建构主义理论下“工程造价”课程的教学改革研究

作者: 李红梅 沈正

建构主义理论下“工程造价”课程的教学改革研究0

[摘 要] “工程造价”是城市地下空间工程专业的一门专业必修课程,课程通过对工程建设定额体系、工程造价确定方法、施工图预算编制和工程量清单计价等内容的讲授,使学生掌握“工程造价”的基本理论、基本知识,具备编制工程预算与概算的能力,为城市地下空间工程专业学生今后从事工程造价确定与控制的应用实践工作提供基础。充分基于建构主义理论,对课程教学进行改革研究,丰富了教学方法与手段,将地下工程各个专业课程的主要知识和技能融合起来,实现理论与实践相结合,提高了学生学习兴趣,努力提高学生就业竞争力,使学生真正成为适应社会发展的实用性人才。

[关键词] 工程造价;建构主义;教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)05-0133-04

一、当前“工程造价”课程教学中存在的问题

“工程造价”课程的教学基于理论知识,侧重于实践和动手操作。但目前该课程教学教材内容落后,很多院校依然采用旧的出版教材。这二十年来,建筑市场及造价行业发展迅速,相应地,工程建设费用组成、计价模式、取费标准等内容都发生了非常大的变化。尽管目前工程造价相关的书籍种类繁多,但受各方面因素的影响,教学过程中所使用的教材内容往往并不能反映当前的工程造价实情,严重滞后于行业发展步伐。

目前“工程造价”课程的教学主要采用输入式教学,将理论知识传授给学生时,以文字形式条目式地输出,教学方式和方法往往单一,不够生动和形象,不能激起学生的学习兴趣,学生没有主动学习的积极性。

教学内容仅仅侧重理论,缺乏实际工程案例。“工程造价”课程是城市地下空间专业的一门专业课,地下工程有隐蔽性和复杂性等特点,但在实际教学过程中,知识点的讲授偏理论,学生难以建立整体、直观的认识。这导致部分学生毕业后不能顺利开展工作,需要工作几年才能真正进入岗位角色。随着建筑技术和信息化的快速发展,企业对毕业生的要求也随之改变,因而有必要调整“工程造价”课程教学的方法和思路,以利于培养应用型人才。

目前学生的专业实践课程主要有“课程设计”“专业软件实训”等,无法身临其境地体验城市地下空间工程的施工场景,学生要体验真实的工程实景,了解现场施工建设,必须到实际施工现场,但是城市地下空间工程施工具有特殊性,地下工程一般涉及隐蔽性以及施工现场的安全性等问题,学生参与实践的场地和实践内容都大大受限,现在很多隧道工程、地铁工程、深基础工程等,学生都无法到达施工现场。面对这些客观的局限性,为了让学生获得更加真实的实践体验,在课堂教学和实践教学中,必然要加入虚拟仿真教学方法与教学内容相结合的模式来实现。

二、建构主义学习理论

建构主义学习理论是以认知主义学习理论为基础的一种教学理论[1]。主张学生是信息的主动建构者,学习的过程就是学生在自己原有经验的基础上不断建构新的经验知识的过程。教学不是由教师向学生传递知识,而是知识的处理和转换,是学生自己构建知识的过程。在教学过程中,教师扮演指导者、帮助者和促进者的角色,为学生创造尽可能真实的环境,提供交流、对话、合作的机会,引导学生从原有的知识经验中不断生长出新的知识经验。建构主义学者提出了“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素[2],即学习过程是在特定的情境下,在教师的帮助下,借助必备的学习资料或学习工具,学生根据已有的知识和经验主动建构新的知识体系。

三、“工程造价”课程的混合式教学

随着信息化技术的迅速发展,为顺应“互联网+教育”发展趋势,采用混合式教学势在必行[3]。混合式教学充分发挥了互联网、云端等技术优势,为学生提供更好的一体化学习,在线教学能够提供多样化的优质教育资源,如名师课堂等。课堂教学则更具体、系统,能让学生按教学进程完整地学习整门课程的学习。

混合式教学可以充分发挥学生作为主体的学习主动性和创造性,同时教师起到了启发和监督的作用。一些学者提出,应该要求学生预先自己在线学习,课堂上只进行讨论。还有一些观点认为,学生上课之前可以在线观看教师讲课,而把课堂时间留给深入讨论,由于让学生在课堂练习之前预习概念与程序,削弱了那种迁移和应用理解所必需的学习,而那些在预习之前就直接面对问题的学生则能更好地使用他们在其他场合的知识[4]。

四、BIM技术在地下“工程造价”课程教学中的作用

在混合式教学下,可以通过BIM类软件建立不同地下工程类型的三维可视化模型,加深学生对课堂理论知识的理解,增强学生对地下工程概预算的直观认识。对于地下“工程造价”课程的教学过程,可以采用项目化教学方案,利用BIM软件模拟工程造价的全过程管理,帮助学生更好地理解投资估算、设计概算、施工图预算、工程结算、现场签证和进度计量与支付管理,以及竣工决算。

地下工程施工是一个复杂和动态的过程,而利用BIM技术的可视性和模拟性可以再现项目的施工过程,虚拟地下工程结构在实际建造之前的施工,即在计算机上利用4D模型可视化模拟施工过程,让学生非常直观地看到工程施工过程,如图1所示。采用BIM技术可以使得所有参与方都能够更加清晰地理解整个项目的构成和流程,并且能够更好地协调各自之间的任务和责任。此外,在使用BIM技术后,施工管理人员可以更加容易地理解施工计划和时间表,并且能够快速定位和解决问题。同样地,这些因素都有助于工程造价管理,将真实的施工场景搬到了教室,解决了目前“工程造价”课程教学中所存在的很多问题,比如情景教学资源少、实训操作场地受局限、实训操作的教具少并且成本高等问题。

五、课程教学改革分析探索

对于“工程造价”这门课程来说,如何基于建构主义理论,将课堂教学与在线教学的优势相结合,是值得探讨的课题[5]。课程教学改革至少有几个方面的问题要考虑:解决传统课堂教学方式单一,教学内容偏理论,学生学习主动性差的问题;打破学生仅仅掌握某种地下工程概预算的局限性,建立不同种类城市地下空间工程项目的真实教学情景,使学生熟悉并掌握不同类型的地下工程概预算过程;解决学生在实习或就业后对实际工程概预算无从下手的问题。采用实际的地下工程项目作为教学项目,引导学生进行实际的地下工程概预算的演练,完成工程量计算及编制概预算等任务,利用BIM技术建模及仿真模拟操作,使学生身临其境地分析和处理问题,提高实际应用能力。

(一)以知识情景化、情境性为背景,促进知识性与体验性的结合

建构主义理论下,知识、学习与情境化的活动是联系在一起的,教学需要充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,教师巧妙地设置问题,设置问题的情境,为学生创造和谐、愉快的学习氛围,学习活动才能更加高效。对于地下“工程造价”课程,按照课程的主要内容,以典型地下工程项目为基础,构建基础工程概预算、基坑开挖概预算、地基处理概预算、暗埋车站土石方与桩柱工程概预算、隧道工程概预算等5个学习情景。5个学习情景的构建,力求真实、全面地反映地下工程概预算的过程,可以以实际的工程项目资料为背景进行创建。学习情景构建时,以教学内容的掌握为目的,尽可能地与教学内容相适应,但绝不能只是知识内容的简单重复,要尽可能地体现工程问题的真实性和复杂性,有利于学生循着知识产生的脉络去准确把握学习内容。学生在真实的项目情境中,开展发现问题、分析问题、解决问题等一系列活动。

(二)构建混合式教学

现在各种网络学习资源非常丰富,将在线教学和传统教学的优势相结合,构建“工程造价”课程的混合式教学,学生学习时由浅到深、由被动到主动,培养学生自主学习的能力,全方位、多角度地促进学生掌握知识,获取技能,胜任将来的工作。在混合式教学下,教师可以帮助学生筛选一些优质的线上课程,可以通过微课的视频链接、图片、动画等形式融入课堂教学,或者作为课堂教学的补充,让学生自然而然地融入学习与解决问题的情境中。

制订合理的混合式教学方案,明确线上线下课程内容的安排与衔接,确定学生的线上学习任务和线下实践活动。对学生进行培训,教授他们如何使用在线学习平台和工具。还可以组织学生开展讨论和角色扮演活动,使学生产生解决问题的兴趣,促进学生知识性与体验性的结合,激发学生学习兴趣。通过混合式教学,学生不仅可以全面地学习地下工程概预算的相关理论知识,还可以深入地参与工程实践,运用多种手段和途径实现师生、生生全方位的交互式教学。

(三)以实际工程项目为载体进行教学

基于BIM技术,以实际的地下工程项目为载体,按照工程造价的实际操作流程,开展教学活动,引领学生去分析和解决问题,培养学生的应用意识。在教学过程中,教师选择在地下工程概预算方面具有完整性和典型性的实际工程,全面收集、整理各类工程资料,编写“工程造价”课程的教学案例。在进行工程造价案例教学的过程中,结合工程概预算编制过程中的实际情况进行讲解,通过理论知识的讲解、观看相关的在线教学视频、BIM软件实操等多种手段,学生的感性认识极大增强,课程教学真正地实现生动化和实践化,学生身临其境地分析和处理问题,从而完成工程概预算。对应基础工程概预算、基坑开挖概预算、地基处理概预算、暗埋车站土石方与桩柱工程概预算、隧道工程概预算等5个学习情景,通过BIM类软件建立不同类型城市地下空间工程的三维可视化模型,并模拟工程概预算的过程。

通过基于BIM的工程造价教学,学生不仅掌握了工程造价类软件的操作,还培养了分析问题和解决问题的能力,实现了地下工程造价理论教学与信息化相结合的教学模式的突破,激发了学生学习兴趣,提高了学习效率,教学效果较显著,对于城市地下工程信息化教学的发展和人才培养均具有重要意义。

(四)课程案例的具体设计

在教学实施过程中,除了采用传统的教学方法,包括讲授法、问答法、讨论法、演示法,通过板书与多媒体课件相结合的方式进行课堂教学外,更要采用基于工程案例的启发式教学方法,适时提出问题,引导学生思考,组织学生针对具体的工程问题进行讨论,加强学生对所学知识的理解,并结合案例对课程内容进行应用性讲解。为了让学生真正做到学以致用,在课程设计中将实践教学完全融入教学。在教学过程中,基于建构主义理论,建立相关学习情境,引入实际的工程案例进行理论教学,引导学生运用各种线上学习资源,系统性、综合性地学习,促进知识的正迁移。同时,教师引导学生在教学实践中应用,将BIM软件教学和实操融入工程造价的教学中,实现信息技术与课程的整合,指导学生完成相应的BIM建模、施工过程仿真模拟、“工程造价”课程设计等任务。在实践中获得新知,从“做中学”中培养学生综合分析与解决问题的能力。

结语

通过“工程造价”的教学改革重构了教学内容,使教学内容更能体现地下工程概预算的实际工作过程;加深了学生对课堂理论知识的理解,增强了学生对地下工程概预算的直观认识,同时激发了学生的学习兴趣和学习主动性;提高了学生对BIM类软件的操作应用能力,培养了学生的实践能力;课堂教学内容更贴近于工程实践,毕业后顺利完成从学习到工作的能力转换,更能胜任将来的工作。基于建构主义理论,结合课程的一体化平台,通过构建混合教学模式,全面提升“工程造价”课程的教学效果,使学生具备更扎实的专业知识,更强的实践能力,为国家的城市地下空间的开发提供大批高素质的人才。

参考文献

[1]天羽,李德.基于建构主义学习理论的职业技术教育政治理论课混合式教学模式探索与实践[J].中国多媒体与网络教学学报(中旬刊),2021(2):242-245.

[2]陈雪松,郝飞麟,毛玉琴,等.基于建构主义的“水污染控制工程”课程线上线下混合教学模式的探索[J].教育教学论坛,2020(53):249-251.

[3]王萍.大规模在线开放课程的新发展与应用:从cMOOC到xMOOC[J].现代远程教育研究,2013(3):13-19.

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

[5]何小贤,奎晓燕,刘卫国.混合教学模式下基于建构主义学习理论的教学内容设计:以插值与拟合知识点为例[J].工业和信息化教育,2020(11):34-39.

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