大數據視域下BIM技術在土木課程教學中的應用

劉澤俊張政凱趙軍唐善婷淮陰工學院建筑工程學院 淮安抽水三站 江蘇食品藥品職業技術學院信息工程系

大數據視域下BIM技術在土木課程教學中的應用

劉澤俊1張政凱2趙軍3唐善婷11淮陰工學院建筑工程學院 2淮安抽水三站 3江蘇食品藥品職業技術學院信息工程系

大數據視域下高校學與教，必須重視教育技術，達到信息化、數字化、可視化。以教學知識枯燥、方法單一的土木工程課程為例，應用BIM技術，實現正向思維：三維建模，用于設計、施工等；反向思維：三維重構，用于后期裝飾、增層改造、維修等。力圖在各種信息孤島之間架設“溝通”、“協作”的橋梁。對提高教學質量，培養“卓越工程師”為特色的應用型人才，起到重要作用。實施效果表明：達到甚至優于既定目標要求，對同類教學改革有一定借鑒作用。

大數據視域；高校教學；BIM技術；實踐

0 引言

信息化社會,信息素養已成為信息時代熱門的必要能力之一，學生的信息素養在學生綜合素質中越來越重要。沒有信息化的教師隊伍，就沒有教育的信息化。建筑投資領域的新變化、生產方式的新轉變，轉型升級出現以下特點：信息化——數字化、可視化，“數字建造”、“智慧制造”； 標準化——“模塊”思維，“標準建造”；“工匠”精神——建筑人才的新要求，“復合型、專業化”。 信息化能夠促進教育思想觀念的轉變，推動教學模式的改革,有利于素質教育的開展，培養創新精神，適合探索式學習，利于激發學習興趣,改變傳統教育教學的缺陷等，是素質教育與創新教育的途徑。

1 提出問題

隨著我國教育信息化進程的推進以及信息化教學技術的不斷發展，信息化教學越來越滿足教學的需要，成為一種主流教學方式。信息化教學是學校教育面臨信息時代的重大抉擇，信息化教學的開展給學校教學帶來翻天覆地的變化，學校應加大力度創造條件，教師更要增加信息化教學能力。

(1)利用“云”端進行個性化教、學。“云端教、學”在培養世紀人才最重要的能力方面，具有重要作用。“云端教、學”能實現教、學個性化、隨時隨地發生、能力導向，并且讓學生擁有對學習的主導權。改變傳統的對學生學習的評定標準，以學生的學習績效作為學生學習效果評定的主要標準。創設信息化背景下的教學方法。(2)讓教育大數據彰顯教育的能量。大數據的思維下，你在“讀書”，實現讓書也在“讀你”。教學大數據分結構化顯性數據和非結構化隱性數據，如教學形為，學習形為，學生測試形為等課堂教學數據，學生教材學習數據，學生真正學習的數據等，教育的核心就是教與學，只有挖掘和應用這些教與學的隱性大數據，教育的能量才能發揮出來，其它的顯性數據都是輔助于教與學的。

2 要解決的主要問題：

2.1轉變教學理念，助力教育的“共享經濟”平臺

教、學變革的關鍵在于轉變教育理念或教學觀念，突破傳統的教學思維定勢，以開放的視野、超越知識傳授的理念設計課程教學，實現從專注“教”到助力“學”的戰略性轉變，促進協同學習意義上的教學關系建構，形成深度互動的探究性教、學文化。讓信息化技術助力教育的“共享經濟”平臺。在共享平臺上進行教學創造，分享學生產品的生產，讓信息技術更好地連接教師的教與學生的學，給教、學提供更多適應性。例如，講授BIM平臺協同架構。某賓館總造價3417萬，170條清單，施工開始后，過程上很快拿到數據，二層，協同平臺，二層總造價，單價，選中區域，報表出來，輸入2-3層一次進度報表，直接打開模型，統計時段量，看出產值，計劃值與實際值比較的時間-造價比較，且有顯示5D實際模型。

2.2學習、教學場景重構

所謂“云端學習”，即學習必須是個性化的、隨時隨地發生的、能力導向的，并且學生擁有對學習的主導權。只有這樣，深度學習才會發生，才能培養學生在未來的學習和生活中所需要的知識、技能以及能力。所以要設計和構建基于信息化的學習場景，提供平臺和環境，讓任何學生能夠在任何時候、任何地點、任何設備下愉快地進行個性化學習。創設教學場景，讓課堂不局限于課堂，才能更好地用好課前，課中與課后時間。例如，BIM協同平臺價值：相關單位納入平臺統一管理；利用BIM建立企業支撐大后臺；BIM協同確保信息傳遞流暢，有效；專業人員建模，其他人員簡單使用模型；保證模型的及時性和準確性；實現遠程實時查詢；人員調整（離職）數據資料可以延續。再如，報表，用其他都慢，而用協同平臺將很快。項目下拉菜單，云平臺，“云端學習”，如某裝配式建筑，是各個在預制場做成的構件組裝的，可以做成現場實物教學資源庫，綁鋼筋，做出工法，如梁吊裝，現場組裝則裝配式構件圖紙，模型切換，某一層樓搭接后澆，柱，側面底板做好，貼二維碼，或芯片，大門有檢測，知進入工廠；某工程安裝項目，選擇暖通、電氣、給排水，點擊模型“淮工演示”，則將選中的合并到一起，打開合并后的模型，沒用的去掉，成為工作級模式，改后，打開土建，看到給排水模型，雙擊后體現實物照片。下拉，工作很多用模型，各工作碰撞夾能看出來了，如某醫療中心的項目，十幾幢樓加上大門等，則匯合成一個整體模型，工作級，各自族網，瞬間形成小區間；可視化模型來溝通，交換，魯班，基于BIM的溝通，更直觀。第三個客戶端是基于云端，對模型經過n次碰撞。

2.3挖掘、應用教學大數據

讓教學大數據支撐教學變革，讓信息技術支撐的各種平臺從只是學習內容的載體走向數據容器，讓教育管理從原來的不可見走向可視化，教育過程從原來的非量化變為可量化，教育決策從經驗走向數據化，教育模式從原來的大眾化走向個性化，教育評價從原來的單一化走向綜合化。例如，清單工程量、混凝土澆筑方量，魯班軟件公司軟件，項目經理直接查看三維立體圖中對應部位工程量，不需要找別人（技術員），語音，直接控制現場，在質量安全檢查中發現有些部位，拍照下來，有問題的部位，然后上傳，質量整改后，把新照片上傳并寫已處理，整理BIM報告。再如，剖切要建樓體，推著走，體現剖面，企業一部分人要建模，未來的學生，將讓其達到能建模；學生開竣工材料，從已完工程學知，借鑒鋼筋模型中重要節點，直接打開，則行。點開某BIM建模位置，點擊此位置，快速出現昨天用過的地方，首先是可視的，且容易交流。對整幢樓不再是一堆資料，而是模型，企業用戶存檔，則對物管等均好用。

3 總結與展望

建筑企業轉型升級的核心是：數字化集成管理。轉型升級的趨勢其中二條：更加注重硬專業+軟專業；更加注重“人腦+電腦”。以土木工程技術專業課程改革為例，探討具體實現過程。理論指導實踐，再通過實踐驗證理論，使理論與實踐相統一。成果具有普遍性，可推廣，使科學性與可行性高度統一。

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江蘇省高等教育學會高等教育科學研究“十三五”規劃課題(課題編號：16YB033)；江蘇食品藥品職業技術學院院級課題（課題編號：JSSPGJ2015026）］