“互聯網+”背景下高職建筑設計專業推廣BIM技術混合教學研究

蒙勝宇　卜振龍　甘翔云

【摘 要】本文論述在高職建筑設計專業推廣BIM教學的特點及難點，分析“互聯網+”背景下在高職建筑設計專業BIM課程中應用混合教學的必要性，從教學目標及內容、混合教學設計、在線混合教學平臺模塊設計等方面闡述基于“互聯網+”的BIM課程混合教學設計，并在高職建筑設計專業進行BIM技術混合教學教學實踐，提出今后應增加BIM課程與其他課程的融合，使學生能夠真正將BIM技術融入實際應用中去，同時增加校企合作交流，確保知識的實用性及時效性。

【關鍵詞】“互聯網+” 高職院校 建筑設計專業 建筑信息模型（BIM） 混合教學 慕課

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）08C-0070-03

建筑信息模型（BIM）技術是當前建筑業發展的大趨勢，對提高建筑設計及施工質量具有重要意義。本文探討在高職建筑設計專業推廣BIM技術教育的必要性，以及課程推廣過程中可能遇到的問題，并對如何結合在線教學平臺技術，打造一門適合當下教學環境及條件的BIM技術混合教學課程進行探索。

一、BIM簡介及發展現狀

（一）BIM的概念、優勢及在我國的發展現狀。BIM（Building information modeling，即建筑信息模型）技術為近年來出現的建筑設計及施工管理方式，以使用單一數字模型描述和管理建筑項目全部所需信息為基本特征，對于提高建筑質量有積極作用。目前，我國經過改革開放40年的高速建設期，建筑業已經從以效率為先，逐步進入重視質量、鼓勵創新，推進建筑工業化的時期，在本時期中，需要的是更詳細精確的建筑設計，以及更系統科學的施工管理。BIM技術的特性有利于施工與設計的無縫銜接，符合目前國家大力推進施工設計一體化的要求。

近年來，我國政府也在大力推廣BIM技術的應用，并出臺了大量相關的法律法規，例如住建部在《2011—2015中國建筑業信息化發展綱要》中將BIM、協同技術列為“十二五”中國建筑業重點推廣技術，并在2015年正式公布《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》，要求到2020年末，在以國有資金投資為主的大中型建筑，以及申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態示范小區的新立項項目中，其勘察設計、施工、運營維護過程中集成應用BIM的項目比率需達到90%。

（二）在高職建筑設計專業推廣BIM的必要性。BIM技術在我國的廣泛應用勢在必行，這勢必會引起BIM技術相關人才需求的增長。實際上，BIM人才缺乏已成為我國BIM發展的主要瓶頸，尤其是投身于設計施工一線的BIM應用型人才。建筑設計作為建筑類牽頭專業，為BIM模型的首要搭建者，因此應首先推廣BIM教育。同時，由于BIM技術應用型人才的學習重點在于軟件的實際操作，對于以實踐技能見長的高職學生來說，更能發揮其自身優勢。

二、在高職建筑設計專業推廣BIM教學的特點及難點

BIM技術課程其核心在于BIM模型建模管理軟件（Autodesk Revit）的操作，同時包含技術概念、工作流程、工程管理思路等內容。由于其軟件包含功能較多，操作較為復雜，擴展性高，在實際教學中可能會遇到如下問題：一是教師進行操作講解后，學生難以立刻理解，需要進行反復講解。二是在實際操作中學生會遇到不同的問題，教師進行個人輔導的時間可能因此超出課堂時間。三是學生的學習進度差異較大，難以采用統一進度教學。四是教學過程匯總會使用大量的案例文件、插件、族文件等；文件分發耗時較多且容易丟失。

此外，由于人才培養方案相對于課程調整的滯后性，可能存在分配課時不足，或者課時無法根據教學反饋進行快速調整的問題。

三、“互聯網+”背景下高職建筑設計專業BIM課程應用混合教學的必要性

混合教學（Blending Learning）的原有含義，是各種學習方式的混合。例如，視聽媒體學習與傳統黑白板書學習的混合；自主學習與協作學習的混合等。在信息化背景下，混合教學被賦予了全新的含義，即傳統學習與網絡數字化學習的混合，在這一過程中，既要發揮教師引導和監控的主導作用，又要充分體現學生作為學習主體的主動性、積極性和創造性，兩者優勢互補，獲得最佳的學習效果。

在BIM技術教學推廣的過程中，通過搭建和鼓勵學生使用網絡教學平臺，充分發揮混合教學中網絡學習和學生自主性學習的成分，有可能針對性地解決以上所遇到的問題。例如，一是教師的講解視頻事先錄制并上傳到網絡教學平臺上，學生可以在課前預習，并進行反復觀看，節省面對面授課時間。二是設置學生網上學習交流平臺，學生可以將遇到的問題進行發布，由教師或其他的學生進行解答，節省了教師重復回答問題的時間，并有效提高協作學習的氛圍。三是學習材料預先上網，不同層次的學生能夠根據自己的進度各取所需；學生在課外時間能夠逐漸實現線上自主學習，不受課堂時間的限制。四是教學過程中使用到的各種文件通過網絡教學平臺分發，節省分發時間，并避免文件傳輸的丟失及安全問題。五是課程內容數字化和模塊化的特性，使其能夠根據需要快速迭代更新和擴展。

因此，本案試圖將BIM技術課程與混合教學模式相結合，探索研究具有針對性和適應性的BIM技術混合教學模式。

四、基于“互聯網+”的BIM課程混合教學設計

（一）教學目標及內容。在設定BIM技術課程教學目標時，必須考慮到BIM技術的兩大特點，即實踐性強及綜合性強。這要求學生需要熟練地掌握相關軟件的操作，有能力完成BIM模型建模，且同時具備在建筑制圖、房屋建筑學、建筑結構等方面的知識，能夠將軟件的功能與在建筑設計、結構設計等方面的需求融會貫通。因此，BIM技術課程是一門以理論為輔、實踐為主，以掌握BIM模型建模與應用為目的，與本專業其他課程的結合的軟件操作類課程。

基于以上要求，本課程的教學目標為：學生掌握中小型建筑BIM模型建模的能力，并能夠將BIM模型能力結合到自身現有的建筑設計工作流中，提高設計工作的效率及質量。課程內容主要包括BIM理論、BIM軟件（Autodesk Revit）操作講解、BIM建模實踐三個部分。

（二）混合教學設計。基于網絡教學平臺的混合教學，通常包括面授前在線學習、面對面教學、面授后在線學習、階段性測試四個部分。其中，面授前在線學習主要起到學生預習及課前情況匯總的作用；面對面教學則側重解決學生在預習中遇到的問題，并有針對性進行講解；課后在線學習主要是由學生自主完成操作練習，并由教師或者其他學生進行在線答疑；階段性測試則主要對學生提交的作業及測試結果進行批改，獲得教學反饋，調整教學進度。

本課程線下課時為32課時，根據教學內容設定線上自主學習課時為32課時，線上線下學習時間配比為1∶1，分8個星期完成。結合混合教學的教學模式，得到教學設計如表1所示。

（三）在線混合教學平臺模塊設計。本課程在線教學平臺，基于優慕課在線教育科技（北京）有限責任公司為廣西建設職業技術學院定制的2015版網絡教學綜合平臺，除基本的在線課程內容展示外，還具有模塊化、互動性、高拓展性等特點。結合平臺功能及課程要求，課程功能模塊設計如下：一是課程信息模塊，包括課程介紹、教學大綱、教學日歷3個子模塊。二是課程學習模塊，各小節學習內容展示，涵蓋在BIM技術理論、BIM軟件操作講解、BIM建模實踐三個章節之下。每個小節的最小學習單位為“播客單元”。三是討論交流模塊，包括學習討論、常見問題、教學反饋3個子模塊。其中，“播客單元”為網絡教學中特有的信息整合模式，即在同一個頁面中。以不同標簽的形式，整合顯示與本小節學習內容相關的所有內容模塊。以BIM建模實踐章節下的播客單元為例，每個單元包括5個模塊，即本節課程幻燈片、操作演示錄像、相關文件下載、作業提交及反饋、討論區。

五、高職建筑設計專業進行BIM技術混合教學的實踐

（一）在線混合教學平臺使用情況統計。在本次教學實踐中，學生在8周的課程時間內，登錄在線混合教學平臺次數平均值為22.8次，每周約3次；學習播客單元次數平均為51.5次；在線學習總時長平均值為594.5分鐘，約合14.9課時，在線學習時長及播客單元學習次數的詳細統計分析如下。

根據圖1，學生在線學習時長的主要分布區間為8～13小時，約合12～19.5課時；考慮到課程學習時間和操作練習時間配比約為1∶1.5，大部分學生線上學習及練習的總時間為30～48.8課時，基本符合教學設計中設計的1∶1的混合比例。根據圖2，學生線上播客單元學習次數的主要分布區間為30～60次，由于本課程播客單元共26個，平均每個播客單元學習次數約為1～2次，說明學生的線上學習基本覆蓋所有課程內容。

（二）BIM技術混合教學在實踐中體現的優點。在混合教學具體執行過程中，與未采用混合教學的相似軟件操作類課程相比（例如CAD繪圖、計算機效果圖制作等），有如下顯著優點：

1.教學效率提高，節約課堂課時。大部分學生在在線混合教學平臺上進行了內容預習，課堂講解得以更順利地進行；在線的課程內容也滿足了大部分學生的二次學習需要，使得老師得以將課堂時間用在學生的差異性輔導上。

2.學生學習自主性提高。傳統課堂容易存在一部分學生“跟不上”，同時另一部分學生“吃不飽”的問題。在混合教學的模式下，即便老師的課堂進度并非最合適自己，學生也能夠通過網絡資源自主掌握學習進度。老師只需要對學生遇到的具體疑難點進行輔導。

3.課程更新速度提高。教學是一個動態更新的過程，但在傳統的教學方式中，由于課程安排和總課時的限制，課程內容難以即時做大的調整和擴充。但在此次BIM混合教學中，課堂中發現的更好的操作方法可以立即在網絡教學平臺上進行更新；學生在課堂中表現出特別興趣的內容，也可以立即進行擴充。

4.減少非教學工作量。在通常的軟件課程中，大量的課堂時間會消耗在非教學工作中，例如文件的分發、作業的上交等。在此次混合教學中，這一類工作完全采用標準模式在在線教學平臺中進行，極大地提高了效率。例如，在測試中，客觀題能夠由系統自動批改及統分；在文件分發過程中使用統一的下載源，減少了學生共用U盤拷貝文件帶來的傳染電腦病毒的機會。

（三）BIM技術和混合教學在實踐中體現的問題。除優點外，在實際的混合教學過程中，也體現出如下問題：

1.教學平臺及手機客戶端存在兼容性問題，導致部分內容無法正常播放。手機客戶端的使用率偏低。

2.由于大部分學生更適合在QQ和微信中進行討論以及對老師進行咨詢，教學平臺中設置的討論區未達到預期效果。

3.學生學習的自主性加強，導致教師對學生學習進度的全局把控能力出現一定的下降，同時由于BIM課程的學習難度較高，出現成績分層加劇的現象。

經過一年多的籌備及教學實踐，在高職建筑設計專業中采用混合教學模式推廣BIM技術教學取得了基本成功。大部分學生在相對短的課時內掌握了BIM的基本理論及具體建模操作方法，達到課程要求。今后，在混合教學方面，條件成熟時，我們希望向非本系學生或外界開放課程平臺，真正實現知識的共享；在課程方面，我們應根據增加本課程與其他課程的融合，使學生能夠真正將BIM技術融入實際應用中去；同時增加校企合作交流，確保知識的實用性及時效性。

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【基金項目】2016年度廣西職業教育教學改革研究項目“基于互聯網+的建筑設計職業教育BIM 技術混合教學研究”（GXGZJG2016B031）

【作者簡介】蒙勝宇（1988— ），男，廣西靈山人，建筑學碩士，廣西建設職業技術學院助教，研究方向：建筑參數化設計與BIM技術應用、教育教學改革；卜振龍（1966— ），男，廣西象州人，工程碩士，廣西建設職業技術學院高級建筑師，研究方向：建筑設計與教育教學改革；甘翔云（1964— ），男，湖南瀏陽人，工程碩士，廣西建設職業技術學院高級城市規劃師，研究方向：城鄉規劃設計與教學理論。

（責編 黎 原）