王大磊

(山東建筑大學(xué)，山東 濟(jì)南 250101)

0 前 言

建筑業(yè)信息化，是建筑業(yè)發(fā)展的必由之路。建筑業(yè)信息化，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化為核心目標(biāo)，推動(dòng)行業(yè)數(shù)字資源利用能力和信息服務(wù)能力的提高。

市政工程，從決策階段到運(yùn)維階段，信息化服務(wù)能力發(fā)展較快。通過(guò)傾斜攝影數(shù)據(jù)建立GIS模型，可有效整合線路帶周邊信息資源，實(shí)現(xiàn)工程范圍全方位、高精度的可視化表達(dá)，為選線過(guò)程中的空間分析及線路方案決策提供技術(shù)支持。傾斜攝影數(shù)據(jù)建立的地理信息模型平面和水平誤差可滿足大比例尺地圖的精度要求[1]。信息化手段，用于現(xiàn)狀模擬及方案優(yōu)化。針對(duì)工程中的道路恢復(fù)、交通疏解、綠化工程、場(chǎng)地準(zhǔn)備、管線遷改等工程內(nèi)容，分別利用傾斜攝影、航拍及GIS技術(shù)記錄工程項(xiàng)目的現(xiàn)狀及周邊構(gòu)造物的狀態(tài)，從而完成建模及應(yīng)用模型，并開(kāi)展方案優(yōu)化及模擬工作[2]。隧道工程中，使用Civil 3D 解決方案不僅可以高精度地進(jìn)行模型搭建，而且深度結(jié)合地質(zhì)信息，大幅提升了模型的應(yīng)用價(jià)值[3]。水處理工程中，利用BIM技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)生成曲面，按地質(zhì)情況分層建立地質(zhì)模型，采用三角網(wǎng)法進(jìn)行土方量計(jì)算，準(zhǔn)確率達(dá)到97%以上[4]。

工科高校的教學(xué)改革，始終圍繞著教學(xué)服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐這一個(gè)目標(biāo)，而不斷自我革新，對(duì)專業(yè)課程進(jìn)行升級(jí)和提高，以求縮短理論教育與工程實(shí)踐要求之間的差距。市政工程估價(jià)課程，必須適應(yīng)信息化的發(fā)展趨勢(shì)，提高學(xué)生在市政工程造價(jià)管理中的數(shù)字資源利用能力和信息服務(wù)能力。

1 改革的迫切性，傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端

1.1 課時(shí)少，內(nèi)容多

《山東省市政工程消耗量定額》(SDA 1—31—2016)定義的市政工程的范圍包括：道路工程、橋涵工程、隧道工程、給水工程、排水工程、燃?xì)夤こ?、集中供熱工程、污水與生活垃圾處理工程和路燈工程。從專業(yè)劃分的角度講，內(nèi)容跨度很大，要求學(xué)生具有相對(duì)廣泛的專業(yè)基礎(chǔ)。但從培養(yǎng)方案看，學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)課程主要有建筑材料、施工技術(shù)、力學(xué)和制圖與識(shí)圖等相關(guān)課程。這些基礎(chǔ)必修課，是學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)必不可少的基礎(chǔ)課程。但是，它們無(wú)法對(duì)學(xué)習(xí)市政工程估價(jià)課程提供有效的技術(shù)支撐。換句話說(shuō)，學(xué)生對(duì)于道路等相關(guān)市政模塊的施工技術(shù)近乎空白。這種客觀現(xiàn)實(shí)，就要求本課程任課教師在講解市政工程造價(jià)管理的知識(shí)之前，要先講所有這些模塊的基礎(chǔ)知識(shí)。如果沒(méi)有這些基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生真正掌握服務(wù)于施工技術(shù)的造價(jià)管理知識(shí)是困難的。但是，本課程只有32課時(shí)，按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法，每節(jié)課45分鐘，32堂課，是無(wú)論如何也講不完的。如果按照平均課時(shí)分配來(lái)講的話，每章只有3.2課時(shí)。3.2課時(shí)對(duì)于道路工程、橋梁工程、隧道工程、污水于生活垃圾處理工程和路燈工程而言，無(wú)論如何都是不夠的。這就形成了必講內(nèi)容與課時(shí)的矛盾，這也是推動(dòng)此次課程改革的根本原因。

1.2 學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提升空間大

工程中，每道工藝、每個(gè)施工環(huán)節(jié)都有前后銜接和相互影響。對(duì)于技術(shù)知識(shí)缺乏的學(xué)生而言，標(biāo)準(zhǔn)施工流程、大量的工藝，正是他們最需要學(xué)習(xí)的。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師盡管可以使用視頻和圖片的方式，實(shí)現(xiàn)更直觀的展示和講解。但這些知識(shí)是碎片化的，對(duì)于一些枯燥的規(guī)范講解、定額說(shuō)明和計(jì)算規(guī)則，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。

1.3 課堂教學(xué)與工程實(shí)踐的要求存在差距

在市政工程領(lǐng)域，信息化技術(shù)已經(jīng)深度融合到工程實(shí)踐中。目前，從決策階段到運(yùn)維階段，信息化技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。按照目前的國(guó)家引導(dǎo)政策和行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，市政工程的信息化進(jìn)程將得到進(jìn)一步的發(fā)展。在傳統(tǒng)的授課理念中，本課程著重于教會(huì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，具備獨(dú)立的分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。但信息化能力方面，在課程中沒(méi)有涉及。這也就意味著，學(xué)生在參加工作之前，是不具備相應(yīng)的信息化工作能力的。這就要求課程進(jìn)行改革，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展要求。

2 數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)

在本門(mén)課程不增加課時(shí)的限制下，數(shù)字化的教學(xué)設(shè)計(jì)的路線是，技術(shù)進(jìn)，估價(jià)退。

所謂技術(shù)進(jìn)，就是增加技術(shù)部分在課時(shí)中的比例。施工技術(shù)上的完全展開(kāi)，是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)槟菢有枰恼n時(shí)難以滿足。施工技術(shù)部分，可以依托一個(gè)有代表性的典型工程，建立具備完整的全過(guò)程展示功能的虛擬模型。結(jié)合定額分部分項(xiàng)工程的劃分，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行分解。通過(guò)這個(gè)模型，學(xué)生掌握施工流程是怎樣的、完整的工程內(nèi)容有哪些部分、定額如何使用。

這樣的模型在建立的時(shí)候，可以不必局限于課時(shí)，務(wù)求詳細(xì)。在課堂環(huán)節(jié)，任課教師可自由把握精講與泛講的尺度。在課外環(huán)節(jié)，學(xué)生可以無(wú)限次再次觀看，這種效果相當(dāng)于成倍地增加了本課程的課時(shí)，學(xué)習(xí)效果就有了充分保障。

學(xué)生在學(xué)習(xí)市政工程估價(jià)前，已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了估價(jià)有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課，包括：工程造價(jià)管理、房屋建筑與裝飾工程估價(jià)、安裝工程估價(jià)。學(xué)生通過(guò)以上課程的學(xué)習(xí)，已經(jīng)完全掌握了造價(jià)管理的基本規(guī)律，熟悉了工程估價(jià)基本方法。雖然市政工程與房建工程、安裝工程是有巨大的差異，但是，學(xué)生已經(jīng)具備了對(duì)定額計(jì)算規(guī)則、定額解釋和清單計(jì)算規(guī)則等知識(shí)的自學(xué)能力。對(duì)于這部分知識(shí)，任課教師可揪住一些難點(diǎn)，進(jìn)行講解，而不必逐條解釋。這就是“估價(jià)退”的含義。

3 可持續(xù)發(fā)展的制約因素

3.1 缺乏激勵(lì)機(jī)制

拋開(kāi)信息化的已知的優(yōu)點(diǎn)不論，就傳統(tǒng)教學(xué)方式而言，任課教師堅(jiān)信他們能夠把學(xué)生教好。教師上課使用的PPT，更是多年教學(xué)汗水的結(jié)晶，被反復(fù)雕琢，不斷引進(jìn)新的內(nèi)容，淘汰舊的內(nèi)容。如果采用了信息化的教學(xué)改革，課堂的組織形式將會(huì)是翻天覆地的變化。配合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生接受的無(wú)比生動(dòng)的沉浸式教學(xué)。更重要的是，“學(xué)”這個(gè)環(huán)節(jié)被賦予了強(qiáng)大的能力，一舉打破了課時(shí)限制和講臺(tái)限制。學(xué)生可以在任何時(shí)間和地點(diǎn)反復(fù)操作虛擬工程，能收到極好的學(xué)習(xí)效果。這就意味著傳統(tǒng)的教學(xué)資源被拋棄了，而新的教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)又需要投入大量的時(shí)間和精力。因此，部分任課教師們?nèi)鄙僬n程改革的動(dòng)力。

3.2 嚴(yán)重依賴項(xiàng)目化的資金投入

新的教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)不是一朝一夕之功，需要投入大量的時(shí)間和精力。現(xiàn)有的教學(xué)改革模式大致可分為兩種：一種是申請(qǐng)教學(xué)立項(xiàng)，獲得足夠的資金支持，或者教師獨(dú)立開(kāi)發(fā)，或者與校外經(jīng)驗(yàn)豐富又有開(kāi)發(fā)能力的企業(yè)合作，共同開(kāi)發(fā)；另一種是教師沒(méi)有任何立項(xiàng)資金支持，這種情況下，推動(dòng)教學(xué)改革困難要多一些。由于沉重的科研負(fù)擔(dān)，很少有老師能夠持續(xù)性地投入大量的時(shí)間和精力進(jìn)行資源開(kāi)發(fā)。而由于自身信息化能力和資金限制，任課教師的教學(xué)改革成果往往表現(xiàn)為幾個(gè)相對(duì)零散的三維模型，偶爾穿插進(jìn)課堂環(huán)節(jié)。這些模型能夠把關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)展示清楚，但是無(wú)法成體系地承載主要教學(xué)內(nèi)容。主要教學(xué)內(nèi)容的完成還是要依靠傳統(tǒng)教學(xué)方式。

3.3 信息化教學(xué)的師資缺乏

需要教師掌握的軟件很多。對(duì)于這些軟件的掌握不能僅限于知道這個(gè)軟件能做什么事，還要能夠熟練應(yīng)用這些軟件。也只有如此，才能用這些軟件進(jìn)行持續(xù)的教學(xué)資源開(kāi)發(fā)。一般專業(yè)課教師能熟練應(yīng)用這些軟件的很少，同時(shí)又無(wú)法花費(fèi)大量的時(shí)間和財(cái)力去報(bào)名參加軟件培訓(xùn)。

4 可持續(xù)發(fā)展的激勵(lì)機(jī)制

需要說(shuō)明的是，本文所說(shuō)的深度數(shù)字化課程教學(xué)改革目標(biāo)是針對(duì)一門(mén)課程，開(kāi)發(fā)出成體系的數(shù)字資源，直接用于課堂教學(xué)。而不是一個(gè)或者多個(gè)碎片化的情景的虛擬展示。以下討論的一種激勵(lì)機(jī)制，是服務(wù)于該目的。

4.1 將數(shù)字資源視為教學(xué)成果

數(shù)字資源的開(kāi)發(fā)是有很高的開(kāi)發(fā)成本的。所開(kāi)發(fā)的數(shù)字資源應(yīng)被視為教學(xué)成果，并予以量化，在教師的年度考核與職稱評(píng)定中作為加分指標(biāo)。

4.2 嘗試數(shù)字資源版權(quán)收費(fèi)

正如同學(xué)生購(gòu)買(mǎi)教材一樣，一套完整的數(shù)字資源，可以嘗試有償使用。這種有償使用，費(fèi)用很低，可以是教材費(fèi)用的1%。以一本20元的教材為例，數(shù)字資源使用費(fèi)為0.2元。這筆費(fèi)用很低，但是卻是教師愿意主動(dòng)去開(kāi)發(fā)數(shù)字資源的推動(dòng)力。如果單獨(dú)收費(fèi)有政策障礙，可以出版教材，在教材中使用這一套數(shù)字資源，數(shù)字資源的使用費(fèi)就包含在該教材的售價(jià)中。

4.3 增加教學(xué)項(xiàng)目對(duì)教學(xué)的支持力度

教學(xué)項(xiàng)目是目前推動(dòng)教學(xué)改革的重要方式。建議增加教學(xué)項(xiàng)目的立項(xiàng)數(shù)量，極大地提高任課教師在教學(xué)研究中投入更多的精力。

5 結(jié)束語(yǔ)

建筑產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展的大勢(shì)所趨。高校的課程設(shè)置必須緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，不斷改革，確保學(xué)生能夠掌握工程實(shí)踐中的主要工作技能。這種改革是以成體系的課程資源開(kāi)發(fā)為重要目標(biāo)，逐步推進(jìn)的。需要在教學(xué)改革中，需求一種高效的激勵(lì)機(jī)制，持續(xù)不斷地推動(dòng)課程改革發(fā)展。

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