模塊化BIM網絡教學模式研究

許崇 許可

摘要：隨著計算機網絡技術和信息技術的飛速發展，BIM技術已經成為當前工程領域廣泛采用的技術，在建筑類高校也得到了認可。建筑行業其中尖端人才的培養仍然是教育部門長期不懈要做的重要工作。網絡教學能保證“疫情”期間，“聽課不停學”的指導方針，還可以實現教師與學生之間的交流和互動，采用了BIM教學層次化管理手段，四個教學模塊，每個模塊把BIM課程的模塊化教學有機的融合起來，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：BIM;模塊化;教學模式

0 引言

2020年初開始，受新冠疫情影響，高校的教學秩序被打亂，網絡教學是指通過網絡這個傳輸媒介，利用計算機作為傳輸介質進行教學的一種教學方式。在網絡教學過程中。通過網絡的連接實現更多的互動，網上學習還可以找到更多的教學資源，能夠更好的進行學習。

1.BIM網絡教學模式平臺構建

1.1 ?Java語言

Java是一種面向對象的編程語言。Java中基本數據類型也提供相應的包裝類，實現數據和操作封裝，能捕獲異常信息，及時進行處理，使得代碼功能變得更加強壯。支持繼承和多態技術，實現程序的并發執行，通過同步技術保證了線程的通信和安全。使得代碼復用得以實現，縮短了開發周期，節約了開發成本。在不同的操作系統上安裝相應的Java虛擬機，Java應用程序的平臺無關性就得以實現。

1.2 MVC設計模式

MVC（Model-Viewer-Controller），即模型-視圖-控制器，是一種軟件設計模式，這種設計模式的主要思想是將系統的功能進行模塊劃分，將顯示界面和業務邏輯進行分離。模型用作管理數據模塊;視圖用作顯示用戶需求功能界面;控制器用作接收用戶請求，調用系統業務邏輯功能模塊，響應用戶請求。

1.3 ?Struts 2框架

Struts 2是處理J2EE開發表示層一種MVC框架，它是在WebWork框架基礎之上衍生出來的，并且借鑒了Struts1的優勢，為輕量級的J2EE的表示層開發提供了良好的解決方案。Struts 2解決了Struts1表示層顯示技術單一的缺陷，除了可以使用JSP技術之外，還支持Velocity、FreeMarker技術，以及JasperReports報表技術等。控制器配置在Struts.xml中，由系統生成的Action代理處理用戶的Action，通過用戶Action的處理結果對應響應的視圖資源。

2.BIM網絡教學模塊實現

2.1 ?BIM網絡教學學生模塊

在BIM網絡教學中，學生模塊主要完成個人信息管理、提交作業、在線考試、提問互動、成績查詢等功能。學生登錄系統后，可以查看個人信息和修改個人信息。包括學號、班級、姓名、院系、專業、聯系方式等等。學生還可以上傳個人照片。選擇上傳照片功能，編寫Student.jsp實現照片上傳功能。上傳功能通過使用Common-FileUpload框架實現，此上傳框架為Struts2框架使用的默認框架。

2.2 ?BIM網絡教學教師模塊

教師模塊主要完成個人信息管理、互動答疑、成績管理等功能，按照使用者地理位置的不同分成內部用戶和外部用戶，因此在實現時分成外部登錄和內部登錄兩部分。外部用戶僅有學生一類，不用輸入身份，而內部用戶分成管理員、教師和教輔四種，因此在登錄時還要輸入身份。系統內部用戶輸入自己的用戶名稱和密碼，選擇登錄身份，向系統發送登錄請求，Struts 2的核心控制器對用戶請求進行攔截，分配給登錄的邏輯控制器進行控制。登錄控制器調用用戶管理的業務邏輯組件的登錄方法進行處理，確認信息全部正確后登入系統進行信息管理，否則需要重新輸入登錄信息。

2.3 ?BIM網絡教學教輔模塊

教輔人員主要完成個人信息管理、答疑信息管理、BIM考試業務管理，輔助查詢和密碼修改等。其中答疑信息由教輔人員錄入到答疑記錄表中進行存儲。通過對學生在學習的各個階段的答疑信息進行統計，生成統計圖表，隨時查看重要答疑項目上存在問題的人數。統計圖表效果直觀，不僅有利于教師了解學生各個階段學習存在的問題、而且可以引起學生足夠的重視并及時發現問題，幫助學生提高成績。使用JFreeChart類庫生成統計圖表，通過與Struts 2框架整合，將生成的圖表作為表現層資源進行輸出，具體實現的過程是首先下載Jfreechar-1.0.17.Jar和Jcommon-1.0.21.Jar，并將這連個Jar包復制到項目的lib文件夾下，實現項目中應用程序對類庫的使用。

2.4 ?BIM網絡教學管理員模塊

管理員主要完成學生管理、教師管理、班級課程和課程管理等功能，管理員登陸后選擇教師添加功能，收集教師信息保存到數據庫。教師的照片信息沒有添加，留給教師登錄后自己上傳修改照片信息。教師的登錄密碼初始值設定為123456，并用MD5加密，加密后以32位16進制字符串格式上傳到數據庫中進行保存。教師登錄后，輸入初始密碼可以進行修改。編寫TeacherAdd.jsp完成教師個人信息添加功能。

教師的信息保存到數據庫之前要作有效性校驗，否則在數據庫訪問時會引發底層的異常，數據有效性校驗包括客戶端校驗和服務器端校驗。具體實現方式是：實現客戶端的數據有效性校驗是用戶數據有效性校驗的第一道防線，通過客戶端有效性校驗可以過濾用戶一些誤操作，避免了無效的數據傳輸到服務器端和網絡資源的浪費。在TeacherAdd.jsp文件中使用Javascript的正則表達式對象RegExp實現對用戶信息的格式有效性那個校驗。正則表達式又稱正規表示法，正則表達式使用單個字符串描述，匹配一系列符合某個句法規則的字符串，從而實現檢索和替換功能。

基金項目：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（No. JG20DB375）

作者簡介：

許崇 女，1982年出生，實驗師，就職于沈陽建筑大學BIM計算研究中心

許可 男，1978年出生，教授，就職于沈陽建筑大學電氣與控制工程學院