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摘要:《钢筋识图与算量》是工程造价专业的专业核心课之一,对高职院校工程造价专业学生系统掌握钢筋图的识读能力、确定钢筋工程造价、夯实职业基本功有重要的意义。但钢筋平面图图形抽象、布置情况复杂、图集不易理解、计算繁琐都是学习该课程的困难点。本文针对该课程的学习特点,以人为本,对教学策略进行了优化,加强和改善其教学方法,有利于提高学生学习兴趣,有利于加深学生对该课程的理解和掌握。
关键词:钢筋识图与算量、教学方法、螺旋递进教学、场景化教学
一、《钢筋识图与算量》教学现状
《钢筋识图与算量》课程常见的学习模式是以单个构件为单元,进行“图纸识读-构造详图识读-单根钢筋计算分析-实例练习”四环节的学习。在学习过程中存在以下问题:
1.学生虽能运用标准平法表达方式对图纸中的信息进行解读,但从图纸信息转化为实际施工钢筋布置形式,缺乏感性认知。
2.学生缺乏灵活应用图集的能力,不能根据图纸信息选择相应钢筋布置形式,确定钢筋锚固方式。
3.学生不能准确判断、分析图集详图中的单根钢筋计算长度的公式。
4.钢筋工程量计算复杂且繁琐,学生在学习过程中容易产生厌烦情绪,影响学习效果。
二、教学改进策略
对于《钢筋识图与算量》课程,传统教学方式通常会分为两大任务:理论学习、实操练习,见图1所以。传统教学法的优点子在于知识框架清晰,知识传授快。传统教学法的缺点是老师起主体作用,以“教”为主线,学生被动学习;理论知识讲授学习,让学生缺乏学习兴趣,学习效果不理想,知识接收效率低。
图1 传统式教学模式
(一)信息化资源策略性融入
为了避免信息化手段滥用,反而造成资源浪费、学习效率低。本课程设置了信息化资源适用场景,策略性融入课程教学。
1.UMU互动平台,此工具适用于客观题形式的练习,对知识类目标的学习进行效果检验。UMU互动平台的客观题练习,解决答案反馈速度延迟、学生参与度低等问题。
2.BIM建模软件REVIT,BIM模型三维视图适用于《图集》钢筋构造分析环节,帮助二维平面图转换三维构造的图形的理解。
3.3D打印新技术,适用于钢筋构造复杂,图形抽象的构件连接处节点的展示。
4.广联达计量软件,用广联达软件出量,实时进行人机成果对照检验,反馈学习效果。适用于课堂中应用型计算练习、课后作业提交后的检验场景。
(二)以任务驱动重构教学模式
新的教学策略以项目为载体,以完成场景化工作任务的路线,针对学习单元进行课程的重新构架和二次开发,见图2所示。
对接岗位实际工作,发布工作任务,采取螺旋递进式的任务驱动、行动导向、项目载体的场景化学习模式。以做带学,边学边做,提高学生学习的主动性,加强理论知识的应用。
图2 教学模式
(三)多维度还原真实工作场景
对接未来岗位需求,有机融合“1+X”技能证书要求,在场景化建设时,从施工环境、工程资料、角色设置、工作任务四个维度引入场景。
1.施工环境:通过直播连线工地现场教师,通过远景、近景切换了解施工环境,增强学生角色代入感。
2.工作资料:提供全面的工程资料:工程图纸、图纸会审记录、变更记录、项目部结构质量检测记录、巡场记录等,全方位的了解施工项目。
3.角色设置:对接未来就业岗位,以“造价员”的身份完成任务,提高职业认同感,从而提升学习参与度。
4.工作任务:教学案例为实际工程工作任务,有利于培养学生的工程实践能力,实现教学与工程实际的零距离“无缝连接”。
(四)创新教学方法强化知识理解
1.螺旋递进式任务驱动
在课程模块化学习部分,采用项目化的螺旋递进式任务驱动学习,以解决问题为目标,以主动搜索信息为手段,完成知识、技能目标任务。
以钢筋拆分为前提,对各小段钢筋安排的计算任务,按照教师引导度强度呈现螺旋式降低的任务形式,而非循环任务。虽然对每小段钢筋的构造学习方式是相同的递进式任务驱动,但在教学设计中,教学团队根据教师引导强度逐渐减弱,学生自主学习参与度逐渐提升。在逐项完成任务的过程中,逐步激发学生学习潜能,培养学生自主学习能力,提高学生的分析问题、解决问题的能力。
以“识别—匹配—识读—推算”进阶式任务,驱动每小段钢筋构造认知和计算的学习。
识别:信息搜集,图集里面找相关钢筋布置的图;
匹配:信息筛选,选取符合工程图纸的条件的具体构造;
识读:信息解读,理解具体构造图,读懂布置方式;
推算:信息转换,根据布置方法算出钢筋长度。
递进式任务的设置,紧扣解决问题的基本逻辑顺序,符合学生学习的客观规律。
2.条件变更循环法
图纸中每小段钢筋的识图与计算任务,只能匹配一个构造详图。为了全面的掌握不同条件下的不同构造形式,由教学团队引导,变更工程图纸条件,反复进行构造的“匹配、识读、推算”。多种情况的变换形成循环式任务,深化构造的应用场景,建立完整全面的立体式知识框架,如图3所示。通过条件变更循环法的学习,可帮助达成知识目标,解决教学难点。
图3 条件变更循环法示意图
(五)角色扮演深化知识应用
在课程中,除了任务线对场景化的学习进行引导,在成果检验线,也对接实际工作内容,通过角色扮演以对抗关系完成场景演练,深化知识应用。
(1)在该课初,以“造价员”岗位工作职责为课程设计了场景化的工作任务;
(2)在该课末,成果检验生生互评环节,采用 “钢筋对量”的真实工作场景,2小组分别扮演对抗关系的“施工方造价员”和“审计员”角色,打造沉浸式工作任务体验,实现深度互动。让学生之间既有合作又有对抗,在质疑中激活思维、在争辩中沉淀思想,在交流中解答疑惑。
三、教学效果
(一)学习兴趣逐渐提升
在教学中,引入3D打印技术、BIM软件建模,提高学生对钢筋的构造认知,将枯燥的钢筋节点形象化。同时,通过“工程巡检”,检验钢筋施工的准确性,夯实理论知识,提升学生的学习积极性。
按照行业标准填写“工程量汇总表”与“分部分项工程量清单”,完成工作任务。并在课堂进行小组互评,模拟真实工作场景“钢筋对量”,分组扮演甲方和乙方,提出问题、进行整改。在“生生互动”之后,通过广联达BIM土建计量软件进行“人机对比”,检验手工计算是否正确,并分析原因,再一次对薄弱点进行回顾和强化。
从课堂反应来看,沉浸式体验真实工作内容的教学模式,模拟了造价人员的工作内容,学生非常感兴趣,参与度极高。93%的同学认为“人机对比”对成果检验有帮助,能根据软件结果计算式核对手工算量。大部分的同学通过沉浸体验、人机对比对未来就业岗位有了一定认识。
(二)自主学习的能力逐渐增强
通过重构课程内容体系,以螺旋递进式任务为依托,通过3D打印模型,BIM软件三维模拟图、钢筋虚拟仿真平台加深学生对抽象钢筋的认知,理解复杂节点的构造,掌握各部位钢筋的构造并进行长度的推算。以任务为驱动,将“1+X”证书技能要求与工作任务机融入课程任务教学中,以递进式学习法为主线,让学生带着问题去学习,实现在做中学、学中思、思中悟。
从课程阶段性成绩可以看出,可视化资源的使用逐步提高了学生对钢筋形态认知能力;构造认识与钢筋计算成绩与构造难度有关,虽然第5讲成绩稍有波动,但及时调整了教学方法,提高学生自主学习、解决问题的能力,在难度最大的第7讲保证了接近80%的计算正确率。
(三)造价人的职业素养逐渐树立
教学中紧扣思政育人目标,以工匠精神的培育为主线,贯穿整个教学实施过程。在场景建设中,以雄安工匠李瑞杰的故事引入,号召学生学习李瑞杰在平凡的岗位上严谨细致、精益求精、公平公正的工匠精神。在教学任务实施中,引导学生正确查阅标准、规范,培养依规行事的从业原则;通过任务拆解,任务引导,提升学生自主学习能力;通过3D打印、BIM软件等新技术的引入,提高学生认知新技术、接受新技术、学习新技术的创新精神。在成果检验中,模拟“工程巡检”和“钢筋对量”,培养学生求真务实、不偏不倚的工作态度。
四、结束语
针对《钢筋识图与算量》课程面临的突出问题,我们在更新教学内容和完善教学体系的基础上,大力改进教学方法和教育技术,采用了“场景浸润、创新引导”的课堂教学方法打造体验式、应用型课堂。这些教学方法之间相互联系、相互作用,较好地兼顾了不同起点学生的不同需求、解决了本课程知识点多、应用性强、构造理解困难等问题,并激发了学生学习兴趣,提高学生的学习质量,培养了学生的职业素养。该课程的教学模式和创新教学方法可广泛应用于工程类课程。
【参考文献】
[1]16G101混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图,中国建筑标准设计研究院,2016.
[2]彭波,平法钢筋识图与算量基础教程,中国建筑工业出版社,2018.3.
[3]夏巧丽,对《平法识图和钢筋算量》课程教学的分析研究,价值工程,2013.