基于霍尔三维结构的工程造价软件课程信息化教学研究

摘要：本文从霍尔三维结构的系统工程角度出发，构建工程造价软件课程信息化教学的三维结构，将整个复杂的信息化教学过程从时间维、逻辑维、知识维三个维度分阶段分步骤进行实施。研究实践提升了师生的信息化应用能力与专业技能水平，研究成果对相同相近专业具有一定的推广价值与借鉴意义。

关键词：三维结构；工程造价；信息化；教学

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2018）15/16-0140-04

引言

教育部印发的《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》强调，教育信息化的发展要以教育理念创新为先导，以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础，以学习方式和教育模式创新为核心。[1]住房城乡建设部印发的《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》强调，要全面提升建筑业信息化水平，要大力发展BIM技术等。[2]然而，在教育领域尤其是工程造价专业领域，进行信息化教学的探索与研究还比较少见。因此，笔者在中职工程造价专业工程造价软件课程信息化教学实践方面进行探索，探索混合教學模式与信息化教学方法，以期提高教学水平与教学质量，提升学生专业技能与自主学习素养。

霍尔三维结构模型

霍尔三维结构，又叫霍尔系统工程，是美国系统工程专家霍尔研究提出的一种系统工程研究方法。这种方法可以解决大型的复杂的系统规划、组织和管理等系统工程活动，受到了全世界的好评与欢迎。

霍尔三维结构把大型的复杂的系统工程活动，从时间上分成七个前后相连的阶段来完成，从逻辑步骤上分成七个紧密衔接的步骤来完成，与此同时，还要充分考虑为完成系统工程活动所需要的基本知识、专业技能和工具等。由此就形成了由时间维度、逻辑维度和知识维度构成的三维空间结构（如下页图1）。其中，时间维表示系统工程活动从开始到结束期间，按时间先后顺序分成规划、拟定方案、研制、生产、安装、运行和更新七个时间阶段；逻辑维表示系统工程活动应该遵循其客观规律与原则，按照一般思维程序分成明确问题、确定目标、系统综合、系统分析、系统优化、决策和实施七个逻辑步骤；知识维表示完成系统工程所需要运用到的工程、医学、建筑、商业、法律、管理、社会科学、艺术等各种知识和技能。[3]

工程造价软件课程信息化教学的霍尔三维结构模型构建

工程造价软件课程是中等职业学校工程造价专业的专业核心课程，是一门面向职业、面向社会的重要课程，甚至可以说这门课程直接影响到学生的就业前景。该课程主要学习工程造价电算化、BIM应用软件等技能，这些知识内容跟信息技术与信息化密不可分，因此在这个领域进行信息化教学探索与实验显得尤其重要。笔者根据霍尔三维结构模型，从时间维、逻辑维、知识维三个维度构建了适用于工程造价软件课程信息化教学的三维结构（如图2）。

1.时间维

时间维表示工程造价软件课程信息化教学活动从开始到结束所经历的各个阶段和过程，笔者将该教学活动分成三个阶段：课前阶段、课中阶段及课后阶段。

（1）课前阶段

根据教学目标与教学内容，教师准备资料进行备课，制作微课视频、电子课件等，并将其与平法图集、工程图纸、学习指引提前上传到网络平台，通过雨课堂推送给学生。学生通过微信接收微课内容，登录指定平台下载学习资源，经过学习微课之后进行探究性学习，并将学习过程中遇到的问题记录下来并反馈给教师。

（2）课中阶段

根据学生反馈的问题，教师重新安排基于真实环境的工作任务给学生，学生通过小组讨论、探究学习、请教教师等方法，使用BIM技术软件完成任务。教师在课中通过多媒体教学软件、雨课堂等信息化工具监控学生学习状况，实时掌握学生学习过程中的情况，重点解决学生在学习过程中遇到的难点问题和个性化问题，引导学生进行小组成员合作、组间竞争、自评互评等活动，培养学生职业素养。

（3）课后阶段

学生掌握了课堂教学中的工作任务之后，教师布置对应的进阶任务给学生，要求其能够熟练使用BIM技术软件，并在课后完成对应工作任务，小组之间可以互相检查互相帮助互相评价，也可以通过反复观看教师发布的微课视频和电子课件复习，还可以通过微信等直接请教教师。

2.逻辑维

逻辑维是指工程造价软件课程信息化教学过程中解决所有问题的逻辑思维过程，根据霍尔三维结构模型，笔者把该课程信息化教学过程分为以下七个步骤。

（1）明确研究问题

首先要明确的是研究信息化教学方面的问题，是信息化技术在教学中的应用问题；其次是研究工程造价软件课程，所做的教学实验实践均是在这门课程教学过程中做的。简而言之，就是研究基于工程造价软件课程的信息化教学问题。

（2）确定研究目标

在明确了研究问题的基础上，确定研究的目标。总的目标是应用信息化教学手段提高学生的学习效率与学习质量，提升学生的专业水平与职业素养。具体来看，就是研究信息化教学的模式——混合学习方式，研究信息化教学资源——微课、电子课件等，研究信息化教学的过程——教学设计、课堂组织等，研究信息化教学的效果分析——总结评价。

（3）收集资料

根据研究目标，研读信息化教学相关文献，收集用于制作信息化教学资源的影音图片等资料，学习信息化教学相关理论知识。教师通过学习，不断提升信息化素养，树立信息化教育教学理念，为下一阶段的研究工作打下良好基础。

（4）构建混合教学模型

混合学习是指把传统的教学方法与信息化的网络学习方法相结合起来的一种教学方法，这种方法既可以发挥教师在课堂中的引导启发监控作用，又可以发挥学生的主动性、积极性、创造性，强化学生的主体作用。翻转课堂模式是能够发挥这些作用的混合教学方式，课前学生根据教师推送的微课进行主动学习，课中教师帮助学生解决遇到的各种各样的问题，完成工作任务，完成知识内化。

（5）建设信息化教学资源

信息化教学资源对最终能否成功实施混合教學起着重要作用。在此步骤，教师要研发出适合翻转课堂的微课、电子课件等教学资源，研究适合投放在线资源的模式，编写配套的《工程造价软件应用》教材，建立起工程造价软件课程信息化教学资源体系。

（6）探索信息化教学

信息化教学实践是检验其理论研究的关键步骤。笔者在学校工程造价专业15级、16级中开展了工程造价软件课程的信息化实验教学，基于翻转课堂的基本模式，综合应用微课、电子课件、雨课堂、FTP、多媒体电子教室等信息化教学手段进行实验教学。这个过程不仅提高了教师的信息化技术应用能力，而且提高了学生的信息化技术学习能力，对学生课堂内外的学习都起到明显的作用。

（7）总结评价

总结评价是信息化教学探索中不可缺少的一个环节。笔者在开展了工程造价软件课程信息化教学实践的15级工程造价专业学生（16级该课程尚未完成）中做了调查，调查学生学习满意度、学生学习能力提升与学习成绩等方面情况，均比往届学生有着显著的提高。表明该课程信息化教学起到了作用，促进了学生专业技能与信息化水平的提升。

3.知识维

知识维是指为完成工程造价软件课程信息化教学各阶段和各步骤所需要的各种专业知识和各种专业技术，在本文主要是指信息化教学过程中应用到的各种信息化教学手段。

（1）翻转课堂

笔者进行的工程造价软件课程信息化教学采用翻转课堂模式。翻转课堂是混合学习方式的一种，它将原来传统教学中的学生学习前置在课前，学生通过视频微课、电子课件等学习教学内容；在课中教师引导、监督学生完成特定工作任务，帮助学生解决各式各样的问题，学生通过探究学习、小组协作等方式完成知识内化；在课后学生完成拓展任务，并在线反馈相关问题。

（2）信息化教学资源

笔者使用到的信息化教学资源主要有微课、电子课件、电子图纸、电子平法图集等。微课是教师针对某个知识点提前录制的小视频，主要讲解工程造价软件应用的操作技能，帮助学生在短时间内掌握工程造价软件的基本操作技能。电子课件可以作为微课的补充，内容更全面更丰富，可以帮助学生全面学习知识。

（3）信息化工具

笔者使用到的信息化网络工具主要有雨课堂、多媒体电子教室、FTP等。雨课堂是一款智慧教学工具，它可以将信息化教学中的教学资源课前推送、课中监控、课后反馈无缝结合起来，而且雨课堂使用的工具教师端只需要传统的PPT与微信，学生端仅需要大众化的微信，这对于中职学生来说容易接受与使用。多媒体电子教室在课中可以发挥教师广播、学生演示、收发作业等优势，配合信息化教学实施。

（4）BIM技术

笔者使用到的BIM技术工具主要有广联达BIM钢筋算量软件GGJ、BIM土建算量软件GCL、BIM安装算量软件GQI、BIM建模软件GMT、云计价平台GCCP5.0等。

结语

本文从霍尔三维结构的系统工程角度出发，构建了工程造价软件课程信息化教学的三维结构，将整个复杂的信息化教学过程分阶段分步骤进行实施，取得了良好的效果，同时还形成了一套比较成熟的翻转课堂教学模式与信息化教学资源，对相同及相近专业具有一定的推广价值与借鉴意义。

参考文献：

[1]教育部.教育信息化十年发展规划（2011—2020年）[EB/OL].[2012-03-13].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201203/t20120313_133322.html.

[2]住房城乡建设部.2016—2020年建筑业信息化发展纲要[EB/OL].[2016-08-23].http：//www.mohurd.gov.cn/wjfb/201609/t20160918_228929.html.

[3]汪应洛.系统工程（第5版）[M].北京：机械工业出版社，2017.

[4]王志英.基于云计算的信管专业教学资源管理三维模型构建[J].电脑与信息技术，2018（2）：50-52.

[5]王慧萍.信息化教学在高职工程造价专业课程中的实践研究[J].信息技术与信息化，2017（8）：96-100.

[6]何克抗.从Bending Learning看教育技术理论的新发展[J].电化教育研究，2004（3）：1-6.

作者简介：傅则恒，男，广东龙川人，广州市市政职业学校实验师，研究方向为信息技术。

基金项目：广东省教育系统关心下一代工作委员会“十三五”教育科研规划青年教师发展专项课题“基于混合教学法的工程造价软件课程信息化教学研究”（项目编号：QNJSKT00178）、广州市市政职业学校2017年度课题“基于混合教学法的工程造价软件课程信息化教学研究”（项目编号：Sz201703）。