基于全過程跟蹤管理的BIM課程作業管理系統開發與應用

彭益華 李曉梅 蘇杏

摘 ?要：在建筑信息化背景下，高校的BIM課程教學需要有配套的課程作業管理系統來支撐。根據多年BIM課程教學實踐過程中正反兩方面的經驗，結合面向工程項目管理的BIM課程教學培養目標，為方便教學過程中全過程追蹤管理課程作業，提高教學質量與效率，研究與開發了BIM課程作業管理系統。該系統可以方便地發布與批改學生的課程作業，以滿足建筑信息化背景下BIM課程教學與管理的需要，為類似課程教學與管理提供參考。

關鍵詞：BIM課程;作業管理;建筑信息化;系統開發

中圖分類號：G640 ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：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，我國的建筑信息化水平僅達到0.03%，遠低于國際建筑業信息化率的平均水平0.3%，因此國家住房和城鄉建設部指出在“十三五”時期，全面提高建筑業信息化水平[1]。在此背景下，擁有工程相關專業的高校紛紛開設BIM（Building Information Modeling， 建筑信息化模型）的課程，以適應人才市場對建筑信息化專業技能的需求。我校也是在此背景下，有計劃有目標地培養了一批能從事BIM課程教學的老師，并開設了BIM課程。但是，經過多年教學實踐，也發現了在該課程作業管理方面的一些問題，為改進課程作業管理質量與效率，本文研究開發了基于全過程追蹤管理的BIM課程作業管理系統，并應用于教學過程中。

二、BIM課程作業管理存在的問題

從我校開設BIM課程四年多來，課程作業依然存在以下一些問題。

（一）傳統紙質作業難以反映建筑信息

BIM內含3D或4D技術[2]，課程作業中含有建筑物空間尺寸、施工流程、工程造價等等信息，如果以傳統紙質作業的方式提交，在紙質作業中難以反映上述各種信息，有違BIM課程培養建筑信息化人才的初衷，并給教師批改作業，評價學生作業優劣帶來不便。

（二）作業管理繁雜，難于追蹤學生學習進展情況

面向工程項目管理的BIM課程作業往往是隨著課程教學進度對某個工程項目案例分步推進的，作業比較系統，單次作業只是這個大系統中的一部分，具有前后連貫性。傳統方式采用的是學生單次提交作業，老師單次批改作業，這對于前后聯系不緊密的作業是適應的，但對于BIM課程這種前后聯系緊密的作業，教師批改作業需要結合前面的作業來看，面對幾十甚至上百學生的課程作業，教師在如此龐大的作業批改任務下，很難在下一次作業批改的時候記得某一位學生上次的作業情況，難以對學生學習進展情況進行全程追蹤了解，給教師的針對性指導與作業管理帶來不便。

因此，迫切需要開發一套針對BIM課程的課程作業管理系統，以適應該課程的教學與管理要求。

三、總體結構

如圖1所示，根據課程作業管理的需要，堅持以學生為中心，如何進行有效的學習以及運用系統方法三個教學系統開發最優化三個原則[3]，系統的總體框架包括三部分，第一部分是BIM案例管理。第二部分是用戶管理，用戶分為管理員、教師以及學生三類。第三部分是作業管理，主要有教師發布與批改作業，學生下載與提交作業幾大功能，當然教師可對發布的作業進行查看與修改，學生也可對提交的作業進行查看與修改。

四、系統的主要性能及特色

為充分將以計算機網絡技術為代表的信息技術運用于教學活動的全過程中[4]，系統利用目前常用的動態網頁開發工具[5]ASP.NET Core技術開發跨平臺的網站信息管理系統，所用編程語言為C#，系統具有豐富的案例資源供參考，教師用戶可以自行注冊到系統，對班級、學生名單進行管理，并且可以在各種終端設備的瀏覽器上發布課程作業任務，對BIM課程歷次作業進行3D追蹤查看并評分，學生登陸系統后，可下載作業任務以及提交、瀏覽作業，系統為BIM課程作業的管理提供了方便，具有以下主要性能與特色。

（一）豐富可擴的案例管理系統

如圖2所示，選擇多年來BIM課程教學過程中的優秀BIM作品作為案例嵌入系統，供學生學習BIM課程，完成課程作業提供參考。該案例管理系統是可擴充的，管理員與教師擁有擴充權限，在教學過程中可選擇優秀的BIM作品導入案例管理系統，使該案例管理系統的案例庫越來越豐富。

（二）靈活方便的用戶管理系統

對于管理員注冊與登錄，首先在主界面菜單進入“注冊”界面，填寫具體信息，注意選擇“管理員”角色，點擊“注冊”按鈕，完成注冊，然后即可以管理員身份登錄。

對于教師與學生注冊，可以有兩種方式進行注冊，既可以由本人在主界面菜單填寫相關信息進行注冊，也可以由管理員根據教師或學生名單及個人信息，利用Excel表格一次性全部導入進行注冊，然后教師或學生本人利用各自的用戶名登錄。

用戶不能重復添加，否則會提示錯誤，以確保用戶的唯一性，管理員可以對忘記密碼的用戶進行密碼重置。

此外，用戶管理系統還設置有班級管理功能，管理員或教師可以對學生方便地進行班級管理，以便于發布作業。為便于管理員與教師快速查找學生作業，用戶管理系統具有多種用戶查找功能。

（三）連貫高效的作業管理系統

在“教師管理”頁面點擊“作業發布”鏈接，進入“作業發布”頁面，輸入相關信息，點擊“新建”按鈕完成一次作業發布，之后在“作業發布”頁面點擊編輯，進入編輯頁面，修改相關信息后點擊“保存”完成修改，在“作業發布”頁面點擊詳細，進入詳細頁面，可以查看該記錄詳細信息，在“作業發布”頁面點擊刪除，進入刪除頁面，可以刪除該記錄。教師可以在系統中看到以往歷次發布的課程作業，便于全過程追蹤管理。

學生登錄后，進入“學生操作”頁面，可以看到作業列表，可下載作業，完成作業后，點擊“提交”進入提交作業頁面，選擇作業BIM文件，點擊“上傳作業”按鈕，完成作業提交。可以在“學生操作”頁面看到作業列表，點擊“查看”鏈接，可以查看BIM模型，對已經提交未批改的作業可以刪除，重新提交。學生在作業管理模塊中可查看以往歷次提交的作業，以確保提交作業的連貫性。

以教師身份登錄系統，在教師管理頁面，點擊“作業批改”鏈接，打開需要批改的作業，在“作業批改列表”頁面，點擊批改進入已經提交的作業列表，該列表可以按班級進行查找和過濾，在“已提交的作業列表”頁面，點擊“批改”，可以查看學生的BIM模型，并可以給出分數和評語，如圖3所示。教師可以方便地查看到該學生歷次提交的作業，深入了解學生學習BIM課程的進展，便于給出更客觀的評語。

五、系統的應用效果

該系統在兩個班級的BIM課程教學過程中試用了一年，期間進行了多次改進與完善，之后申請并獲得了國家計算機軟件著作權，在我校全面推廣應用。

圖4 是應用該系統前后在BIM課程作業管理過程中每位學生平均耗費的時間對比，可見應用BIM課程作業管理系統以后，顯著縮短了教師發布作業，學生提交作業，教師批改課程作業的時間，具有良好的應用價值。

六、結束語

面向工程項目管理的BIM課程在建筑信息化的大背景下應運而生，BIM課程作業管理繁雜。本文介紹了在多年教學實踐基礎上開發的BIM課程作業管理系統，系統適應了BIM課程教學過程中作業管理的特點，應用后顯著縮短課程作業各階段的耗時，應用效果良好。

參考文獻：

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.2016-2020年建筑業信息化發展綱要（建質函[2016]183號）[Z].

[2]侯學良，楊思佳.BIM技術在工程結構課程教學中的應用[J].高等建筑教育，2017（06）：133-136.

[3]丁興富.教學設計理論和遠程教學系統開發[J].中國電化教育，2001（5）：48-51.

[4]房亞東，安琪，董蓉.工業工程開放式實驗教學管理系統設計與開發[J].教育現代化，2018（7）：103-105.

[5]吳玉萍.基于Web的網上教學管理系統的設計與開發[J].職業技術教育，2002，23（10）：29-32.