基于BIM技術的道路勘測設計課程混合式教學改革探索

王雪潔

(南京理工大學紫金學院，南京 210000)

道路勘測設計是交通工程專業及土木工程專業道橋方向的一門重要專業課程，是學生從事道路工程方向的科研、應用實踐工作必備的專業基礎知識。課程具有較強的實踐性，不僅要求學生掌握基本的理論知識，對學生的實踐能力也提出了較高要求。傳統的道路勘測設計教學模式是以課堂講授為主，這種教學模式難以達到對應用型人才的培養要求。2012年，教育部發布的《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》中提到，要推進信息技術與教學融合，建設智能化教學環境，提供優質數字教育資源和軟件工具，利用信息技術開展啟發式、探究式、討論式、參與式教學，探索建立以學習者為中心的教學新模式，提高信息化教學水平[1]。提高教師網絡學習的針對性和有效性，促進教師專業化發展。在此背景下，雨課堂、超星學習通、中國大學MOOC等信息化的教學方式和平臺工具層出不窮[2]，越來越多的學者、教師將目光投向了混合式教學模式。交通運輸部在《推進智慧交通發展行動計劃(2017-2020年)》中提出，到2020年逐步實現建筑信息模型(BIM)技術在重大交通基礎設施項目規劃、設計、建設、施工、運營、檢測維護管理全生命周期的應用[3]。目前，多數交通、建筑企業逐漸在一些重點項目上開展了BIM技術的試點應用，各級政府也不斷推出加強BIM應用推廣的政策。為實現高級應用型工程技術人才的培養目標，在傳統的講授型教學中融入現代信息技術的混合式教學模式是教學改革的發展趨勢，也是高校課程教學改革的必然選擇。

1 基于BIM技術的道路勘測設計課程混合式教學改革策略

1.1 教學內容改革

整合教學資源，精細化設計教學內容。根據課程知識體系和學生認知規律，結合課程教學內容多而學時少的特點，對教學內容進行優化和重構，課程內容要具有前沿性和時代性，體現專業最新的發展動態，在教學內容中融入BIM技術、智慧交通、道路信息化等新理念新技術，并結合“1+X”BIM證書市政路橋方向的考核標準制訂相應學習要求及訓練項目[4]。根據以上需求，整理出基于知識單元的課程教學設計方案、測試題庫、討論或項目任務、路線設計案例集或工程地形圖。

1.2 教學模式改革

隨著對交通工程、道路工程崗位技術人才能力需求的不斷提高，教育教學理念也在不斷變化，逐漸由知識傳授型向能力培養型轉變。但是，目前學生的學習積極性較差，學習比較被動，能做到課前預習、課后自覺復習的學生較少，基礎知識不扎實也導致學生的實踐能力薄弱。為了促進道路勘測設計課程的學習，從教學內容、教學手段上進行調整和更新，結合信息化教學手段，將混合式教學模式應用于課程教學中，以提高學生的學習積極性[5]。

第一，以信息技術為支撐，開展線上、線下混合式教學。依托學習通或慕課堂等網絡平臺，采用“課前線上學習、課上講授+測驗+討論互動+小組任務匯報、課后鞏固反思”的教學模式。實施步驟如下：A.課前線上學習。根據教學目標、計劃構建教學內容，發布教學公告、教學資源供學生在線自學，完成基礎理論的學習。結合慕課資源及教學課件、問題討論，提前將預習任務布置給學生。B.課上講授及問題探討。根據學生課前自主學習情況，通過提問等方式，檢驗學生預習成果，通過采用啟發式、案例式、討論研究式等教學方法，引導學生進行思考、互動交流、合作探究，提高學生的主體地位。對于難以理解的、較為復雜的路線綜合設計、道路選線等教學內容，以相應任務或案例為牽引，進行針對性的道路平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、選線等訓練。C.不定期主題匯報和交流。在教學過程中，提出學生感興趣的課程延伸課題或設計任務，分階段分組布置項目任務，增強學生自學能力。比如，在道路選線部分中，分組下發不同地形圖，小組完成選線任務后在路橋BIM軟件civil 3D中完成初步平縱斷面設計并在課堂上進行展示交流。D.課后鞏固及提高。學生通過課后練習、大作業等形式對單元內容進行鞏固，并完成階段性的小結測試，檢驗學生學習效果。建立課后交流機制，發布實際項目案例，引導學生交流討論，教師及時答疑。

第二，強化課程實踐，創新實踐教學內容。在課程教學過程中，充分利用課程資源并結合“1+X”BIM職業技能等級認證市政路橋方向的相關標準實現對學生BIM軟件建模部分的教學，通過收集的地形圖使學生完成對地形創建(創建曲面)、路線設計、縱斷面設計、橫斷面設計等內容的學習及練習。在課程設計中要求學生通過手工計算繪圖和軟件計算繪圖相結合的方式，在保留原有手算、手繪圖紙的基礎上，增加軟件繪圖內容。手工計算可以使學生牢固地掌握設計原理、計算方法，并依據具體的課題查閱行業規范，選用合理的技術指標，加深其對線形設計的理解。軟件繪圖計算可以使學生提高計算機應用能力，為工程設計計算機化、智能化打下基礎。

第三，拓展課外實踐，提升學生創新能力。在課程教學過程中，結合智能交通發展趨勢、道路交通信息化發展方向，發掘延展性課題，指導學生積極申報校級或省級大學生創新訓練項目，參加各類科技競賽，培養學生創新創業能力，并將產生的科研成果融入后續課程教學中，提升學生的實踐能力，激發學生學習興趣，開拓學生眼界，提高學生的工程設計素養。

第四，加強多維度考核。道路勘測設計課程最終成績采用百分制考核方式，考核內容主要包括：線上課程學習情況+隨堂測驗情況+到課情況+課堂討論情況+期末考試成績。將傳統的期末考試成績決定制轉變為多方面考核制，更能促進學生對道路勘測設計課程學習的積極性。

2 結論與建議

第一，基于智慧交通的發展，結合前沿知識及BIM技術，在課程教學過程中循序漸進地設置道路相關軟件學習內容，全面培養學生的計算機應用能力，進行道路設計基本訓練，掌握道路工程師必備技能，提升學生就業競爭力。第二，根據課程知識體系和學生認知規律，結合在線資源，對課程內容進行分解，梳理及優化課程教學內容結構和知識點，做好教學資料建設工作。第三，開展混合式教學，依托網絡教學平臺，采用“課前預習，課上測驗、討論，重難點串講及案例分析，課后作業”的教學模式，激發學生學習熱情，培養學生自主學習能力。第四，做好課堂討論及案例分析的設計及引導工作，精選案例，使學生能將所學內容與工程案例聯系起來。