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《房屋建筑构造》课程信息化建设实践

2020-01-02黄晓銮柯烨珍何福云黎文娥

武夷学院学报 2020年6期
关键词:手段房屋建筑信息化

黄晓銮,柯烨珍,何福云,黎文娥

(福建林业职业技术学院,福建 南平 353000)

1 课程信息化建设的意义

对于《房屋建筑构造》这门课程,传统的教学方式是教师课堂讲授,学生被动地接受,采用的教学媒介多是黑板、PPT、粉笔等,导致学生的兴趣度不高、吸收度差等现象。而随着微课、MOOC、翻转课堂等在线开放平台的设立,为各大高职院校课程信息化建设提供了新思路。信息化建设是基于MOOC等在线开放平台,将课内的知识延伸到课外,采用任务驱动教学法,以各项工作任务作为主线,摒弃了以往纯粹的理论讲授,加以替代的是多样化的信息化的教学手段,使得枯燥的知识变得生动、具体,实现理实一体化教学模式。同时,还可以应用数据分析帮助教师分析统计学生在各类授课平台学习的情况,如:学习播客视频的次数及时长、参与课程讨论的情况、提交课程作业的情况等,有针对性地指导学生学习,从而提高教学质量。因此,《房屋建筑构造》课程的信息化建设已经成为教学改革的主要内容,是必然趋势。

2 课程信息化的建设与实施

2.1 设置房屋建筑构造课程信息化改革

第一,利用在线精品开放课程平台建立《房屋建筑构造》课程信息资源库,达到资源共享。

在现信息化时代,建立《房屋建筑构造》课程信息资源库达到资源共享是必然趋势。教师们可以利用在线精品开放课程平台建立《房屋建筑构造》课程信息资源库。例如上课的课件、预习的内容、每节课的作业、习题库、测试等等。学生们可以通过自己的账号密码进行登入,完成教师们布置的课前、课中、课后的任务,留言自己的疑问。同时,教师可以在在线精品开放课程平台上传自己录制的课程视频,以便教学和学生们查看学习,及时补缺补漏。除此之外,教师们还可以利用在线精品开放课程平台随时随地批改作业,统计成绩,及时回复学生问题,了解学生们学习情况,便于进行沟通;教师们可以在在线精品开放课程平台互相交流,及时更新相关的内容,使资源库更加丰富。

第二,利用信息化教学手段,建立房屋建筑构造课程信息化课堂,再现房屋构造场景。

在教学信息化课堂中,教师上课前利用数字化校园信息平台CRP进行点名签到,然后根据课程内容选择信息化教学手段,如虚拟仿真技术、虚拟现实技术,再现房屋构造场景,帮助学生理解专业知识。《房屋建筑构造》课程主要介绍房屋建筑的构造做法,包含了房屋建筑地面以下的基础、地面以上的墙体、楼板、屋顶、楼梯等等。这些构造的做法以传统方式教学,很难帮助学生们理解知识点。如果利用信息化教学手段,例如虚拟仿真技术、虚拟现实技术不仅能很好地展现整个构造做法的场景,同时能够调节上课气氛,使学生们上课更加活跃。所以,在一节课45 min内,教师们在信息化教学课堂利用信息化手段把知识变得更加生动有趣,帮助学生更好地理解知识,增强学生学习兴趣。同时,也使教师们教学更加轻松。

第三,利用教务网络管理系统开展《房屋建筑构造》课程信息化教学评价。

教学评价是体现学习过程的最好手段。学生和教师们可以利用教务网络管理系统进行期中和期末教学评价,这样有助于管理层及时了解教师们的授课进度和授课质量,也可以及时掌握学生们学习情况,进而采取一定措施改进教学质量,增强学生专业知识。同时,教师们也可以通过这种反馈的方式了解到学生们对学习的需求,并及时地改进教学方式,有助于教学。

房屋建筑构造课程信息化改革方法还有很多,以上主要介绍在线精品开放课程平台建立资源共享和利用信息化手段建立信息化课堂两方面具体做法。

2.2 在线开放学习平台

在线开放学习平台是基于“学科教学”为单元,依靠知识体系作为结构长久的滚动建设教程,同时保证了学科资源实现累积与共享、教学过程的追踪统计以及有助于教学评价的展开实施。本课程数字化资源建设采用学院的精品在线开放课程平台,该课程网络平台为教师提供了强大的在线备课工具和施教环境,以及充分的师生互动功能,极大的扩宽了课程教学空间[1]。《房屋建筑构造》课程的教学设计依托于该平台,教学模块主要由以下几部分组成:课程简介、课程标准、授课计划、多媒体课件、网络资源、播客视频、演示动画、试卷作业、课程讨论区、实习实训内容等。该课程教学模块的界面简洁明了,方便教师通过该平台设计教学模块并对其进行有规划地模块化管理,也便于学生课前预习激发求知欲望、课后巩固强化学习效果。

课前,教师将制作好的多媒体课件、微课视频以及学习要点,上传到《房屋建筑构造》精品在线开放课程平台,且在平台发布提前预习通知。学生利用业余时间登入平台带着学习任务观看微课和课件,根据自己的学习能力和接受能力,自由安排时间,并完成预习作业,还可以进入课程讨论区发布有疑惑的问题以及自己的观点。课后,教师上传课程作业、任务小结,其中课程作业主要是本任务学习的基础知识,主要以填空题、选择题、判断题和识图题为主,进而达到巩固知识,强化学习效果,同时,还在课程讨论区发布一些具有可操作、简单的任务,如:防水防潮的要求、墙体保温构造要求,让学生参与讨论,翻阅资料,完成项目任务[2]。学生通过课堂的信息化学习,课后登入课程平台进行复习、查看当天课程的任务小结并完成课程作业或进行拓展学习,观看教学视频,自主学习教学动画;对于教师在课程讨论区设置的问题,学生按照提前设置分组进行有组织、有秩序地互动学习发表自己的观点,也可以在讨论区提出新的问题,然后其他同学自主选择回复。

通过精品在线开放课程平台的学习,同学们对于课程任务的理论知识点和实践教学案例有了进一步的深刻理解,有利于对整个课程内容系统的梳理。同时,教师可以对学生在网站上提出的各种问题进行归纳总结,进而使得本课程的内容得到升华,加强了学生对于相关问题的理解和掌握。这样,方便于学生将理论知识转换为实践,有助于提高实践问题的解决。

2.3 信息化教学手段

《房屋建筑构造》在传统的教学方法中,由于学生缺乏现场经验,许多节点构造抽象难懂。随着信息技术的发展,信息化教学手段众多,文章列举三种典型的信息化教学手段应对《房屋建筑构造》在传统的教学方法中抽象难懂的难题。

(1)BIM模型信息化教学手段。在授课过程中对于抽象复杂的节点构造建立BIM模型,三维立体构造更加直观真实。建立模型信息主要采用广联达GCL、广联达GTJ、REVIT等软件[3]。对于构造相对简单的节点可采用广联达GCL软件,比如加腋梁、构造柱、过梁等模型绘制。广联达GCL软件最大特点是:模型绘制简单,大大降低教师的备课工作量。任课教师可为教学专门建立一个房屋建筑构造BIM模型,在这个模型当中按设计规范要求加入典型节点构造,在大场景当中更有利于学生理解掌握。构造节中如果有需要呈现三维钢筋视图,可以运用广联达GTJ软件,比如构件搭接处钢筋,此处钢筋的布置规范要求众多,钢筋密集,即使是现场图片甚至施工现场也无法看清楚钢筋的布置。广联达GTJ软件可将建立好的钢筋节点进行缩放观察钢筋的布置,并可调取钢筋的搭接、锚固、抗震等规范。对于要求营造整个房屋建筑的空间结构,更加真实立体可采用REVIT软件。REVIT软件建立的模型色彩真实细腻、结构更加细致,可以漫游,有助于对整个建筑物的结构进行把握。缺点就是模型绘制过程稍复杂,稍费时间,对任课教师综合素质要求高。任课教师可根据课程具体需求,选择即方便又能达到教学目标的方式建立BIM模型。

(2)虚拟仿真信息化教学手段。虚拟仿真针对房屋建筑结构内容进行3D数字内容的模拟开发,并借助3D虚拟环境或3D立体显示房屋建筑构造真实的施工环境,条件和流程,使教师和学生能够获得真实世界中相同或者相近的学习体验,达到替代或者部分替代学习效果的作用。

虚拟仿真具有强大的处理功能和高度智能化,在三维识图的同时,让学生能够动态观察构造节点三维创建的过程,也就是施工工艺过程,建立空间几何形体的整体概念,加深对构造的理解。也可以真实表现房屋结构的内部细节,点击结构图构件可以清晰看到内部细节的构造及参数。

(3)VR技术信息化教学手段。利用虚拟现实技术VR等信息化手段,有针对性的讲解房屋建筑构造教学重点与难点,解答学生的疑惑,提高学生学习的主动性。

在房屋建筑构造课堂上,通过虚拟现实技术VR,构建建筑物内部构造情境[4]。首先,学生身临其境般的沉浸式学习,在学习建筑构造的同时激发了学生强烈的学习欲望和探索精神。再者,任课教师可以通过VR场景进行构造节点的解读,并发问,学生按照任发问的问题以小组为单位,实施任务作业,教师通过配套在线系统将各组回答情况收集评阅。VR技术信息化教学手段最大的优点在于,任课教师只需要提供教学VR场景,剩下的交由学生自主探索、自主学习,一反以往灌入式学习,激发了学生的自主学习能力。这也正是当今大学生最需要,也是最欠缺的一种能力。

3 总结

房屋建筑构造课程依托现代信息化技术,有效地整合以及丰富课程资源。优化教学过程,改革教学信息化,再现房屋构造场景,实现教师模拟在工程环境中进行讲授,创设以教师为主导、以学生为主体、智能化情景式导学,将学习活动向课外充分有效延伸。房屋建筑构造课程学习平台的在线开放,学生可以随时随地学习,学习主动权也灵活有效地掌握在自己手中。

由于教学对象的复杂性、教学过程的不确定性,教学手段的不完善等原因,导致房屋建筑构造课程信息化建设依旧存在诸多问题,这就要求教师需要不断加强自身专业素养与职业修养,对教学设计的适用性需要不断完善,教学过程的预设能力需要不断提高等各方面加强这样才能在信息化大背景下,将课程建设的更好。

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