王大磊

(山東建筑大學，山東 濟南 250101)

0 前 言

建筑業(yè)信息化，是建筑業(yè)發(fā)展的必由之路。建筑業(yè)信息化，以數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化為核心目標，推動行業(yè)數(shù)字資源利用能力和信息服務能力的提高。

市政工程，從決策階段到運維階段，信息化服務能力發(fā)展較快。通過傾斜攝影數(shù)據(jù)建立GIS模型，可有效整合線路帶周邊信息資源，實現(xiàn)工程范圍全方位、高精度的可視化表達，為選線過程中的空間分析及線路方案決策提供技術(shù)支持。傾斜攝影數(shù)據(jù)建立的地理信息模型平面和水平誤差可滿足大比例尺地圖的精度要求[1]。信息化手段，用于現(xiàn)狀模擬及方案優(yōu)化。針對工程中的道路恢復、交通疏解、綠化工程、場地準備、管線遷改等工程內(nèi)容，分別利用傾斜攝影、航拍及GIS技術(shù)記錄工程項目的現(xiàn)狀及周邊構(gòu)造物的狀態(tài)，從而完成建模及應用模型，并開展方案優(yōu)化及模擬工作[2]。隧道工程中，使用Civil 3D 解決方案不僅可以高精度地進行模型搭建，而且深度結(jié)合地質(zhì)信息，大幅提升了模型的應用價值[3]。水處理工程中，利用BIM技術(shù)將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)生成曲面，按地質(zhì)情況分層建立地質(zhì)模型，采用三角網(wǎng)法進行土方量計算，準確率達到97%以上[4]。

工科高校的教學改革，始終圍繞著教學服務于生產(chǎn)實踐這一個目標，而不斷自我革新，對專業(yè)課程進行升級和提高，以求縮短理論教育與工程實踐要求之間的差距。市政工程估價課程，必須適應信息化的發(fā)展趨勢，提高學生在市政工程造價管理中的數(shù)字資源利用能力和信息服務能力。

1 改革的迫切性，傳統(tǒng)教學方法的弊端

1.1 課時少，內(nèi)容多

《山東省市政工程消耗量定額》(SDA 1—31—2016)定義的市政工程的范圍包括：道路工程、橋涵工程、隧道工程、給水工程、排水工程、燃氣工程、集中供熱工程、污水與生活垃圾處理工程和路燈工程。從專業(yè)劃分的角度講，內(nèi)容跨度很大，要求學生具有相對廣泛的專業(yè)基礎。但從培養(yǎng)方案看，學生學習的相關(guān)課程主要有建筑材料、施工技術(shù)、力學和制圖與識圖等相關(guān)課程。這些基礎必修課，是學習專業(yè)知識必不可少的基礎課程。但是，它們無法對學習市政工程估價課程提供有效的技術(shù)支撐。換句話說，學生對于道路等相關(guān)市政模塊的施工技術(shù)近乎空白。這種客觀現(xiàn)實，就要求本課程任課教師在講解市政工程造價管理的知識之前，要先講所有這些模塊的基礎知識。如果沒有這些基礎知識，學生真正掌握服務于施工技術(shù)的造價管理知識是困難的。但是，本課程只有32課時，按照傳統(tǒng)的教學方法，每節(jié)課45分鐘，32堂課，是無論如何也講不完的。如果按照平均課時分配來講的話，每章只有3.2課時。3.2課時對于道路工程、橋梁工程、隧道工程、污水于生活垃圾處理工程和路燈工程而言，無論如何都是不夠的。這就形成了必講內(nèi)容與課時的矛盾，這也是推動此次課程改革的根本原因。

1.2 學生的學習積極性提升空間大

工程中，每道工藝、每個施工環(huán)節(jié)都有前后銜接和相互影響。對于技術(shù)知識缺乏的學生而言，標準施工流程、大量的工藝，正是他們最需要學習的。在傳統(tǒng)教學中，教師盡管可以使用視頻和圖片的方式，實現(xiàn)更直觀的展示和講解。但這些知識是碎片化的，對于一些枯燥的規(guī)范講解、定額說明和計算規(guī)則，學生的學習積極性不高。

1.3 課堂教學與工程實踐的要求存在差距

在市政工程領域，信息化技術(shù)已經(jīng)深度融合到工程實踐中。目前，從決策階段到運維階段，信息化技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。按照目前的國家引導政策和行業(yè)的發(fā)展趨勢，市政工程的信息化進程將得到進一步的發(fā)展。在傳統(tǒng)的授課理念中，本課程著重于教會學生的基礎知識，具備獨立的分析和解決實際問題的能力。但信息化能力方面，在課程中沒有涉及。這也就意味著，學生在參加工作之前，是不具備相應的信息化工作能力的。這就要求課程進行改革，適應行業(yè)發(fā)展要求。

2 數(shù)字化教學設計

在本門課程不增加課時的限制下，數(shù)字化的教學設計的路線是，技術(shù)進，估價退。

所謂技術(shù)進，就是增加技術(shù)部分在課時中的比例。施工技術(shù)上的完全展開，是不現(xiàn)實的，因為那樣需要的課時難以滿足。施工技術(shù)部分，可以依托一個有代表性的典型工程，建立具備完整的全過程展示功能的虛擬模型。結(jié)合定額分部分項工程的劃分，對整個工程進行分解。通過這個模型，學生掌握施工流程是怎樣的、完整的工程內(nèi)容有哪些部分、定額如何使用。

這樣的模型在建立的時候，可以不必局限于課時，務求詳細。在課堂環(huán)節(jié)，任課教師可自由把握精講與泛講的尺度。在課外環(huán)節(jié)，學生可以無限次再次觀看，這種效果相當于成倍地增加了本課程的課時，學習效果就有了充分保障。

學生在學習市政工程估價前，已經(jīng)系統(tǒng)學習了估價有關(guān)的專業(yè)基礎課程和專業(yè)課，包括：工程造價管理、房屋建筑與裝飾工程估價、安裝工程估價。學生通過以上課程的學習，已經(jīng)完全掌握了造價管理的基本規(guī)律，熟悉了工程估價基本方法。雖然市政工程與房建工程、安裝工程是有巨大的差異，但是，學生已經(jīng)具備了對定額計算規(guī)則、定額解釋和清單計算規(guī)則等知識的自學能力。對于這部分知識，任課教師可揪住一些難點，進行講解，而不必逐條解釋。這就是“估價退”的含義。

3 可持續(xù)發(fā)展的制約因素

3.1 缺乏激勵機制

拋開信息化的已知的優(yōu)點不論，就傳統(tǒng)教學方式而言，任課教師堅信他們能夠把學生教好。教師上課使用的PPT，更是多年教學汗水的結(jié)晶，被反復雕琢，不斷引進新的內(nèi)容，淘汰舊的內(nèi)容。如果采用了信息化的教學改革，課堂的組織形式將會是翻天覆地的變化。配合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學生接受的無比生動的沉浸式教學。更重要的是，“學”這個環(huán)節(jié)被賦予了強大的能力，一舉打破了課時限制和講臺限制。學生可以在任何時間和地點反復操作虛擬工程，能收到極好的學習效果。這就意味著傳統(tǒng)的教學資源被拋棄了，而新的教學資源的開發(fā)又需要投入大量的時間和精力。因此，部分任課教師們?nèi)鄙僬n程改革的動力。

3.2 嚴重依賴項目化的資金投入

新的教學資源的開發(fā)不是一朝一夕之功，需要投入大量的時間和精力?，F(xiàn)有的教學改革模式大致可分為兩種：一種是申請教學立項，獲得足夠的資金支持，或者教師獨立開發(fā)，或者與校外經(jīng)驗豐富又有開發(fā)能力的企業(yè)合作，共同開發(fā)；另一種是教師沒有任何立項資金支持，這種情況下，推動教學改革困難要多一些。由于沉重的科研負擔，很少有老師能夠持續(xù)性地投入大量的時間和精力進行資源開發(fā)。而由于自身信息化能力和資金限制，任課教師的教學改革成果往往表現(xiàn)為幾個相對零散的三維模型，偶爾穿插進課堂環(huán)節(jié)。這些模型能夠把關(guān)鍵節(jié)點展示清楚，但是無法成體系地承載主要教學內(nèi)容。主要教學內(nèi)容的完成還是要依靠傳統(tǒng)教學方式。

3.3 信息化教學的師資缺乏

需要教師掌握的軟件很多。對于這些軟件的掌握不能僅限于知道這個軟件能做什么事，還要能夠熟練應用這些軟件。也只有如此，才能用這些軟件進行持續(xù)的教學資源開發(fā)。一般專業(yè)課教師能熟練應用這些軟件的很少，同時又無法花費大量的時間和財力去報名參加軟件培訓。

4 可持續(xù)發(fā)展的激勵機制

需要說明的是，本文所說的深度數(shù)字化課程教學改革目標是針對一門課程，開發(fā)出成體系的數(shù)字資源，直接用于課堂教學。而不是一個或者多個碎片化的情景的虛擬展示。以下討論的一種激勵機制，是服務于該目的。

4.1 將數(shù)字資源視為教學成果

數(shù)字資源的開發(fā)是有很高的開發(fā)成本的。所開發(fā)的數(shù)字資源應被視為教學成果，并予以量化，在教師的年度考核與職稱評定中作為加分指標。

4.2 嘗試數(shù)字資源版權(quán)收費

正如同學生購買教材一樣，一套完整的數(shù)字資源，可以嘗試有償使用。這種有償使用，費用很低，可以是教材費用的1%。以一本20元的教材為例，數(shù)字資源使用費為0.2元。這筆費用很低，但是卻是教師愿意主動去開發(fā)數(shù)字資源的推動力。如果單獨收費有政策障礙，可以出版教材，在教材中使用這一套數(shù)字資源，數(shù)字資源的使用費就包含在該教材的售價中。

4.3 增加教學項目對教學的支持力度

教學項目是目前推動教學改革的重要方式。建議增加教學項目的立項數(shù)量，極大地提高任課教師在教學研究中投入更多的精力。

5 結(jié)束語

建筑產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展的大勢所趨。高校的課程設置必須緊跟時代發(fā)展的步伐，不斷改革，確保學生能夠掌握工程實踐中的主要工作技能。這種改革是以成體系的課程資源開發(fā)為重要目標，逐步推進的。需要在教學改革中，需求一種高效的激勵機制，持續(xù)不斷地推動課程改革發(fā)展。

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