新工科背景下學生成果數字化展示在建筑學教學改革中的探索

張震宇，周池春，趙素梅

（大理大學工程學院 云南 大理 671003）

新工科教學改革是為了適應科技的快速發(fā)展，在繼承傳統工科人才培養(yǎng)豐富經驗的基礎上，與新時代的技術革命有效融合，改革工科教育的培養(yǎng)體系，培養(yǎng)出創(chuàng)新能力卓越的工程人才和科技人才[1]。建筑學專業(yè)是一個感性與理性、藝術性與技術性相結合的專業(yè)，其改革方向之一就是在課程中融入更多的案例講解、分析和模仿。案例最常見的就是國內外經典的建筑工程項目和設計作品，可以從書籍、網絡上找到相關資料。這類案例展示了建筑學是什么，建筑最終呈現的方式和要求，讓學生開闊眼界，認識到專業(yè)學習未來要達成的目標和高度。但還有另一類案例也很重要，就是建筑學學生的成果作品，尤其是本學院往屆學生的成果作品。這類案例更貼近在讀學生，展示從專業(yè)小白成長為專業(yè)人才的過程，更容易被學生理解和接納。

本文分析了建筑學學生成果展示在建筑學教學中的意義，其檔案管理存在的問題和彌補辦法，在成本最小化情況下進行了數字化展示的初步探索和嘗試，得到了較好的教學效果。

1 建筑學學生成果展示在建筑學教學中的意義

建筑學學生成果，與其他理工科專業(yè)成果以論文、答題本、試驗數據分析報告等不同，多以作品的形式呈現，以手繪圖紙、計算機軟件繪圖、實物模型、視頻動畫等為表現形式。其特點，一是實物尺寸較大且規(guī)格不一致，如紙質圖紙包括A4-A0 多種尺寸，實物模型有紙質、木質、泡沫等多種材質，尺寸也會視材料和精細度不同而有所不同；二是實物數量大，基本每門專業(yè)課都會上交大量的紙質圖紙，很多課程和競賽也會安排模型制作。這些成果，尤其是其中的優(yōu)秀成果，大都會被保存下來，用于后續(xù)課程教學和教學評估。因此，建筑學學生成果會占據大量空間，需要建立專門的資料室進行保存。這些成果是記錄學生學習實踐的能力和效果的重要載體，也是反映和評估教學效果、分析教學方法和培養(yǎng)模式的重要參考，在建筑學教學中扮演著至關重要的角色。具體表現為：

①為教學提供更豐富的分析案例，提高學生的理解力和創(chuàng)新性。建筑學需要大量的建筑設計案例從不同層面不同維度啟發(fā)學生。對于任課教師，往屆學生作品更契合教師的教學思路和主題，有概念方案、初步設計、施工圖設計等不同階段和不同分值的圖紙可供對比分析，更容易被學生理解，并激發(fā)學生的比競爭和創(chuàng)新意識。

②為教學提供討論的機會，提高學生的表達和自我反思的能力。建筑學課程需要不斷的討論、修正設計思路、完善設計作品。學生通過展示和介紹自己作品的設計理念、功能參數，能夠鍛煉自己的口頭表達和書面表達能力，提高自己的溝通技巧，且更易發(fā)現設計作品中存在的問題進行自我反思。

③為教學提供實踐的機會，提高學生的實踐能力和團隊協作能力。建筑學課程設計、畢業(yè)設計以及設計競賽等會圍繞一個具體的場景展開。需要學生進行實地調研，運用多種設計工具開展圖紙設計。成果展示可以了解學生在實際項目中的表現，提高學生動手實踐能力。另外，很多設計作品需要團隊協作完成，成果展示可以讓學生學會與他人合作，提高團隊協作能力。

④為教學提供檔案資料，提高教師的教學方法和教學效果。高等教育教學評估是高校及其相關專業(yè)辦學水平、教育質量的一項重要評估制度[2]。學生成果是教學評估最為重要的支撐材料之一，也是最為直觀和最富視覺沖擊力的材料。通過成果展示，可以考察該專業(yè)和課程的教學過程，檢驗教學的目標和效果。從而有助于教學評估，并促進教師不斷改進自身教學方法和教學計劃。

2 建筑學學生成果檔案管理存在的問題

①檔案管理意識不足。不是所有建筑學教師和學生都能充分認識到教學檔案的重要性，往往把歸檔作為形式主義的工作，缺乏對其價值的認識。因此，造成教學檔案的整理、保存和利用不夠規(guī)范，給后續(xù)的有效使用造成障礙。

②檔案管理制度不健全。建筑學院系未建立完善的教學檔案管理制度，只是簡單地存儲，導致學生成果檔案的收集、整理、保存和利用過程中出現混亂，丟失、破損情況明顯，影響檔案的完整性和可靠性。

③檔案保管條件不佳。建筑學學生成果對保存條件要求較高，比如，陽光暴曬和潮濕會導致圖紙和模型褪色或發(fā)霉，擠壓疊放會導致圖紙和模型變形或破損等。因教學用房緊張，很多建筑學院系難以提供充裕和適宜的檔案保管環(huán)境。

④檔案分類和編號不規(guī)范。教學檔案的分類和編號是檔案管理的基礎，但在實際操作中可能存在不規(guī)范的現象，如分類模糊、編號重復等，再加上學生成果檔案尺寸較大，導致檔案檢索困難。

⑤檔案更新不及時。學生成果具有時效性和課程對應性，且數量龐大，空間占用明顯，因此需要定期更新。教學評估也是五年一周期，五年前的資料對教學評估來說不再需要，但對教學歷史記錄來說還是很重要。很多建筑學院系存在檔案更新不及時的現象，影響檔案的時效性和參考價值。

⑥檔案管理人員素質參差不齊。教學檔案管理工作需要具備一定的專業(yè)知識和技能。然而，部分學校或建筑學院系的檔案管理人員可能缺乏相關培訓和經驗，導致檔案管理工作質量不高。

⑦檔案利用程度不高。因為上述問題導致檔案檢索、取用和歸還麻煩，很多教師減少了對往屆學生成果的利用，學生成果收集保存后就成為壓箱底的材料。部分老師還會把其中典型的或優(yōu)秀的學生作品單獨存放，變成了個人的教學材料。此外，作品本身易破損和褪色，也導致利用次數不多。

基于以上種種原因，建筑學學生成果的有效分類保存、快速檢索和高效利用一直是一個難題。

3 建筑學學生成果數字化的作用

在信息時代背景下，檔案信息資源的價值受到廣泛的關注[3]。電子信息化技術的發(fā)展可以實現教學檔案的數字化存儲，很好地解決或緩和以上提出來的管理和使用難題，其作用和優(yōu)點表現為以下幾點：

①提高學生成果檔案的存儲效率和安全性。學生成果數字化可以實現教學檔案的長時間存儲和多重備份，降低因自然災害、環(huán)境不佳、管理不善等原因造成的檔案損失風險。

②降低了學生成果檔案管理的專業(yè)性。學生成果數字化，按要求上傳相關檔案，按權限和分類條進行檢索和調用，檔案管理人員的管理流程相對明確，對管理人員的素質和責任心要求就不再苛刻。

③豐富了學生成果展示的表現形式和互動性。學生成果數字化，通過圖片、動畫、電子圖紙等多種形式展示，便于教師的解讀，也便于學生的理解，增加互動性。甚至還可以增加在線評論、討論等功能，提高教學質量。

④促進了學生成果的共享和傳播。學生成果數字化，可以實現網絡化共享，打破了地域和時間的限制，教師和學生可以在權限范圍內實時檢索和調取，便于教學和交流，無須專門到資料室取用原始檔案。

當然，根據教學評估和檔案管理制度要求，數字化檔案不能完全取代圖紙、模型等原始檔案。原始檔案對于過程痕跡管理等還是必要的，但數字化檔案確實是原始檔案一個很好的補充和提升。

4 建筑學學生成果數字化的教改策略

教學檔案數字化建設是需要投入成本的，很多建筑學院系沒有專項資金也沒有專門人員進行數字化建設。本研究進行了初步嘗試，以最低成本以期達到最大的教改效果。主要措施包括以下幾點：

①學生成果數字化歸檔。任課教師在課程結束后及時進行學生成果數字化歸檔。對于本就是電子的圖紙、圖片和視頻檔案，只需要集中分類存儲；對于手繪圖紙和實物模型需要進行數字化轉化。其中手繪圖紙采用掃描的方式，轉化為JPG 或PDF 格式。實物模型拍照后采用3D Photoscan、RealityCapture 等軟件轉成三維圖片或拍成短視頻。

②建立數據庫平臺。對于學生成果展示，只需要具備上傳、檢索、顯示、下載等功能。因此，利用網上公開的數據庫平臺是一個較好的選擇。本研究利用網上公開項目GIN-VUE-ADMIN，在它的基礎上進行修改。GIN-VUEADMIN 是一個基于vue 和gin 開發(fā)的全棧前后端分離的開發(fā)基礎平臺。前端用基于vue3 的Element-Plus 構建基礎頁面，后端用Gin 快速搭建基礎restful 風格API，Gin 是一個go 語言編寫的Web 框架。同時還使用到了KodExplorer，用于存儲文件資源。該數據庫平臺的運行占用較少資源，本研究利用了學校本地服務器資源進行存儲。若不具備條件，可使用阿里云、騰訊云等云端服務器，價格比較低，信息存儲也比較安全。

數據庫平臺設置不同權限。管理員統一上傳檔案，檔案上傳時設定關鍵詞，包括年級、課程（競賽）名、檔案類型、成績（優(yōu)良中差）等。用戶僅能通過賬號和密碼訪問平臺網站和檢索成果。學生成果包括課程作業(yè)、畢業(yè)設計、學科競賽三個目錄。點擊進入相關目錄即可按關鍵詞條目進行檢索和顯示。見圖1。

圖1 數據庫平臺界面

③授課和交流。教師可以通過互聯網訪問數據庫平臺的方式調取、展示學生作品，在課堂上、課下等隨時隨地進行展示、分析講解和開展討論，對比不同成績、不同思路、不同階段的作品，啟發(fā)學生思維，明確課程教學要求。學生亦可以自行登錄數據庫平臺瀏覽往屆學生作品。對外交流和展示可設置臨時賬戶，外部人員可以通過臨時賬戶登錄數據庫平臺瀏覽可開放的內容。

5 結論

本教改通過建筑學學生成果的數字化歸檔、數據庫平臺構建和數字化檢索展示，用最小的成本實現了學生成果的長期保存、快速檢索、有效利用。對教師來說，豐富了教學工具和教學案例，提升了工作效率；對學生來說，提高了理解和創(chuàng)新能力，增強了自信和交流合作能力，更容易產生更好的成績和作品。從長遠來看，數據庫平臺還能升級擴展成院系的建筑學專業(yè)信息化平臺，建立教師檔案模塊，如教師成果、教學大綱等；以及信息發(fā)布模塊等。當然，這也需要更多資金的投入，并完善相關檔案管理制度、信息化平臺安全性等內容，以期實現更深入的數字化教改。