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AR/VR技术在建筑工程施工专业教学中运用的实践探索

江苏省如东中等专业学校 邓详 2020/7/14 9:10:06

   [摘要]现代科学技术的发展带动了AR/VR技术的快速发展,在教学过程中运用新兴的信息技术,能使教学的大部分环节趋于数字化网络化,从而大大提高课堂教学的质量和效率。利用AR/VR技术,能有效地把教学的组织、内容、模式、技术、评价、环境等各种因素进行整合,更好地适应现代教育向综合性、创造性、系统性、实用性发展的需要。
   [关键词] AR/VR技术;教学方式;教学手段;课程教学
  
   [项目来源]本文系第四期江苏省职业教育教学改革研究课题“融合AR的物联网技术在中职专业课教学中的实践研究”的阶段性研究成果(项目编号:ZYB293)
  
   一、AR/VR技术在建筑工程施工专业教学中运用的必要性
   建筑工程施工专业毕业生的职业岗位是从事建筑工程的技术、管理和简单工程的设计工作。因此本专业除了要求学生需要掌握书本知识,更需要对学生进行操作技能的训练,加强建筑类岗位职业能力的培养。
   建筑工程施工专业核心专业课程涉及的内容十分广泛,如《BIM土建建模》、《土木工程制图》、《工程测量》、《结构力学》、《建筑施工技术》、《混凝土装配式建筑》等,这些课程中包含理论知识和操作技能两部分,并与行业规范、工程实际紧密联系,是具工程性、实践性一体的专业核心课程。在这些课程中有一些内容由于受时间、空间的影响,在教学实施过程中无法正常讲透,如:有些构造结构复杂,且要求与受力特点破坏形态相关,因此可利用AR/VR技术,模拟出实验结果的实例图片,形象而具体地呈现给学生。学生可以根据自身的需要,合理安排时间在计算机网络环境中,按菜单方式自主选择学习内容进行轻松学习,从而改变传统的教学常规手段,真正使教学内容紧密联系实际,充分调动学生的学习主动性,大大提高了教学效率。另外,新型的AR/VR技术还有利于教师从单调重复的劳动中解脱出来,把精力用到教科研和教改方面。因此,在建筑工程施工专业课教学过程中利用AR/VR技术来改变教学的方式是十分必要的,充分运用现代信息技术进行专业课教学,AR/VR技术与教学内容有机融合,不仅可以实现因材施教、高效教学,更有利于实现学生由被动学习向主动学习的转变,是学校培养技能型人才的有效方法和手段,是职业教育走向成功教育的必然趋势。
   二、AR/VR技术在建筑工程施工专业课程教学中运用的可行性
   由于AR/VR技术能较好地帮助教师将建筑工程施工核心课程的部分教学内容转换成学生自主学习的模块,把知识与技能的传递过程由“教”转化为“学”成为现实,对学生传授知识、训练技能的过程变“被动”为“主动”,为因材施教、个性化教学提供了现代化教学手段。在教学过程中能充分体现出学生自主学习的氛围,消除了学生来自于各方面的消极心理,大大提高了学习效率。另外,基于AR/VR技术的信息化教学平台实现了时间、空间的限制,使学生充分利用碎片化时间、进行自主性的个性化学习,使枯燥的教学环节变得生动活泼,激发了学生学习的主动性和积极性,使泛在学习成为可能。在《装配整体式混凝土结构工程个人操作实务》的课堂教学设计过程中,利用AR/VR技术创设了实际的工作情境,虚实结合,产教结合,让学生进行沉浸式教学场景中体验真实的工作环境,实现了“做中教,做中学”的有机融合。
  


   三、AR/VR技术在建筑工程施工专业课程教学中运用的案例分析
   利用AR/VR技术进行信息化教学设计过程通常可分为教学目标的分析、教学任务的确定、信息资源的查找与设计、教学方法的选择、作品范例的筛选、评价规范的设计、实施方案的设计、学习成果的展示及修改等八个方面 。
   1.依据人才培养方案、职业岗位要求和核心课程标准,进行教学目标的设计
   教师必须根据建筑工程施工专业人才培养方案,针对建筑类行业职业岗位要求,结合专业核心课程标准,以及专业课程核心素养的要求;依据学生基本情况进行综合分析,分析学生学习目标和相关学习内容,结合在教学实施过程中运用的AR/VR技术,整体架构多维教学目标,以及教学重点、难点,从而有效地实施学生综合职业岗位能力的培养与形成。
   2.依据教学目标,结合真实案例,进行项目任务的设计
   在进行项目任务设计时,可以将教学实施过程总体上分为资料搜集、课外实践和课堂教学实施三部分。 第一部分是基础性的必备工作,通过学生自主探究学习的过程,了解学生对某一知识点及技能的掌握情况,如在《装配整体式混凝土结构工程个人操作实务》的项目任务实施时,课前学生通过线上或线下积木小游戏方式完成预制装配整体式的基本认知,利用网络搜索相关知识点,观看操作(未完,下一页

  

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