數字化時代“鐵道工程BIM 技術”課程的教學改革與探索

廖倩

（四川建筑職業技術學院，四川德陽 618000）

近年來，國家有關部門在土建行業大力推廣以數字化、智慧化、信息化為基礎的BIM技術。為全面貫徹落實《國務院辦公廳關于促進建筑業持續健康發展的意見》（國辦發〔2017〕19號）精神，四川省政府頒布了《四川省人民政府辦公廳關于促進建筑業持續健康發展的實施意見》，制定我省推進BIM技術應用指導意見，推廣BIM技術在規劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用，提升工程建設和管理信息化智慧化水平，明確了2025年我省建筑業應普遍具備BIM技術。2019年4月1日，人力資源社會保障部、市場監管總局、統計局正式向社會發布了13個新職業信息，其中包含了建筑信息模型技術員。因此，為了滿足社會需求，培養輸送更多的專業技術人才，同時也增加學生就業機會，各大高校相繼開展了BIM技術相關的課程。

隨著數字技術快速發展、科技革命和產業轉型加速推進，我們的生活、生產、學習方式都發生了很大的變化。在此進程中，教育的重要性日益凸顯。各個國家都非常重視教育數字化轉型，聯合國及歐美多個國家先后發布了多份教育數字化有關的報告，我國也一直非常重視教育數字化的發展，發布了一系列相關政策、規劃和行動。2023年2月，我國召開了世界首屆數字教育大會，以“數字變革與教育未來”為主題，重點探討教育數字化轉型、數字學習資源開發與應用、師生數字素養提升、教育數字化治理，以及基礎教育、職業教育、高等教育等領域的數字化發展評估。教育數字化轉型是破解教育發展瓶頸問題的必由之路。習近平總書記指出，教育數字化是我國開辟教育數字新賽道塑造教育發展新優勢的重要突破口，進一步推進數字教育，為個性化學習、終身學習、擴大優質教育資源覆蓋面和教育現代化提供有效支撐。因此，將數字化信息化融入課堂是高校教育發展的必經之路。

“鐵道工程BIM技術”是我校鐵道工程系針對鐵道工程技術專業的學生開設的一門專業必修課程。與其他理論課程不同，本課程是一門軟件操作性非常強的課程，包括40學時理論課程和10學時實訓課程，實訓課程在理論課程結束后進行。理論課程傳統的教學模式是在學校機房進行，每周兩次課，每次兩學時。第一學時，教師通過教師機的教室軟件控制學生端口，學生可清晰看見老師的操作演示，復雜模型先結合必要的板書進行模型分析，然后教師再進行操作講解。第二學時，學生自行建模，教師可通過教師機查看學生屏幕動態。學生在練習過程中，遇到問題可進行現場“面對面，零距離，一對一”的高效快捷的答疑溝通。這樣能夠保證學生遇到問題能及時解決，且大部分問題在課堂內解決。課堂內保證了學和練的融合，有利于學生對課堂知識的吸收。

在數字化的時代背景下，各個國家都提出了一系列的政策，爭先發展數字化，開啟了一場數字化的革命。高新技術的發展帶來了不可避免的職業快速更迭，新興工作的出現將重新定義工作的內涵和技能要求，全球范圍內的工作和勞動力市場結構正在發展變化，在社會發展的變化下，對人才發展的需求也在發生變化。教師作為人才發展的第一資源，起到了重要作用，因而對教師能力的發展也發生了變化，教師能力的標準不斷提升。正所謂“強國必先強教，強教必先強師”，作為課堂教學活動的組織者、學習活動的引導著和參與者，在推進教育數字化轉型過程中，教師的數字素養是數字化教育轉型的關鍵。在世界首屆數字教育大會召開之際，我國教育部正式發布了《教師數字素養》標準，扎實推進我國數字教育戰略行動，回應社會發展對教師發展的挑戰。因此，本文從提高教師數字素養的角度出發，針對如何提升“鐵道工程BIM技術”課程的教學實效，提出了以下幾點措施。[1-5]

一、利用數字化資源進行學情調查

教師可在課前采用問卷網等網絡平臺對學生的知識與技能基礎、認知與實踐能力、學習特點等學情進行調查，通過對學生的學情問卷數據分析，從數字素養角度出發，在培養提升教師個人數字素養的同時，也注重培養學生的數字素養，制定更加有效的授課計劃。

二、教學資源搜集推送

“鐵道工程BIM技術”課程不同于一般的理論課程，屬于軟件操作性強的課程，難度系數相對較大。學生第一次接觸本課程，在對軟件完全不熟悉的情況下，授課教師應提前準備軟件安裝包，安裝教程，通過網盤或班級群的方式進行資源共享。教師可充分利用互聯網資源，搜集整理具有代表性可以訓練提升學習技能的學習資源，課前通過職教云發布每次課程的學習資源和學習任務，引導學生使用數字化資源進行學習。

三、數字化深入課堂教學

課中，教師可采取豐富的授課方式，利用信息化教學的方式豐富課堂。俗話說：“興趣是最好的老師。”針對任何一門課程，為了保證整個課程學習過程中學生能夠有足夠的學習熱情，教師應轉化授課形式，打破傳統單一的講授形式，幫助學生建立起對本門課程的學習興趣。教師可將多元化、信息化的教學模式融入課堂，促進優質資源的共享，充分利用網絡優質資源展示BIM技術在工程技術各大領域的應用實例與發展趨勢，讓學生知道學習本門課程的意義，從而達到提高學生學習興趣的目的，讓學生知道“什么是BIM？為什么學？如何學？”。

針對學生自我約束能力差，缺乏學習主動性，課堂參與度低，甚至存在曠課、上課打游戲或睡覺的情況，在講授過程中，教師應該充分利用數字資源加強課堂監督，通過職教云課堂簽到形式對學生的出勤情況進行監督。教師還應多途徑搜集資料、引入工程案例，調動學生的積極性，增加學生的學習興趣。在模型分析階段，教師可借助數字工具，如希沃白板、VR，對模型進行投屏分析，生動形象地展示模型，豐富課堂形式，激發學生的學習興趣，加深學生對模型的認識。教師示范操作講授階段可將數字化引入課堂互動，如職教云搖一搖、頭腦風暴等，增加課堂互動，激發學生學習積極性，提高學生課堂參與度，提升學生學習專注度，讓學生思路緊隨課堂節奏。學生課堂上機操作練習階段，教師可利用課堂軟件實現教師機對學生機屏幕的有效監管，實時查看學生屏幕操作，掌握學生動態。

四、數字化加強課后輔導

正所謂“眼過千遍，不如手過一遍”，作為軟件操作類課程，課堂的練習時間遠不足以讓學生對本堂課知識點熟練掌握，要想掌握建模原理，熟悉操作步驟，對知識點的消化吸收良好，達到教學目的，只有通過不斷練習，才能熟能生巧。因此，教師在每堂課除了對本堂課知識點進行梳理總結，針對本堂課重難點做講解，還應布置適當課后建模練習，讓學生熟能生巧，使學生做到任何一個模型都可以快速上手，實現方法與實操的融會貫通。

教師在課后可通過智慧職教云平臺發布，要求學生利用網絡資源，搜集篩選與本堂課程學習內容的相關模型資源，完成建模并在職教云進行作業提交。對學生提交的作業，教師要及時進行批改，總結共性問題，并在職教云及時反饋，學生收到反饋再查漏補缺。針對學生建模遇到的問題，教師可利用相關線上平臺，如騰訊會議，增加課后線上答疑輔導，也可以利用相關錄屏軟件，將學生共性問題進行操作錄屏，通過職教云發布，建立“BIM建模小技巧庫”，方便學生時時查看學習。

此外，Revit軟件是一款功能非常強大的軟件，可以實現不同學科的融合，可以將CAD的二維圖紙進行三維建模，并且可以進行工程量計算等功能，在工程中應用廣泛。然而，課堂時間有限，更多的功能無法在課堂完成學習。對于學有余力并且對本門課程有興趣的學生，教師可適當開展線上輔導，幫助學生更深一步學習，為其今后從事相關工作打下堅實基礎。

五、利用數字化資源開展課程考核

檢驗一門課程是否達到設定的教學效果，合理的考核機制必不可少。本課程屬于軟件操作性課程，考核方式不同于其他理論課程，介于理論與實操之間，融合了不同的課程。因此，在課程考核時，教師應當充分利用學校數字化資源，即學校配套設施齊全的機房、完善的考核系統，采取上機考核的方式，通過系統發卷，每位學生系統隨機抽卷，學生將答卷通過系統提交上傳，教師端電腦收卷的方式。成績評定將平時出勤情況、上課提問、分組討論、課堂表現、課堂測驗、課后作業完成質量均納入考核范圍，采用不同比例權重，制定一套完善的考核評價體系，利用考核平臺，數據分析，對學生的學業進行評價。之后，考核結果通過平臺數據分析，得到班級學生畫像，根據分析結果，對學生提出學習建議。教師還可以根據班級整體數據分析，適當修訂優化教學目標，調整后期授課計劃，優化教學內容和教學模式。

六、課后問卷反饋

課后，教師可增加學生對本門課程多維度學習情況的調查，通過調查數據分析，得到課程畫像，對后期課程授課進行優化。

“鐵道工程BIM技術”課程不同于一般理論課程，是數字化時代下的產物，要求教師具備數字能力，也推動了數字化時代下的教學改革，能夠適應現代教學發展的大趨勢，符合新時代本科專業人才培養需求。教師從制定授課計劃，從數字素養的培養，在課程的課前、課中、課后，從學生學情到學生學業考核評定，全過程多方位立體式融入數字化，充分利用數字化硬件資源和數字化軟件資源，在教學過程中不斷提升學生的數字素養。從實施效果來看，學生反饋良好，學習積極性較高，取得了較好的教學效果。教學全過程融入數字化資源、手段，在提升了教師自身素養的同時，也培養了學生的數字素養。

在數字化時代下，高校教育的常態化已不再是單一的傳統教學模式，而是實現了多元化、信息化。時代在進步，從1960年計算機首次進入課堂，到2012年MOOC資源，再到2022年chatGPT的出現，甚至未來的元宇宙，每一次的技術演進都給教師帶來了巨大的挑戰。教育需要與時俱進，順應時代的發展，高校教師不應墨守陳規，對新的東西有抵觸心理，應該充分利用此契機，接納新事物，對傳統的教學模式進行改革，利用數字資源、信息化教學、優質的網絡資源、智慧化的課堂，不斷提升個人數字素養、數字能力，促進自身及共同體專業發展的能力，利用數字資源，反思改進，持續學習，參與寒暑期網絡研修、個性化專業課程培訓，積極探索數字技術下的專業發展途徑，開展知識與經驗共享，促進自身成長，更好應對數字時代人才培養的挑戰，提升能力，勝任未來的工作，在學術、技術、藝術等方面進行突破，成為具有三術的教師，成為數字化時代高水平的教師。

數字時代的到來改變了傳統的教育形式，我們將面臨一個全新的教學樣態：可以實現前所未有的差異化教學，在人工智能和大數據的幫助下，教師可以根據每一個學生的學習特點，從而給出不同的學習內容，進行不同的學習干預，真正意義地突破時空和物質，實現全時段、全場景、全覆蓋的差異化教學，實現規模化教學和個性化教學的有機統一；可以為學習者提供開放的空間、海量的資源，實現個性化自適應學習；可以通過多模態的融合，重構和映射，實現時空重構下人機協同的精細化、科學化教育決策，真正意義上實現精細化管理與科學決策，提升教育管理與決策的科學水平；在研究方面，有了大數據的深度應用，教育的研究范式也在改變，可以改變以經驗、數據、設計為主的教育研究范式，形成“數字社會空間＋物理社會空間”的新范式；在智能化服務方面，可以通過教育理念、技術、場景、模式創新，實現高績效水平的智能化服務，根據每個老師、每個學生提供個性化服務。

數字化時代的教育將會更美好，將會構建更高質量的教育新體系。數字化在不斷進步，高校教師也將面臨更多的機遇和挑戰，我們要順應時代的發展，持續學習、終身學習，接納時代的產物，不斷提升個人數字素養、數字能力，營造數字化課堂，培養學生的數字素養，同時將思政教育融入信息化教學，響應國家的政策，適應社會的需求，培養更多高素質、高技能、社會需求型人才，開啟教育改革的新篇章。