《房屋建筑構(gòu)造》課程信息化建設(shè)實(shí)踐

黃曉鑾，柯燁珍，何福云，黎文娥

（福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 南平 353000）

1 課程信息化建設(shè)的意義

對于《房屋建筑構(gòu)造》這門課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師課堂講授，學(xué)生被動(dòng)地接受，采用的教學(xué)媒介多是黑板、PPT、粉筆等，導(dǎo)致學(xué)生的興趣度不高、吸收度差等現(xiàn)象。而隨著微課、MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂等在線開放平臺的設(shè)立，為各大高職院校課程信息化建設(shè)提供了新思路。信息化建設(shè)是基于MOOC等在線開放平臺，將課內(nèi)的知識延伸到課外，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，以各項(xiàng)工作任務(wù)作為主線，摒棄了以往純粹的理論講授，加以替代的是多樣化的信息化的教學(xué)手段，使得枯燥的知識變得生動(dòng)、具體，實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)模式。同時(shí)，還可以應(yīng)用數(shù)據(jù)分析幫助教師分析統(tǒng)計(jì)學(xué)生在各類授課平臺學(xué)習(xí)的情況，如：學(xué)習(xí)播客視頻的次數(shù)及時(shí)長、參與課程討論的情況、提交課程作業(yè)的情況等，有針對性地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。因此，《房屋建筑構(gòu)造》課程的信息化建設(shè)已經(jīng)成為教學(xué)改革的主要內(nèi)容，是必然趨勢。

2 課程信息化的建設(shè)與實(shí)施

2.1 設(shè)置房屋建筑構(gòu)造課程信息化改革

第一，利用在線精品開放課程平臺建立《房屋建筑構(gòu)造》課程信息資源庫，達(dá)到資源共享。

在現(xiàn)信息化時(shí)代，建立《房屋建筑構(gòu)造》課程信息資源庫達(dá)到資源共享是必然趨勢。教師們可以利用在線精品開放課程平臺建立《房屋建筑構(gòu)造》課程信息資源庫。例如上課的課件、預(yù)習(xí)的內(nèi)容、每節(jié)課的作業(yè)、習(xí)題庫、測試等等。學(xué)生們可以通過自己的賬號密碼進(jìn)行登入，完成教師們布置的課前、課中、課后的任務(wù)，留言自己的疑問。同時(shí)，教師可以在在線精品開放課程平臺上傳自己錄制的課程視頻，以便教學(xué)和學(xué)生們查看學(xué)習(xí)，及時(shí)補(bǔ)缺補(bǔ)漏。除此之外，教師們還可以利用在線精品開放課程平臺隨時(shí)隨地批改作業(yè)，統(tǒng)計(jì)成績，及時(shí)回復(fù)學(xué)生問題，了解學(xué)生們學(xué)習(xí)情況，便于進(jìn)行溝通；教師們可以在在線精品開放課程平臺互相交流，及時(shí)更新相關(guān)的內(nèi)容，使資源庫更加豐富。

第二，利用信息化教學(xué)手段，建立房屋建筑構(gòu)造課程信息化課堂，再現(xiàn)房屋構(gòu)造場景。

在教學(xué)信息化課堂中，教師上課前利用數(shù)字化校園信息平臺CRP進(jìn)行點(diǎn)名簽到，然后根據(jù)課程內(nèi)容選擇信息化教學(xué)手段，如虛擬仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，再現(xiàn)房屋構(gòu)造場景，幫助學(xué)生理解專業(yè)知識。《房屋建筑構(gòu)造》課程主要介紹房屋建筑的構(gòu)造做法，包含了房屋建筑地面以下的基礎(chǔ)、地面以上的墻體、樓板、屋頂、樓梯等等。這些構(gòu)造的做法以傳統(tǒng)方式教學(xué)，很難幫助學(xué)生們理解知識點(diǎn)。如果利用信息化教學(xué)手段，例如虛擬仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅能很好地展現(xiàn)整個(gè)構(gòu)造做法的場景，同時(shí)能夠調(diào)節(jié)上課氣氛，使學(xué)生們上課更加活躍。所以，在一節(jié)課45 min內(nèi)，教師們在信息化教學(xué)課堂利用信息化手段把知識變得更加生動(dòng)有趣，幫助學(xué)生更好地理解知識，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，也使教師們教學(xué)更加輕松。

第三，利用教務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)開展《房屋建筑構(gòu)造》課程信息化教學(xué)評價(jià)。

教學(xué)評價(jià)是體現(xiàn)學(xué)習(xí)過程的最好手段。學(xué)生和教師們可以利用教務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行期中和期末教學(xué)評價(jià)，這樣有助于管理層及時(shí)了解教師們的授課進(jìn)度和授課質(zhì)量，也可以及時(shí)掌握學(xué)生們學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而采取一定措施改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)知識。同時(shí)，教師們也可以通過這種反饋的方式了解到學(xué)生們對學(xué)習(xí)的需求，并及時(shí)地改進(jìn)教學(xué)方式，有助于教學(xué)。

房屋建筑構(gòu)造課程信息化改革方法還有很多，以上主要介紹在線精品開放課程平臺建立資源共享和利用信息化手段建立信息化課堂兩方面具體做法。

2.2 在線開放學(xué)習(xí)平臺

在線開放學(xué)習(xí)平臺是基于“學(xué)科教學(xué)”為單元，依靠知識體系作為結(jié)構(gòu)長久的滾動(dòng)建設(shè)教程，同時(shí)保證了學(xué)科資源實(shí)現(xiàn)累積與共享、教學(xué)過程的追蹤統(tǒng)計(jì)以及有助于教學(xué)評價(jià)的展開實(shí)施。本課程數(shù)字化資源建設(shè)采用學(xué)院的精品在線開放課程平臺，該課程網(wǎng)絡(luò)平臺為教師提供了強(qiáng)大的在線備課工具和施教環(huán)境，以及充分的師生互動(dòng)功能，極大的擴(kuò)寬了課程教學(xué)空間[1]?！斗课萁ㄖ?gòu)造》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)依托于該平臺，教學(xué)模塊主要由以下幾部分組成：課程簡介、課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)資源、播客視頻、演示動(dòng)畫、試卷作業(yè)、課程討論區(qū)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容等。該課程教學(xué)模塊的界面簡潔明了，方便教師通過該平臺設(shè)計(jì)教學(xué)模塊并對其進(jìn)行有規(guī)劃地模塊化管理，也便于學(xué)生課前預(yù)習(xí)激發(fā)求知欲望、課后鞏固強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。

課前，教師將制作好的多媒體課件、微課視頻以及學(xué)習(xí)要點(diǎn)，上傳到《房屋建筑構(gòu)造》精品在線開放課程平臺，且在平臺發(fā)布提前預(yù)習(xí)通知。學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間登入平臺帶著學(xué)習(xí)任務(wù)觀看微課和課件，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力和接受能力，自由安排時(shí)間，并完成預(yù)習(xí)作業(yè)，還可以進(jìn)入課程討論區(qū)發(fā)布有疑惑的問題以及自己的觀點(diǎn)。課后，教師上傳課程作業(yè)、任務(wù)小結(jié)，其中課程作業(yè)主要是本任務(wù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識，主要以填空題、選擇題、判斷題和識圖題為主，進(jìn)而達(dá)到鞏固知識，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果，同時(shí)，還在課程討論區(qū)發(fā)布一些具有可操作、簡單的任務(wù)，如：防水防潮的要求、墻體保溫構(gòu)造要求，讓學(xué)生參與討論，翻閱資料，完成項(xiàng)目任務(wù)[2]。學(xué)生通過課堂的信息化學(xué)習(xí)，課后登入課程平臺進(jìn)行復(fù)習(xí)、查看當(dāng)天課程的任務(wù)小結(jié)并完成課程作業(yè)或進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，觀看教學(xué)視頻，自主學(xué)習(xí)教學(xué)動(dòng)畫；對于教師在課程討論區(qū)設(shè)置的問題，學(xué)生按照提前設(shè)置分組進(jìn)行有組織、有秩序地互動(dòng)學(xué)習(xí)發(fā)表自己的觀點(diǎn)，也可以在討論區(qū)提出新的問題，然后其他同學(xué)自主選擇回復(fù)。

通過精品在線開放課程平臺的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對于課程任務(wù)的理論知識點(diǎn)和實(shí)踐教學(xué)案例有了進(jìn)一步的深刻理解，有利于對整個(gè)課程內(nèi)容系統(tǒng)的梳理。同時(shí)，教師可以對學(xué)生在網(wǎng)站上提出的各種問題進(jìn)行歸納總結(jié)，進(jìn)而使得本課程的內(nèi)容得到升華，加強(qiáng)了學(xué)生對于相關(guān)問題的理解和掌握。這樣，方便于學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)換為實(shí)踐，有助于提高實(shí)踐問題的解決。

2.3 信息化教學(xué)手段

《房屋建筑構(gòu)造》在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，由于學(xué)生缺乏現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，許多節(jié)點(diǎn)構(gòu)造抽象難懂。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息化教學(xué)手段眾多，文章列舉三種典型的信息化教學(xué)手段應(yīng)對《房屋建筑構(gòu)造》在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中抽象難懂的難題。

（1）BIM模型信息化教學(xué)手段。在授課過程中對于抽象復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造建立BIM模型，三維立體構(gòu)造更加直觀真實(shí)。建立模型信息主要采用廣聯(lián)達(dá)GCL、廣聯(lián)達(dá)GTJ、REVIT等軟件[3]。對于構(gòu)造相對簡單的節(jié)點(diǎn)可采用廣聯(lián)達(dá)GCL軟件，比如加腋梁、構(gòu)造柱、過梁等模型繪制。廣聯(lián)達(dá)GCL軟件最大特點(diǎn)是：模型繪制簡單，大大降低教師的備課工作量。任課教師可為教學(xué)專門建立一個(gè)房屋建筑構(gòu)造BIM模型，在這個(gè)模型當(dāng)中按設(shè)計(jì)規(guī)范要求加入典型節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，在大場景當(dāng)中更有利于學(xué)生理解掌握。構(gòu)造節(jié)中如果有需要呈現(xiàn)三維鋼筋視圖，可以運(yùn)用廣聯(lián)達(dá)GTJ軟件，比如構(gòu)件搭接處鋼筋，此處鋼筋的布置規(guī)范要求眾多，鋼筋密集，即使是現(xiàn)場圖片甚至施工現(xiàn)場也無法看清楚鋼筋的布置。廣聯(lián)達(dá)GTJ軟件可將建立好的鋼筋節(jié)點(diǎn)進(jìn)行縮放觀察鋼筋的布置，并可調(diào)取鋼筋的搭接、錨固、抗震等規(guī)范。對于要求營造整個(gè)房屋建筑的空間結(jié)構(gòu)，更加真實(shí)立體可采用REVIT軟件。REVIT軟件建立的模型色彩真實(shí)細(xì)膩、結(jié)構(gòu)更加細(xì)致，可以漫游，有助于對整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行把握。缺點(diǎn)就是模型繪制過程稍復(fù)雜，稍費(fèi)時(shí)間，對任課教師綜合素質(zhì)要求高。任課教師可根據(jù)課程具體需求，選擇即方便又能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的方式建立BIM模型。

（2）虛擬仿真信息化教學(xué)手段。虛擬仿真針對房屋建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)容進(jìn)行3D數(shù)字內(nèi)容的模擬開發(fā)，并借助3D虛擬環(huán)境或3D立體顯示房屋建筑構(gòu)造真實(shí)的施工環(huán)境，條件和流程，使教師和學(xué)生能夠獲得真實(shí)世界中相同或者相近的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，達(dá)到替代或者部分替代學(xué)習(xí)效果的作用。

虛擬仿真具有強(qiáng)大的處理功能和高度智能化，在三維識圖的同時(shí)，讓學(xué)生能夠動(dòng)態(tài)觀察構(gòu)造節(jié)點(diǎn)三維創(chuàng)建的過程，也就是施工工藝過程，建立空間幾何形體的整體概念，加深對構(gòu)造的理解。也可以真實(shí)表現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部細(xì)節(jié)，點(diǎn)擊結(jié)構(gòu)圖構(gòu)件可以清晰看到內(nèi)部細(xì)節(jié)的構(gòu)造及參數(shù)。

（3）VR技術(shù)信息化教學(xué)手段。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR等信息化手段，有針對性的講解房屋建筑構(gòu)造教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，解答學(xué)生的疑惑，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

在房屋建筑構(gòu)造課堂上，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR，構(gòu)建建筑物內(nèi)部構(gòu)造情境[4]。首先，學(xué)生身臨其境般的沉浸式學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)建筑構(gòu)造的同時(shí)激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望和探索精神。再者，任課教師可以通過VR場景進(jìn)行構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的解讀，并發(fā)問，學(xué)生按照任發(fā)問的問題以小組為單位，實(shí)施任務(wù)作業(yè)，教師通過配套在線系統(tǒng)將各組回答情況收集評閱。VR技術(shù)信息化教學(xué)手段最大的優(yōu)點(diǎn)在于，任課教師只需要提供教學(xué)VR場景，剩下的交由學(xué)生自主探索、自主學(xué)習(xí)，一反以往灌入式學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。這也正是當(dāng)今大學(xué)生最需要，也是最欠缺的一種能力。

3 總結(jié)

房屋建筑構(gòu)造課程依托現(xiàn)代信息化技術(shù)，有效地整合以及豐富課程資源。優(yōu)化教學(xué)過程，改革教學(xué)信息化，再現(xiàn)房屋構(gòu)造場景，實(shí)現(xiàn)教師模擬在工程環(huán)境中進(jìn)行講授，創(chuàng)設(shè)以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體、智能化情景式導(dǎo)學(xué)，將學(xué)習(xí)活動(dòng)向課外充分有效延伸。房屋建筑構(gòu)造課程學(xué)習(xí)平臺的在線開放，學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)也靈活有效地掌握在自己手中。

由于教學(xué)對象的復(fù)雜性、教學(xué)過程的不確定性，教學(xué)手段的不完善等原因，導(dǎo)致房屋建筑構(gòu)造課程信息化建設(shè)依舊存在諸多問題，這就要求教師需要不斷加強(qiáng)自身專業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)修養(yǎng)，對教學(xué)設(shè)計(jì)的適用性需要不斷完善，教學(xué)過程的預(yù)設(shè)能力需要不斷提高等各方面加強(qiáng)這樣才能在信息化大背景下，將課程建設(shè)的更好。