模塊化BIM網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式研究

許崇 許可

摘要：隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，BIM技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前工程領(lǐng)域廣泛采用的技術(shù)，在建筑類高校也得到了認可。建筑行業(yè)其中尖端人才的培養(yǎng)仍然是教育部門長期不懈要做的重要工作。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能保證“疫情”期間，“聽課不停學(xué)”的指導(dǎo)方針，還可以實現(xiàn)教師與學(xué)生之間的交流和互動，采用了BIM教學(xué)層次化管理手段，四個教學(xué)模塊，每個模塊把BIM課程的模塊化教學(xué)有機的融合起來，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：BIM;模塊化;教學(xué)模式

0 引言

2020年初開始，受新冠疫情影響，高校的教學(xué)秩序被打亂，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是指通過網(wǎng)絡(luò)這個傳輸媒介，利用計算機作為傳輸介質(zhì)進行教學(xué)的一種教學(xué)方式。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中。通過網(wǎng)絡(luò)的連接實現(xiàn)更多的互動，網(wǎng)上學(xué)習(xí)還可以找到更多的教學(xué)資源，能夠更好的進行學(xué)習(xí)。

1.BIM網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式平臺構(gòu)建

1.1 ?Java語言

Java是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。Java中基本數(shù)據(jù)類型也提供相應(yīng)的包裝類，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和操作封裝，能捕獲異常信息，及時進行處理，使得代碼功能變得更加強壯。支持繼承和多態(tài)技術(shù)，實現(xiàn)程序的并發(fā)執(zhí)行，通過同步技術(shù)保證了線程的通信和安全。使得代碼復(fù)用得以實現(xiàn)，縮短了開發(fā)周期，節(jié)約了開發(fā)成本。在不同的操作系統(tǒng)上安裝相應(yīng)的Java虛擬機，Java應(yīng)用程序的平臺無關(guān)性就得以實現(xiàn)。

1.2 MVC設(shè)計模式

MVC（Model-Viewer-Controller），即模型-視圖-控制器，是一種軟件設(shè)計模式，這種設(shè)計模式的主要思想是將系統(tǒng)的功能進行模塊劃分，將顯示界面和業(yè)務(wù)邏輯進行分離。模型用作管理數(shù)據(jù)模塊;視圖用作顯示用戶需求功能界面;控制器用作接收用戶請求，調(diào)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯功能模塊，響應(yīng)用戶請求。

1.3 ?Struts 2框架

Struts 2是處理J2EE開發(fā)表示層一種MVC框架，它是在WebWork框架基礎(chǔ)之上衍生出來的，并且借鑒了Struts1的優(yōu)勢，為輕量級的J2EE的表示層開發(fā)提供了良好的解決方案。Struts 2解決了Struts1表示層顯示技術(shù)單一的缺陷，除了可以使用JSP技術(shù)之外，還支持Velocity、FreeMarker技術(shù)，以及JasperReports報表技術(shù)等?？刂破髋渲迷赟truts.xml中，由系統(tǒng)生成的Action代理處理用戶的Action，通過用戶Action的處理結(jié)果對應(yīng)響應(yīng)的視圖資源。

2.BIM網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊實現(xiàn)

2.1 ?BIM網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)生模塊

在BIM網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，學(xué)生模塊主要完成個人信息管理、提交作業(yè)、在線考試、提問互動、成績查詢等功能。學(xué)生登錄系統(tǒng)后，可以查看個人信息和修改個人信息。包括學(xué)號、班級、姓名、院系、專業(yè)、聯(lián)系方式等等。學(xué)生還可以上傳個人照片。選擇上傳照片功能，編寫Student.jsp實現(xiàn)照片上傳功能。上傳功能通過使用Common-FileUpload框架實現(xiàn)，此上傳框架為Struts2框架使用的默認框架。

2.2 ?BIM網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教師模塊

教師模塊主要完成個人信息管理、互動答疑、成績管理等功能，按照使用者地理位置的不同分成內(nèi)部用戶和外部用戶，因此在實現(xiàn)時分成外部登錄和內(nèi)部登錄兩部分。外部用戶僅有學(xué)生一類，不用輸入身份，而內(nèi)部用戶分成管理員、教師和教輔四種，因此在登錄時還要輸入身份。系統(tǒng)內(nèi)部用戶輸入自己的用戶名稱和密碼，選擇登錄身份，向系統(tǒng)發(fā)送登錄請求，Struts 2的核心控制器對用戶請求進行攔截，分配給登錄的邏輯控制器進行控制。登錄控制器調(diào)用用戶管理的業(yè)務(wù)邏輯組件的登錄方法進行處理，確認信息全部正確后登入系統(tǒng)進行信息管理，否則需要重新輸入登錄信息。

2.3 ?BIM網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教輔模塊

教輔人員主要完成個人信息管理、答疑信息管理、BIM考試業(yè)務(wù)管理，輔助查詢和密碼修改等。其中答疑信息由教輔人員錄入到答疑記錄表中進行存儲。通過對學(xué)生在學(xué)習(xí)的各個階段的答疑信息進行統(tǒng)計，生成統(tǒng)計圖表，隨時查看重要答疑項目上存在問題的人數(shù)。統(tǒng)計圖表效果直觀，不僅有利于教師了解學(xué)生各個階段學(xué)習(xí)存在的問題、而且可以引起學(xué)生足夠的重視并及時發(fā)現(xiàn)問題，幫助學(xué)生提高成績。使用JFreeChart類庫生成統(tǒng)計圖表，通過與Struts 2框架整合，將生成的圖表作為表現(xiàn)層資源進行輸出，具體實現(xiàn)的過程是首先下載Jfreechar-1.0.17.Jar和Jcommon-1.0.21.Jar，并將這連個Jar包復(fù)制到項目的lib文件夾下，實現(xiàn)項目中應(yīng)用程序?qū)︻悗斓氖褂谩?/p>

2.4 ?BIM網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理員模塊

管理員主要完成學(xué)生管理、教師管理、班級課程和課程管理等功能，管理員登陸后選擇教師添加功能，收集教師信息保存到數(shù)據(jù)庫。教師的照片信息沒有添加，留給教師登錄后自己上傳修改照片信息。教師的登錄密碼初始值設(shè)定為123456，并用MD5加密，加密后以32位16進制字符串格式上傳到數(shù)據(jù)庫中進行保存。教師登錄后，輸入初始密碼可以進行修改。編寫TeacherAdd.jsp完成教師個人信息添加功能。

教師的信息保存到數(shù)據(jù)庫之前要作有效性校驗，否則在數(shù)據(jù)庫訪問時會引發(fā)底層的異常，數(shù)據(jù)有效性校驗包括客戶端校驗和服務(wù)器端校驗。具體實現(xiàn)方式是：實現(xiàn)客戶端的數(shù)據(jù)有效性校驗是用戶數(shù)據(jù)有效性校驗的第一道防線，通過客戶端有效性校驗可以過濾用戶一些誤操作，避免了無效的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端和網(wǎng)絡(luò)資源的浪費。在TeacherAdd.jsp文件中使用Javascript的正則表達式對象RegExp實現(xiàn)對用戶信息的格式有效性那個校驗。正則表達式又稱正規(guī)表示法，正則表達式使用單個字符串描述，匹配一系列符合某個句法規(guī)則的字符串，從而實現(xiàn)檢索和替換功能。

基金項目：遼寧省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題：建筑類高校自動化類專業(yè)一流專業(yè)建設(shè)探討（No. JG20DB375）

作者簡介：

許崇 女，1982年出生，實驗師，就職于沈陽建筑大學(xué)BIM計算研究中心

許可 男，1978年出生，教授，就職于沈陽建筑大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院