新工科下的建筑概預(yù)算課程教學(xué)優(yōu)化
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［摘要］文章將霍爾三維模型與建筑概預(yù)算課程教學(xué)體系相結(jié)合，從時(shí)間維、邏輯維、知識(shí)維分析了教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)思路和教學(xué)方法之間的邏輯關(guān)系，并根據(jù)新工科建設(shè)的要求提出了建筑概預(yù)算課程改革的方案和措施，所進(jìn)行的教學(xué)實(shí)踐取得了較好的教學(xué)效果。
［關(guān)鍵詞］霍爾三維模型；建筑概預(yù)算課程；新工科；教學(xué)改革
為取得國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，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(jì)劃，并先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”等一系列探索新工科發(fā)展模式的指導(dǎo)性文件；2018年6月提出了本科教育的“四個(gè)回歸”方針[1]。新工科提出以新模式、新理念、新方法、新內(nèi)容（簡(jiǎn)稱“四新”理念）構(gòu)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(biāo)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(xué)注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成效和未來發(fā)展[3]，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)探索精神，激發(fā)學(xué)生的潛在能力，為其成為卓越工程人才打好基礎(chǔ)。建筑概預(yù)算課程作為工程管理和工程造價(jià)專業(yè)的核心專業(yè)課，是一門具有專業(yè)性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性、綜合性的應(yīng)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(xué)中，因此探索新工科視角下建筑概預(yù)算課程教學(xué)優(yōu)化，是提升工程管理、工程造價(jià)專業(yè)學(xué)生核心工程素養(yǎng)的必經(jīng)途徑。
一、建筑概預(yù)算課程教學(xué)現(xiàn)狀
建筑概預(yù)算課程教學(xué)內(nèi)容多、專業(yè)性強(qiáng)。通過文獻(xiàn)總結(jié)以及對(duì)武漢市多所大學(xué)的工程管理、工程造價(jià)系任課教師及大三大四學(xué)生的調(diào)研，筆者認(rèn)為建筑概預(yù)算課程教學(xué)主要存在以下幾方面的問題。
（一）部分教學(xué)內(nèi)容落后
2016年，國(guó)家對(duì)建筑業(yè)實(shí)施了營(yíng)改增調(diào)整，并引導(dǎo)實(shí)行全費(fèi)用單價(jià)模式，導(dǎo)致清單和定額的稅費(fèi)計(jì)價(jià)規(guī)則發(fā)生了變化；2018年5月，國(guó)家將建筑業(yè)一般納稅人增值稅率由原來的11%調(diào)整到10%，2019年4月又下調(diào)至9%。但是，教師往往因信息了解不及時(shí)以及教材的改版滯后等原因而沿用舊版計(jì)價(jià)規(guī)范進(jìn)行課程內(nèi)容講解。
（二）教學(xué)手段傳統(tǒng)
傳統(tǒng)的紙質(zhì)版教材難以展示建筑構(gòu)件的三維特點(diǎn)，雖然可以借助多媒體圖片來展示，但是學(xué)生依然難以對(duì)不同的建筑構(gòu)型形成直觀的認(rèn)識(shí)。特別是在鋼筋計(jì)量部分，學(xué)生難以根據(jù)結(jié)構(gòu)圖紙中鋼筋的標(biāo)注理解鋼筋的具體布置形式，在計(jì)算鋼筋長(zhǎng)度時(shí)大都只能通過機(jī)械的記憶，這樣不僅不能形成真正的知識(shí)，還不能在不同構(gòu)件中靈活應(yīng)用。課堂教學(xué)中，教師往往通過計(jì)算規(guī)則講解、例題演練、練習(xí)題鞏固的方式，促進(jìn)學(xué)生對(duì)各分部分項(xiàng)工程知識(shí)點(diǎn)的掌握。但是，這種方式缺乏系統(tǒng)性，例題和練習(xí)題缺乏關(guān)聯(lián)性，也忽視了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)聯(lián)，學(xué)生在課程結(jié)束后往往難以對(duì)建筑工程各個(gè)分部分項(xiàng)工程形成完整的邏輯框架。很多學(xué)生表示，當(dāng)自己遇到一個(gè)完整的建筑工程項(xiàng)目時(shí)會(huì)對(duì)工程造價(jià)的計(jì)算感到無(wú)從下手。
（三）學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不足
在傳統(tǒng)的課堂中，教師的過度教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生并沒有在課堂中占據(jù)中心地位，教學(xué)容易陷入“重知識(shí)輕能力”的誤區(qū)，沒有充分發(fā)揮該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生造價(jià)從業(yè)能力的作用[4]。學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力，即便被灌輸了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，但是不能夠在實(shí)際工作中加以靈活運(yùn)用。我國(guó)不同省份都會(huì)有地方定額，課堂教學(xué)不可能將所有的定額一一講授，而且我國(guó)的計(jì)價(jià)規(guī)則、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等會(huì)定期調(diào)整，這就要求學(xué)生具備較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，可以在工作中對(duì)計(jì)價(jià)規(guī)則的變化進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、靈活應(yīng)用。進(jìn)入大學(xué)后，有些學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力不如高中時(shí)充足。這個(gè)一方面是因?yàn)樗麄內(nèi)狈W(xué)習(xí)目標(biāo)，另一方面是任課教師對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)與管理不到位，導(dǎo)致很多學(xué)生課前不預(yù)習(xí)、課上學(xué)習(xí)效率低、課后不復(fù)習(xí)。學(xué)生被動(dòng)得到知識(shí)的灌輸，卻沒有成為主動(dòng)的思考者。
（四）考核評(píng)價(jià)機(jī)制不完善
傳統(tǒng)的課程考核方式是以試卷成績(jī)反映學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的掌握情況，這種期末考核的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不僅不能真實(shí)客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不利于考查其獨(dú)立的思考能力和批判精神，還會(huì)導(dǎo)致其養(yǎng)成考前突擊復(fù)習(xí)的習(xí)慣，降低其學(xué)習(xí)積極性。
二、基于霍爾三維模型的建筑概預(yù)算課程結(jié)構(gòu)的建立
（一）關(guān)于霍爾三維結(jié)構(gòu)
霍爾三維結(jié)構(gòu)理論根據(jù)解決大型、復(fù)雜系統(tǒng)工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、組織實(shí)施、具體管理等事項(xiàng)構(gòu)建切實(shí)可行的指導(dǎo)框架。該理論中的三維即時(shí)間維、邏輯維和知識(shí)維，這三個(gè)維度構(gòu)成了系統(tǒng)工程的立體空間結(jié)構(gòu)。建筑概預(yù)算課程涉及多個(gè)分部分項(xiàng)工程板塊，具有系統(tǒng)性、復(fù)雜性等特點(diǎn)，需要運(yùn)用多種教學(xué)手段和教學(xué)方法，隨著課程進(jìn)度的推移，逐漸實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的塑成與知識(shí)的掌握，因此整個(gè)教學(xué)過程可以被視為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在系統(tǒng)工程理論視角下，將課程教學(xué)體系與霍爾三維結(jié)構(gòu)相結(jié)合，有助于教學(xué)活動(dòng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及組織，為課程教學(xué)的優(yōu)化與創(chuàng)新搭建起新的平臺(tái)。
（二）建筑概預(yù)算課程霍爾三維結(jié)構(gòu)的建立
建筑概預(yù)算課程的教學(xué)過程是一個(gè)系統(tǒng)，本文根據(jù)霍爾三維結(jié)構(gòu)的原則并結(jié)合本課程的特點(diǎn)，將其中的知識(shí)維演化為教法維，并建立教學(xué)模型體系，如圖1所示。
1.時(shí)間維
時(shí)間維是指課程自開始至結(jié)束的時(shí)間序列，可以根據(jù)時(shí)間維將教學(xué)內(nèi)容分為不同的教學(xué)板塊，先講計(jì)量環(huán)節(jié)再講計(jì)價(jià)環(huán)節(jié)。由計(jì)量環(huán)節(jié)的計(jì)量結(jié)果向?qū)W生介紹工程計(jì)價(jià)的具體方法和實(shí)踐。為了避免學(xué)生在實(shí)際工程中漏算工程量，在教學(xué)環(huán)節(jié)要按土建工程的實(shí)際施工順序進(jìn)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(yù)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(jià)措施項(xiàng)目。
2.邏輯維
邏輯維是各個(gè)階段的工作內(nèi)容以及相應(yīng)的思維過程。作為實(shí)踐性課程，建筑概預(yù)算課程的知識(shí)內(nèi)容與學(xué)生日后的造價(jià)工作有著直接的聯(lián)系。傳統(tǒng)的知識(shí)介紹加習(xí)題講解的模式，不能讓學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，不能滿足新工科提出的培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求。因此，本課程采用項(xiàng)目式教學(xué)法，即給學(xué)生一個(gè)完整的建筑項(xiàng)目施工圖，以真實(shí)具體的工程項(xiàng)目為主線，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己負(fù)責(zé)項(xiàng)目的整個(gè)工程量計(jì)算和造價(jià)確定。邏輯維包括目標(biāo)確定、知識(shí)講解、綜合計(jì)算、結(jié)果復(fù)核、評(píng)價(jià)考核。將期末考核轉(zhuǎn)變成過程考核，能夠更加客觀地反映學(xué)生真正的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)效果，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
3.教法維
知識(shí)維是指處理問題所需要具備的知識(shí)與技能。對(duì)于課程教學(xué)來講，知識(shí)維可以調(diào)整為教法維。所謂教法維是以促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握以及提高學(xué)生的具體工程應(yīng)用能力為目的而采用的不同教學(xué)方法。傳統(tǒng)的板書和多媒體教學(xué)方式不能將建筑各個(gè)構(gòu)件的真實(shí)特征展示給學(xué)生，而且教師講授、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)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(zhuǎn)課堂、協(xié)作學(xué)習(xí)、討論教學(xué)、VR仿真、移動(dòng)學(xué)習(xí)等新型教學(xué)模式應(yīng)用于課堂教學(xué)。通過仿真技術(shù)提高學(xué)生對(duì)建筑工程各個(gè)構(gòu)件的理解；通過協(xié)作學(xué)習(xí)與討論教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力；通過翻轉(zhuǎn)課堂和移動(dòng)學(xué)習(xí)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。
三、以鋼筋工程計(jì)量為例的教學(xué)改革實(shí)踐
鋼筋工程計(jì)量的知識(shí)是建筑概預(yù)算課程的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感到最為復(fù)雜難懂的一章。本文從時(shí)間維上選取鋼筋工程計(jì)量，分別從邏輯維和教法維兩個(gè)維度進(jìn)行實(shí)踐探索。
（一）邏輯維的教學(xué)改革實(shí)踐
本課程開展項(xiàng)目式教學(xué)，按照邏輯維目標(biāo)確定、知識(shí)講解、綜合計(jì)算、結(jié)果復(fù)核、評(píng)價(jià)考核的順序來確定教學(xué)板塊的主要內(nèi)容，具體如下表所示。目標(biāo)確定為鋼筋工程的識(shí)圖與計(jì)量，具體來講指基礎(chǔ)、柱、梁、板、樓梯鋼筋工程的識(shí)圖與計(jì)量。知識(shí)點(diǎn)講解包括鋼筋平法識(shí)圖和鋼筋工程量計(jì)算規(guī)則兩個(gè)部分，其中鋼筋平法識(shí)圖包括鋼筋分類、保護(hù)層厚度、錨固形式、鋼筋接頭、平法標(biāo)注含義等，鋼筋工程量計(jì)算規(guī)則是指根據(jù)平法圖例來進(jìn)行各類鋼筋長(zhǎng)度計(jì)算及重量換算的規(guī)則。綜合計(jì)算是以“××社區(qū)物管中心”的真實(shí)項(xiàng)目施工圖圖紙為例，計(jì)算該工程基礎(chǔ)、柱、梁、板、樓梯鋼筋工程量，具體內(nèi)容包括圖紙識(shí)讀、構(gòu)件分析、工程量計(jì)算。結(jié)果復(fù)核即對(duì)計(jì)算出的工程量進(jìn)行復(fù)核，采用工程中甲乙雙方進(jìn)行對(duì)量的模式，由學(xué)生扮演甲方和乙方進(jìn)行相互對(duì)量，并給出最終的結(jié)果，探討對(duì)量中發(fā)現(xiàn)的問題及其處理方法。評(píng)價(jià)考核是指教師在某個(gè)教學(xué)板塊完成后對(duì)學(xué)生表現(xiàn)的及時(shí)反饋，根據(jù)學(xué)生的過程表現(xiàn)和工程量計(jì)算結(jié)果對(duì)學(xué)生該板塊學(xué)習(xí)情況進(jìn)行打分。
（二）教法維的教學(xué)改革實(shí)踐
1.VR仿真
VR仿真技術(shù)結(jié)合虛擬集成系統(tǒng)及三維仿真技術(shù)，將傳統(tǒng)建筑圖紙中的二維節(jié)點(diǎn)構(gòu)造轉(zhuǎn)變成立體的可透視、可旋轉(zhuǎn)、可拆分的三維模型，分別顯示出該框架梁的上部通長(zhǎng)鋼筋、下部通長(zhǎng)鋼筋、支座負(fù)筋、箍筋的長(zhǎng)度和根數(shù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與三維可視化工程的結(jié)合。
2.翻轉(zhuǎn)課堂
所謂翻轉(zhuǎn)課堂，是把基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)移到課堂之外，把課堂時(shí)間用來促進(jìn)概念理解和問題解決并進(jìn)行討論學(xué)習(xí)，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)掌握的深化。翻轉(zhuǎn)課堂的主角是學(xué)生，要注重提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與度。教師在上次課結(jié)束前布置課后任務(wù)，將梁鋼筋平法材料發(fā)放給學(xué)生進(jìn)行課后學(xué)習(xí)，并告訴學(xué)生下次課的學(xué)習(xí)任務(wù)是認(rèn)識(shí)梁鋼筋的平法標(biāo)注。學(xué)生在課后學(xué)習(xí)鋼筋平法的相關(guān)知識(shí)。下次上課時(shí)，隨機(jī)抽查一組學(xué)生來對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行匯報(bào)，隨后以圖紙工程為例進(jìn)行梁的識(shí)圖訓(xùn)練，讓學(xué)生獨(dú)立分析圖紙中的梁構(gòu)件。在此過程中，注重教師與學(xué)生之間的溝通交流，對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)及時(shí)進(jìn)行反饋和評(píng)價(jià)，增加師生互動(dòng)。
3.協(xié)作學(xué)習(xí)
在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，每個(gè)學(xué)生是一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體，但是學(xué)生畢業(yè)走向工作崗位后，每個(gè)員工就是一個(gè)團(tuán)隊(duì)中的成員，所以教師在課堂教學(xué)中要鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。任課教師可在學(xué)期之初將教學(xué)班上的學(xué)生按照4~5人一組的原則進(jìn)行分組，其中，奇數(shù)組的學(xué)生扮演甲方的角色，偶數(shù)組的學(xué)生扮演乙方的角色。以梁鋼筋工程計(jì)量為例，由于圖紙上梁的根數(shù)很多，因此可由組內(nèi)學(xué)生在課后進(jìn)行分工協(xié)作，共同完成圖紙上所有鋼筋工程量的計(jì)算。在計(jì)算過程中，組內(nèi)學(xué)生一起發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，不僅讓學(xué)生完成了作業(yè)任務(wù)，同時(shí)提升了其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
4.討論教學(xué)
討論教學(xué)是一種基于任務(wù)導(dǎo)向的學(xué)生相互之間討論糾錯(cuò)的教學(xué)模式。與一般討論課不同，鋼筋計(jì)量這個(gè)內(nèi)容具有作業(yè)量大、學(xué)生錯(cuò)誤重復(fù)率高、學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn)集中等特點(diǎn)。在梁鋼筋作業(yè)完成后，教師組織學(xué)生在課堂上由扮演甲方和乙方的兩組學(xué)生對(duì)兩根梁的全部鋼筋進(jìn)行工程量的核對(duì)，發(fā)現(xiàn)問題可以隨時(shí)向老師提問，教師及時(shí)進(jìn)行回應(yīng)。學(xué)生討論結(jié)束后進(jìn)行分組匯報(bào)，給出最終的計(jì)算結(jié)果，并闡述在對(duì)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(xué)，可以讓學(xué)生更加透徹地了解在鋼筋計(jì)算中容易出現(xiàn)的問題，并且熟悉工作后會(huì)遇到的甲乙雙方對(duì)量的工作。
5.移動(dòng)學(xué)習(xí)
移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種通過移動(dòng)終端即時(shí)學(xué)習(xí)的新型學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)之前，通過慕課短視頻的學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)興趣，對(duì)板塊知識(shí)體系建立初步認(rèn)識(shí)；通過答題APP積分，提高課后復(fù)習(xí)的主動(dòng)性及學(xué)習(xí)的趣味性。移動(dòng)學(xué)習(xí)具有能夠充分利用碎片化時(shí)間、獲得愉快的學(xué)習(xí)體驗(yàn)、通過實(shí)時(shí)反饋加深認(rèn)知等特點(diǎn)。
四、結(jié)論
隨著新工科建設(shè)理念的提出，建筑概預(yù)算課程必然會(huì)面臨教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面的變革。本文基于新工科人才培養(yǎng)要求，依據(jù)霍爾三維結(jié)構(gòu)從時(shí)間維、邏輯維、教法維三個(gè)維度建立課程優(yōu)化改革體系，論述了三個(gè)維度之間的關(guān)系，并進(jìn)一步提出相應(yīng)的改革方法。根據(jù)課堂效果和學(xué)生反饋，邏輯維和教法維的改革，有助于學(xué)生提高對(duì)計(jì)量計(jì)價(jià)知識(shí)的理解運(yùn)用能力，是新工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)中課程教學(xué)優(yōu)化的有效方式。
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作者：王舒琪 倪燕翎 黃歌 單位：湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工商管理學(xué)院
