“1+X”課證融通的“建筑設備與識圖”混合式課堂改革

周昀

【摘? 要】 “建筑設備與識圖”課程是高等職業院校建筑工程技術（智能建造）專業群建筑智能化工程技術專業的核心課。本課程是一門綜合性課程，涵蓋了建筑給排水、通風空調和電氣三個專業的知識，課程內容涉及廣、知識框架復雜、學習難度大，通過引入建筑信息模型（BIM），可化繁為簡，有效降低學生的學習難度，提高學生的學習興趣；通過建設線上線下混合式教學平臺，可使教學、課程、實訓、自主學習有機結合，借由BIM技術讓學生很好地感知施工工藝和施工流程，解決實際教學過程中實訓條件不足等問題；通過讓學生利用BIM軟件建立機電模型，可加深學習印象，從而使學生做到在“學習中實踐，實踐中學習”，促進學生對知識的理解和掌握，提高教學效果；通過課程教學，將BIM技術模塊融入課程中，可培養學生對BIM軟件的操作，提高“1+X”證書通過率，真正做到“1+X”課證融通。實踐發現，“1+X”課證融通的“建筑設備與識圖”混合式課堂改革切實可行，具有較高的推廣應用價值。

【關鍵詞】 智能建造；建筑信息模型；BIM軟件

一、研究背景

2019年，《國務院關于印發國家職業教育改革實施方案的通知》（國發〔2019〕4號）要求在職業院校和應用型本科高校試點“1+X”證書制度，其中建筑信息模型（BIM）職業技能成為首批試點領域之一。

BIM技術是一種在建筑領域廣泛應用的信息技術和管理方法，它通過利用計算機模擬和模擬技術，實現對建筑設計、施工和管理過程的仿真和模擬。BIM技術被認為是建筑業變革的革命性力量，并且已經在全球范圍內得到了廣泛的認可和應用。相較于傳統的二維平面施工圖，BIM的三維模型更加直觀，可以幫助學生更好地理解空間結構、施工過程和施工方法。因此，將BIM技術納入課程體系中，培養學生的BIM技術能力，推廣BIM普及教育，符合了教育信息化改革和發展的需求。此外，BIM模型還可以作為建筑設備與識圖課程的教學內容和教學輔助工具。

建筑設備與識圖課程是一門對學生要求較高的課程，因此需要教師采用創新的教學方法和理念來激發學生的學習興趣和提高學生的學習效果。這門課程的內容較為豐富，包括建筑設備的選擇、設計和安裝等方面的知識，以及識圖技巧和方法。為了增加學生的參與度和理解度，教師可以運用實例分析、案例研究、實踐操作等多種教學手段，讓學生在實際操作中學習和掌握相關知識和技能。這樣的教學方式不僅能夠提高學生的學習興趣，還能夠培養學生的實際應用能力和解決問題的能力。因此，教師的創新教學方法和理念在這門課程中具有重要的作用。隨著虛擬仿真技術和信息技術的發展，帶來了一些新的教學改革思路和改革措施。目前，BIM技術已成為國內外的工程熱點之一，各高校也陸續開展了針對BIM技術的課程。

二、存在問題及解決方法

（一）教學內容枯燥

“建筑設備與識圖”課程教學過程中，學生普遍反映內容抽象、枯燥，缺乏學習熱情，學習效果并不理想。

解決方法：用BIM模型作為教學內容及其教學輔助工具。BIM三維模型相比二維平面施工圖更直觀，能使學生更好掌握空間結構，理解施工過程和施工方法。將BIM技術納入課程體系中，培養BIM技術人才，推廣BIM普及教育，順應了教育信息化改革、發展的需要。

（二）教師占主導地位

課程教學中教師占主導地位，教師與學生僅在課上互動，課前和課后缺乏溝通交流。

解決方法：打造“建筑設備與識圖”課程線上線下混合式教學平臺。利用網絡信息和BIM新技術，更新融合教學資源，開通教師與學生之間的實時信息溝通路徑，將傳統教學中教師占主導地位的教學回路轉變為教師引導、學生自主學習、反饋學習情況。

（三）課程評價不全面

基于“建筑設備與識圖”課程理論與實踐知識同等的重要性，學習過程同樣占有重要地位，傳統的單一考試結果不足以全面評價學生的綜合學習結果。

解決方法：建立有效的評價機制。利用混合式教學的優勢，通過教學平臺建立評價機制，對學生學習全過程進行記錄和量化考核，得出較為全面的綜合成績。

三、改革思路

根據建筑工程技術專業的培養目標和課程的重要性，該課程旨在通過教學使學生掌握建筑設備與識圖領域的專業知識，并培養學生解決建筑設備相關問題的能力，增強學生在社會競爭中的能力。為了實現這一目標，該課程以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，以BIM技術虛擬仿真模型為教學工具，以識讀設備施工圖為主線，將課程內容劃分為建筑生活給水系統、建筑排水系統、建筑消防給水系統、建筑通風空調系統和建筑電氣系統等五個教學模塊。每個模塊都包含基礎知識、識圖、安裝和BIM建模等子任務。通過逐步深入學習和與企業需求的對接，學生的職業能力將得到螺旋式提升，最終達到課程目標。

（一）教學內容的改革

教師可以教學樓的建筑設備安裝項目為案例引領，解構教學內容，分解教學任務，學生扮演設計員、施工員、設備運維員等角色完成學習任務，從而掌握建筑設備基礎知識、安裝知識、識圖及建模的知識，達成教學目標。可在教學內容中加入BIM建模方面的教學。“1+X”證書作為專業能力的拓展，越來越受到職業院校的重視，在課證融通大背景下，將“1+X”證書必備知識融入建筑設備與識圖課程體系，可快速提高學生BIM技術應用能力，為“1+X”考證奠定基礎。把BIM技術納入現有建筑工程知識體系，對建筑工程專業輸出高質量人才非常重要。

（二）教學方式的改革

結合“互聯網+教育”和“互聯網+建筑”的概念進行設計思考，教師利用網絡，更新現有的教學資源，搭建教學平臺，從而建立教師與學生間溝通交流的新橋梁，改變現有課程教學中教師的主導地位，繼而轉變為教師引導、學生自主學習、學習情況反饋的教學回路。

在教學中，將BIM技術作為一個工具，學生在繪制BIM模型的實際操作過程中，也是學生對BIM軟件的一個熟悉過程，這樣安排不僅能夠達到更好的教學效果，使學生更直觀地理解施工圖中表達的含義，而且也使教學與實踐相結合，有助于提高學生的綜合素質。

（三）考核方式的改革

混合式教學的教學評價主要以學生的平時表現和各模塊任務完成情況為主。通過學生在平臺上的記錄調取課堂表現、簽到情況、線上學習時長、課后作業等情況給出平時成績，這樣做既可以節約教師的時間又不會遺漏學生每次課程的表現，能夠對學生平時的學習情況給出客觀的評價。學生課前在線觀看視頻、完成課前作業，利用App完成課上考勤、上課搶答、頭腦風暴、課后練習等教學活動，形成課前、課中和課后學習數據，教師根據設置好的評價方法進行考評，并進行成績分析。

本課程采用形成性考核和終結性考核相結合的方法進行考核。

形成性考核（平時成績）：出勤情況10%、上課表現20％、作業和平時測驗占20％。

終結性考核（考試）：總評＝平時成績×50％＋終結性考核成績×50％。

四、改革實踐

（一）課前

在“智慧職教”平臺上傳可視化的管道和管材的圖片以及系統組成的剖面圖，系統安裝施工視頻，施工圖和與之匹配的BIM模型，使學生對所要學習的知識建立直觀的認識。針對課件內容，設置填空、選擇等習題要求學生完成。水暖電系統與人們的生活息息相關，在預習反饋中發現，大多數學生對各系統都有一定的基本認識，能夠說出一些系統組成和附件的名稱，對施工平面圖的識讀能力較好，但是由于生活中所見的只有明裝部分的設備，學生對暗裝部分設備的內容，包括管道走向、管道附件等的認知都比較薄弱。

（二）課中

教師可在課堂上著重講解暗裝部分管道的識圖方法和施工方式，利用BIM技術，展現三維立體的管道，使學生對管道的空間走向建立具象化的認識。除了傳統的知識講解外，還可以項目為主導，翻轉課堂，實現“以學生為主體”的教育教學。在講解基礎知識之后，結合職業院校的學生動手能力較強的特點，要求學生自行建立各系統的建筑信息模型（BIM）。一方面，在建立模型的過程中，需要輸入管道的尺寸、管件的類型等詳細信息，這有利于學生對識圖知識的掌握。另一方面，結合土建模型，可以講解土建施工與建筑設備系統安裝配合部分的知識，比如套管的安裝和支吊架的安裝。另外，在課程項目中還可穿插部分實地參觀的內容，利用學院實訓室中的樣板房，對學生有疑惑的管線、設備、管材等進行講解。課堂講解、課內實操、課間參觀三位一體，全面帶領學生掌握建筑給水系統的相關知識。

（三）課后

通過測試，可以得到學生對所學知識和學習效果的反饋。教師通過測試情況，及時發現學生疑難點，在之后的課程中著重進行講解；針對學生掌握充分的部分則可以相應減少課時，提高課堂教學效率。

（四）反饋

學校可通過“1+X”課證融通的“建筑設備與識圖”混合式課堂革命，及時收集在實施過程中所遇見的問題。一個學期的試點結果后，對師生進行問卷調查及抽樣訪問，收集師生的意見反饋，針對性地對該課程進行修改和完善。

五、實施效果

課程結合建筑信息模型（BIM）技術，對課程內容進行重新規劃，利用“項目化”教學實現“以學生為主體”的課堂。以BIM技術為手段，將建筑設備與識圖課程的教學內容進行改造，從傳統教學方式向“教、學、做”一體化改革，將課程的考核滲透到各個教學模塊，從而將整個課程改造成以工作任務為主導，提高學生實踐能力、綜合素質為目標，主動適應社會需求的課程。

課程建立線上課程平臺，有效地整合教學資源，發布教學信息，建立與學生溝通的新橋梁。利用互聯網技術，實現課前、課中、課后、反饋的閉環有效提高教學質量。混合式教學的教學評價主要以學生的平時表現和各模塊任務完成情況為主。通過學生在平臺上的記錄調取課堂表現、簽到情況、線上學習時長、課后作業等情況給出平時成績，這樣做既可以節約教師的時間，又不會遺漏學生每次課程的優秀表現，能夠對學生平時的學習情況給出清晰客觀的評價。

通過實踐表明，BIM技術在教學中的應用，可以有效彌補傳統教學方法的不足并對實現教學目標起到積極作用。大多數學生給出了積極的反饋，95%的學生認為學習效果較好，83%的學生認為學習積極性有所提升，90%的同學認為能夠較好掌握課程內容，77%的同學認為BIM技術應用可以作為自己的一個就業方向。

六、反思與改進

（一）避免考核呆板固化

學生如若只會機械式地操作BIM類軟件建模，或在考核時只注重操作點得分，則與培養現場工程師的理念背道而馳，需在實踐中及時調整評價體系。

（二）適應軟件更新頻率

社會上Revit軟件的版本年年更新，新的功能和新的應用點層出不窮，授課內容不能一成不變，教師應及時對教學案例推陳出新。

（三）改進教學方式

在進行課程信息化建設的過程中，不可避免會出現內容偏離、教學方式不符合實際等問題，要做好混合式課程教學平臺建設與實踐相結合的工作。在今后的課程實踐中，對產生的問題進行及時記錄并改正，做好師生意見反饋收集工作并進行總結分析，對課程改革的建設進行不斷修改和完善，更細致地規劃教學內容設計，這將是今后不斷完善和提高的重點。

參考文獻

［1］ 喬曉剛. “1+X”課證融通的建筑設備專業BIM應用能力培養研究［J］. 高教學刊，2022，8（27）：162-165.

［2］ 孫成雙，江帆，滿慶鵬. BIM技術在建筑業的應用能力評述［J］. 工程管理學報，2014（03）：27-31.

［3］ 張尚，任宏，AlbertP.C.Chan，等. BIM的工程管理教學改革問題研究（二）——BIM教學改革的作用、規劃與建議［J］. 建筑經濟，2015，36（02）：92-96.