎(chǔ)引出施工工藝、計算規(guī)則、計價依據(jù)等基礎(chǔ)知識點的學(xué)習(xí)。將圖紙信息和施工工藝、計量、計價的知識相互關(guān)聯(lián)，施工工藝、計量、計價之間也相互關(guān)聯(lián)，形成一個知識網(wǎng)絡(luò)，各個知識點之間聯(lián)想記憶理解，加深對知識點的理解和應(yīng)用，使學(xué)生形成完整的知識體系，從而輕松運用知識完成工作。如圖3所示。

安裝工程造價課程體系結(jié)合任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法和整體教學(xué)法可以形成下列的人才培養(yǎng)方案：識圖-施工工藝-計量-計價。

⑴識圖利用三維建筑模型幫助學(xué)生識圖并結(jié)合圖紙和實際工程圖片進行施工工藝、計量、計價知識的先期代入。

⑵在完全讀懂圖紙的基礎(chǔ)上結(jié)合清單和定額的項目特征和工作內(nèi)容進行施工工藝的講解，在施工工藝講解時要引入大量的工程圖片和視頻，讓學(xué)生能夠理論聯(lián)系實際，從直觀認識到理論理解。

⑶有了識圖基礎(chǔ)和掌握施工工藝的前提下準確計價是目標，計量是過程。劃分項目進行子分部的計量與計價，例如：給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、電氣干線系統(tǒng)、電氣照明系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等等。先給出學(xué)生工程量清單，學(xué)生由工程量清單進行綜合單價分析，完成子項目的清單計價程序，初步實現(xiàn)教學(xué)成果-編制投標報價預(yù)算書，在學(xué)生完成初步成果的基礎(chǔ)上，更有信心學(xué)習(xí)具體分項工程工程量的計算，在工程量計算時依據(jù)前面所學(xué)的識圖和施工工藝知識準確計量計價。一個子分部計價完成，其他子分部系統(tǒng)具有相關(guān)性，便于聯(lián)想和形成整體知識網(wǎng)絡(luò)。

這種課程體系的建立，能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)，并且所學(xué)知識系統(tǒng)化，聯(lián)系化，整體化。

結(jié)語：

通過上述觀點的闡述，課程改革的主要目的就是通過三維建筑模型的建立讓學(xué)生輕松自主學(xué)習(xí)圖紙，調(diào)動學(xué)生積極性的同時，學(xué)生通過整體學(xué)習(xí)法最后形成的知識是牢固的，全面的，整體的。為學(xué)生畢業(yè)就業(yè)提供堅實的知識基礎(chǔ)和后續(xù)自我職業(yè)提升培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

參考文獻：

[1]《如何高效學(xué)習(xí)》[加]斯科特·揚著，程冕，譯，機械工業(yè)出版社，ISBN978-7-111-44400-8，2013年出版.