信息化背景下《建筑构造与识图》课程教学模式创新的研究与实践

于泉伟

【摘 要】针对当前高职院校学生的特点，通过“做中教、做中学、玩中学”的职教理念，将SPOC、BIM以及VR等信息化手段应用于《建筑构造与识图》课程的课前、课中、课后三大环节， 实现由“教师为主体”向“学生为主体”的教学模式改革。

【关键词】信息化；课程；教学模式

中图分类号： G434 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）19-0175-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.078

0 前言

《建筑构造与识图》这门课是实践性很强的土建大类专业基础课程，不能轻视它的重要性。因为《建筑构造与识图》这门课里面建筑构造内容和建筑图纸的空间想象要求较大，使得非常多的教师都将其视为难点。《建筑构造与识图》这门课之所以能够成为建筑专业教学课程的难题，不仅是因为教师的教学方法太过于传统，而且学生们对这些晦涩难懂的图纸提不起学习的兴趣。学生在对《建筑构造与识图》这门课进行学习的过程中，他们既要对建筑的各个组成部分的构造知识点进行学习，而且他们还要对相关构造的建筑的图纸进行识读。单单建筑施工图纸就让第一次接触建筑图纸的学生们感觉到不知所措，而且这门课程对建筑图纸的要求非常高，以至于同学们很难对其产生学习兴趣。因此，将信息化手段运用到这门课的教学当中是迫在眉睫的。那么信息化背景下，将如何创新《建筑构造与识图》这门课的教学模式是需要仔细思考和研究的。本文通过课程教学过程当中的经验，总结实践中存在的问题，从教学内容，方法和手段等方面进行信息化教学改革。实现让学生更自主的投入学习，把老师的问题转化为学生的问题。通过更新教学理念、创新教学方法，帮助学生读懂图纸、降低学习难度、增强学习兴趣，从而提高教学效率、培养优质的建筑人才。

1 信息化背景下《建筑构造与识图》课程教学模式创新

《建筑构造与识图》课程的教学改革，核心问题其实是实践教学，近几年来，我借鉴学习了其他课程教学改革的成功经验之后，针对信息化带给教学的新形势，总结并思考高职院校课程教学改革方法之后，将建筑构造作为主体，把一系列的信息化教学手段作为技术手段，实现了由“教师为主体”向“学生为主体”的教学模式的改革。

针对当前高职院校学生的特点，通过“做中教、做中学、玩中学”的职教理念，将一系列的信息化手段应用于课前、课中、课后三大环节。课前，由课题团队成员一起建设的SPOC引导学生对知识点进行自学。课中，利用BIM信息化手段创新教学的模式，利用BIM技术创建多角度多维度的空间的教学的体系，建立基于信息化的空间实训平台；将现实中的实体工程、仿真软件等方式呈现构造知识；以实体的构件模型和学校已建建筑物图书馆为载体构建体验课堂；把教学过程和生产过程实时互动的远程现场教学构建真实情境式课堂；以VR虚拟现实技术进行真实建筑构造场景的交互体验。将VR技术引入教学中，同学们跟随老师的指导，观看本校图书馆的三维模型，并通过VR虚拟现实技术，带领学生逐层观察图书馆建筑构造并学习各个构件。学生可以从首层开始，学习整个建筑实体中的建筑构件的几何形状和构造做法等基本知识。课后，学生再次通过SPOC巩固知识点，并完成课后测验。并去图书馆现场再一次学习建筑构件。

2 《建筑构造与识图》课程SPOC（Small Private Online Course小规模限制性在线课程）的建设

高职院校传统的教学模式由于习惯了采取课程教学的模式，以至于当前的高职教育缺少了本该有的主体交互性，在这个教学过程当中，一般教师处于主导性的地位，教学的过程主要是依靠教师主讲或者设置了少量的提问环节，学生被动的接收知识，进行深入的探讨以及对知识点的理解的钻研机会很少。将SPOC（Small Private Online Course小规模限制性在线课程）应用在高职教育当中之后，它的典型特征变成了均衡型的教师和学生的交互式教学，教师和学生交互的次数与时间变多。除了课堂教学的师生之间的互动外，SPOC模式还使高校教学课堂延伸到了SPOC平台，在SPOC平台上，课前学生可根据发布的视频和PPT等教学资料包提前完成相关预习，同时他们可以在线上向老师提问以及交流；课后学生可以根据课上的学习之后继续在SPOC平台上开展线下交流、讨论和提问，这样，和单一的课堂教学相比，教师和学生交互的次数与时间变多。同时，教师和学生交流的深度和广度得到拓展。运用SPOC教学，老师可以将相关学科的基本知识发布到SPOC平台让学生自主完成学习，学习完成之后可以完成测试和考核，这样老师就可以在课堂上有针对性的集中讲解，并开展讨论、分组讨论、重难点的讲解等深度的互动与交流，教师和学生质检交互的广度和深度得以进一步拓展。

在教育信息化的大背景之下，基于“开放共享”的执教理念的精品开放课程的迅速发展起来。SPOC采用的是混合式教学，实现了慕课和传统的课堂教学之间的结合，有效地弥补了慕课的短板。本人结合了高职院校的教育特点，建立适用于本校学生的《建筑构造与识图》课程SPOC，重點在于培养学生们的自学能力，激发了学生的学习兴趣，培养他们的创新意识和创造能力。

建设的《建筑构造与识图》SPOC课程资源包主要包含有：纸质的校本教材、课程标准、教学计划、教案、PPT、教学视频和音频、虚拟体验等数字资源，在教学内容的组织上采用的是角色的知识路径的重构，以学生的学习能力为依据，个性化的推送资源，满足他们的个性化学习需求。将课堂教学扩展至课前和课后。让学生随时随地的进行小知识点的学习，并将日常看到的建筑构造主动的上传至平台中进行提问、讨论和学习。

3 基于BIM技术深化《建筑构造与识图》课堂教学内容与教学手段的创新研究

BIM 技术在课堂教学上的引入，使学生能够通过观察建筑的BIM模型，来充分的了解建筑物中的所有构造的节点，并能对这些构造节点的做法和尺寸等知识点都进行非常直观生动的展示，以至于能够更加全面的理解并掌握这些构造知识，极大的提升了教学效果。

在课前准备阶段，本文选自本校图书馆建筑图纸建立三维BIM模型，授课过程当中利用BIM模型向学生多方位的展示图书馆内部的各个构件，使得学生对建筑施工图中的各个构件更加生动的掌握。

课中，首先教师利用Revit软件的漫游功能，带领学生利用BIM技术建立的三维模型的图书馆中漫游，学生可以自由穿梭，加深对构件的印象。授课过程中，利用BIM三维建筑信息模型给学生讲解建筑的基本构件，如基础、墙和柱、楼层和地层、楼梯、屋顶、门窗以及变形缝等，利用Revit视图中的选择框命令从三维信息建筑模型中选择一个构件进行三维展示、讲解和识读，学生可以利用观察、测量、剖切等手段，认识各类建筑构件。

课后，学生可以到达学校的图书馆进行实地考察，模型中的构件在真实的建筑中的位置、尺寸以及连接方式，加深知识点的掌握，并完成建筑图纸的识读。

4 基于VR虚拟现实技术应用于《建筑构造与识图》课程的研究

BIM 和VR的关系：BIM建筑信息模型为虚拟现实提供了和实际的工程项目一致的完整并且精确的模型，VR虚拟现实技术是让学生可以在那个模型环境里面漫游。BIM和VR 技术，可以通过计算机图形学对现实世界近似真实的三维表达，将传统的二维图纸转化为直观的三维模型。

本人将VR虚拟现实技术引入《建筑构造与识图》的教学中，将虚拟的空间建筑模型帮助识图的识读，依据不同建筑的，建立框架结构和剪力墙结构的模型，帮助学生识图读图。通过VR虚拟现实技术的引入，同学们在课堂中身处真实建筑中的感觉，改变了传统二维教学，让建筑识图的教学更加生动直观。

5 结论与展望

本文针对当前高职院校学生的特点，通过“做中教、做中学、玩中学”的教学理念，将一系列信息化手段應用于课前、课中、课后三大环节。课前，由课题团队成员一起建设的SPOC引导学生对知识点进行自学。课中，利用BIM信息化技术以及VR虚拟现实技术创新教学模式，课后，学生再次通过SPOC巩固知识点，并完成课后测验。通过教学改革，通过这一系列的信息化手段降低了教师教学的难度、增强了学生们的学习兴趣，提高了教学的质量，为企业和社会培育出更加优质的建筑人才。

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