基于全過(guò)程跟蹤管理的BIM課程作業(yè)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

彭益華 李曉梅 蘇杏

摘 ?要：在建筑信息化背景下，高校的BIM課程教學(xué)需要有配套的課程作業(yè)管理系統(tǒng)來(lái)支撐。根據(jù)多年BIM課程教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合面向工程項(xiàng)目管理的BIM課程教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，為方便教學(xué)過(guò)程中全過(guò)程追蹤管理課程作業(yè)，提高教學(xué)質(zhì)量與效率，研究與開(kāi)發(fā)了BIM課程作業(yè)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以方便地發(fā)布與批改學(xué)生的課程作業(yè)，以滿(mǎn)足建筑信息化背景下BIM課程教學(xué)與管理的需要，為類(lèi)似課程教學(xué)與管理提供參考。

關(guān)鍵詞：BIM課程;作業(yè)管理;建筑信息化;系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

中圖分類(lèi)號(hào)：G640 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2019）22-0072-03

Abstract： Under the background of building informationization， BIM course teaching in colleges and universities needs supporting course homework management system. Based on years of BIM teaching experience， combined with the teaching aim of BIM course for project management， in order to conveniently track the whole process of course homework and improve the quality and efficiency of teaching， the BIM course homework management system is studied and developed. The system can easily release and correct students' course homework to meet the needs of BIM course teaching and management under the background of building informatization. It provides a reference for the teaching and management of similar courses.

Keywords： BIM course; homework management; building informatization; system development

一、概述

目前，我國(guó)的建筑信息化水平僅達(dá)到0.03%，遠(yuǎn)低于國(guó)際建筑業(yè)信息化率的平均水平0.3%，因此國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部指出在“十三五”時(shí)期，全面提高建筑業(yè)信息化水平[1]。在此背景下，擁有工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)的高校紛紛開(kāi)設(shè)BIM（Building Information Modeling， 建筑信息化模型）的課程，以適應(yīng)人才市場(chǎng)對(duì)建筑信息化專(zhuān)業(yè)技能的需求。我校也是在此背景下，有計(jì)劃有目標(biāo)地培養(yǎng)了一批能從事BIM課程教學(xué)的老師，并開(kāi)設(shè)了BIM課程。但是，經(jīng)過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐，也發(fā)現(xiàn)了在該課程作業(yè)管理方面的一些問(wèn)題，為改進(jìn)課程作業(yè)管理質(zhì)量與效率，本文研究開(kāi)發(fā)了基于全過(guò)程追蹤管理的BIM課程作業(yè)管理系統(tǒng)，并應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程中。

二、BIM課程作業(yè)管理存在的問(wèn)題

從我校開(kāi)設(shè)BIM課程四年多來(lái)，課程作業(yè)依然存在以下一些問(wèn)題。

（一）傳統(tǒng)紙質(zhì)作業(yè)難以反映建筑信息

BIM內(nèi)含3D或4D技術(shù)[2]，課程作業(yè)中含有建筑物空間尺寸、施工流程、工程造價(jià)等等信息，如果以傳統(tǒng)紙質(zhì)作業(yè)的方式提交，在紙質(zhì)作業(yè)中難以反映上述各種信息，有違BIM課程培養(yǎng)建筑信息化人才的初衷，并給教師批改作業(yè)，評(píng)價(jià)學(xué)生作業(yè)優(yōu)劣帶來(lái)不便。

（二）作業(yè)管理繁雜，難于追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展情況

面向工程項(xiàng)目管理的BIM課程作業(yè)往往是隨著課程教學(xué)進(jìn)度對(duì)某個(gè)工程項(xiàng)目案例分步推進(jìn)的，作業(yè)比較系統(tǒng)，單次作業(yè)只是這個(gè)大系統(tǒng)中的一部分，具有前后連貫性。傳統(tǒng)方式采用的是學(xué)生單次提交作業(yè)，老師單次批改作業(yè)，這對(duì)于前后聯(lián)系不緊密的作業(yè)是適應(yīng)的，但對(duì)于BIM課程這種前后聯(lián)系緊密的作業(yè)，教師批改作業(yè)需要結(jié)合前面的作業(yè)來(lái)看，面對(duì)幾十甚至上百學(xué)生的課程作業(yè)，教師在如此龐大的作業(yè)批改任務(wù)下，很難在下一次作業(yè)批改的時(shí)候記得某一位學(xué)生上次的作業(yè)情況，難以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展情況進(jìn)行全程追蹤了解，給教師的針對(duì)性指導(dǎo)與作業(yè)管理帶來(lái)不便。

因此，迫切需要開(kāi)發(fā)一套針對(duì)BIM課程的課程作業(yè)管理系統(tǒng)，以適應(yīng)該課程的教學(xué)與管理要求。

三、總體結(jié)構(gòu)

如圖1所示，根據(jù)課程作業(yè)管理的需要，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，如何進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)以及運(yùn)用系統(tǒng)方法三個(gè)教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)最優(yōu)化三個(gè)原則[3]，系統(tǒng)的總體框架包括三部分，第一部分是BIM案例管理。第二部分是用戶(hù)管理，用戶(hù)分為管理員、教師以及學(xué)生三類(lèi)。第三部分是作業(yè)管理，主要有教師發(fā)布與批改作業(yè)，學(xué)生下載與提交作業(yè)幾大功能，當(dāng)然教師可對(duì)發(fā)布的作業(yè)進(jìn)行查看與修改，學(xué)生也可對(duì)提交的作業(yè)進(jìn)行查看與修改。

四、系統(tǒng)的主要性能及特色

為充分將以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的信息技術(shù)運(yùn)用于教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程中[4]，系統(tǒng)利用目前常用的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)工具[5]ASP.NET Core技術(shù)開(kāi)發(fā)跨平臺(tái)的網(wǎng)站信息管理系統(tǒng)，所用編程語(yǔ)言為C#，系統(tǒng)具有豐富的案例資源供參考，教師用戶(hù)可以自行注冊(cè)到系統(tǒng)，對(duì)班級(jí)、學(xué)生名單進(jìn)行管理，并且可以在各種終端設(shè)備的瀏覽器上發(fā)布課程作業(yè)任務(wù)，對(duì)BIM課程歷次作業(yè)進(jìn)行3D追蹤查看并評(píng)分，學(xué)生登陸系統(tǒng)后，可下載作業(yè)任務(wù)以及提交、瀏覽作業(yè)，系統(tǒng)為BIM課程作業(yè)的管理提供了方便，具有以下主要性能與特色。

（一）豐富可擴(kuò)的案例管理系統(tǒng)

如圖2所示，選擇多年來(lái)BIM課程教學(xué)過(guò)程中的優(yōu)秀BIM作品作為案例嵌入系統(tǒng)，供學(xué)生學(xué)習(xí)BIM課程，完成課程作業(yè)提供參考。該案例管理系統(tǒng)是可擴(kuò)充的，管理員與教師擁有擴(kuò)充權(quán)限，在教學(xué)過(guò)程中可選擇優(yōu)秀的BIM作品導(dǎo)入案例管理系統(tǒng)，使該案例管理系統(tǒng)的案例庫(kù)越來(lái)越豐富。

（二）靈活方便的用戶(hù)管理系統(tǒng)

對(duì)于管理員注冊(cè)與登錄，首先在主界面菜單進(jìn)入“注冊(cè)”界面，填寫(xiě)具體信息，注意選擇“管理員”角色，點(diǎn)擊“注冊(cè)”按鈕，完成注冊(cè)，然后即可以管理員身份登錄。

對(duì)于教師與學(xué)生注冊(cè)，可以有兩種方式進(jìn)行注冊(cè)，既可以由本人在主界面菜單填寫(xiě)相關(guān)信息進(jìn)行注冊(cè)，也可以由管理員根據(jù)教師或?qū)W生名單及個(gè)人信息，利用Excel表格一次性全部導(dǎo)入進(jìn)行注冊(cè)，然后教師或?qū)W生本人利用各自的用戶(hù)名登錄。

用戶(hù)不能重復(fù)添加，否則會(huì)提示錯(cuò)誤，以確保用戶(hù)的唯一性，管理員可以對(duì)忘記密碼的用戶(hù)進(jìn)行密碼重置。

此外，用戶(hù)管理系統(tǒng)還設(shè)置有班級(jí)管理功能，管理員或教師可以對(duì)學(xué)生方便地進(jìn)行班級(jí)管理，以便于發(fā)布作業(yè)。為便于管理員與教師快速查找學(xué)生作業(yè)，用戶(hù)管理系統(tǒng)具有多種用戶(hù)查找功能。

（三）連貫高效的作業(yè)管理系統(tǒng)

在“教師管理”頁(yè)面點(diǎn)擊“作業(yè)發(fā)布”鏈接，進(jìn)入“作業(yè)發(fā)布”頁(yè)面，輸入相關(guān)信息，點(diǎn)擊“新建”按鈕完成一次作業(yè)發(fā)布，之后在“作業(yè)發(fā)布”頁(yè)面點(diǎn)擊編輯，進(jìn)入編輯頁(yè)面，修改相關(guān)信息后點(diǎn)擊“保存”完成修改，在“作業(yè)發(fā)布”頁(yè)面點(diǎn)擊詳細(xì)，進(jìn)入詳細(xì)頁(yè)面，可以查看該記錄詳細(xì)信息，在“作業(yè)發(fā)布”頁(yè)面點(diǎn)擊刪除，進(jìn)入刪除頁(yè)面，可以刪除該記錄。教師可以在系統(tǒng)中看到以往歷次發(fā)布的課程作業(yè)，便于全過(guò)程追蹤管理。

學(xué)生登錄后，進(jìn)入“學(xué)生操作”頁(yè)面，可以看到作業(yè)列表，可下載作業(yè)，完成作業(yè)后，點(diǎn)擊“提交”進(jìn)入提交作業(yè)頁(yè)面，選擇作業(yè)BIM文件，點(diǎn)擊“上傳作業(yè)”按鈕，完成作業(yè)提交。可以在“學(xué)生操作”頁(yè)面看到作業(yè)列表，點(diǎn)擊“查看”鏈接，可以查看BIM模型，對(duì)已經(jīng)提交未批改的作業(yè)可以刪除，重新提交。學(xué)生在作業(yè)管理模塊中可查看以往歷次提交的作業(yè)，以確保提交作業(yè)的連貫性。

以教師身份登錄系統(tǒng)，在教師管理頁(yè)面，點(diǎn)擊“作業(yè)批改”鏈接，打開(kāi)需要批改的作業(yè)，在“作業(yè)批改列表”頁(yè)面，點(diǎn)擊批改進(jìn)入已經(jīng)提交的作業(yè)列表，該列表可以按班級(jí)進(jìn)行查找和過(guò)濾，在“已提交的作業(yè)列表”頁(yè)面，點(diǎn)擊“批改”，可以查看學(xué)生的BIM模型，并可以給出分?jǐn)?shù)和評(píng)語(yǔ)，如圖3所示。教師可以方便地查看到該學(xué)生歷次提交的作業(yè)，深入了解學(xué)生學(xué)習(xí)BIM課程的進(jìn)展，便于給出更客觀的評(píng)語(yǔ)。

五、系統(tǒng)的應(yīng)用效果

該系統(tǒng)在兩個(gè)班級(jí)的BIM課程教學(xué)過(guò)程中試用了一年，期間進(jìn)行了多次改進(jìn)與完善，之后申請(qǐng)并獲得了國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)，在我校全面推廣應(yīng)用。

圖4 是應(yīng)用該系統(tǒng)前后在BIM課程作業(yè)管理過(guò)程中每位學(xué)生平均耗費(fèi)的時(shí)間對(duì)比，可見(jiàn)應(yīng)用BIM課程作業(yè)管理系統(tǒng)以后，顯著縮短了教師發(fā)布作業(yè)，學(xué)生提交作業(yè)，教師批改課程作業(yè)的時(shí)間，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

六、結(jié)束語(yǔ)

面向工程項(xiàng)目管理的BIM課程在建筑信息化的大背景下應(yīng)運(yùn)而生，BIM課程作業(yè)管理繁雜。本文介紹了在多年教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的BIM課程作業(yè)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)適應(yīng)了BIM課程教學(xué)過(guò)程中作業(yè)管理的特點(diǎn)，應(yīng)用后顯著縮短課程作業(yè)各階段的耗時(shí)，應(yīng)用效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要（建質(zhì)函[2016]183號(hào)）[Z].

[2]侯學(xué)良，楊思佳.BIM技術(shù)在工程結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].高等建筑教育，2017（06）：133-136.

[3]丁興富.教學(xué)設(shè)計(jì)理論和遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].中國(guó)電化教育，2001（5）：48-51.

[4]房亞?wèn)|，安琪，董蓉.工業(yè)工程開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J].教育現(xiàn)代化，2018（7）：103-105.

[5]吳玉萍.基于Web的網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J].職業(yè)技術(shù)教育，2002，23（10）：29-32.