虛擬仿真技術(shù)在工程造價(jià)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

郭 婷（長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院，吉林 長春 190122）

工程造價(jià)專業(yè)作為眾多高校的重要專業(yè)，通過高質(zhì)量的教學(xué)為社會(huì)培養(yǎng)了大量的專業(yè)人才，對(duì)促進(jìn)我國工程造價(jià)行業(yè)的發(fā)展具有重大的意義。目前來講，面對(duì)不斷改變的市場發(fā)展，原來工程造價(jià)專業(yè)所應(yīng)用的教學(xué)模式逐漸暴露出了缺陷，還需要做進(jìn)一步的改革創(chuàng)新。將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到工程造價(jià)專業(yè)教學(xué)中，可以通過專業(yè)軟件來將工程實(shí)例更直觀地顯示給學(xué)生，消除學(xué)生空間想象力不足的缺陷，能夠更好地了解工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將抽象的理論具象化，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率至關(guān)重要。

1 工程造價(jià)專業(yè)課程教學(xué)缺陷

1.1 工程造價(jià)專業(yè)課程特點(diǎn)

工程造價(jià)專業(yè)具有很強(qiáng)的綜合性與專業(yè)性，尤其是核心課程除了要求要熟練掌握理論知識(shí)以外，還必須要有超強(qiáng)的空間想象力，只有這樣才能夠基于工程施工圖紙來完成準(zhǔn)確的計(jì)量計(jì)價(jià)。但是就目前來看，大部分高效工程造價(jià)專業(yè)課程所設(shè)置的實(shí)踐環(huán)節(jié)比較少，無法為學(xué)生創(chuàng)造想象條件，不能夠通過不斷的學(xué)習(xí)來提升個(gè)人空間想象能力，無法將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為具象結(jié)構(gòu)，圖紙依然是保持著二維狀態(tài)，不僅會(huì)加大計(jì)算難度，還很容易造成思路混亂，工程量計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，降低了工程造價(jià)的準(zhǔn)確性。實(shí)踐性對(duì)于工程造價(jià)專業(yè)課程教學(xué)來講至關(guān)重要，雖然在多媒體技術(shù)的支持下，結(jié)合工程實(shí)例計(jì)算的教學(xué)模式在逐漸成熟，學(xué)生可以通過圖片、模型以及實(shí)訓(xùn)基地等方式來理解專業(yè)理論知識(shí)，但大部分情況下也僅僅能夠做到一個(gè)點(diǎn)或者一個(gè)面，而非是整個(gè)認(rèn)知體系，這無疑是限制了專業(yè)教學(xué)效率的提高[1]。

2 工程造價(jià)課程教學(xué)缺陷

2.1 識(shí)圖能力不足

就和目前各高校工程造價(jià)課程教學(xué)現(xiàn)狀來看，很多學(xué)生在面對(duì)圖紙時(shí)無法進(jìn)行專業(yè)分析，識(shí)圖能力嚴(yán)重不足。造成這種問題的關(guān)鍵就在于理論知識(shí)無法替代實(shí)踐操作，課堂教學(xué)中的理論課程無法為學(xué)生提供深入現(xiàn)場直接觀察獲得的知識(shí)，限制了學(xué)生空間想象力的提升。對(duì)于二維的施工圖紙，學(xué)生在觀察平面圖、立面圖、剖面圖以及節(jié)點(diǎn)詳圖時(shí)無法進(jìn)行有效的整合，各部分只能夠以個(gè)體存在，相互之間無法建立有效關(guān)系，尤其是在面對(duì)結(jié)構(gòu)施工圖紙中板、柱、梁、基礎(chǔ)配筋時(shí)思路更是混亂，無法按照學(xué)習(xí)的理論知識(shí)完成計(jì)量計(jì)算。工程量計(jì)算是工程造價(jià)專業(yè)需要學(xué)習(xí)的核心知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生必須能夠通過施工圖紙來對(duì)各構(gòu)件的工程量進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計(jì)算，如果僅僅通過某一部分圖紙完成單一構(gòu)件的計(jì)算，而非是整套施工圖預(yù)算，必定無法達(dá)到市場對(duì)專業(yè)人才的要求標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.2 工藝流程不懂

無論是規(guī)模大小的工程項(xiàng)目，正式施工建設(shè)時(shí)必須嚴(yán)格按照專業(yè)流程進(jìn)行，每一道工序均不得隨意更改，這樣才能夠達(dá)到預(yù)期的施工效果。想要完成工程造價(jià)準(zhǔn)確計(jì)算，就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中熟知施工流程與施工工藝，可以對(duì)每一個(gè)施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行可靠把握。但是因?yàn)槟壳皩?shí)踐教學(xué)的不充分，現(xiàn)有的課堂資源并不能有效覆蓋全部施工過程，這樣就無法為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的必要條件。學(xué)生對(duì)工程施工流程與技術(shù)工藝了解不清楚，在造價(jià)計(jì)算時(shí)就容易出現(xiàn)思路混亂的情況，導(dǎo)致工程量被多算或少算，并因?yàn)闊o法把握好每一道工序，套取定額子目是出現(xiàn)缺陷、漏項(xiàng)、錯(cuò)項(xiàng)等問題，最終造成預(yù)算報(bào)表工程量及總價(jià)與工程實(shí)際情況差異過大[3]。

3 虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

為更好地適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求，以培養(yǎng)更多專業(yè)性人才，越來越多的高校對(duì)工程造價(jià)專業(yè)課程進(jìn)行了調(diào)整，增加了實(shí)踐教學(xué)的比例，學(xué)生可以有更多的時(shí)間到實(shí)訓(xùn)基地直觀的感受工程結(jié)構(gòu)與圖紙之間的差異，逐漸來構(gòu)建培養(yǎng)自己的空間想象能力。但是因?yàn)閳龅亍①Y金、師資等因素的限制，可以執(zhí)行的程度還比較低，無法做到大面積普及。例如常見的基礎(chǔ)工程施工、鋼結(jié)構(gòu)制作吊裝、混凝土構(gòu)件澆筑以及腳手架搭拆等項(xiàng)目，圖1是虛擬出來的鋼結(jié)構(gòu)，想要在實(shí)訓(xùn)基地中實(shí)現(xiàn)，需要花費(fèi)大量的資源，并且最終能夠展現(xiàn)給學(xué)生的也僅僅是其中的一部分，實(shí)際利用率比較低[4]。并且，隨著技術(shù)工藝與材料設(shè)備的更新，已經(jīng)建好的實(shí)訓(xùn)基地還需要面臨著被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)，無法重復(fù)利用，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。再加上實(shí)訓(xùn)基地現(xiàn)場環(huán)境比較復(fù)雜，參觀學(xué)生人數(shù)較多，對(duì)現(xiàn)場管理也提出了嚴(yán)格的要求。

圖1 虛擬仿真技術(shù)下的鋼結(jié)構(gòu)

面對(duì)上述的難題可以直接通過虛擬仿真技術(shù)來解決，只需要通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，就可以全部或者部分地模仿某一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，使得模仿的系統(tǒng)可以向被模仿的系統(tǒng)一樣接受同樣的數(shù)據(jù)，執(zhí)行相同程度，獲得一致結(jié)果。虛擬仿真技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢顯著，包括安全、便捷、先進(jìn)等，通過仿真教學(xué)系統(tǒng)來為學(xué)生創(chuàng)造更好的學(xué)習(xí)條件，實(shí)現(xiàn)了理論課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合，可以通過更直觀的方式來向?qū)W生展示圖紙結(jié)構(gòu)，完成空間想象的操作，了解每一道工序，熟悉工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為準(zhǔn)確計(jì)量計(jì)算提供支持。

4 虛擬仿真技術(shù)在工程造價(jià)專業(yè)課程中應(yīng)用

4.1 創(chuàng)設(shè)實(shí)例情境

選擇在工程造價(jià)專業(yè)課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情境，為學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)、直觀的案例，然后引導(dǎo)其完成相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在以往教學(xué)中想要實(shí)現(xiàn)這一步難度較大，對(duì)學(xué)生的空間想象力要求十分高，但是現(xiàn)在可以直接通過虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)。通過虛擬仿真系統(tǒng)三維可視化模型，以及按照施工順序?qū)Ω鞣植糠猪?xiàng)的工程造價(jià)進(jìn)行計(jì)算，更利于學(xué)生通過工程結(jié)構(gòu)來按成工程量以及工程造價(jià)的計(jì)算。教師選擇合適的項(xiàng)目內(nèi)容來導(dǎo)入課堂，組織進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)，向?qū)W生確認(rèn)學(xué)習(xí)任務(wù)與目標(biāo)，能夠有目的的完成相關(guān)學(xué)習(xí)。在這個(gè)過程中，教師應(yīng)以學(xué)習(xí)任務(wù)的方式，促使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有一個(gè)初步的了解，然后再通過虛擬仿真技術(shù)做進(jìn)一步的加深認(rèn)知。學(xué)生在掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)后，教師利用簡單的施工3D動(dòng)畫以及實(shí)景圖片和施工工藝文本說明，使得學(xué)生更直觀的了解工程施工的每一個(gè)流程步驟。虛擬仿真系統(tǒng)具有較高的真實(shí)性，可以為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)虛擬情景，使其在其中感受體驗(yàn)實(shí)際情況，更加深刻的了解和掌握工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將施工圖紙與現(xiàn)場情況聯(lián)系起來，并在腦海中形成印象，為以后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)[5]。

4.2 構(gòu)建知識(shí)框架

學(xué)生需要按照教師發(fā)布的任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，在虛擬仿真系統(tǒng)下以自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作等方式進(jìn)行研究討論，分析任務(wù)目標(biāo)，找準(zhǔn)任務(wù)涉及的各要素，然后在通過學(xué)習(xí)到的知識(shí)來實(shí)施項(xiàng)目。工程造價(jià)計(jì)算綜合性比較強(qiáng)，涉及的分部分項(xiàng)非常多，在進(jìn)行計(jì)量計(jì)算時(shí)需要有豐富的理論知識(shí)作為支持，而大多數(shù)的學(xué)生無法在短時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)知識(shí)的有效結(jié)合，導(dǎo)致實(shí)際操作中沒有思路。而虛擬仿真系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的知識(shí)背景、經(jīng)驗(yàn)以及需求，向其呈現(xiàn)具體的工程信息，設(shè)計(jì)合適的工程實(shí)例，對(duì)現(xiàn)場工程情況進(jìn)行仿真[6]。并且在進(jìn)行工程清單文件編制時(shí)，虛擬仿真系統(tǒng)能夠從整體思路到詳細(xì)工程量計(jì)算，通過虛擬仿真工程實(shí)際場景，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)，逐步掌握工程計(jì)算規(guī)則，完成清單列項(xiàng)計(jì)算，并將量價(jià)結(jié)合，使得學(xué)生可以利用更短的時(shí)間來掌握相關(guān)知識(shí)。

4.3 結(jié)果自主測評(píng)

學(xué)生可以直接通過虛擬仿真系統(tǒng)來展示自己的項(xiàng)目成果，并由教師以及其他學(xué)生的評(píng)價(jià)。在這個(gè)過程中其他學(xué)生可以反思查找自身存在的問題與不足，教師也能夠通過系統(tǒng)反饋來更加詳細(xì)的了解每一位學(xué)生的任務(wù)完成情況。并且，仿真系統(tǒng)對(duì)學(xué)生項(xiàng)目的觀察，分析工程造價(jià)結(jié)果，對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行全面處理，學(xué)生可以根據(jù)反饋信息及時(shí)對(duì)策略進(jìn)行調(diào)整，這樣學(xué)生就可以更加清晰地認(rèn)識(shí)到自身的不足，提高其對(duì)工程造價(jià)編制的反應(yīng)能力以及因果關(guān)系敏感度的掌握能力。另外，虛擬仿真系統(tǒng)還可以向?qū)W生提供題庫，有豐富的題型來滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求，每一位學(xué)生均可以根據(jù)自身的情況來選擇最為合適的題庫類型，進(jìn)行實(shí)時(shí)測評(píng)，不斷完善自身的缺陷。虛擬仿真系統(tǒng)具有良好的互動(dòng)性，并且通過模擬工程項(xiàng)目來學(xué)習(xí)工程造價(jià)相關(guān)知識(shí)，可以更好地調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，對(duì)于系統(tǒng)提供的造價(jià)編制反饋結(jié)果也可以更好的接收，從主觀上來發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力意義重大[7]。

5 結(jié)語

將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到工程造價(jià)專業(yè)課程教學(xué)中，對(duì)于提高專業(yè)教學(xué)質(zhì)量可以說是至關(guān)重要。相比傳統(tǒng)理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)基地結(jié)合的方式，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠直接通過仿真工程現(xiàn)場情況，促進(jìn)學(xué)生的探索興趣，使其可以更大程度上來講理論知識(shí)與工程分部分項(xiàng)造價(jià)計(jì)算聯(lián)系起來，不斷提高學(xué)生的空間想象能力。并且，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用大大解放了實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的資金投入問題，減少了資源浪費(fèi)。