基于VR虚拟现实的《安装工程预算》教学方法

石亚麋+钟声

618000 四川建筑职业技术学院 四川德阳

【摘 要】在《安装工程预算》学习过程中，学生普遍存在的问题为不会识读图纸；不能将图纸构造出对应的三维空间模型；不能灵活应用专业知识。本文对《安装工程预算》的常规教学方法进行了分析，提出了通过基于BIM（Building Information Modeling）软件安装工程算量的VR（Virtual Reality）虚拟现实的方式进行教学，吸引学生的学习兴趣和促进自主学习，从而提升学生的实践动手能力和专业技能。

【关键词】安装工程预算；虚拟现实；BIM；教学方法

《安装工程预算》属于高职建筑工程专业的核心专业课程，需要学生熟练掌握。《安装工程预算》具有专业性强，涵盖内容丰富，涉及的学科知识多等特点；课程特点要求学生注重培养理论联系实际的能力和实践能力，但是传统的教学模式很难让学生熟练的掌握该课程的专业知识。从目前高职工程造价专业学生对该课程的掌握程度看，主要存在所学知识太孤立，无法将各学科知识进行联系，不能灵活应用专业知识等问题。面对日益激烈的大学生就业市场，现实要求高职院校培养的学生具有极强的理论联系实际能力和实践能力。因此，需要对目前常规的《安装工程预算》课程教学方法进行改革，达到学生在实际动手过程中获取知识，增强自主学习的能力。

一、课程特点

《安装工程预算》课程是工程造价专业的核心课程，具有专业性强；涵盖内容丰富，涉及的学科知识多、系统性强等特点。作为专业课程，其专业性不言而喻，该课程一般安排在学生大二或是大三阶段，主要原因是课程具有连贯性，学生只有在系统的学习了相关专业知识以后，才能了解其中要点。如该课程最基础的识图问题，以四川建筑职业技术学院为例，在前期课程中，安排了管道工程识图与施工工艺、工程识图实务；其次，该课程不仅仅包括电气设备、管道安装工程等的安装预算，而且还包括各种基础建设项目的预算，以及预算相关的基础课程。同时，该课程还是一门实践性比较强的课程，要求学生多动手、勤动手、多和实际联系，同时也要求教师能够及时进行课程内容的更新，培养出符合社会岗位需要的优秀人才[1]。

二、存在问题

《安装工程预算》课程具有很强的社会实践性，因此需要教师在教学的时候能够及时更新教学理念，注重与社会的结合。虽然经过多年的改革，该课程取得了不错的成绩，培养出了大量符合社会的应用型人才。但是在该课程的教学过程中，教师和学生身上都反映出一些问题。

受传统本科教育模式的影响，一些老师仍然将理论教学作为教学重点，教学过程单一，枯燥乏味。理论知识具有一定的抽象性，实物图片又具有不可触摸型，对学生不会产生本质的触动，从而造成课堂上学生懒惰，无法认真学习[2]。其次，一些老师没有结合课程实践特点让学生进行自主性学习，忽视学生动手实践能力的培养。最后，学生学习时理解不深入、忽视课程之间的联系，孤立的学习课程，所学知识片面，导致前期基础课程不能应用到后期的专业课程。再者，教学中学生普遍反映不会识图的问题，具体表现在缺乏空间想象，不能将图纸信息构造出对应的三维空间模型。《安装工程预算》课程特点决定了其培养重点是学生的实践操作能力，过于重视理论必然会影响学生的实践学习积极性。

三、对策

针对《安装工程预算》课程特点，采用理论教学和实践动手相结合的模式进行教学。安装工程预算时，最基础的就是识图，把图看懂，看透。不少学生反映看不懂图，归根结底就是识图没步骤、没方法；其次安裝工程施工图中不少是平面图，特别是电气设备安装工程，并没有反映设备空间方向管线的“系统图”，因此不少学生看图时，很难把图转换成其对应的三维空间模型，只能是孤立的“平面图”。学生能看懂图，最好的解决方法是将图纸结合实际的实物模型进行对照学习，如在给排水工程中管道的走向、管道的变径、各种型号的支架、附件等，通过实物模型，结合理论知识，能够更好的提高学生的理解能力，学生的接受度以及教学质量。但是，一般高职院校中，存在的实物模型有，但不可能囊括所有图纸的实物模型。归于科学技术的发展，BIM建模软件应运而生；同时，将BIM所建模型导入VR（Virtual Reality）虚拟现实设备，对所建模型进行三维动态视景和实体行为仿真，学生经由传感设备，通过看、听、触等方式进行体验和交互，产生身临其境的效果，让学生进行切实的实景体检。

教师进行教学设计准备时，首先是课堂理论知识学习的设计，其次进行BIM模型建立，最后将所建立的模型导入VR设备进行仿真。而对于学生的学习，其顺序则恰恰相反。在进行教学时，学生首先通过VR虚拟现实进行实景体验，了解模型的概况，学习各个构建基本信息；其次再进行传统的课堂理论学习；最后学生自主进行BIM模型建立。

虚拟现实以现实场景为基础，学生经由传感设备，通过看、听、触等方式进行体验和交互，让学生在有限条件下进入逼真的模拟场景中体验，相较于图片教学或教具展示，该方法更具有现场感强的优势。其次，虚拟现实多感知性特点，使其具有趣味性、娱乐性的特点。首先进行VR虚拟现实体验，能改变平面教学中的不足，增强教学中的感知度，能够更好的激发学生的自主学习兴趣，为后续学习做好铺垫[3]。

课堂理论知识的学习。在VR虚拟现实的吸引下，将相关的理论知识进行讲授。传统课堂理论教学，重在理论知识的学习。学生学习了解安装工程施工图组成部分，如何有方法、有步骤的进行图纸的识读；各分部分项工程内容的组成；分部分项工程工程量计算规则。借助VR虚拟现实，侧重学习安装工程各部分的计算规则。

最后，鼓励学生自主动手进行BIM模型的建立，通过模型的建立，能够更好的理解图纸信息以及各个关键知识点。再者，随着社会的不断进步，越来越多的单位都采用软件进行算量。学生掌握模型的建立，为后续工作打下基础。进行BIM模型建立时，对于各个构件之间如何连接，比如给排水工程组成部分，需要清楚管道系统如何与设备管件进行连接[4]。这部分教学观察校内实训基地给排水工程部分。通过实训基地的学习，让学生学会举一反三。学生在进行最后的BIM模型建立时，实际上是将图纸上的信息通过软件转换为能够反映三维空间信息的立体模型。

四、实例

以四川建筑职业技术学院为例，在进行《安装工程预算》教学时，学校开放实训室，鼓励校内学生进行VR虚拟现实体验。通过VR虚拟现实，对《安装工程预算》各个构建模块有了初步的认识。同时学校设置了两处关于给排水工程和照明工程的实物模型，学生可以切身感受管道等如何进行连接。对于安装造价和普通造价班的学生，分别在大二、大三时期安排该门课程。学习时，该课程安排了56个理论教学课时以及20个实训课时。前56个课程进行课堂上的理论知识讲授，期间仍可以结合VR虚拟现实体验以及小实例进行讲解，提高教学效果。56个理论教学课时完结之后，紧接着是两周的实训。学生选择规模适中的图纸进行手工算量和计价，练习基本手算功力。在完成上述课程之后，学校还会安排BIM相关课程，让学生掌握如何进行模型的建立，如何通过软件完成工程量的计算和计价，训练学生基本操作技能和解决实际问题的综合职业技能，切实提高学生的专业技能和综合素质。

五、结束语

在《安装工程预算》课程中引入VR虚拟现实，可以提高教学环境；使得教育不受时空限制；学生可以进行更多的交互。结合VR虚拟环境进行传统的课本知识学习，可以更大的激发学生的学习兴趣。其次，结合BIM建模软件的VR虚拟现实，一方面可以提高学生学习的积极性和主动性，另一方面还可以提高学生的实践动手能力，从而实现良好的教学效果。

参考文献：

[1] 李东霞，姚署霖.高职院校《安装工程预算》课程教学改革研究[J].知识经济，2016，（10）：124-125.

[2]杨静.关于《安装工程预算》教学的一些探讨[J].科技与创新，2017，（3）：134.

[3]夏嘉余.军校教育中虚拟现实培训法研究[J].时代教育（教育教学版），2012，（23）：141.

[4]陈跃余.浅谈《建筑安装工程预算》课程教学探索[J].城市建设理论研究（电子版），2014，4（22）.

作者简介：

石亚麋（1987.1～ ），女，汉族，四川绵竹人，学历：硕士，职称：助教，研究方向：安装工程预算，单位：四川建筑职业技术学院工程管理系。