張濤++康家濤

摘 要 通過調(diào)研分析，總結(jié)建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問題，針對(duì)性地提出“理、實(shí)、虛、學(xué)”四位一體的建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)。平臺(tái)由建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體模型、建筑結(jié)構(gòu)三維仿真系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)、移動(dòng)端APP四部分組成，具有虛實(shí)結(jié)合、管理一體化、創(chuàng)新教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境的特點(diǎn)，構(gòu)建一體化、多功能、全方位的實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)。

關(guān)鍵詞 建筑工程；實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)；三維仿真系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）24-0052-02

Construction and Research of an Education Platform about Ha-ving Practical Teaching Which Combine Virtuality with Reality in Architectural Engineering//ZHANG Tao， KANG Jiatao

Abstract It can be summarized from investigation and analysis that there exist some architectural engineering problems， accordingly， the

idea of building an architectural engineering practical teaching edu-

cation platform of quaternity include texture， entity， virtuality， learning

is put forward. The platform is composed of four parts： entity model

for architectural structure， three-dimensional simulation system for

architectural structure，network management platform and mobile

terminals application software， meanwhile， shows the characteris-tics of virtuality with reality combining， management integration， creative teaching and environment for learning. And eventually， it constructs an integrated， multifunctional and omnibearing practical teaching education platform.

Key words architectural engineering； practical teaching platform； 3-

D simulation system

1 引言

高職人才的培養(yǎng)定位有其自身特性，既要注重理論知識(shí)的教育，又要注重崗位能力的培養(yǎng)。高職建筑工程技術(shù)專業(yè)是培養(yǎng)面向工程一線技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)管理的技術(shù)技能型人才，要求學(xué)生不僅要具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還要滿足工作崗位的崗位技能要求，因此，高職教育必須解決好理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)的關(guān)系。但是受到安全、工期、交通等各種因素的影響，實(shí)訓(xùn)教學(xué)的多個(gè)環(huán)節(jié)難以在校外工程現(xiàn)場開展，需要在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地也存在場地有限、資金短缺、工藝難展現(xiàn)、綜合利用率低等困難[1-3]。

如何綜合、高效、多方位地開展建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)，始終是高職院校的一個(gè)難題。

為了解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問題，各院校也都在做積極的嘗試和探索。通過建設(shè)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體模型，解決工地認(rèn)知實(shí)訓(xùn)的困難；通過施工工藝仿真實(shí)訓(xùn)軟件，解決工藝展現(xiàn)困難、難以循環(huán)利用的問題。這些校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地解決了部分實(shí)際問題，在一定時(shí)期內(nèi)發(fā)揮了重要的作用，但是通過調(diào)研分析，也存在一定的問題：1）建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體模型實(shí)訓(xùn)基地為靜態(tài)展示，學(xué)習(xí)方式單一，利用效果有限；

2）施工工藝操作實(shí)訓(xùn)基地使用成本高、限制條件多，無法與課堂形成一體互動(dòng)；3）虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件輔助教學(xué)，缺乏真實(shí)體驗(yàn)感，無法感受工程現(xiàn)場真實(shí)環(huán)境；4）各實(shí)訓(xùn)場

地、軟件獨(dú)立存在，缺乏統(tǒng)一的平臺(tái)管理。

為解決上述存在的問題，提出建設(shè)虛實(shí)結(jié)合實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，在統(tǒng)一的平臺(tái)下使教學(xué)、課程、實(shí)訓(xùn)、自主學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合。

2 平臺(tái)的設(shè)計(jì)理念

建筑工程虛實(shí)結(jié)合實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)是以建筑工程技術(shù)專業(yè)核心課程知識(shí)體系為“理論”基礎(chǔ)，以“實(shí)體”實(shí)訓(xùn)模型為施工工藝展示載體，利用“三維仿真、網(wǎng)絡(luò)信息化”為技術(shù)手段，達(dá)到創(chuàng)新教學(xué)模式、發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性的目的，構(gòu)建一體化、多功能、全方位的學(xué)習(xí)環(huán)境，打造“理、實(shí)、虛、學(xué)”四位一體的建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)。

3 平臺(tái)的基本構(gòu)架

建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)是以教學(xué)資源庫為應(yīng)用基礎(chǔ)，由建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體模型、建筑結(jié)構(gòu)三維仿真系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)、移動(dòng)端APP四部分組成。將實(shí)體、虛擬、教學(xué)、自學(xué)有機(jī)結(jié)合成統(tǒng)一整體，構(gòu)建理實(shí)一體、虛實(shí)結(jié)合、教學(xué)一體的全新教學(xué)、學(xué)習(xí)環(huán)境。

教學(xué)資源庫 教學(xué)資源庫是信息化教學(xué)的基礎(chǔ)，豐富的展現(xiàn)形式可以滿足多樣式教學(xué)創(chuàng)新的需要，平臺(tái)的各組成部分通過不同形式調(diào)用教學(xué)資源庫的內(nèi)容進(jìn)行展示。教學(xué)資源庫是對(duì)具體知識(shí)節(jié)點(diǎn)的全面介紹和展示，其形式包括文字資料、圖紙資料、圖片資料、施工動(dòng)畫、工藝視頻、課程視頻等。教學(xué)資源庫具有展現(xiàn)形式多樣、展示內(nèi)容統(tǒng)一、資源及時(shí)更新等特點(diǎn)。

建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體模型 建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體模型是以實(shí)體結(jié)構(gòu)形式展示建筑結(jié)構(gòu)及建筑施工工藝。實(shí)體模型是課程理論體系的整合，包含磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)五大結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合施工全過程中的基坑工程、基礎(chǔ)工程、主體工程、屋面工程、水電工程、暖通工程、消防工程、裝修工程等分部工程，部分分層裸露形式展現(xiàn)關(guān)鍵工藝節(jié)點(diǎn)300多項(xiàng)，配以教學(xué)資源庫。

建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體模型可以對(duì)結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)靜態(tài)展示進(jìn)行認(rèn)知實(shí)訓(xùn)，還可以通過二維碼掃碼調(diào)用教學(xué)資源庫內(nèi)容，進(jìn)行多樣化的動(dòng)態(tài)展示。

建筑結(jié)構(gòu)三維仿真系統(tǒng) 建筑結(jié)構(gòu)三維仿真系統(tǒng)是以實(shí)體模型為藍(lán)本建設(shè)的虛擬仿真系統(tǒng)，虛擬環(huán)境與實(shí)體環(huán)境完全對(duì)應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)體模型的虛擬網(wǎng)絡(luò)化，彌補(bǔ)實(shí)體模型靜態(tài)展示的單一性。建筑結(jié)構(gòu)三維仿真系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)建筑的三維漫游、虛擬化展示、知識(shí)節(jié)點(diǎn)學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)化調(diào)用等功能。使用者可以通過網(wǎng)絡(luò)在終端登錄仿真系統(tǒng)，其體驗(yàn)與實(shí)體結(jié)構(gòu)模型完全一樣，既實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)模型虛擬化的隨時(shí)隨地調(diào)用，又滿足了虛擬仿真與實(shí)體結(jié)構(gòu)的認(rèn)知互補(bǔ)性，真正實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合，達(dá)到高度的統(tǒng)一性。

網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái) 網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)是對(duì)教學(xué)資源庫、三維仿真系統(tǒng)、后臺(tái)管理的統(tǒng)一。平臺(tái)的各組成部分具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)入口，通過身份認(rèn)證登錄，可以實(shí)現(xiàn)仿真軟件的遠(yuǎn)程調(diào)用、網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)、教學(xué)資源庫查閱、在線考試、統(tǒng)計(jì)報(bào)表分析等功能。

移動(dòng)端APP 移動(dòng)端教學(xué)APP是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái)的手機(jī)版本，通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以滿足隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)需求，適應(yīng)泛在學(xué)習(xí)模式下學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求。APP還可以對(duì)實(shí)體模型展示節(jié)點(diǎn)二維碼進(jìn)行掃描，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)。

4 平臺(tái)功能應(yīng)用

建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)以教學(xué)資源庫為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)工藝節(jié)點(diǎn)的實(shí)體展現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)軟件端虛擬三維仿真漫游，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，具有多維度、多樣式展示的特點(diǎn)，具體應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)方面。

教學(xué)應(yīng)用 以教學(xué)資源庫為基礎(chǔ)，以實(shí)體模型、三維仿真、網(wǎng)絡(luò)課堂為展現(xiàn)方式，可以輕松滿足多種形式的教學(xué)融合需求，創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境，為進(jìn)一步改變教學(xué)模式、創(chuàng)新課堂設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。管理平臺(tái)可以針對(duì)性地對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、在線考試情況生成針對(duì)性的分析報(bào)表，有利于教師掌握學(xué)生具體情況，進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)組織，滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要。

教師應(yīng)用 平臺(tái)多樣化的展現(xiàn)形式可以為教師提供極大的便利，幫助教師進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新，方便教師進(jìn)行微課、慕課等教學(xué)組織，減輕教師工作壓力。教師組織的微課、慕課等教學(xué)資源可以加入教學(xué)資源庫，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的循環(huán)更新，保證平臺(tái)的及時(shí)性、實(shí)用性。

學(xué)生應(yīng)用 通過平臺(tái)的創(chuàng)新性應(yīng)用形式，適應(yīng)新時(shí)代學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。終端APP可以滿足學(xué)生隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)需求，創(chuàng)新泛在學(xué)習(xí)模式，創(chuàng)新學(xué)習(xí)環(huán)境。

延伸應(yīng)用 平臺(tái)可以向企業(yè)實(shí)習(xí)學(xué)生延伸，通過網(wǎng)絡(luò)課堂、在線考試滿足異地實(shí)習(xí)學(xué)生的學(xué)習(xí)、考核及管理需求。平臺(tái)可以向工人技能培訓(xùn)和崗位證書培訓(xùn)延伸，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)，打造培訓(xùn)一體化平臺(tái)。平臺(tái)可以延伸為建筑百科，滿足不同人群、不同時(shí)段、不同地點(diǎn)的學(xué)習(xí)需求，打造綜合化建筑百科學(xué)習(xí)端。

5 特色創(chuàng)新

建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)是理論教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、教育信息化的多方融合，在設(shè)計(jì)理念、展現(xiàn)形式、應(yīng)用環(huán)境方面具有明顯的特色和創(chuàng)新。

虛實(shí)結(jié)合 通過實(shí)體模型與三維仿真的一一對(duì)應(yīng)，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)虛實(shí)結(jié)合的理念，使實(shí)體模型與三維仿真統(tǒng)一在一個(gè)平臺(tái)，既互相支持，又互相印證補(bǔ)充。

資源統(tǒng)一性 教學(xué)資源庫作為平臺(tái)的各組成部分的應(yīng)用基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)資源調(diào)用及展現(xiàn)形式的統(tǒng)一性，使資源的更新維護(hù)具有方便快捷的特性。

拓展延伸性 平臺(tái)可以在軟件集成上進(jìn)行擴(kuò)展，在使用范圍上進(jìn)行延伸，具有拓展延伸性。

環(huán)境創(chuàng)新性 通過平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)展示形式的多樣性，滿足教學(xué)模式創(chuàng)新需求，滿足隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)需求，營造創(chuàng)新性的教學(xué)環(huán)境及學(xué)習(xí)環(huán)境。

6 結(jié)語

建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)是河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院為改革實(shí)訓(xùn)教學(xué)、創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)環(huán)境而重點(diǎn)支持的實(shí)訓(xùn)建設(shè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目啟動(dòng)之初對(duì)相關(guān)院校進(jìn)行了考察學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)建設(shè)中存在的問題進(jìn)行了分析總結(jié)，針對(duì)性地提出“理、實(shí)、虛、學(xué)”四位一體的建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，真正實(shí)現(xiàn)虛擬仿真和實(shí)體結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合，達(dá)到虛實(shí)結(jié)合的設(shè)計(jì)理念，在多個(gè)方面具有其特色和創(chuàng)新性。該平臺(tái)的建成必將極大改善學(xué)院的實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件，營造全新的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)環(huán)境，為教學(xué)理念、教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新注入全新動(dòng)力。

平臺(tái)的建設(shè)也對(duì)管理人員和教師提出更高的要求，在后續(xù)使用中要注重對(duì)師資的培養(yǎng)，平臺(tái)的良性循環(huán)最終要依托素質(zhì)優(yōu)良的教師。另外，教育理念和科學(xué)技術(shù)都處于快速發(fā)展之中，這就要求管理人員注重利用新理念和新技術(shù)對(duì)平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，保持其先進(jìn)性。

參考文獻(xiàn)

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