交互式BIM實驗教學平臺構建

許崇 劉新

摘要： 隨著5G時代的來臨，教育信息化水平的發展也不斷提高，以計算機為核心的信息化技術正在改變著我們的學習和生活。受新冠疫情影響，BIM實驗教學也陷入了不能按教學常規方式，構建網絡平臺可以實現教師與學生之間的交流和互動，把BIM課程的實驗教學和理論教學有機的融合起來，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：BIM;交互式;網絡平臺

0 引言

在當今數字化、網絡化、智能化為特點的信息技術時代，教育者需要充分地運用現代計算機技術的理論和方法，融合成熟的課堂互動信息技術，構建互動網上學習平臺，使這個平臺能夠在教學中達到合理的應用，不僅可以實現網絡存儲、傳輸和處理教學信息的功能，還能讓學生進行自主的學習和實踐協作交流，對學生的在線實驗情況可以進行在線評價反饋，并在某種層面上對有效課堂起到積極的作用。

1.平臺構建與實現

1.1BIM平臺層次結構

系統的設計分為三層結構，分別為展現信息給用戶的表現層、實現用戶需求的中間層、存儲和提供數據的數據服務層。表現層組件并不與數據數據庫直接交互，而是通過控制器與中間層組件建立連接，再由中間層組件與數據庫進行交互。表現層采用JSP設計頁面、顯示數據生成頁面顯示效果，盡量減少JSP頁面中Java腳本的使用。中間層采用輕量級的Struts2+Spring+Hibernate框架實現，為了實現系統的重構性，提高組件的可復用性，降低代碼的耦合度，又可以細分為Web層、Service層、DAO層和PO層、各層功能描述如下[1]：

Web層，又稱為控制層，就是MVC模式中的Controler，負責表現層與業務邏輯層的交互，接收表現層的請求，調用業務邏輯層，并將業務數據返回給表示層進行顯示，選擇實現MVC模式的Struts 2框架實現[2]。Service層（業務邏輯層），負責完成用戶需求的業務邏輯實現，對DAO對象進行調用。DAO層（數據訪問對象層），負責與持久化對象進行交互，封裝了增加、查找、刪除、修改等數據庫的原子操作。

1.2可擴展對象的實現

為了對平臺功能擴展的靈活性，在實現關系型數據庫到面向對象方式操作數據庫的轉換時，引入Hibernate框架的ORM功能，通過對持久化對象PO的操作間接實現對關系數據庫的操作。PO包括兩部分，POJO類和映射文件，POJO類對應關系表，映射文件用于描述POJO類與表的關系以及POJO類之間的關系。在工程下創建包PO，在包下創建POJO類和映射文件，本系統需要創建12個PO，

1.3 BIM課程數據庫映射的部分實現

在BIM課程的數據庫訪問的原子操作就是增加、刪除、修改等，通過這些原子操作的組合完成用戶的業務邏輯需求，增加了DAO數據訪問對象層，通過DAO層定義的各個方法為業務邏輯層提供數據操作。平臺采用工廠模式以面向接口方式開發DAO層、其中工廠由Spring框架實現。創建DAO包，在包下創建接口和實現類，DAO層開發的接口和類命名.

所有的DAO實現類都通過Spring框架生成和管理，其中每個DAO實現類都需要引用Session Factor，因此通過Spring框架的依賴注入功能給每個DAO實現類依賴注入SessionFactory引用對象。業務邏輯層的任務總體上分成兩部分，第一負責處理表示層接受的數據傳送到數據持久層;第二負責加載數據持久層的數據返回給表示層。

2.互動課堂應用

在BIM實驗教學平臺教學中的應用，采用了一個輔助的教學軟件。在網絡課堂教學環境中，簡易舒適的操作體驗比真實課堂更加豐富、有趣味性，高清晰的語音功能和操作簡單的特點，非常適合用在網絡教學平臺。實現線上即時互動課堂，能夠提供清晰流暢的高音質語音視頻功能。在綜合性即時語音交流平臺的基礎上，提供多樣化的教學工具插件，支持語音互動、課堂實時視頻、舉手發言和桌面捕捉等強大功能，根據BIM課程特點可以模擬真實的教學場景，實時互動。即時通話的功能可以容納萬人，并能夠集中管理，更加有效和方便。支持一對一的語音通話和多人對話，每個討論主題都可以用于討論指定內容，聊天記錄能永久線上保存，隨時隨地翻查，與教師和其他學生進行交流互動。平臺中有“進行上課”和“已上課的課程詳情、教師列表及用戶評價等內容。

3.結語

交互式BIM實驗教學平臺利用Java、Servlet、JSP、JavaBean、Xml、JDBC等Java Web技術以及Struts 2+Spring+Hiberante開發框架使用方法，應用MyEclipse等開發工具，設計和實現了BIM實驗教學平臺。開發框架的合理使用，簡化了系統的開發難度，Spring框架實現了工廠模式，通過IoC依賴注入模式和AOP面向切面編程技術，以xml格式文件對組件進行配置，實現了組件的自動生成裝配和聲明式事務管理方式;Hibernate框架實現了ORM，連接數據庫池的使用，訪問數據庫進行了封裝，使用SessionFactory對PO的持久化操作，實現對數據庫進行面向對象操作，取得較好的效果。

參考文獻：

[1]萬偉韜.輕量級J2EE中整合Struts、Spring、Hibernate的研究與分析[J].計算機光盤軟件與應用，2013（22）：83-84.

[2]張杰.電子商務平臺中Struts 2的功能和作用分析[J].現代商貿工業，2012（3）：233-234.

作者簡介：

本文系2021年度遼寧省委統戰部黨外知識分子建言獻策課題“關于推進遼寧省BIM（建筑信息模型）產業發展的對策建議》”（項目編號：L2021JY072）和2020年度遼寧省教育科學“十三五”規劃課題“建筑類高校自動化類專業一流專業建設探討》”（項目編號：JG20DB375）階段性研究成果。

許崇（1982.12-） 女，漢族，碩士，實驗師，就職于沈陽建筑大學