市政工程估价课程教学改革研究——可持续性深度数字化教学改革

王大磊

(山东建筑大学，山东 济南 250101)

0 前 言

建筑业信息化，是建筑业发展的必由之路。建筑业信息化，以数字化、网络化和智能化为核心目标，推动行业数字资源利用能力和信息服务能力的提高。

市政工程，从决策阶段到运维阶段，信息化服务能力发展较快。通过倾斜摄影数据建立GIS模型，可有效整合线路带周边信息资源，实现工程范围全方位、高精度的可视化表达，为选线过程中的空间分析及线路方案决策提供技术支持。倾斜摄影数据建立的地理信息模型平面和水平误差可满足大比例尺地图的精度要求[1]。信息化手段，用于现状模拟及方案优化。针对工程中的道路恢复、交通疏解、绿化工程、场地准备、管线迁改等工程内容，分别利用倾斜摄影、航拍及GIS技术记录工程项目的现状及周边构造物的状态，从而完成建模及应用模型，并开展方案优化及模拟工作[2]。隧道工程中，使用Civil 3D 解决方案不仅可以高精度地进行模型搭建，而且深度结合地质信息，大幅提升了模型的应用价值[3]。水处理工程中，利用BIM技术将现场采集的数据生成曲面，按地质情况分层建立地质模型，采用三角网法进行土方量计算，准确率达到97%以上[4]。

工科高校的教学改革，始终围绕着教学服务于生产实践这一个目标，而不断自我革新，对专业课程进行升级和提高，以求缩短理论教育与工程实践要求之间的差距。市政工程估价课程，必须适应信息化的发展趋势，提高学生在市政工程造价管理中的数字资源利用能力和信息服务能力。

1 改革的迫切性，传统教学方法的弊端

1.1 课时少，内容多

《山东省市政工程消耗量定额》(SDA 1—31—2016)定义的市政工程的范围包括：道路工程、桥涵工程、隧道工程、给水工程、排水工程、燃气工程、集中供热工程、污水与生活垃圾处理工程和路灯工程。从专业划分的角度讲，内容跨度很大，要求学生具有相对广泛的专业基础。但从培养方案看，学生学习的相关课程主要有建筑材料、施工技术、力学和制图与识图等相关课程。这些基础必修课，是学习专业知识必不可少的基础课程。但是，它们无法对学习市政工程估价课程提供有效的技术支撑。换句话说，学生对于道路等相关市政模块的施工技术近乎空白。这种客观现实，就要求本课程任课教师在讲解市政工程造价管理的知识之前，要先讲所有这些模块的基础知识。如果没有这些基础知识，学生真正掌握服务于施工技术的造价管理知识是困难的。但是，本课程只有32课时，按照传统的教学方法，每节课45分钟，32堂课，是无论如何也讲不完的。如果按照平均课时分配来讲的话，每章只有3.2课时。3.2课时对于道路工程、桥梁工程、隧道工程、污水于生活垃圾处理工程和路灯工程而言，无论如何都是不够的。这就形成了必讲内容与课时的矛盾，这也是推动此次课程改革的根本原因。

1.2 学生的学习积极性提升空间大

工程中，每道工艺、每个施工环节都有前后衔接和相互影响。对于技术知识缺乏的学生而言，标准施工流程、大量的工艺，正是他们最需要学习的。在传统教学中，教师尽管可以使用视频和图片的方式，实现更直观的展示和讲解。但这些知识是碎片化的，对于一些枯燥的规范讲解、定额说明和计算规则，学生的学习积极性不高。

1.3 课堂教学与工程实践的要求存在差距

在市政工程领域，信息化技术已经深度融合到工程实践中。目前，从决策阶段到运维阶段，信息化技术发挥着重要的作用。按照目前的国家引导政策和行业的发展趋势，市政工程的信息化进程将得到进一步的发展。在传统的授课理念中，本课程着重于教会学生的基础知识，具备独立的分析和解决实际问题的能力。但信息化能力方面，在课程中没有涉及。这也就意味着，学生在参加工作之前，是不具备相应的信息化工作能力的。这就要求课程进行改革，适应行业发展要求。

2 数字化教学设计

在本门课程不增加课时的限制下，数字化的教学设计的路线是，技术进，估价退。

所谓技术进，就是增加技术部分在课时中的比例。施工技术上的完全展开，是不现实的，因为那样需要的课时难以满足。施工技术部分，可以依托一个有代表性的典型工程，建立具备完整的全过程展示功能的虚拟模型。结合定额分部分项工程的划分，对整个工程进行分解。通过这个模型，学生掌握施工流程是怎样的、完整的工程内容有哪些部分、定额如何使用。

这样的模型在建立的时候，可以不必局限于课时，务求详细。在课堂环节，任课教师可自由把握精讲与泛讲的尺度。在课外环节，学生可以无限次再次观看，这种效果相当于成倍地增加了本课程的课时，学习效果就有了充分保障。

学生在学习市政工程估价前，已经系统学习了估价有关的专业基础课程和专业课，包括：工程造价管理、房屋建筑与装饰工程估价、安装工程估价。学生通过以上课程的学习，已经完全掌握了造价管理的基本规律，熟悉了工程估价基本方法。虽然市政工程与房建工程、安装工程是有巨大的差异，但是，学生已经具备了对定额计算规则、定额解释和清单计算规则等知识的自学能力。对于这部分知识，任课教师可揪住一些难点，进行讲解，而不必逐条解释。这就是“估价退”的含义。

3 可持续发展的制约因素

3.1 缺乏激励机制

抛开信息化的已知的优点不论，就传统教学方式而言，任课教师坚信他们能够把学生教好。教师上课使用的PPT，更是多年教学汗水的结晶，被反复雕琢，不断引进新的内容，淘汰旧的内容。如果采用了信息化的教学改革，课堂的组织形式将会是翻天覆地的变化。配合虚拟现实技术，学生接受的无比生动的沉浸式教学。更重要的是，“学”这个环节被赋予了强大的能力，一举打破了课时限制和讲台限制。学生可以在任何时间和地点反复操作虚拟工程，能收到极好的学习效果。这就意味着传统的教学资源被抛弃了，而新的教学资源的开发又需要投入大量的时间和精力。因此，部分任课教师们缺少课程改革的动力。

3.2 严重依赖项目化的资金投入

新的教学资源的开发不是一朝一夕之功，需要投入大量的时间和精力。现有的教学改革模式大致可分为两种：一种是申请教学立项，获得足够的资金支持，或者教师独立开发，或者与校外经验丰富又有开发能力的企业合作，共同开发；另一种是教师没有任何立项资金支持，这种情况下，推动教学改革困难要多一些。由于沉重的科研负担，很少有老师能够持续性地投入大量的时间和精力进行资源开发。而由于自身信息化能力和资金限制，任课教师的教学改革成果往往表现为几个相对零散的三维模型，偶尔穿插进课堂环节。这些模型能够把关键节点展示清楚，但是无法成体系地承载主要教学内容。主要教学内容的完成还是要依靠传统教学方式。

3.3 信息化教学的师资缺乏

需要教师掌握的软件很多。对于这些软件的掌握不能仅限于知道这个软件能做什么事，还要能够熟练应用这些软件。也只有如此，才能用这些软件进行持续的教学资源开发。一般专业课教师能熟练应用这些软件的很少，同时又无法花费大量的时间和财力去报名参加软件培训。

4 可持续发展的激励机制

需要说明的是，本文所说的深度数字化课程教学改革目标是针对一门课程，开发出成体系的数字资源，直接用于课堂教学。而不是一个或者多个碎片化的情景的虚拟展示。以下讨论的一种激励机制，是服务于该目的。

4.1 将数字资源视为教学成果

数字资源的开发是有很高的开发成本的。所开发的数字资源应被视为教学成果，并予以量化，在教师的年度考核与职称评定中作为加分指标。

4.2 尝试数字资源版权收费

正如同学生购买教材一样，一套完整的数字资源，可以尝试有偿使用。这种有偿使用，费用很低，可以是教材费用的1%。以一本20元的教材为例，数字资源使用费为0.2元。这笔费用很低，但是却是教师愿意主动去开发数字资源的推动力。如果单独收费有政策障碍，可以出版教材，在教材中使用这一套数字资源，数字资源的使用费就包含在该教材的售价中。

4.3 增加教学项目对教学的支持力度

教学项目是目前推动教学改革的重要方式。建议增加教学项目的立项数量，极大地提高任课教师在教学研究中投入更多的精力。

5 结束语

建筑产业信息化发展的大势所趋。高校的课程设置必须紧跟时代发展的步伐，不断改革，确保学生能够掌握工程实践中的主要工作技能。这种改革是以成体系的课程资源开发为重要目标，逐步推进的。需要在教学改革中，需求一种高效的激励机制，持续不断地推动课程改革发展。

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