VR技术在高职建筑工程计量与计价课程的应用研究

　　2017年1月19日，xxxx印发了《国家教育事业发展‘十三五’规划》明确提出“要全力推动信息技术与教育教学深度融合，综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式”[1]。随着信息技术的发展，信息化工具和手段更加先进、丰富，信息化范畴已经远远超过传统的校园网络阶段。因此，本文结合最近正在推广的VR技术，探索其在高职《建筑工程计量与计价》（以下简称《计量与计价》）课程信息化教学的应用。

　　《计量与计价》是高职工程造价专业学生的核心课程，需要具有《建筑识图》、《建筑构造》、《建筑施工技术》等前期知识储备，且具有政策性、综合性、职业性较强的特点。为了提升教学效果，信息技术逐渐引入到本课程的教学与实训中；但是普遍存在以下问题。一是信息化教学方式传统，技术落后。课堂上教师将学生集中在一个教室，借助于多媒体技术，以讲授法为主，讲解课程内容[2]。这种授课方式导致学生局限于教室，被动地接受知识；同时PPT、视频等教学方式已不新颖，学生关注度低。二是信息使用复杂，教师使用热情不高。微课、慕课、翻转课堂、电子书包等新型教学方式，涉及多学科专业知识的整合，教师要经过专业人员培训后才能使用，同时要花费大量的时间和精力备课，使得很多教师对这些新型信息化教学方式的使用热情不高。三是信息化应用场景受限。现在信息化教学往往需要配置先进的、高性能的硬件和特定的软件，学生往往需要在教学仿真中心或信息中心才能体验信息化教学的成果，受时间和空间的限制，导致信息化资源的获得性比较差。因此，由于受到信息化技术、信息化设备配置与信息教学师资的限制；加上高职学生学习基础薄弱，学习主动性较差的特点，《计量与计价》信息化教学效果并不理想，急需要发展和完善。

　　VR（Virtual Reality，虚拟现实）是一个以虚拟感觉为主的人机交互式仿真系统。用户借助特殊的输入/输出设备，与虚拟世界中的物体进行自然交互时，可产生逼真的视觉、听觉的感受，犹如身临其境一般。VR技术在高职《计量与计价》教学中具有以下价值。

　　（1）沉浸性。通过VR技术可虚拟再现建筑工程真实场景，全景展现施工工工艺和做法，学生通过VR可以获得与真实场景一样的体会，从而增强对构件、工法等抽象事物的感性认知。

　　（2）互动性。学生佩戴无线头戴式显示器和操作手柄等工具，可以在体感交互区中，通过拖拽或移动的指令，按规范设计要求，对建筑物进行拆解或组装，身临其景地互动操作，主动探索所需建筑构造的知识。

　　（3）趣味性。VR的情景式体验教学，不仅可让学生通过MARK点在楼道内漫游，身临其境地进入建筑内部，加深对建筑构件的理解和记忆，还可让学生角色扮演，以钢筋工、架子工、木工等身份在虚拟场景中协同创新，迸发活力。

　　（4）信息终端应用环境普适。用户可通过PC、H5、App等端口登录VR《计量与计价》教学平台，实现多端口学习。VR教育模式顺着人手一部智能手机的潮流，打破了时空限制，让三四线城市的学生与一线城市的学生共享教育资源，从而降低了教育差异性和不均衡性。

　　基于造价专业培养方案、课程目标、课程特点、学生学情进行分析，结合VR技术在教育领域与建筑行业的优势，构思本课程VR教学资源库。

　　VR《计量与计价》教学平台是以建筑工程施工工作过程为主线，按建筑工程分部工程、分项工程划分，将相关计算规则、清单规范、构造详图、计算步骤等理论知识与案例VR图、实际施工视频结合的土建造价无障碍学习通道。

　　VR《计量与计价》教学资源库主要由导课模块、计价依据模块、VR教学模块、拓展资料模块组成。其结构图见图1所示。导课模块用于增强学生对建筑构件实体的感性认识。计价依据模块将各相关知识串联，便于学生理解记忆。该模块是后续计量与计价环节的基础，学生只有真正理解清单与计算规则的含义，才能跟上教师工程量计算与组价的教学思路。VR教学模块是本资源库的重点。该模块可链接回计价依据模块，学生在理解工程量清单项目设置及工程量计算规则、计算公式的基础上，再学习如何列项与计量计价。拓展资料模块包含教师布置的课后练习及其他建筑工地的VR图，以帮助学生真正理解每节课的内容。

　　VR技术在《计量与计价》教学中的推广应用不仅是信息技术的导入，也要注重课前、课中和课后的教学策略，在此以“框架柱钢筋工程计量与计价”为案例进行说明。课前，学生在VR《计量与计价》教学资源库中漫游施工工地，观看框架柱钢筋工程实际施工过程视频，丰富现场经验和认知，同时，引导学生将施工图纸与框架柱钢筋工程施工过程VR图进行对比，识读设计说明，相应部位平、立、剖面图以及钢筋平法规则，达到识图的目的。

　　课中，教师首先打开案例工程的柱结构图和柱内配筋图，引导学生分析需要计算柱内钢筋的类型有哪些并列项。其次借助钢筋工程VR图，讲解钢筋绑扎与搭接的计算规则和所涉及的各类钢筋的计算公式。与此同时，学生通过鼠标的点击与拖动操作，可多角度、多方位地观察钢筋的空间结构，弄清楚各构件中钢筋的搭接关系，理解计算公式，达到可正确手工算量的目的。再次，教师通过指导学生广联达钢筋算量软件的操作练习，突出教学重点[3]。最后，学生针对本节课的工程量计算过程、上机操作过程中碰到的问题进行小组讨论，教师对学生的共性问题重点进行讲解，并布置课堂作业，通过课程评价，检验学生真实的掌握程度。

　　课后，学生可通过移动端H5轻运用进入VR《计量与计价》教学资源库，查看其他建筑工地的VR全景图，拓展知识结构。根据自身掌握情况，通过微课的重复回放，解决课堂上的遗留问题。教师在整个教学实施过程中，收集学生的课堂反馈情况，检阅教学成果，并进行教学反思。

　　依托VR技术进行土建造价课堂教学，不仅使学生学习方式更加多元化，丰富了课堂教学内容，也较好完成了教学目标，提高教学效率。

　　综上可知，基于VR技术的土建造价课堂教学，主要体现在教学方式和教学流程的重构。在教学方式上，将“PPT课件+讲授”的知识点讲解形式转变成“微课呈现知识点+沉浸式体验课程内容”；在教学流程方面，由“知识点按教材一个个依次讲解”转变成“以任务解决过程为载体，实现对知识点的讲解”。充分体现了建构主义的学习理念，让学生成了课堂的主体，极大地提升了他们学习专业课的兴趣。但在VR教学模式的推进的过程中，还存在一些需要改进的问题，如专业课教师的信息素养还有待提高，还没完全实现各学校的教育资源共享…….这些问题在今后的教学过程中，还需不断探索，不断完善。

　　1.1.1问题的提出

　　施工企业项目部经营成果分析是常态化的一个工作，且该工作的工作量巨大，但其涉及的要素重复出现却不尽一致。财务数据具有强大的全面性，但会计报表中的资产负债表和利润表却无法满足日常经营成本分析的需求；同时加之反映财务状况会计要素和反映经营成本会计要素相互转化，以及非财务人员对财务数据了解的不全面性，导致成本分析困难重重。基于施工承包方的角度，结合建筑安装工程费用项目组成、成本核算分析需求和财务账户及科目设置，为有效提高成本分析效率，本文以龙岩Y小区项目为研究对象，分析房建项目施工阶段成本控制现状以及存在的问题，并提出相应的成本控制对策。希望在工程项目的成本控制方面对建筑施工企业提供一些思路和建议。

　　1.1.2研究意义

　　（1）理论意义

　　本文以龙岩Y小区项目为例，从工程项目成本控制现状、成本控制存在问题成因入手。经过深入地分析研究，利用实际事例进行剖析，希望能够找出解决对策。论文的研究成果对施工企业在项目管理的各个阶段进行成本的管理和有效控制，提供了一定的理论意义。

　　（2）实践意义

　　施工企业起步较晚，管理上存在不足，现在的工程项目管理与以往相比，越来越需要科技含量。本文所采用的数据都是从企业的施工现场取得，所形成的结论真实可靠，对行业内部项目成本管理具有普遍的指导意义。

　　建筑成本管理最早起源于20世纪80年代，由英国学者肯尼斯提出。之后X和日本等相关学术界也开始对建筑成本管理进行研究，并提出企业成本管理的具体办法和措施。

　　我国学者李双录从进度、质量、成本等三方面对建筑项目成本控制的问题进行分析。钟灵针对建筑成本管理存在的问题提出了相应的控制方法和解决办法。李玉军认为建筑工程施工至工程竣工验收的整个过程都应加强成本管理和成本控制。然而在成本控制研究中，我国还处于研究管理探讨阶段，还存在很多不足和问题。

　　本文是以龙岩Y小区项目为例，对项目建设时期所呈现的成本控制现状，以项目建设成本控制进行研究，从而指导房建建设项目的成本控制。本论文由五部分组成，具体安排如下：

　　第一部分绪论，对该文的研究背景和意义、国内外研究现状和研究内容进行阐述。

　　第二部分项目建设成本控制研究的理论综述。该部分主要介绍项目成本、项目管理、成本控制的基本概念以及成本控制原则、成本控制方法的基础知识。

　　第三部分以龙岩Y小区项目为例介绍我国现阶段建设工程项目成本控制的现状及存在的问题，并分析导致这些问题的具体原因。

　　第四部分为本论文的核心部分，在这部分给出控制Y小区项目成本的对策与方法。

　　第五部分为结论与展望，对文章的研究内容进行总结性的陈述，并指出工作中的不足及后续工作，对文章的未来研究工作提出下一步的展望。

　　施工成本控制是指在满足工程承包合同条件的前提下，在施工过程中对影响施工项目成本的各种因素加强管理，并采取各种有效措施，将施工中实际发生的各种消耗和支出严格控制在成本计划范围内，随时提示并及时反馈，严格审查各项费用是否符合标准，计算实际成本和计划成本之间的差异并进行分析，保证施工项目成本控制在计划之内。

　　企业的成本控制是企业运行所产生的费用总和，包括人工成本、材料设备成本、原材料成本、财务运营成本、折旧费用等各项费用支出。

　　2.2.1实行全过程的动态控制

　　项目成本控制不只是对现场施工过程中的费用进行控制，而是贯穿于项目形成的全过程。当项目各个阶段的成本控制措施得到落实，才能达到控制成本的目的。由于施工项目所体现的唯一性，所以控制过程就不能是静止的。如果按上级要求和施工组织设计内容确定的目标成本来进行控制，当竣工时就达不到纠偏的效果，起不到控制的作用。因此，项目建设过程的动态控制是成本控制的重点。

　　2.2.2进行必要的计划调整

　　在实施项目成本控制时，要执行目标成本计划，项目部各部门不能超越权限。对金额较大的成本开支，或者超出成本计划的开支，要经会议研究并项目经理审批，并对成本计划进行调整。如果成本控制没有原则，乱控乱卡，不仅不能控制成本，相反会造成混乱，影响职工的工作积极性。

　　项目经理作为成本控制体系的中心，在工程项目的成本控制当中发挥积极的带头作用。项目团队一般以项目经理制定的成本目标为控制依据，在项目进程中实时控制工程费用的支出，具体的做法如下:

　　（1）人工费用的控制。根据“量入为出”的原则，项目经理部在与所辖施工队签订劳务合同时，一定要依据招投标文件以及施工合同中关于人工单价的约定价，进行相应的下浮。

　　（2）材料费的控制。材料费的控制要从材料用量和材料价格两方面来进行控制，也就是遵循“量价分离”的原则。

　　（3）施工机械费的控制。施工机械费在工程项目成本中占有较大的比重合理选择、要的作用调配施工机械，提高设备利用率，将对工程项目的成本控制起到至关重。

　　（4）构件加工费和分包施工费的控制。构件加工以及分包施工费，必然对项目部的施工项目成本产生影响，因此项目经理部必须对构件加工费和分项工程分包价格进行有效控制。

　　本项目位于龙岩市新城区BCD核心位置，北邻龙腾大道，东至曹溪路，西、南两侧设规划道路。总规划用地约1.02公顷，土地性质为二类居住用地及商业用地。主要由8栋33层住宅楼及2栋商业楼组成。前期由于管理混乱，人材机未得到有效控制，施工企业经常收到业主下达的罚款单。由于成本居高不下，人员流动性大，多次受到总公司的点名批评。项目经理已更换2个。如何有效进行成本控制已成为迫在眉睫的问题。

　　（1）招标文件费用构成划分不明

　　目前项目部招标文件费用构成含糊不清，措施费、第三方检测费、办公费划分不明。常发生投标人钻招标文件的空子，给项目成本管理带来了很大的难度。

　　（2）工程分包与施工组织形式不符

　　本项目采用的非主体工程分包是以包工不包料的方式进行招标。即材料是由项目部统一进行购买，分包单位只需提供人工和机械。但项目上目前使用的经营报表还是按“人材机”进行统计。这就造成成本统计困难，易出差错。

　　（1）结合建筑安装工程费用项目组成，严格按照费用构成要素划分。其主要目的有三个，一是符合建筑安装工程费组成要求，二是建立和满足对中标价的对比分析的口径统一，三是最大限度为统计企业成本消耗提出基础性的支持。

　　（2）结合建造合同的需要，严格按建造合同的组成设置二级科目。在“工程施工”下设“合同成本”“间接费用”和“合同毛利”。

　　（3）根据结合建筑安装工程费用项目组成的费用构成要素，设置三级科目。其中在“合同成本”下的“人、材、机和工程分包”按单项工程作为核算对象设置四级科目，而“其他直接费”中安全生产费可以不设置四级科目；其中“间接费用和合同毛利”直接入账可不安核算对象划分。

　　（4）结合目前施工组织形式，建议“工程分包”不再拆分为“人材机”，而是根据核算对象进行拆分为四级科目并在摘要中备注。同时合同成本下的人工和机械为0。

　　（5）反映合同收入应采用利润表中的营业收入，而时下所采用的建造合同法确认的营业收入往往不能真实的反映责权发生制下的实际收入；为此借用“工程结算”、“存货-已完未验”来反映实际收入。然而正常财务账面的以上两个科目的数据比较滞后，因此建议每月对以上两个数据进行调整或弃用以上两个数据改用实际统计法下的非财务数据。

　　（6）合同成本中应注意以下事项

　　1）直接正常中一定要将核算对象作为索引，便于统计计算，同时账户摘要一定要完善，且要求及时性原则（该原则一方面要通过分包采购管理制度约束，另一方面通过采购合同条款约束）。

　　2）“财务费用”账户，尽量每月登记入账；如果无法做到，则应在在入账时做好详细摘要（如登记是对应费用的时间），然后通过人为调整至当期应入账数据。

　　3）自由设备的使用费和工器具使用费按公司规定执行，但要确保折旧方式的稳定性。

　　4）“原材料”账户除按单项工程作为核算对象设置四级科目外，同时按照材料种类设置五级科目（按成本分析的需要，由合同及设备物资共同协商）；同时建议如果未收到发票时，按照暂估入账（下月冲回）。建议启用“材料成本差异”账户，可以一定情况反映主要材料计划与实际的偏差，为开展全面分析和建造合同数据变化提供基础资料（注意计划单价的稳定性和五级科目设置的合理性）。为此建议采取计划成本法核算，采用“原材料”和“材料成本差异”进行核算。根据目前公司推行的材料核销，材料发出均采取调拨形式，计入“预付材料款”；月末时转入“工程施工-合同成本-材料费”中（其凭证即为材料核销报告），其中建议每月对余额进行分析（两条途径均可：一是盘库回冲进财务账，二是用盘点存货部分作为余额分析的依据，建议采用第一个途径），每季度进行处理（盘亏计入管理费中或营业外支出）；注意核销的粗细程度，应对主材和大宗材料核销，而其他部分建议不核销直接计入材料费或核销报告中直接用发放作为理论消耗量。

　　5）试验检测费或第三方试验检测费，如果业主已经给了第三方试验检测费用，则将第三方试验检测费用直接列入“工程分包”，如果需施工单位自费承担，则计入“工程施工-间接费-检验试验费”中；如果时间检测采用委外第三方或分包，则同样进入“工程施工-间接费-检验试验费”中。

　　6）间接费中劳动保护费可以列入安全生产费。

　　7）其他直接费的入账一定要采取排除法，否则会导致“工程施工-合同成本-其他直接费”虚高。

　　8）间接费中的办公费、社保、住房公积金、工费经费等如果当期未能及时出来，则参考材料入库而未收到票据的形式进行暂入账后冲减，并做好已入账的摘要。

　　9）上交费用，严格采用“工程施工-合同毛利-各种费用”出现，以便于后期分析使用。

　　10）办公费中，如果临建住宿费用已经单列为合同清单，则发生的成本应列入合同成本中，如果未单列而是与单价一起，则按待摊费用计入间接费。同时临时工程的计列亦是如此。

　　在整个工程的建设中，实际的投资成本远远比计划的要低，这其中离不开全过程的成本控制。由上表可以看出：在前期成本方面，总共节省了0.855亿元，占总投资的3.97%，占总节省的53.94%；而在建筑安装成本方面，则是节省了0.64亿元，占总投资的2.97%，占总节省的40.38%；在项目管理费用方面，节省了0.047亿元，占总投资的0.22%，占总节省的2.97%；基本预备费用则节省了0.043亿元，占总投资的0.2%，占总节省的2.71%。整个项目总投资21.541亿元，经过成本控制后实际投资为19.956亿元，总计节省了1.585亿元，实际投资为计划投资的92.64%，节约了7.36%的投入资金。

　　本文在研究中通过提出龙岩Y小区项目存在的主要问题，根据实际调研和项目数据进行分析，找出问题存在的原因并提出解决办法。

　　综上所述，以上成本控制对策都是致力于提高成本统计和分析效率，最大限度减少重复工作而做。其特点为：一是财务账户设置与工程造价费用组成向对应，二是方便建造合同数据归集，三是结合材料核销开展成本分析，四是因地制宜适当建立核销对象。对以上效果的保证措施：一是全员了解工程造价费用组成结构，二是制度和合同保障凭证的及时性，三是合同及设备物资人员提前谋划好核算对象，四是财务人员做好暂入账或详细摘要的工作，五是合同人员适当做数据调整。