水利類專業(yè)BIM實訓(xùn)教學(xué)模式探討及實踐

唐棟 蔣中明 李毅 鮑海艷

摘 要：BIM實訓(xùn)可以使學(xué)生熟練掌握BIM相關(guān)軟件的建模流程，鍛煉學(xué)生對專業(yè)圖紙的識讀能力以及自覺學(xué)習(xí)的綜合能力，為后續(xù)將BIM應(yīng)用于其他課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。而BIM技術(shù)作為一種新興的技術(shù)，在高校工程類專業(yè)教學(xué)體系中的存在時期尚短，BIM課程的教學(xué)模式并不如傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式一般明確和系統(tǒng)。長沙理工大學(xué)水利工程學(xué)院探索了個人與團結(jié)建模相結(jié)合的BIM實訓(xùn)課程教學(xué)模式，并對實訓(xùn)成果進行了量化，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：BIM實訓(xùn);教學(xué)模式;水利工程;團隊協(xié)作

1 緒論

目前，BIM教學(xué)越來越受到重視。然而在開設(shè)課程的各高校中，BIM教學(xué)并沒有形成統(tǒng)一的模式。雖然BIM教學(xué)模式與內(nèi)容沒有形成共識，但其教學(xué)目標(biāo)可以基本總結(jié)為：通過模擬項目設(shè)計、實施全過程來提高教學(xué)質(zhì)量;培養(yǎng)學(xué)生在BIM環(huán)境下的多專業(yè)協(xié)作能力;培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。從教學(xué)模式的角度來看，美國高校主要采用的單一課程、交互式教學(xué)、多課程聯(lián)合和畢業(yè)設(shè)計模式[1]。我國的本科院校也進行了BIM教學(xué)改革的嘗試，方式多種多樣，有的在實踐課程中加入BIM內(nèi)容，有的采用專業(yè)選修課形式進行理論教學(xué)，有的要求進行BIM環(huán)境下的畢業(yè)設(shè)計以及邀請專家講座等[2，3]。鮑海艷[4]、孫明[5]、黃夢琪[6]、朱德良[7]研究了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式在教學(xué)中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)通過實施基于任務(wù)驅(qū)動的“教學(xué)實踐一體化”教學(xué)模式，教學(xué)效果得到了明顯的改進，同時此教學(xué)模式也可供其他專業(yè)同類課程的教學(xué)參考。王多平[8]研究了“以賽促學(xué)，以賽促教”教學(xué)模式在教學(xué)中的應(yīng)用，認為該模式對于提升學(xué)生學(xué)習(xí)成效、教師教學(xué)能力發(fā)揮著不容忽視的推動作用。胡煜斌探索了校企合作+BIM實訓(xùn)室的方式，通過建立BIM技術(shù)合作平臺，讓學(xué)生們地掌握專業(yè)知識，提高實踐能力。曹麗萍對常見的BIM教學(xué)模式進行總結(jié)，認為應(yīng)該通過綜合考慮確定教學(xué)模式?？偟恼f來，BIM技術(shù)作為一種新興的技術(shù)，在高校工程類專業(yè)教學(xué)體系中的存在時期尚短，因此在高校工程類專業(yè)教學(xué)體系中，BIM課程的教學(xué)模式并不如傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式一般明確和系統(tǒng)。

實訓(xùn)是教學(xué)計劃的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生接觸實際、了解社會的重要途徑，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要手段。BIM實訓(xùn)可以使學(xué)生熟練掌握BIM相關(guān)軟件的建模流程，鍛煉學(xué)生對專業(yè)圖紙的識讀能力以及自覺學(xué)習(xí)的綜合能力，為后續(xù)將BIM應(yīng)用于其他課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。

使學(xué)生滿足工程專業(yè)認證所要求的“能夠針對復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)馁Y源與工具，并理解其局限性”的畢業(yè)要求。為此，長沙理工大學(xué)水利工程學(xué)院對BIM實訓(xùn)課程的教學(xué)模式進行了有益的探索，試行了個人與團結(jié)建模相結(jié)合的BIM實訓(xùn)課程教學(xué)模式，本文將對該實訓(xùn)過程中的內(nèi)容及方式進行介紹。

2 實訓(xùn)的內(nèi)容和要求

BIM實訓(xùn)課程包括知識串講、實訓(xùn)指導(dǎo)、大作業(yè)三個環(huán)節(jié)。通過關(guān)鍵知識的串講，回顧在《水工CAD及BIM設(shè)計》課程中所學(xué)的BIM建模知識;通過實訓(xùn)指導(dǎo)，熟練掌握常見建模方法及技巧，并解答疑難問題;通過大作業(yè)，培養(yǎng)工程項目建模整體概念，將所學(xué)單個建模技巧融會貫通。

上圖給出了部分BIM實訓(xùn)大作業(yè)任務(wù)。其中，大作業(yè)分為兩個部分。第一個部分是個人房建工程建模，要求結(jié)合指導(dǎo)老師講解，獨自完成別墅建模，該部分主要是鍛煉學(xué)生對基本操作的熟練程度。圖中所示別墅項目為地上兩層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，獨立基礎(chǔ)，是比較常見的結(jié)構(gòu)形式。建筑總面積為281.9m2，高度為6.94m，項目總體較齊全，體量不大，適合練習(xí)。

第二個部分是團隊進階建模，要求組隊合作完成，團隊可以根據(jù)成員對建模知識的掌握情況，選擇難度適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)。團隊建模既鍛煉學(xué)生對知識的融會貫通能力，又培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力。根據(jù)學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識，實訓(xùn)過程中選取了水工模型試驗槽、水閘、渡槽、壓縮空氣儲能試驗系統(tǒng)、水封油庫地下洞室等不同難易程度的項目作為任務(wù)。

本次實訓(xùn)的目標(biāo)是：掌握Revit的操作界面、操作方法、項目設(shè)置及模型創(chuàng)建;掌握設(shè)計必備的各構(gòu)件圖元的創(chuàng)建、編輯方法和圖紙畫法要點;掌握族類型及其相應(yīng)創(chuàng)建方法和使用要點。

為保證實訓(xùn)目標(biāo)的實現(xiàn)，實訓(xùn)要求如下：實訓(xùn)過程中要求記實訓(xùn)日記（包括本次實訓(xùn)的自我鑒定）;實訓(xùn)結(jié)束時要求完成反映本次實訓(xùn)內(nèi)容及真實感想的實訓(xùn)報告。

課程實訓(xùn)地點安排在校內(nèi)機房，要求每天固定時間到達機房進行答疑。除指定的時間外，應(yīng)充分利用課余時間加強練習(xí)。

3 實訓(xùn)成果及考核

實訓(xùn)結(jié)束后要求學(xué)生提交實訓(xùn)日記和1500字左右的實訓(xùn)報告。實訓(xùn)日記要求記錄每日實訓(xùn)內(nèi)容及建模進展。實訓(xùn)報告要求具有個性，圖文并茂，包括實訓(xùn)內(nèi)容簡述及心得體會等，如有雷同現(xiàn)象，成績作不及格處理。

指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生實訓(xùn)中的表現(xiàn)、實訓(xùn)筆記（日志）及實訓(xùn)報告等成果，通過綜合考查評定學(xué)生的成績。具體評分標(biāo)準(zhǔn)如下：

考勤（20%）：缺勤兩次（含）以下的，給滿分100分，缺勤次數(shù)增加1次，減5分。由于學(xué)校機房裝有考勤軟件，學(xué)生必須登錄之后才能使用電腦，因此考勤數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，有效杜絕了作弊的情況。

個人建模（40%）：根據(jù)個人建模提交的成果進行打分。這一部分可能出現(xiàn)的異常情況是一部分學(xué)生的成果雷同，對于這部分學(xué)生，只要發(fā)現(xiàn)，該部分成績記為0分。

團隊建模（40%）：根據(jù)分組后各組選擇的題目難易程度及完成情況進行打分，每個組給出一個分值，組內(nèi)成員均獲得該分?jǐn)?shù)。同時，組長考慮其貢獻，統(tǒng)一給95分。

這樣，可以根據(jù)以上成績綜合量化計算出一個分?jǐn)?shù)。但是上述分?jǐn)?shù)也有存在反映學(xué)生學(xué)習(xí)成果不完全的情況，因此根據(jù)最后提交的實訓(xùn)日記和實訓(xùn)報告對成績進行調(diào)整。實訓(xùn)日記和實訓(xùn)報告基本上反映的是學(xué)生在實訓(xùn)過程中的態(tài)度，如果實訓(xùn)日記和實訓(xùn)報告完成情況和前面出勤、個人建模、團隊建模過程中表現(xiàn)基本一致，就采用前面計算出來的綜合成績。如果實訓(xùn)日記和實訓(xùn)報告完成超出預(yù)期，則對前面計算出來的綜合成績適當(dāng)調(diào)高。如果實訓(xùn)日記和實訓(xùn)報告完成很差，則對前面計算出來的綜合成績適當(dāng)調(diào)低。調(diào)整幅度基本保持在10分以內(nèi)。

通過以上方式，定性和定量相結(jié)合的方式，最后的得分基本上可以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

4 實訓(xùn)情況總結(jié)

本次實訓(xùn)的內(nèi)容難度適中，大部分學(xué)生基本上能夠較好掌握，積極參與團隊建模工作。少部分學(xué)生存在態(tài)度不夠端正的情況，個人建模存在抄襲現(xiàn)象，消極應(yīng)對團隊建模任務(wù)。大部分學(xué)生能夠認真做好實訓(xùn)日記和實訓(xùn)報告，內(nèi)容豐富，圖文并茂。也有少部分同學(xué)存在態(tài)度不端正，寥寥數(shù)字，應(yīng)付了事?？紤]到本次實訓(xùn)持續(xù)兩個星期，要求學(xué)生一直呆在機房也不現(xiàn)實，因此并未硬性要求一直在機房。在固定答疑時間則要求全體學(xué)生出勤，出勤情況記入了平時成績，但是實際上還是有一部分學(xué)生缺勤情況嚴(yán)重，而這部分學(xué)生不管在個人作業(yè)還是團體作業(yè)中表現(xiàn)得都不是很積極?？傮w上，個人與團體建模相結(jié)合的教學(xué)模式取得了良好的教學(xué)效果。

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