基于信息技術(shù)的施工管理類課程改革與實踐

陸紅梅 李潔 唐艷娟

摘 ? ?要：為了改善課時量縮減和大四學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不高的現(xiàn)狀，文章提出了在施工管理類課程中開展混合式教學(xué)模式，通過儲備線上教學(xué)資源，策劃線下教學(xué)活動，建立評價體系，以完成教學(xué)目標。同時，在課程內(nèi)容中植入建筑信息化技術(shù)（BIM）內(nèi)容，構(gòu)建BIM技術(shù)能力培養(yǎng)的實施路徑，以達到提高教學(xué)質(zhì)量和滿足人才培養(yǎng)需求的目標。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);BIM技術(shù);混合式教學(xué);土木工程

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2021）08-0053-04

教育部在發(fā)布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》中指出“以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化是我國教育事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇”時，提到了強化信息技術(shù)應(yīng)用，即提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平，更新教學(xué)觀念，改進教學(xué)方法，提高教學(xué)效果以及鼓勵學(xué)生利用信息手段主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，增強學(xué)生運用信息技術(shù)分析解決問題能力。

信息技術(shù)（Information Technology，縮寫IT）是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱。信息技術(shù)在教育體系中有兩層含義：一是指學(xué)習(xí)與掌握信息技術(shù)的教育;二是指采用信息技術(shù)進行教育活動。前者從教育目標與教育內(nèi)容方面來理解信息技術(shù)教育，后者則從教育的手段和方法來理解信息技術(shù)教育。本文采用后者的含義，即學(xué)習(xí)、運用信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)素質(zhì)，實現(xiàn)學(xué)與教優(yōu)化的理論與實踐，實現(xiàn)信息技術(shù)與施工管理類課程的深度融合，以提高施工管理類課程的教學(xué)效果。

一、石河子大學(xué)施工管理類課程的開設(shè)現(xiàn)狀

石河子大學(xué)施工管理類課程包括“土木工程施工”“土木工程概預(yù)算”“工程項目管理”等，是土木工程本科專業(yè)的部分專業(yè)必修課程和專業(yè)選修課程，其主要是為學(xué)生畢業(yè)后從事施工管理這一就業(yè)方向服務(wù)。

（一）課時量減少

面對近幾年培養(yǎng)計劃的不斷調(diào)整，專業(yè)課程的課時大幅度減少，如何在課時減少的情況下實現(xiàn)各個課程的教學(xué)目標是教師不得不思考的問題。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

施工管理方向的課程屬于綜合應(yīng)用程度要求較高的課程，基本在大三下學(xué)期和大四上學(xué)期開設(shè)，但是在大四上學(xué)期，由于學(xué)生面臨找工作、考研，因此學(xué)習(xí)精力被分散，不能保證集中系統(tǒng)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致課堂學(xué)習(xí)參與度不高，一部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不強，學(xué)習(xí)效果欠佳。另外，學(xué)生對自身定位、就業(yè)方向定位的差異性導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)不同課程的投入狀態(tài)有所不同。

（三）課程與信息化教學(xué)手段結(jié)合現(xiàn)狀

目前，項目組在“土木工程概預(yù)算”課程部分章節(jié)中嘗試運用了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，應(yīng)用效果是僅有一少部分學(xué)生能夠依據(jù)課前學(xué)習(xí)任務(wù)單課下進行自主學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)沒有發(fā)生變化，完全依賴教師授課，被動學(xué)習(xí)的狀況令人擔(dān)憂。造成這個現(xiàn)象最根本的原因是學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性欠佳，學(xué)習(xí)知識淺嘗輒止，缺乏深入探索學(xué)習(xí)的能動性。因此，如何繼續(xù)借助信息化技術(shù)豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段改變學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)是非常值得深思的一個問題，即如何讓教師從教學(xué)的主體角色轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)角色，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體是擬解決問題的關(guān)鍵。

二、信息技術(shù)與施工管理類課程的整合改革

（一）信息技術(shù)與課程的整合含義

所謂信息技術(shù)與課程整合，就是通過將信息技術(shù)有效地融合于各學(xué)科的教學(xué)過程來營造一種既能充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又能突出體現(xiàn)學(xué)生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征的新型教與學(xué)的方式，從而把學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性較充分地發(fā)揮出來，使傳統(tǒng)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本變革——由教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖處熤鲗?dǎo)與學(xué)生主體相結(jié)合”的教學(xué)結(jié)構(gòu)。信息技術(shù)與課程整合定義包括三個基本屬性、三個環(huán)節(jié)和四個要素，具體見圖1所示[1]。

為了解決課時量減少、學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動性和課程組相關(guān)課程與信息技術(shù)缺乏有效結(jié)合的現(xiàn)狀，本文闡述了信息技術(shù)教育與施工管理類課程的整合運用，具體體現(xiàn)為兩層含義：第一，在施工管理類課程運用混合式教學(xué)模式，實施有效變革課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的信息化教學(xué)模式。第二，將建筑信息化技術(shù)（以下簡稱“BIM技術(shù)”）融入土木工程類課程教學(xué)內(nèi)容，及時更新豐富的教學(xué)內(nèi)容，滿足行業(yè)的時代化需求。

（二）混合式教學(xué)模式融合施工管理課程的實施路徑

混合式教學(xué)是將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來的一種“線上+線下”的教學(xué)模式，通過兩種教學(xué)組織形式的有機融合，結(jié)合教師創(chuàng)造的不同的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)條件，學(xué)習(xí)者主動參與教與學(xué)的過程，循序漸進地理解并積累知識，最終引導(dǎo)學(xué)習(xí)者由淺及深地學(xué)習(xí)，達到有效學(xué)習(xí)的目的。結(jié)合混合式教學(xué)模式的路徑選擇和教學(xué)規(guī)律，考慮學(xué)生個體能力和興趣差異，本文主要運用混合式教學(xué)模式，通過提供不同的學(xué)習(xí)條件和制定不同的學(xué)習(xí)過程，遵循循序漸進的原則，使能力差異、學(xué)習(xí)興趣動機不同的學(xué)生各盡所能、各得其所，通過制定個性化的考核手段，完成各課程的學(xué)習(xí)目的。實施路徑如圖2所示。

1.學(xué)情分析。以“土木工程概預(yù)算”課程為例，在課程中運用以翻轉(zhuǎn)課堂為主的混合式教學(xué)模式，以不同學(xué)習(xí)情況建立兩個不同層次教學(xué)目的的教學(xué)設(shè)計，分別包括：a.對于不將施工管理方向作為就業(yè)方向?qū)W習(xí)的學(xué)生，只需讓其進行了解、理解該方向及新技術(shù)的一般性學(xué)習(xí)。b.對于具有施工管理方向?qū)W習(xí)興趣同時學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生，引導(dǎo)他們進行深入學(xué)習(xí)，熟練掌握該方向知識。為了實現(xiàn)兩個層級的教學(xué)目標，準備了不同的線上、線下教學(xué)活動。

2.線上、線下教學(xué)手段相結(jié)合。結(jié)合“土木工程概預(yù)算”課程，內(nèi)容見表1所示，共有5個單元知識點，考慮到第4單元的知識點主要以實踐應(yīng)用為主，因此開展的混合式教學(xué)模式以本單元的知識點為主進行線下、線上的結(jié)合，其余單元知識點是基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，線上資源包括教師課前制定學(xué)習(xí)任務(wù)單、錄制相關(guān)知識點的短視頻。（1）對于第2、3單元知識，以教師錄制的微課的形式展現(xiàn)，供學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)第4單元知識點的時候，以2、3、4單元的微課進行輔助學(xué)習(xí)，便于學(xué)生自主形成知識體系脈絡(luò)，使他們思路更加清晰。第1、5單元是造價文件的編制的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用，主要以線下面授形式教授。（2）第4單元知識的教授以線上輔助線下手段為主，在線上，由教師提供課前錄制的8～10分鐘教學(xué)視頻和基本練習(xí)題供學(xué)生課前學(xué)習(xí)，以及為滿足b層次的學(xué)生準備的基于BIM技術(shù)的工程量計量的學(xué)習(xí)知識點及練習(xí)題。線下課堂教學(xué)主要以第4單元的實踐應(yīng)用為主，教師以實際工程為案例進行知識點的拓展和實際應(yīng)用的練習(xí)。涉及到造價基礎(chǔ)理論知識時，學(xué)生可以通過教師制作的第1、2、3、5單元的微課自行學(xué)習(xí)。

教師制作和儲備課前學(xué)習(xí)線上資源時，考慮線上學(xué)習(xí)內(nèi)容的同時還要充分考慮如何確保學(xué)生課前認真自主學(xué)習(xí)以及課中如何設(shè)置學(xué)生感興趣的問題，循序漸進地充分調(diào)動學(xué)生積極性以及與教師在課堂上進行充分交流，解決了這兩個關(guān)鍵問題才能達到開展混合式教學(xué)的教學(xué)效果。

3.策劃組織線下課堂活動。線下活動是檢驗、鞏固、深化線上知識學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，也是對學(xué)生為了能夠解決線下問題必須進行線上學(xué)習(xí)的督促?！巴聊竟こ谈蓬A(yù)算”課程線下活動主要以實際工程案例作為線下活動貫穿始終的載體，根據(jù)a、b兩個層次的學(xué)習(xí)目標設(shè)置問題，問題環(huán)環(huán)相扣、層層遞進。

4.建立貫穿過程和結(jié)果的評估體制。線上學(xué)習(xí)評估可以結(jié)合在線教學(xué)平臺或者開展多樣化的在線小測試，小測試分為基礎(chǔ)題型和提高應(yīng)用題型，線下評估主要通過師生線下活動開展過程中的交流討論而自然產(chǎn)生。通過評估測試活動，激勵學(xué)生具有更進一步深入學(xué)習(xí)的欲望。表2是以砌筑工程工程量計量這一節(jié)為例的教學(xué)設(shè)計樣例表。

通過設(shè)置不同層級的教學(xué)目標，一方面滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，另一方面，使學(xué)習(xí)由易到難，讓學(xué)生逐步主動參與到學(xué)習(xí)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從根本上改變學(xué)生對學(xué)習(xí)知識的認知，潛在激發(fā)部分學(xué)生更進一層的學(xué)習(xí)欲望，使個人考核結(jié)果更上一個臺階。

5.混合式課程開展情況小結(jié)。（1）提高了學(xué)生理論知識理解能力：在運用該教學(xué)模式的兩屆學(xué)生中（2018屆和2019屆），學(xué)生課堂理論知識掌握和實際應(yīng)用情況較以往有提升，在考試結(jié)果上有所體現(xiàn)，如表3所示。這兩屆學(xué)生的試題深度增加，側(cè)重點在工程量計算和工程量清單計價方面，與實際應(yīng)用緊密相連，但是從學(xué)生考核的結(jié)果來看，在試題深度逐年加深的前提下，學(xué)生掛科率明顯降低。說明在該教學(xué)模式下，學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用掌握情況收益比較大。（2）提高了學(xué)生實踐應(yīng)用能力：由于課堂理論教學(xué)將緊密結(jié)合實際的工程案例作為教學(xué)素材，使得學(xué)生在進行土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計環(huán)節(jié)時，實踐動手能力大大提高，涌現(xiàn)出優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計，并得到大學(xué)督導(dǎo)組的一致好評。

特別值得一提的是，2018—2019學(xué)年第一學(xué)期2015級房屋建筑方向的學(xué)生人數(shù)為57人，是土木工程專業(yè)總?cè)藬?shù)140人中底子比較薄弱的一部分學(xué)生，其余成績較好的學(xué)生在道路橋梁方向?qū)W習(xí)，而房屋建筑方向?qū)W生考核情況較以往好，及格率有所上升，并獲得十佳畢業(yè)設(shè)計的獎勵。這足以證明在根本變革課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了學(xué)科教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生綜合素質(zhì)的大幅提升。

通過實施混合式教學(xué)模式，實現(xiàn)了教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教學(xué)目標，但實現(xiàn)信息技術(shù)與課程整合的最終變革目標，還需要及時更新和豐富課堂教學(xué)媒體和教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)媒體主要指采用雨課堂、線上線下教學(xué)媒體的運用，這里不作贅述。以下主要闡述結(jié)合BIM技術(shù)豐富和更新教學(xué)內(nèi)容方面的改革與探索。

（三）BIM技術(shù)融合課程內(nèi)容的實施路徑

在開展混合式教學(xué)模式時，課程內(nèi)容中增加了BIM技術(shù)知識。BIM技術(shù)知識是目前符合時代特點培養(yǎng)本專業(yè)人才的必然要求。因此，在課程內(nèi)容上增加BIM技術(shù)知識，一方面滿足人才培養(yǎng)目標，另一方面作為上文中b層次學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)興趣的重要切入點之一。建立以建筑、結(jié)構(gòu)、施工管理、造價管理為一體的系統(tǒng)化知識體系，培養(yǎng)出具有BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)人才，具體實施路徑見圖3。

1.組建理論與實踐相結(jié)合的BIM技術(shù)師資隊伍。本項目采取階梯式漸進的方式組建師資隊伍，由淺入深地引導(dǎo)教師學(xué)習(xí)了解并理解BIM技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。首先，教師學(xué)習(xí)BIM技術(shù)最直接、最有效的接觸方式是參加BIM技術(shù)的相關(guān)培訓(xùn)，目前本課程組已有兩位教師參加了造價、施工管理部分的BIM技術(shù)的相關(guān)學(xué)習(xí)，這奠定了施工管理階段BIM技術(shù)培養(yǎng)人才的師資基礎(chǔ)。其次，本專業(yè)相關(guān)學(xué)習(xí)階段的專業(yè)教師以及跨專業(yè)的專業(yè)教師包括建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通設(shè)備以及跨院機電專業(yè)的相關(guān)教師繼續(xù)逐步培訓(xùn)學(xué)習(xí)，建立建筑—結(jié)構(gòu)—設(shè)備系列師資教學(xué)隊伍。最后，教師通過應(yīng)用BIM技術(shù)理論與校企合作企業(yè)開展項目合作，達到理論與實踐的結(jié)合，為培養(yǎng)具有BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)本科人才奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.組建具有強烈團隊合作意識的學(xué)生團隊。主要針對對BIM技術(shù)有濃厚興趣、今后就業(yè)基本以BIM技術(shù)為就業(yè)方向的學(xué)生，對應(yīng)上文學(xué)情分析中的b層級學(xué)生的教學(xué)目標，如表4。這一階段主要以BIM技術(shù)人才的精細化輸出為目標，培養(yǎng)直接與市場對接的BIM技術(shù)人才，因此這個學(xué)生團隊的組建較一般的學(xué)生社團要求高。

學(xué)院組建BIM技術(shù)團隊，學(xué)生自愿加入這個隊伍，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心和團隊意識。然后，制定建設(shè)學(xué)生團隊的規(guī)章制度，確保團隊的良性發(fā)展。第一，制定獎懲分明的規(guī)章制度和清晰的貢獻度明細表，并嚴格執(zhí)行。對于團隊中參加重要大賽時態(tài)度認真和貢獻度大的學(xué)生進行物質(zhì)獎勵和證書獎勵。第二，對于團隊采取淘汰制的建設(shè)制度，應(yīng)嚴格執(zhí)行，對于團隊中出現(xiàn)態(tài)度不端正，影響團隊發(fā)展的學(xué)生，及時給予批評教育，對于教導(dǎo)規(guī)勸不改善的學(xué)生，及時清出學(xué)生團隊，后備學(xué)生進入，確保學(xué)生團隊學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的良性循環(huán)和發(fā)展，并自動篩選出真正具有BIM技術(shù)興趣的學(xué)生進行深入學(xué)習(xí)。第三，采取傳幫帶的方式建設(shè)團隊，高年級有經(jīng)驗的學(xué)生指導(dǎo)低年級新進入的學(xué)生，為后續(xù)發(fā)展不斷蓄積力量，確保學(xué)生團隊的可持續(xù)性建設(shè)發(fā)展。

3.構(gòu)建植入BIM技術(shù)知識的課程體系。首先，可以通過BIM概論課程或者專題講座的形式，普及BIM的基本概念和基礎(chǔ)知識，學(xué)生對BIM知識形成初步的感性認識。其次，BIM技術(shù)知識通過相關(guān)課程的課堂理論教學(xué)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計環(huán)節(jié)、生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)達到豐富課程內(nèi)容的目標。最后，通過建立BIM實踐基地開展與BIM技術(shù)相關(guān)的第二課堂實踐活動，達到課程內(nèi)容與實踐相結(jié)合。具體內(nèi)容見表4。

說明：（1）BIM技術(shù)融入各課程教學(xué)內(nèi)容是BIM技術(shù)植入課程體系中的基礎(chǔ)階段，例如為了解決BIM技術(shù)應(yīng)用中建筑、結(jié)構(gòu)、造價管理人員由于建立的模型信息不一致而導(dǎo)致模型的一體化應(yīng)用無法使用的現(xiàn)狀，教師可通過不同課程的課堂理論知識引導(dǎo)灌輸這方面的知識：建筑設(shè)計模型信息輸入、結(jié)構(gòu)設(shè)計模型信息的輸入、如何與后期施工造價管理類模型信息對接一致，確保前期理論知識一致，后期應(yīng)用的問題自然迎刃而解。（2）在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，將基于BIM技術(shù)的聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計選題，可實現(xiàn)以BIM技術(shù)為主要就業(yè)方向的學(xué)生的綜合訓(xùn)練目標。學(xué)生從建筑建模到后期施工管理應(yīng)用BIM技術(shù)知識，方可實現(xiàn)BIM技術(shù)實際應(yīng)用中造價管理環(huán)節(jié)“一鍵提量”以及施工綜合管理應(yīng)用等目標，可以將前期建筑模型形成共享信息，以便后期統(tǒng)一應(yīng)用，實現(xiàn)BIM技術(shù)初步的本質(zhì)應(yīng)用，人才培養(yǎng)的這個環(huán)節(jié)也是BIM技術(shù)真正實現(xiàn)落地應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

三、需要解決完善的問題

本文以混合式教學(xué)為手段，課程內(nèi)容中補充植入建筑信息化技術(shù)，豐富混合式教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，目前達到了信息技術(shù)與石河子大學(xué)土木工程專業(yè)施工管理類課程的融合，通過實踐改革，尚存在以下問題須逐步解決。

1.通過開展“土木工程概預(yù)算”課程的混合式教學(xué)模式，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)以下幾個有待于解決完善的問題：（1）小班制授課，便于分組討論，便于教師與學(xué)生之間的互動，便于學(xué)生之間學(xué)習(xí)交流。（2）線下過程測評是確保線下活動開展的關(guān)鍵，制定的測評內(nèi)容要體現(xiàn)學(xué)生的層次差異性，符合a、b層次教學(xué)體系的目標，最終是為了充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，因此要根據(jù)不同情況進行賦分。（3）教師應(yīng)該積極學(xué)習(xí)混合式教學(xué)模式，積極參與相關(guān)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，如教學(xué)模式的培訓(xùn)等，學(xué)習(xí)教學(xué)相關(guān)軟件和信息技術(shù)模型，長遠規(guī)劃混合式教學(xué)中的課前、課中、課后內(nèi)容，以及課程的步驟，逐步建立信息化技術(shù)與教學(xué)的融合機制。（4）混合式教學(xué)模式的開展，需要教師課前付出很多精力，在學(xué)校層面，應(yīng)該逐步制定完善合理的混合式教學(xué)工作量的計算辦法。

2.盡力鼓勵教師參與學(xué)習(xí)最新的專業(yè)熱點問題、運用信息化技術(shù)改革教學(xué)的培訓(xùn)，并且給予足夠的經(jīng)費和技術(shù)支持，切實解決教師的后顧之憂。另外，提供良好的實施平臺，建立利用信息技術(shù)教學(xué)的工作室，以便信息化技術(shù)與課程的融合順利開展。

參考文獻：

[1]何克抗.“信息技術(shù)與課程整合”路在何方？[R].? ? 北京師范大學(xué)，現(xiàn)代教育技術(shù)研究所，2009.