建筑学BIM课程“三驱两点一环”教学效果提升

谢 轩，涂劲松

（皖西学院 建筑与土木工程学院，安徽 六安 237012）

1 BIM系列课程改革意义

伴随着建筑信息化技术的发展，智能化建筑成为发展的主流，尤其以BIM技术应用最为典型[1]，相关课程已成为高校建筑学专业学生提升重点。BIM系列课程知识点具有涉及专业广、操作难度大等特点，同时对授课教师要求较高，有别于其他专业课程。如何充分利用高校课程资源，深度挖掘专业师生教学潜力，形成系统性的教学闭环，最终提升课程教学效果，是教学质量改革提升工程中研究的热点，也是教学授课环节上不可回避的问题。

2 BIM系列课程教学问题

面对BIM技术的应用，我国的建筑行业也发生了翻天覆地的变化，各类高校也纷纷把BIM技术融入到教学中[2]。课程主要由BIM理论及软件实操组成，同时具有跨专业、多学科融合的特点，但由于教学技术难度较大，教师本身往往未能吃透知识难点。在实际的教学环节当中，没有行之有效的手段来检验学生所学所知，最终导致授课过程浮于表面，学生仍停留在对BIM相关技术应用的初级阶段，无法适应和满足社会及用人单位的需求。

2.1 照本宣科，缺乏前瞻性

BIM系列课程包括BIM理论知识讲授和课内软件实操环节，但在面对庞大的BIM课程体系时，授课教师往往容易受限于课本内容，在课程课时与知识点讲授的选择上难以权衡，无法在有效课时内传授BIM系列前沿理论知识与操作重点，BIM的授课内容缺乏前瞻性。特别是在在以REVIT及PKPM系列软件的教学授课环节上，往往只追求课本内容给定模型的翻模操作训练，学生对课程内容的预期性过于容易达成，知识点的学习和总结缺乏主动性和目的性，授课效果不佳。

2.2 纸上谈兵，缺乏实践性

缺乏前瞻性的建筑学BIM系列课程成果可以预期，以教材内给定的建筑模型进行翻模教学，并通过学生的翻模结果对教学成果进行评价，其成果具有可预期性和同一性。学习能力不同的学生之间往往无法在学习过程中对自身成果进行反思与对比，课程学习的目标定位较为模糊，不能形成对学习成果的多角度评判，教学效果必定与社会需求，甚至与同类院校之间存在较大差距，学生对所学所知在没有经过专业类竞赛及实践项目的检验下缺乏应用自信，没有实践性的教学环节将最终导致学生在应用此项技能时有畏缩情绪。

2.3 浅尝辄止，缺乏系统性

高校在BIM系列课程的教学过程中，多采用结合相关专业竞赛来强化学生BIM技能应用这一手段，这些措施一定程度上有利于提高学生相关技能水平并产生良好的效果，但多数手段止步于此，同时由于对授课结果缺乏系统性的总结凝练，对成果无反馈，不能形成良性发展的教学体系。其教学效果只在竞赛成果中有所体现，没有进一步挖掘优秀学生的专业技术能力和教师的指导效果，课程授课成果类型较为单薄，且每年重复，影响教师授课的积极性和学生对专业技能未来发展趋势的重视程度。

2.4 单线发力，忽略教师能力提升

BIM技术作为建筑行业的前沿技术，知识结构复杂，实践要求较高，在建筑学专业的教学过程中有一定的授课难度。在目前的部分高校中，BIM课程的教学评价重点偏向于学生与教材，过分依赖课件内容的流水式讲授，而技术操作难点和重点的解析不够深入，特别是与实际工程案例的结合基本没有。

造成这一现象的原因主要是因为BIM课程教学对教师的评价及要求较低，作为课程主导对BIM技术认识不足，BIM项目难点了解不深，没有吃透教材，更没有系统性的培训学习，甚至没有参与过实际的BIM项目，教学内容受限于书本，最终影响到教学效果。

2.5 没有形成BIM课程教学闭环

BIM系统本身就是一个完整成熟的技术体系，在教学过程中，不仅要求师生要有对BIM技术知识重难点的把握，还要有相关的专业竞赛对学习成果进行实践。同时针对掌握较好的学生，应有相应的BIM项目进行强化训练，让学生能够更加宏观的感受和掌握BIM技术的核心应用魅力。在具备一定的理论和实操基础之后，应通过如BIM中心这样的技术平台对成果进行总结凝练，让学生在教学环节的后期能够继续延伸知识脉络，探寻BIM技术的未来发展的方向和可能性。

如果仅仅针对其操作技能方面进行讲授，很容易让学生对BIM技术形成狭隘的认识观点，这种观点一旦形成，则很难再系统的看待BIM技术，无法形成完整的教学闭环，学生之前所掌握的相关知识可能会逐渐淡化，最终影响教学效果。

3 “三驱两点一环”教学效果提升策略

为切实提升BIM课程教学效果，在教学过程中应紧紧围绕“三驱两点一环”这一原则，针对建筑学BIM课程整体环节进行梳理。所谓“三驱两点一环”原则，是指以“专业竞赛、纵横向科研课题及BIM技术应用创新中心平台”三个方面为教学驱动，抓住教学过程中的“教师与学生”这两个重要参与点，用系统的眼光看待BIM课程的整个教学过程，使授课环节中的各个教学要素形成一个系统性的教学闭环，具体见图1。

图1 基于“三驱两点一环”原则下的教学效果闭环及要素Fig.1 Closed loop and elements of teaching effect based on the principle of"three drives,two points and one ring"

3.1 强化竞赛、项目及平台的驱动作用

BIM以其可视性、协调性、模拟性、项目全周期的信息集成优化性等诸多优势而被建筑市场和重视[3]。对于这门应用型很强的专业课程，效果评价不应仅以结课成果为标准，更应该考虑将学习效果在专业技能大赛中进行验证，相关的专业竞赛如安徽省大学生BIM技术应用大赛及中国大学生计算机设计大赛，这类教育厅承认的AB类学科竞赛，具有很强的权威性和指导性，能够对教学成果进行指导验证。在教学环节上引入竞赛机制进行讲授，教赛结合，以竞赛为驱动的教学方式，方能强化学生所学，检验学生成果，树立课程信心和教学基本目标。

BIM技术应用可结合综合实训平台，在应用点上进行BIM项目的技术应用实践[4]。在专业竞赛和纵横向科研项目成果实践的基础上，建立相应的BIM技术协同应用研究中心平台，通过中心去吸纳对BIM技术有需求的教师及学生成员，形成稳定的BIM团队，对竞赛及项目成果进行总结凝练，进行成果转化，与本土科研企业及单位合作，完成技术转化及应用。同时建立国家BIM技能等级考试考点平台，增强学生及教师队伍的BIM技术权威性和规范性，扩大高校BIM技术应用及成果的影响力，产生品牌效应，强化学生及教师对BIM课程的自信心，在科研及技能考试平台驱动的影响下，将教学过程的被动性转化为自主学习的主动性。

3.2 重视教学过程师生两个参与点

建筑学专业的BIM系列课程不同于常规的理论及实践课程，其核心内容不仅限于对技术软件的实操，还包括对BIM理论及前沿态势发展的了解和把握。为了培养应用型的BIM人才，除了熟练掌握软件操作技能之外，授课教师还需要具有深厚的工程实践背景[5]，BIM课程教学环节必须提高对教师能力的重视，教师在授课之前，须有较为充分的课前准备。这种准备一是指对课程内容重难点的熟练掌握，二是需要在以BIM技术为主要手段的企业及科研单位进行系统的培训，以了解BIM系统的整个流程，方能在教授学生的过程中做到不片面、不狭隘，让学生形成系统的BIM技术理念。

针对建筑学学生而言，BIM系列课程学习不应局限于对课内知识点的掌握，同时还应主动参与学术讲座以及专业竞赛，对BIM项目也应有所涉及。与此同时，课外的自我提升也非常重要，利用学校平台，积极进行专业技能等级认证考试，主动融入BIM创新协同中心团队，在实操中进行跨专业多平台的演练，方可在课程的学习过程中对BIM技术形成系统和发展的眼光，从质的角度提升专业技术水平。

3.3 打造BIM课程体系教学系统闭环

对建筑学课程而言，不论专业理论课还是设计实践课，形成一个完整的教学闭环是课程效果提升的重要手段。这就要求必须立足高处，纵观整个BIM教学过程及环节，在竞赛、项目和平台建设三个驱动基本成型之时，重点围绕建筑学BIM课程特点，结合授课实际情况，与课程发展无缝对接，最终形成行之有效的教学闭环。

首先应结合课程进度及内容来对教学成果目标进行预期安排。在授课初期，依托专业类竞赛，组成参与各类大赛的学生团队，明确以专业竞赛成果为结课内容的课程目标，在授课过程中针对参与不同竞赛的学生进行分类指导，让学生在竞赛及学习过程中对BIM课程教学内容做到“学有所用，赛有所获”。

其次在课程中后期，结合教学过程及竞赛效果，遴选学生成员参与教师主导的相关科研及教研项目，对涉及到的横向课题有选择性的安排学生进行实践，强化学生BIM技能的专业性和竞争力。

最后教师与学生应依托三个教学驱动形成常态化联系。在建筑学五年的学习生涯中不断积累反馈，并认真总结完善，优化驱动发展，方能让BIM课程形成具有实践意义的教学系统闭环，达到BIM课程在建筑学专业的教学目标。

4 “三驱两点一环”原则下的教学提升成果

在进行教学改革前，BIM系列课程目标不够明确，结课形式单一，成果匮乏，学生在没有经历竞赛检验学习成果的情况下往往缺乏专业自信，技能知识掌握不牢。同时由于竞赛与课程内容脱节，造成“课内无指向，课后无实践”的不良后果，学生无法巩固所学所知。专业平台建设方面也是一片空白，学生及教师专业技能应用范围狭窄，学生基本未参与过教师纵横向科研项目，专业基础薄弱，行业及地区影响范围小，专业品牌认同低。

牢牢把握“三驱两点一环”的教学原则，建筑学BIM课程改革效果与以往相比有了多项提升。通过教学改革，BIM系列课程形成完整闭环，其中在部分环节中实现了零的突破，仅课程与竞赛的结合点就有四项之多，完全满足学生对不同竞赛类别和专业技能知识点的掌握与需求。专业平台建设从无到有，分别成立BIM技术应用协同创新研究中心和安徽省BIM技能等级一级考试考点平台，学生参与项目比例明显上升，改革前后效果对比总览具体见表1。

表1 BIM课程教学改革前后效果总览Tab.1 Overview of the effects before and after the BIM course teaching reform

通过对高校建筑学专业的教学实践，不仅提升学生的专业技能和BIM思维养成，也使得授课教师在教学过程中不断进步，不断成熟。

4.1 教师与学生提升成果

在BIM课程教学备课环节中，利用行业资源，依托BIM技术企业对教师进行BIM技术培训，通过培训，授课教师获得BIM行业认证的BIM结业资格证书。同时为进一步提升教师授课质量，多位教师获得BIM等级考试考评员资格证书，为建筑学学生的BIM专业学习打造基础，做出表率。

建筑学学生在BIM课程开设的过程中，以BIM技能等级考试为基本要求，仅2019年，本校考点就有40名学生参加技能考试，通过率接近50%，在校阶段即获得专业技能等级资格认证，强化了学生的专业自信。

4.2 竞赛与科研成果

BIM课程结课成果评价以竞赛作品为主，学生在指导老师的组织下参加专业学科竞赛，如安徽省大学生BIM建筑设计大赛、中国大学生计算机设计大赛等，并自选竞赛主题组队完成赛项。从近三年的竞赛结果来看，学生参与度逐年升高，获奖面及获奖等级不断攀升，BIM大赛多次包揽全省一等奖，计算机设计大赛作品更是在2019年获得全国一等奖，结课作业质量及完成率接近100%，竞赛成果见图2。

图2 BIM课程影响下的专业竞赛部分成果一览Fig.2 A list of the results of professional competitions under the influence of“BIM”courses

吸纳学有余力的学生参与纵横向科研课题，在近三年的教学实践中，团队围绕教学共完成六安市卫生职业技术学院建筑BIM咨询方案1项，为本土地区完成建筑改造方案3项，同时借助竞赛品牌效应与企业合作，为山河工业城二期提供建筑BIM装配式拆解方案1项。横向课题助力纵向科研，在近三年中，教学团队在BIM相关的教研及科研课题中也取得了很好的突破，获得多项校级及省级项目，这些项目，不仅有专业教师的身影，同时也离不开BIM课程教学过程中学生团队的参与，具体成果见表2。

表2 近三年“BIM”教学团队项目及科研成果Tab.2 “BIM”teaching team projects and scientific research results in the past three years

4.3 平台建设成果

在专业学科竞赛及实践项目的驱动下，在专业教师团队的指导下，BIM团队依托学校资源，成立皖西学院BIM技术应用协同创新研究中心，中心配置高性能专用工作站，吸纳了一大批优秀的学生加入，涵盖建筑学、给排水、土木工程等BIM相关专业，形成良好的跨专业多学科团队。中心助力BIM课程教学后端发展，为BIM相关的学科专业竞赛、纵横向课题研究以及跨专业多学科的交流提供了优质平台。依托此平台，截至2020年7月已完成横向课题1项，专业竞赛省级一等奖多项，国家级一等奖1项，并主持完成多项省级及校级创新创业项目。

在学校的指导下，BIM课程教学团队对接专业技能考试，成立安徽省BIM考试考点，为建筑学及其他相关专业的学生及社会从业者提供便捷的技能等级考试服务，扩大了地区及行业中的影响力，树立了良好的品牌形象，为高校与兄弟院校之间及行业间提供了稳定的沟通渠道，具体平台成果见表3。

表3 BIM协同中心及BIM考点平台部分成果Tab.3 The results of the“BIM”collaboration center and“BIM”test center platform

5 结语

创新性教育是当代教育发展的指向标[6]，BIM系列课程的开设，是对高校教师提升教学质量效果的一项重要考验。在教学过程中，牢固树立“三驱两点一环”的教学原则，并将各项举措落到实处，方能将课程精华传授给学生，并达到BIM课程开设的核心目标。在未来的BIM课程教学中，应重点依托BIM协同中心平台，融合多专业跨学科的团队，将BIM系列课程的教学质量效果提升到更高的层次。