信息化在高职土建类识图课程教学中的应用

【摘要】如何在高职土建类识图课程中利用信息化手段解决学生识图难、空间想象力差的问题，首先需要科学合理的制定信息化教学设计方案，在方案制定过程中需因地制宜进行各种信息化教学手段的组合；其次，利用信息化手段可将课程教学延伸为课前、课中和课后教学；最后，结合分层教学实现课堂教学改革的目标。

【关键词】信息化教学 高职识图课程 分层教学

【基金项目】本文系2015年 浙江省省级课堂教学改革课题-“任务驱动”教学法在《建筑结构基础与识图》中的应用（项目编号：kg2015931）、2016年度浙江省教育技术研究规划课题-信息化在高职土建类识图课程教学中的应用（项目编号JB127）阶段性成果。

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）19-0207-02

一、背景及意义

信息化教学在高职课程中的运用，是提高教学质量的必由之路，既是一种趋势也是一种必然。

作为土建大类学生来说，图纸作为建筑工程的语言，识图能力是土建类毕业生的一项核心能力，难点是看懂以平法表示的结构施工图。学生在学习中必须解决三大难题：一是如何理解并记住平法制图规则；二是学生必须在掌握平法图集的各种节点构造要求，并知道什么情况下适用于哪种节点构造要求；三是高职的学生普遍空间想象能力不强，抽象思维能力偏弱。而识图恰恰就是从平面到空间的一个认识过程，是空间抽象思维的过程。要培养学生的识图能力，培养空间想象能力，必须结合高职学生的特点，工学结合、理论联系实际，理想的方式是将施工现场和课堂完美结合。然而，施工现场的不可复制性、受到施工进度、气候、安全等限制，使得施工现场无法搬入校园， 也无法经常性地将课堂搬到现场。

信息化技术的发展为这个难题找到了一种解决的方向。

二、信息化教学在教学改革中的思路

1.科学制定信息化教学设计方案。信息化手段的运用是致力于解决空间想象能力不足的问题， 提高学生的理解能力，突破教学难点。根据具体课堂教学内容的不同，设计了不同的信息化教学设计方案。对于理论部分的内容，采用将PPT、微课、视频结合在一起的信息化教学设计方案，这时候的信息化教学设计方案主要是为学生自主学习提供帮助，以讲授为主；对于实训部分的内容，采用将微课、实际操作视频、施工现场等的录像等结合在一起的信息化教学设计方案，方案主要是提供施工现场的搬入、具体实训操作内容步骤等；对于图纸识读部分内容，信息化教学设计方案则以专业教学图册为基础，结合微课、录像和PPT、三维仿真软件等逐步建立学生的空间概念，破解学生空间概念感差的难题，并在每个任务结束后能形成以钢筋表为阶段性的学习成果。

2.利用信息化手段将教学过程延长为课前预习、课堂学做、课后巩固提升三项环节，并编制相应的学习任务书，明确准备任务、学做任务和拓展任务，采用任务驱动教学模式，督促每个学生去学，提高学习效果。

3.遵循以学生为中心、以问题为中心的分层教学理念。高职课堂的信息化教学设计应以问题为中心展开，让学生带着问题去学习，激发学生的学习积极性，加强学生的自主学习能力培养和自主学习习惯的培养，还要做到因材施教、个性化的教学，让将学生能将所学的理论知识、技能和实际工程对应起来，解决学和做相脱离、校内和校外相脱离的困境。通过科学合理的分层教学设计，借助信息化教学手段，学得好的学生可以学到更多、普通的学生学得更扎实、不愿学的学生改变态度、 不敢学的学生找回自信心、让学不会的学生体验成就感。

三、信息化教学在教学改革中的具体应用

1.合理设置任务驱动教学方法中的教学任务

土建类识图能力的培养主要是通过《识图与构造》、《混凝土结构与识图》两门课程来实现的。以本地某真实的办公楼项目为载体，学生人手一套真实的图纸（建筑图和结构图），课程教学采用以任务驱动为主要的教学方法。以结构图识图为例，依据传力路径，将框架结构的图纸识读分解为板、梁、柱和基础施工图识读四个任务，每个任务按照从简单到容易，从认识到掌握，从简单模仿到独立完成，分设了若干子任务，设定典型“工作任务”，实现“做中学、学中做”，注重学生解决问题能力的培养。

2.确定每个子任务的重点难点，从而制定信息化的解决方案

通过讨论确定每个子任务的重难点内容、需要采用信息化教学的内容，制定以何种信息化方案解决。以任务“框架梁的识读”下的子任务之一“平法制图规则” 为例，要求学生必须掌握制图规则，但学生普遍存在空间概念比较差，无法在脑海中建立起相应的位置和形状，所以无法理解，只能死记硬背，后果就是毕业后感觉根本就没学过。利用三维仿真实训软件则可以很好地解决这个难点。梁结构图如图1所示，图中关于具体钢筋的位置、形状均没有表示，若学生没有很好的空间想象能力，最多只能读出直径、根数和等级，后续将无法套用平法图集中相应的构造要求。若采用图2所示的利用三维仿真软件进行讲解，学生将会很容易理解各种钢筋的位置、形状并进而掌握制图规则。

课堂学做环节，采用三维仿真软件结合PPT进行教学，效果比较理想。

课前和课后的学习则可以利用微课、施工现场拍摄的视频、校内仿真框架结构模型的二维码扫描等信息化手段实现课前预习、课后复习、不懂的地方反复学习的目的，有利于提高学习效果。

3.以学生为中心、以问题为中心制定科学的信息化教学设计方案

信息化教学的目的是为了解决识图过程中提高学生的空间想象力、激发学生的学习积极性，为学生自主学习、个性化的学习提供可能，因此，除了在PPT课件中大量加入现场图片、三维图、工程案例、图集相关构造要求等内容以外，还制作了贯穿教学过程的视频、微课、三维仿真实训软件、框架结构节点模型的二维码语音讲解等信息化手段辅助教学。

1）对于高职学生普遍存在的空间想象能力差的问题，通过一些典型建筑物及主要构件的实物视频，从整座建筑物的组成、各主要构件的构造组成来辅助讲解工程图的识读，让学生观看视频就能达到现场参观的效果，同时辅佐有大量图片的PPT课件。对于单个构件，尤其是结构图的识读中的钢筋，现场参观反而很难看到全貌，课堂教学中可利用三维仿真实训软件、利用BIM技术制作三维效果图等方式进行辅助教学，使构件显示更加直观、具体。利用三维仿真软件、三维效果图不仅可将平面图转换为三维效果图，还可以任意缩放、旋转，方便学生识读，相应的节点构造要求可效果图中表明。这种方式特别适合隐蔽工程部位的图纸识读。

2）校内已经建有小别墅模型和1：1框架结构节点模型。我们通过对每个构造做法、节点构造制作二维码，学生利用手机扫描二维码即可知道相应节点构造的名称、所要展示的主要内容和知识点，方便学生有需要时可随时进入实训室参观获得相应节点或构造的最直观认识。

3）建设了涵盖课程主要内容的多层次的视频、微课等信息化资源。利用微课和视频资源，将教学过程延展为课程自学、课堂学做、课后提升三项环节。学生可以通过微课或视频资源进行课程内容自学，课后可以通过微课、视频资源及时对所学内容进行巩固和提升。视频和微课资源又分为理论知识部分、实训教学和案例讲解三类。为了解决学生个体差异，有些内容还制作了适合不同对象的微课。例如钢筋的连接和锚固，既有普通版本，也有进阶版本。又如板筋长度的计算，既有适合对净跨计算没什么问题的普通版本，也有适合对净跨计算还不太掌握的详细版本。

四、总结

充分利用先进的信息技术可以实现教学组织形式的多樣化、教学内容具有更强的时代性和丰富性、更适合学生的学习需要和特点，从而突破教学的重难点、实现教学目标、提高教学效率。

参考文献：

[1]盖克荣，高职课程信息化教学研究与实践，中国职业技术教育，2015.26

[2]朱鹏华，高职数学信息化教学改革的探索与实践，职业技术教育，2014.32

[3]李启华，施工图识读能力培养的实践与思考，职教论坛，2007年8月下

[4]吕文晓，基于分层教学的任务驱动法在高职课堂教学改革中的实践——以“建筑结构基础与识图”课程为例，科教文汇，2016.9

作者简介：

吕文晓（1974-），女，浙江永康人，杭州科技职业技术学院讲师，硕士，主要研究方向：建筑工程专业课程教学、建筑结构。