互聯(lián)網(wǎng)+BIM+課堂的《市政工程制圖與識圖》教學(xué)效果分析

□李 釗 郭啟臣 田東軍

一、當(dāng)前《市政工程制圖與識圖》教學(xué)現(xiàn)狀

《市政工程制圖與識圖》是大一課程，貫穿整個學(xué)年，本門課程注重理論學(xué)習(xí)與實踐結(jié)合，上學(xué)期學(xué)習(xí)制圖基礎(chǔ)，下學(xué)期識讀各類圖紙。

教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)由于每個學(xué)生的空間想象能力不同，上學(xué)期制圖基礎(chǔ)學(xué)習(xí)過程中少部分空間想象能力強的學(xué)生對空間中的點、線、面理解接受程度較高，但大部分學(xué)生對空間理解困難甚至完全不能理解，并且與學(xué)生的入學(xué)成績沒有太大關(guān)聯(lián)；授課過程中雖然可以通過用教具、圖片進行模擬演示講解，但受到學(xué)時、課堂的限制，教師無法一對一的全部答疑，不能達到全部學(xué)生學(xué)懂的要求，不懂得學(xué)生課堂作業(yè)抄襲情況比較嚴(yán)重，過程學(xué)習(xí)成果不準(zhǔn)確、不能量化確認，教學(xué)效果不盡如人意。下學(xué)期結(jié)構(gòu)物二維平面圖紙的識讀更加復(fù)雜多變，同樣是受困于空間想象能力，導(dǎo)致學(xué)生理解程度差異較大，大部分理解能力差的同學(xué)學(xué)習(xí)積極性不高甚至放棄學(xué)習(xí)。

通過教學(xué)發(fā)現(xiàn)，《市政工程制圖與識圖》課程需要一些輔助手段幫助學(xué)生理解空間結(jié)構(gòu)，幫助教師與同學(xué)、同學(xué)與同學(xué)、同學(xué)與外界之間進行互聯(lián)互動，讓教師及時了解學(xué)生的掌握情況，同時調(diào)動起學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，才能促進教學(xué)效果。

二、將“互聯(lián)網(wǎng)+”及BIM引入《市政工程制圖與識圖》教學(xué)的意義

(一)“互聯(lián)網(wǎng)+”及BIM的概念。

1.“互聯(lián)網(wǎng)+”。“互聯(lián)網(wǎng)+”是一種新興的的社會形態(tài)，在社會資源分配上可以很好地發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)平臺的優(yōu)化集成作用，將互聯(lián)網(wǎng)平臺中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果更加深入地融合于社會、經(jīng)濟各領(lǐng)域，提升社會生產(chǎn)力和社會創(chuàng)新力，形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和實現(xiàn)工具的經(jīng)濟發(fā)展新形態(tài)。

2.BIM。BIM是一種近期熱門的應(yīng)用于建筑工程的數(shù)字化工具，它可以使建筑模型數(shù)字化、直觀化，使工程技術(shù)人員對建筑各方面信息作出正確理解和應(yīng)用，可以作為工程建設(shè)各方的工作基礎(chǔ)，在提高工作效率、縮短工作時間、減少返工誤工、節(jié)約工程造價等方面發(fā)揮重要作用。

(二)將互聯(lián)網(wǎng)+及BIM引入教學(xué)的效果。

1.傳統(tǒng)課堂。傳統(tǒng)課堂是以教師為主導(dǎo)，教學(xué)效果與教師的教學(xué)方法、學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力有很大的關(guān)系。它的優(yōu)點是在課堂時間足夠的情況下師生可以直接互動交流，教師可以掌握每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和程度，因材施教。缺點是由于個體差異，每一位學(xué)生的掌握程度不同，疑難問題也不同，課堂解釋答疑、維護紀(jì)律、互動討論都需要耗費大量的課上時間，而現(xiàn)階段往往排課時間無法滿足全部學(xué)生掌握的需要，會導(dǎo)致課堂上懂得學(xué)生無事可做而不懂得學(xué)生無所適從，課后由于沒有教師帶動，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動力不足，不懂知識點累積后容易放棄學(xué)習(xí)。

2.互聯(lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)課堂?；ヂ?lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)課堂的優(yōu)點一是教師可以預(yù)設(shè)知識點，將知識點做成視頻放在網(wǎng)絡(luò)平臺上，學(xué)生可以根據(jù)自身情況課前預(yù)習(xí)，課上不明白、沒聽清的知識點也可以課后在網(wǎng)絡(luò)平臺上復(fù)習(xí)、尋找答案，不限時間、不限地點，因此課上的講解、答疑時間會相對減少；二是顯著地增加了教學(xué)時間，學(xué)習(xí)可以在線學(xué)習(xí)、在線提問，教師可以在線答疑、在線布置作業(yè)，方式靈活；三是現(xiàn)階段學(xué)生手機網(wǎng)絡(luò)使用率較高，不喜歡使用紙質(zhì)書籍、不喜歡動手寫作，因此使用無線設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)平臺可以明顯增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和使用效率。缺點是仍然需要進行空間理解，所以教師、學(xué)生的工作、學(xué)習(xí)量也仍然很大。

3.BIM+傳統(tǒng)課堂。制圖與識圖課程難于學(xué)習(xí)的癥結(jié)中最重要的一點就是需要一定的空間想象能力，而部分學(xué)生的空間想象能力不足，導(dǎo)致了學(xué)習(xí)困難、放棄學(xué)習(xí)。BIM+傳統(tǒng)課堂的優(yōu)點是可以利用BIM軟件創(chuàng)建三維模型，將點、線、面的空間三維結(jié)構(gòu)更加直觀地展示在學(xué)生眼前，幫助學(xué)生理解空間構(gòu)造，進而顯著地減少學(xué)生的知識點疑難，減少答疑時間，同時由于更加直觀易懂，學(xué)習(xí)興趣也會得到顯著的提升；BIM軟件是近期大熱的一種數(shù)字化工具，具有對工程施工、使用全過程管理的諸多優(yōu)點，使用BIM軟件輔助制圖與識圖學(xué)習(xí)還會直接促進BIM課程的學(xué)習(xí)提高。缺點是由于需要使用軟件，課堂時間不能滿足學(xué)習(xí)知識點、操作軟件的要求，并且需要學(xué)生有簡單的BIM基礎(chǔ)。

4.互聯(lián)網(wǎng)+BIM+傳統(tǒng)課堂。互聯(lián)網(wǎng)+BIM+傳統(tǒng)課堂可以結(jié)合三者的優(yōu)點。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中使用BIM軟件，由于直觀可視，彌補了空間想象力不足的缺點，教材中知識點的疑難會顯著減少，學(xué)習(xí)壓力也會減小，教師僅需要在課堂上進行引導(dǎo)學(xué)習(xí)即可，答疑工作量會明顯減少，彌補了傳統(tǒng)課堂上教授知識點多、維護課堂秩序工作量大、學(xué)生學(xué)習(xí)效果不好的缺點。學(xué)生不懂的部分也可以線下繼續(xù)學(xué)習(xí)或提問，教師可以線下答疑，并且根據(jù)大部分學(xué)生知識點掌握程度布置有針對性的作業(yè)和考卷，靈活方便，彌補了傳統(tǒng)課堂課時緊張、課程無法全面展開的缺點。通過互聯(lián)網(wǎng)+BIM輔助，課堂時間與線下時間還可以自由分配，學(xué)生可以根據(jù)個人能力和學(xué)習(xí)效果的不同自主學(xué)習(xí)，疑難知識點減少、學(xué)習(xí)興趣增加，學(xué)習(xí)壓力減小、學(xué)習(xí)動力增加。

(三)將互聯(lián)網(wǎng)+及BIM引入教學(xué)的效果分析。根據(jù)四組課程教學(xué)效果對照分析可知，互聯(lián)網(wǎng)+BIM+課堂的教學(xué)方法針對《市政工程制圖與識圖》教學(xué)中學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、圖紙圖形不易理解的癥結(jié)，讓傳統(tǒng)課堂、BIM軟件、互聯(lián)網(wǎng)平臺與移動設(shè)備的特點在教學(xué)中優(yōu)勢互補，不僅可以減少師生的工作學(xué)習(xí)時間、提高工作學(xué)習(xí)效率，更重要的是可以全面覆蓋課程的知識點、提高學(xué)生在市政工程其他課程中的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

三、護聯(lián)網(wǎng)+BIM+課堂的《市政工程制圖與識圖》課程教學(xué)設(shè)計

(一)總體目標(biāo)。通過課堂鍛煉學(xué)生的操作能力、制圖能力；通過BIM軟件的幫助，提高學(xué)生的空間理解能力，提高識圖能力，同時促進學(xué)生BIM課程的學(xué)習(xí)；通過互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)平臺增加學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對圖紙的掌握程度。最終讓學(xué)生學(xué)完課程即可以讀懂真實的市政工程施工圖紙并能夠繪制簡單的圖紙。

(二)專業(yè)能力目標(biāo)。掌握市政工程圖紙的辨識與繪制，掌握BIM操作基礎(chǔ)。

(三)專業(yè)知識目標(biāo)。掌握構(gòu)造物的組成、構(gòu)造要點、圖紙標(biāo)識。

(四)社會和方法能力目標(biāo)。提高學(xué)生的觀察、分析能力、空間理解能力，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和團隊協(xié)作能力，促進多元化學(xué)習(xí)能力。

(五)課程開設(shè)時間。大一上學(xué)期。

(六)平行課程。BIM。

四、結(jié)語

《市政工程制圖與識圖》是市政工程技術(shù)專業(yè)的核心課程，但傳統(tǒng)的教學(xué)方法教師、學(xué)生均需要大量的工作、學(xué)習(xí)時間，教學(xué)效果也不盡如人意。通過互聯(lián)網(wǎng)+BIM的輔助教學(xué)手段，不僅可以鍛煉學(xué)生的空間理解能力，還可以提高學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，促進教學(xué)效果，同時該門課程還能與BIM課程互相促進，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。