建筑學BIM課程“三驅兩點一環”教學效果提升

謝 軒，涂勁松

（皖西學院 建筑與土木工程學院，安徽 六安 237012）

1 BIM系列課程改革意義

伴隨著建筑信息化技術的發展，智能化建筑成為發展的主流，尤其以BIM技術應用最為典型[1]，相關課程已成為高校建筑學專業學生提升重點。BIM系列課程知識點具有涉及專業廣、操作難度大等特點，同時對授課教師要求較高，有別于其他專業課程。如何充分利用高校課程資源，深度挖掘專業師生教學潛力，形成系統性的教學閉環，最終提升課程教學效果，是教學質量改革提升工程中研究的熱點，也是教學授課環節上不可回避的問題。

2 BIM系列課程教學問題

面對BIM技術的應用，我國的建筑行業也發生了翻天覆地的變化，各類高校也紛紛把BIM技術融入到教學中[2]。課程主要由BIM理論及軟件實操組成，同時具有跨專業、多學科融合的特點，但由于教學技術難度較大，教師本身往往未能吃透知識難點。在實際的教學環節當中，沒有行之有效的手段來檢驗學生所學所知，最終導致授課過程浮于表面，學生仍停留在對BIM相關技術應用的初級階段，無法適應和滿足社會及用人單位的需求。

2.1 照本宣科，缺乏前瞻性

BIM系列課程包括BIM理論知識講授和課內軟件實操環節，但在面對龐大的BIM課程體系時，授課教師往往容易受限于課本內容，在課程課時與知識點講授的選擇上難以權衡，無法在有效課時內傳授BIM系列前沿理論知識與操作重點，BIM的授課內容缺乏前瞻性。特別是在在以REVIT及PKPM系列軟件的教學授課環節上，往往只追求課本內容給定模型的翻模操作訓練，學生對課程內容的預期性過于容易達成，知識點的學習和總結缺乏主動性和目的性，授課效果不佳。

2.2 紙上談兵，缺乏實踐性

缺乏前瞻性的建筑學BIM系列課程成果可以預期，以教材內給定的建筑模型進行翻模教學，并通過學生的翻模結果對教學成果進行評價，其成果具有可預期性和同一性。學習能力不同的學生之間往往無法在學習過程中對自身成果進行反思與對比，課程學習的目標定位較為模糊，不能形成對學習成果的多角度評判，教學效果必定與社會需求，甚至與同類院校之間存在較大差距，學生對所學所知在沒有經過專業類競賽及實踐項目的檢驗下缺乏應用自信，沒有實踐性的教學環節將最終導致學生在應用此項技能時有畏縮情緒。

2.3 淺嘗輒止，缺乏系統性

高校在BIM系列課程的教學過程中，多采用結合相關專業競賽來強化學生BIM技能應用這一手段，這些措施一定程度上有利于提高學生相關技能水平并產生良好的效果，但多數手段止步于此，同時由于對授課結果缺乏系統性的總結凝練，對成果無反饋，不能形成良性發展的教學體系。其教學效果只在競賽成果中有所體現，沒有進一步挖掘優秀學生的專業技術能力和教師的指導效果，課程授課成果類型較為單薄，且每年重復，影響教師授課的積極性和學生對專業技能未來發展趨勢的重視程度。

2.4 單線發力，忽略教師能力提升

BIM技術作為建筑行業的前沿技術，知識結構復雜，實踐要求較高，在建筑學專業的教學過程中有一定的授課難度。在目前的部分高校中，BIM課程的教學評價重點偏向于學生與教材，過分依賴課件內容的流水式講授，而技術操作難點和重點的解析不夠深入，特別是與實際工程案例的結合基本沒有。

造成這一現象的原因主要是因為BIM課程教學對教師的評價及要求較低，作為課程主導對BIM技術認識不足，BIM項目難點了解不深，沒有吃透教材，更沒有系統性的培訓學習，甚至沒有參與過實際的BIM項目，教學內容受限于書本，最終影響到教學效果。

2.5 沒有形成BIM課程教學閉環

BIM系統本身就是一個完整成熟的技術體系，在教學過程中，不僅要求師生要有對BIM技術知識重難點的把握，還要有相關的專業競賽對學習成果進行實踐。同時針對掌握較好的學生，應有相應的BIM項目進行強化訓練，讓學生能夠更加宏觀的感受和掌握BIM技術的核心應用魅力。在具備一定的理論和實操基礎之后，應通過如BIM中心這樣的技術平臺對成果進行總結凝練，讓學生在教學環節的后期能夠繼續延伸知識脈絡，探尋BIM技術的未來發展的方向和可能性。

如果僅僅針對其操作技能方面進行講授，很容易讓學生對BIM技術形成狹隘的認識觀點，這種觀點一旦形成，則很難再系統的看待BIM技術，無法形成完整的教學閉環，學生之前所掌握的相關知識可能會逐漸淡化，最終影響教學效果。

3 “三驅兩點一環”教學效果提升策略

為切實提升BIM課程教學效果，在教學過程中應緊緊圍繞“三驅兩點一環”這一原則，針對建筑學BIM課程整體環節進行梳理。所謂“三驅兩點一環”原則，是指以“專業競賽、縱橫向科研課題及BIM技術應用創新中心平臺”三個方面為教學驅動，抓住教學過程中的“教師與學生”這兩個重要參與點，用系統的眼光看待BIM課程的整個教學過程，使授課環節中的各個教學要素形成一個系統性的教學閉環，具體見圖1。

圖1 基于“三驅兩點一環”原則下的教學效果閉環及要素Fig.1 Closed loop and elements of teaching effect based on the principle of"three drives,two points and one ring"

3.1 強化競賽、項目及平臺的驅動作用

BIM以其可視性、協調性、模擬性、項目全周期的信息集成優化性等諸多優勢而被建筑市場和重視[3]。對于這門應用型很強的專業課程，效果評價不應僅以結課成果為標準，更應該考慮將學習效果在專業技能大賽中進行驗證，相關的專業競賽如安徽省大學生BIM技術應用大賽及中國大學生計算機設計大賽，這類教育廳承認的AB類學科競賽，具有很強的權威性和指導性，能夠對教學成果進行指導驗證。在教學環節上引入競賽機制進行講授，教賽結合，以競賽為驅動的教學方式，方能強化學生所學，檢驗學生成果，樹立課程信心和教學基本目標。

BIM技術應用可結合綜合實訓平臺，在應用點上進行BIM項目的技術應用實踐[4]。在專業競賽和縱橫向科研項目成果實踐的基礎上，建立相應的BIM技術協同應用研究中心平臺，通過中心去吸納對BIM技術有需求的教師及學生成員，形成穩定的BIM團隊，對競賽及項目成果進行總結凝練，進行成果轉化，與本土科研企業及單位合作，完成技術轉化及應用。同時建立國家BIM技能等級考試考點平臺，增強學生及教師隊伍的BIM技術權威性和規范性，擴大高校BIM技術應用及成果的影響力，產生品牌效應，強化學生及教師對BIM課程的自信心，在科研及技能考試平臺驅動的影響下，將教學過程的被動性轉化為自主學習的主動性。

3.2 重視教學過程師生兩個參與點

建筑學專業的BIM系列課程不同于常規的理論及實踐課程，其核心內容不僅限于對技術軟件的實操，還包括對BIM理論及前沿態勢發展的了解和把握。為了培養應用型的BIM人才，除了熟練掌握軟件操作技能之外，授課教師還需要具有深厚的工程實踐背景[5]，BIM課程教學環節必須提高對教師能力的重視，教師在授課之前，須有較為充分的課前準備。這種準備一是指對課程內容重難點的熟練掌握，二是需要在以BIM技術為主要手段的企業及科研單位進行系統的培訓，以了解BIM系統的整個流程，方能在教授學生的過程中做到不片面、不狹隘，讓學生形成系統的BIM技術理念。

針對建筑學學生而言，BIM系列課程學習不應局限于對課內知識點的掌握，同時還應主動參與學術講座以及專業競賽，對BIM項目也應有所涉及。與此同時，課外的自我提升也非常重要，利用學校平臺，積極進行專業技能等級認證考試，主動融入BIM創新協同中心團隊，在實操中進行跨專業多平臺的演練，方可在課程的學習過程中對BIM技術形成系統和發展的眼光，從質的角度提升專業技術水平。

3.3 打造BIM課程體系教學系統閉環

對建筑學課程而言，不論專業理論課還是設計實踐課，形成一個完整的教學閉環是課程效果提升的重要手段。這就要求必須立足高處，縱觀整個BIM教學過程及環節，在競賽、項目和平臺建設三個驅動基本成型之時，重點圍繞建筑學BIM課程特點，結合授課實際情況，與課程發展無縫對接，最終形成行之有效的教學閉環。

首先應結合課程進度及內容來對教學成果目標進行預期安排。在授課初期，依托專業類競賽，組成參與各類大賽的學生團隊，明確以專業競賽成果為結課內容的課程目標，在授課過程中針對參與不同競賽的學生進行分類指導，讓學生在競賽及學習過程中對BIM課程教學內容做到“學有所用，賽有所獲”。

其次在課程中后期，結合教學過程及競賽效果，遴選學生成員參與教師主導的相關科研及教研項目，對涉及到的橫向課題有選擇性的安排學生進行實踐，強化學生BIM技能的專業性和競爭力。

最后教師與學生應依托三個教學驅動形成常態化聯系。在建筑學五年的學習生涯中不斷積累反饋，并認真總結完善，優化驅動發展，方能讓BIM課程形成具有實踐意義的教學系統閉環，達到BIM課程在建筑學專業的教學目標。

4 “三驅兩點一環”原則下的教學提升成果

在進行教學改革前，BIM系列課程目標不夠明確，結課形式單一，成果匱乏，學生在沒有經歷競賽檢驗學習成果的情況下往往缺乏專業自信，技能知識掌握不牢。同時由于競賽與課程內容脫節，造成“課內無指向，課后無實踐”的不良后果，學生無法鞏固所學所知。專業平臺建設方面也是一片空白，學生及教師專業技能應用范圍狹窄，學生基本未參與過教師縱橫向科研項目，專業基礎薄弱，行業及地區影響范圍小，專業品牌認同低。

牢牢把握“三驅兩點一環”的教學原則，建筑學BIM課程改革效果與以往相比有了多項提升。通過教學改革，BIM系列課程形成完整閉環，其中在部分環節中實現了零的突破，僅課程與競賽的結合點就有四項之多，完全滿足學生對不同競賽類別和專業技能知識點的掌握與需求。專業平臺建設從無到有，分別成立BIM技術應用協同創新研究中心和安徽省BIM技能等級一級考試考點平臺，學生參與項目比例明顯上升，改革前后效果對比總覽具體見表1。

表1 BIM課程教學改革前后效果總覽Tab.1 Overview of the effects before and after the BIM course teaching reform

通過對高校建筑學專業的教學實踐，不僅提升學生的專業技能和BIM思維養成，也使得授課教師在教學過程中不斷進步，不斷成熟。

4.1 教師與學生提升成果

在BIM課程教學備課環節中，利用行業資源，依托BIM技術企業對教師進行BIM技術培訓，通過培訓，授課教師獲得BIM行業認證的BIM結業資格證書。同時為進一步提升教師授課質量，多位教師獲得BIM等級考試考評員資格證書，為建筑學學生的BIM專業學習打造基礎，做出表率。

建筑學學生在BIM課程開設的過程中，以BIM技能等級考試為基本要求，僅2019年，本校考點就有40名學生參加技能考試，通過率接近50%，在校階段即獲得專業技能等級資格認證，強化了學生的專業自信。

4.2 競賽與科研成果

BIM課程結課成果評價以競賽作品為主，學生在指導老師的組織下參加專業學科競賽，如安徽省大學生BIM建筑設計大賽、中國大學生計算機設計大賽等，并自選競賽主題組隊完成賽項。從近三年的競賽結果來看，學生參與度逐年升高，獲獎面及獲獎等級不斷攀升，BIM大賽多次包攬全省一等獎，計算機設計大賽作品更是在2019年獲得全國一等獎，結課作業質量及完成率接近100%，競賽成果見圖2。

圖2 BIM課程影響下的專業競賽部分成果一覽Fig.2 A list of the results of professional competitions under the influence of“BIM”courses

吸納學有余力的學生參與縱橫向科研課題，在近三年的教學實踐中，團隊圍繞教學共完成六安市衛生職業技術學院建筑BIM咨詢方案1項，為本土地區完成建筑改造方案3項，同時借助競賽品牌效應與企業合作，為山河工業城二期提供建筑BIM裝配式拆解方案1項。橫向課題助力縱向科研，在近三年中，教學團隊在BIM相關的教研及科研課題中也取得了很好的突破，獲得多項校級及省級項目，這些項目，不僅有專業教師的身影，同時也離不開BIM課程教學過程中學生團隊的參與，具體成果見表2。

表2 近三年“BIM”教學團隊項目及科研成果Tab.2 “BIM”teaching team projects and scientific research results in the past three years

4.3 平臺建設成果

在專業學科競賽及實踐項目的驅動下，在專業教師團隊的指導下，BIM團隊依托學校資源，成立皖西學院BIM技術應用協同創新研究中心，中心配置高性能專用工作站，吸納了一大批優秀的學生加入，涵蓋建筑學、給排水、土木工程等BIM相關專業，形成良好的跨專業多學科團隊。中心助力BIM課程教學后端發展，為BIM相關的學科專業競賽、縱橫向課題研究以及跨專業多學科的交流提供了優質平臺。依托此平臺，截至2020年7月已完成橫向課題1項，專業競賽省級一等獎多項，國家級一等獎1項，并主持完成多項省級及校級創新創業項目。

在學校的指導下，BIM課程教學團隊對接專業技能考試，成立安徽省BIM考試考點，為建筑學及其他相關專業的學生及社會從業者提供便捷的技能等級考試服務，擴大了地區及行業中的影響力，樹立了良好的品牌形象，為高校與兄弟院校之間及行業間提供了穩定的溝通渠道，具體平臺成果見表3。

表3 BIM協同中心及BIM考點平臺部分成果Tab.3 The results of the“BIM”collaboration center and“BIM”test center platform

5 結語

創新性教育是當代教育發展的指向標[6]，BIM系列課程的開設，是對高校教師提升教學質量效果的一項重要考驗。在教學過程中，牢固樹立“三驅兩點一環”的教學原則，并將各項舉措落到實處，方能將課程精華傳授給學生，并達到BIM課程開設的核心目標。在未來的BIM課程教學中，應重點依托BIM協同中心平臺，融合多專業跨學科的團隊，將BIM系列課程的教學質量效果提升到更高的層次。