基于成果导向的“BIM技术应用”课程教学改革与实践.pdf

060摘要：文章针对建筑类专业传统实践教学存在的不足，按照建筑学专业工程认证要求，结合“BIM技术应用”课程特点，进行基于成果导向的“BIM技术应用”课程教学改革，并制定了“BIM 技术应用”课程教学大纲。从体系建设、教学模式、教学内容、考核方法、实践教学五个方面进行课程改革与实践。成果可以有效提升学生的学习成果，提高学生的专业技能和 BIM 等级考试通过率。研究成果已在辽宁工程技术大学建筑学专业实施多年，学生双创能力得到了较大提升，取得了较好效果。Abstract：In view of the shortcomings of traditional practice teaching of architecture specialty,according to the requirements of architectural professional engineering certification,combined with the characteristics of BIM Technology Application course,this paper carried out a results-oriented BIM Technology Application course teaching reform.The teaching syllabus of BIM Technology Application is also formulated.The curriculum reform and practice are carried out from five aspects:system construction,teaching mode,teaching content,examination method and practical teaching.The results can effectively improve students learning outcomes,improve students professional skills and BIM grade examination pass rate.The research results have been implemented in architecture major of Liaoning Technical University for many years,and the students ability of double innovation and innovation has been greatly improved,and good results have been achieved.关键词：建筑类专业；成果导向；BIM 技术应用Keywords：architectural specialty；results oriented；application of BIM Technolog文肖木峰辽宁工程技术大学建筑与交通学院讲 师博 士巩玉发辽宁工程技术大学建筑与交通学院教 授硕 士潘新新辽宁工程技术大学建筑与交通学院讲 师硕 士DOI：10.19875/ki.jzywh.2023.09.020引言2019 年教育部发布高校创新创业教育改革示范建设的通知1，要求高校重点建设双创教育课程，培养高素质复合型专业人才2-5。基于此背景，辽宁工程技术大学建筑学科启动了建筑类专业人才培养模式改革。“BIM 技术应用”是我校建筑专业的核心课程，涉及建筑设计、建筑模型建造、节能设计、建筑构造等课程的相关知识的整合。在学生掌握 BIM 软件相关操作的过程中，培养模型建造能力、分析和解决实际工程项目的能力等。同时，在 BIM 等级考试制度下，有必要在本课程的教学过程中对学生进行实践工程和考试项目的培训，以帮助学生建立实践思维，培养学生动手实操的能力。本文在教学改革过程中引入基于成果为导向的教育理念 OBE6，该理念已深深根植于高校实践教学过程7-11。本次教学改革以 OBE 理念为指导，融入创新、创业元素进行“BIM 技术应用”课程体系重构，基于校企产学研合作、多元评价、教考结合的建筑类专业学生双创能力培养的课程改革与实践。1 改革与实践的总体规划本次课程改革实践将理论教学与实践教学相结合，旨在提高学生的学习成果和双创能力的培养。建立了以学习成果为导向，以专业综合能力、专业拓展能力、专业实践能力持续提升为主线的持续改进机制。通过组织学生参加“全国绿色建筑节能设计”“辽宁省适老化建筑设计”“辽宁省大学生 BIM 应用技能大赛”等竞赛项目，加强学生对理论知识的理解和掌握；通过学生参加校企产学研合作项目，加强课程实践实训教学，培养学生的动手能力；通过课程建设中的实践训练，培养学生的思维发散能力和团队协作能力；通过科技创新竞赛、科技论文撰写等课外创新训练，拓展学生课外学习知识面，培养学生的双创能力；通过课外实习、合作教学等环节与企业开放合作，综合培养、提高学生的建筑设计能力、获取知识能力、综合应用能力等；最后，本次课程改革采用多元评价方法代替以往以教师为主导的单一评价方法，全面客观地评价学生双创能力的提升。2 改革与实践的主要内容2.1“BIM 技术应用”课程重构为了提升学生的学习效果，本次教学改革将教学成效按照学习难度大小分为 5 个层次，Teaching Reform and Practice of BIM Technology Application Course based on Results-oriented基于成果导向的“BIM 技术应用”课程教学改革与实践基金项目：辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目（项目编号：辽教办 2021254 号）；阜新市社会科学课题资助项目（项目编号：2021Fsllx169）061234|2023|09建筑学即理论基础、模型构建、实际项目建模、项目设计、结构构件设计，并提出不同的教学改革措施和方法（表 1）。2.1.1 构建“三线两创新”专创融合课程体系参考已有专创融合相关研究成果12-14，本次“BIM 技术应用”课程改革注重构建学生专业技能和专业能力的培养，我校 BIM 团队教师分别结合自身教学经验、课程特点和创新创业理念重构课程体系，构建了“三线两创新”课程体系（图 1），包括专业知识技能线、双创能力培养线、BIM 等级考试线、教师教法创新和学生学习方法创新。2.1.2 打造线上线下混合教学模式在以往的教学过程中，教师虽然注意到互动交流的必要性，但受限于传统的教学理念，师生、生生之间的互动交流偏重于“线下”，缺乏对“线上”互动交流的重视，以致师生、生生之间的互动交流不畅通。学生往往有疑问不能及时与教师或其他学生进行交流，学生普遍缺乏学习兴趣和动力。由于新冠肺炎疫情的持续影响，各大高校线下教学受到较大冲击，我校学生的线下教学也受到了很大的影响。在此背景下，为了更好地提升教学效果，“BIM 技术应用”课程团队充分利用超星泛亚平台、雨课堂、腾讯会议等在线教学平台的优势，构建线上线下混合教学平台。已返校学生可以开展线下教学，未返校学生通过网络教学平台进行网络直播授课。与此同时，本教学团队通过建设“BIM 技术应用”课程教学资源库，将教学大纲、课程课件、团队教师提前录好的教学视频、项目资源库、BIM 等级考试训练试题等资源上传至课程主要使用的网络教学平台。学生可以在课下时间根据自身需要自主预习或复习课程内容，形成以教学资源为核心的混合学习交互模式。同时，学生可以利用“学习通”手机客户端，随时观看教师已完成的授课视频、下载学习课件、测试单元习题等，并针对疑难问题，运用课堂所学知识点提出解决办法。通过手机客户端的专题讨论模块与团队授课教师共同设置讨论题目并进行线上答疑。线上教学平台的建立还可以促进教师和学生的课下交流，形成课下教与学的良性互动，促进学生学习水平的提高，提升学生学习效果。2.1.3 融入创新创业元素，重构课堂教学内容根据“BIM 技术应用”课程任务、课程教学大纲要求、BIM 等级考试考核要求等，增加双创能力培养元素、重构课堂教学内容。将教学内容分为专业知识模块和双创知识模块两方面。专业知识模块：按照课程授课安排以及学生学习的难易程度，将专业知识模块划分为 6个项目，包括 BIM 基础知识、BIM 建筑定位、BIM 建筑模型构建、BIM 场地设置、BIM 标记与标注、BIM 图纸输出等。其具体实践过程以“BIM 技术应用”课程教师教学团队的实际工程项目为依托，完成建筑设计图纸的 BIM 模型构建、施工方案优化、施工教育培训、4D 虚拟施工、管路碰撞测试、施工动态管理等内容。双创知识模块：此模块嵌入创新意识和创表 1不同层次的学习成果及教学改革方法（表格来源：作者自绘）图 1三线两创新“BIM 技术应用”专创融合课程重构（图片来源：作者自绘）062参考文献：1许秀娟.基于成果导向的“建筑信息模型(BIM)”课程专创融合教学改革与实践J.职业技术,2021,20(04):73-77.2潘鹤林,黄婕,叶启亮.基于OBE理念构建化工原理课程教学模式的探索与实践J.化工高等教育,2018,35(05):25-31.3周龙,景大雷.工程教育认证背景下机械专业实践教学体系建设J.实验室科学,2020,23(01):71-74.4张娜,张文礼.基于OBE理念的机械类专业实践教学改革J.装备制造技术,2019,(12):135-138.5丁晓红,李郝林,钱炜.基于成果导向的机械工程创新人才培养模式J.高等工程教育研究,2017,(01):119-122+144.6章新,李占龙,宋勇.新工科时代的工程机械专业才培养模式研究与探索J.课程教育研究,2019,(33):232.7丁飞,张兴元,刘辉.基于OBE理念的机械类专业学生创新实践能力培养模式改革与实践J.辽宁工程技术大学学报(社会科学版),2021,23(04):316-320.8程强强,吴迪.高职建筑类专业创新创业教育的实践探索J.江苏建筑职业技术学院学报,2020,20(03):86-88.9王桂芹,胡燕,余翰武,等.适应时代需求的应用型高校建筑类专业实践教学改革与研究J.当代教育实践与教学研究,2020,(03):189-190.10李胜强,常民,杨博.以工作室为依托，建筑类多专业协同培养模式改革与实践J.高教学刊,2019,(24):138-139+142.11邵大伟,刘志强,吴殿鸣.建筑类专业学位硕士研究生校企联合“双元型”培养模式及路径研究J.教育与教学研究,2018,32(11):44-49+125.12董全亮,杨晓莉.基于成果导向教育理念的大学生创业基础通识课程教学创新探析J.创新创业理论研究与实践,2022,5(01):155-157.13刘红梅,侯春娟,韩永萍,等.专创融合背景下基于成果导向的化工原理教学改革与实践J.高教学刊,2020,(06):19-21.14邹丽娜,王学颖.数字媒体设计课程专创融合教学模式的研究与实践J.沈阳师范大学学报(自然科学版),2019,37(06):572-576.造性思维的培养，主要培养学生创新发现问题和解决实际工程问题的能力。通过课外知识拓展、参加各类建筑设计竞赛、参加校企产学研工程项目等，培养学生创业相关理论知识的学习，开展具有创新思维的创业实践活动。基于创新创业理论的发展趋势，运用创新的思维方法和技能，来实现建筑设计产品的创新解决方案。2.1.4 创建台阶式创新实践教学体系在以往的课程体系建设中，人才培养以知识体系为导向进行构建，重视课程的建构，轻视实践教学环节的架构，教学理念中存在着重知识传授、轻能力培养，学得容易忘得也快，“学与用”脱节等问题，缺乏对学生能力培养系统性的重视，导致学生专业能力培养不足。本次教学改革基于提升学生动手能力、团队协作能力和创新创业能力构建“课上教学、课下实践、课外拓展”的台阶式实践教学体系。课上教学过程中学生基于实际工程项目进行建筑设计并利用 BIM 类软件进行模型构建、模拟应用、碰撞检测、动画漫游等内容；课下实践过程中，学生完成 BIM 等级考试真题模拟训练，参加校企产学研合作项目、企业交流项目等；课外拓展过程中，学生通过参加“辽宁省 BIM 技术应用大赛”“创新杯”BIM 应用设计大赛、“绿色建筑设计”技能大赛、全国 BIM 技能等级考试等，创新性地进行 BIM 项目实践。2.1.5 完善实践教学基地建设实践教学基地建设是建筑类专业开展“BIM 技术应用”课程教学改革的重要保障。教学过程中，课堂教学与校外教学相结合可以促进学生对课堂知识的理解，实现感性认知到理性推理，使学生具备职业岗位的综合运用能力。为加强对外交流与合作，增强学生实践能力，我校已建立 20 余家实践教学基地，同时聘请企业专业技术人员与我校 BIM 团队教师组建课程教学创新团队，配合完成实践课程的教学。邀请行业技术人员参与实践培训和课程设计指导。通过团队教师横、纵向课题项目、BIM 实训课程作业，使学生深度参与项目的设计优化、设计管理、项目管理等工作，培养学生自主学习能力，组织团队合作、信息共享和教学示范人才共享，提高学生的设计能力和工程实践能力。2.1.6 注重过程考核，形成“3+1+N”的多元化考核方式，科学评价学生实践能力本次教学改革构建了“3+1+N”的多元化考核方式，评价学生的学习成效。其中，“3”是针对 BIM 基础知识、理论和模型建构技能进行考核，包括学生上课出勤状况、课上实训成果和课堂讨论及模型成果；“1”是以实际工程建模训练的形式呈现，以教师团队工程项目为依托，进行实际工程建模，学生提交实际工程项目的实训模型，在此过程中提升其建筑辨识能力、模型构建能力、成果输出能力和创新创造能力等；“N”是基于成果导向，课程嵌入BIM 等级考试真题、大学生 BIM 技能等级大赛、绿色建筑节能竞赛、创新创业大赛等内容，学生在完成相应模块的训练后，完成对应的考试真题练习、设计竞赛图纸等内容，最终提交真题建模成果和竞赛图纸成果。2.2 设计教学大纲教学大纲是课程的教学指导文件，是教学能够有效实施的前提和基础1。BIM技术应用课程融入双创元素设计课程教学大纲，实现创意与创新的融合。“BIM 技术应用”课程提出本课程的教学目标：基础知识获取、工程模型构建、不同数据整合、职业素质培养、综合价值体现和整体能力提升等。课程大纲以学生获取知识目标、提升专业技能目标为基础，突出学生学习成果和综合能力的提升。“BIM 技术应用”课程构建以提升学生学习能力为导向的课程体系，以成果为导向融入创新创业元素的课程理念，实现教学内容和模式的改革。以实际工作任务重构教学内容，在课程实施中培养学生的综合应用能力，保证了课程教学实践创新性。3“BIM 技术应用”课程重构策略3.1 课程重构路线结合学生的专业技能、双创能力、就业方向、等级考试要求及自身课程特点，建立课程重构思路。首先，提升学生工程建模技能，满足课程教学基本需要；其次，利用 BIM 类软件教学实现建筑设计模型的动态模拟、施工方案优化、施工安全教育、施工应急模拟等模块的应用；再次，提高学生专业技能，满足学生在 BIM 等级考试背景下参与 BIM 技术认证的需求，使学生有效、顺利地通过 BIM 等级考试；最后，培养学生适应就业岗位需要，满足就业和创业需求的能力。3.2 开发双创能力根据专业知识技能线中知识获取和能力提升要求，制定双创能力培养方案，营造良好的双创氛围，激发双创活力。包括培养学生的竞争合作能力、获取知识能力、实际工程问题分析能力、解决能力、沟通表达能力、实践创新能力、综合应用能力等。3.3 教法学法创新根据“三线”的具体内容和培养目标，进行教师教法创新和学生学法创新。“BIM 技术应用”教师团队综合采用项目驱动、课证结合、团队合作、模拟体验等教学方式，学生团队采用实训、实践、拓展和自主学习等学习模式。教法与学法的创新更能激发教师的教学动力和学生的学习兴趣，最终达到教师与学生的双赢效果。结语本次课程改革基于辽宁工程技术大学建筑类专业人才培养要求，完成了基于成果导向的“BIM 技术应用”课程教学改革与实践。从构建课程体系、创新教学模式、更新教学内容、多元考核方法、重视实践教学五个方面进行了课程创新性改革与实践，制定课程教学大纲。将教学成果分为 5 个层次，根据不同的教学目的采取不同的对应措施，重点探讨了课程改革策略，促进学生学习成果的达成，提高人才培养质量。与此同时，教学改革成果也可为同类专业的人才培养提供实践借鉴。