基于全过程跟踪管理的BIM课程作业管理系统开发与应用

彭益华 李晓梅 苏杏

摘  要：在建筑信息化背景下，高校的BIM课程教学需要有配套的课程作业管理系统来支撑。根据多年BIM课程教学实践过程中正反两方面的经验，结合面向工程项目管理的BIM课程教学培养目标，为方便教学过程中全过程追踪管理课程作业，提高教学质量与效率，研究与开发了BIM课程作业管理系统。该系统可以方便地发布与批改学生的课程作业，以满足建筑信息化背景下BIM课程教学与管理的需要，为类似课程教学与管理提供参考。

关键词：BIM课程;作业管理;建筑信息化;系统开发

中图分类号：G640         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2019）22-0072-03

Abstract： Under the background of building informationization， BIM course teaching in colleges and universities needs supporting course homework management system. Based on years of BIM teaching experience， combined with the teaching aim of BIM course for project management， in order to conveniently track the whole process of course homework and improve the quality and efficiency of teaching， the BIM course homework management system is studied and developed. The system can easily release and correct students' course homework to meet the needs of BIM course teaching and management under the background of building informatization. It provides a reference for the teaching and management of similar courses.

Keywords： BIM course; homework management; building informatization; system development

一、概述

目前，我国的建筑信息化水平仅达到0.03%，远低于国际建筑业信息化率的平均水平0.3%，因此国家住房和城乡建设部指出在“十三五”时期，全面提高建筑业信息化水平[1]。在此背景下，拥有工程相关专业的高校纷纷开设BIM（Building Information Modeling， 建筑信息化模型）的课程，以适应人才市场对建筑信息化专业技能的需求。我校也是在此背景下，有计划有目标地培养了一批能从事BIM课程教学的老师，并开设了BIM课程。但是，经过多年教学实践，也发现了在该课程作业管理方面的一些问题，为改进课程作业管理质量与效率，本文研究开发了基于全过程追踪管理的BIM课程作业管理系统，并应用于教学过程中。

二、BIM课程作业管理存在的问题

从我校开设BIM课程四年多来，课程作业依然存在以下一些问题。

（一）传统纸质作业难以反映建筑信息

BIM内含3D或4D技术[2]，课程作业中含有建筑物空间尺寸、施工流程、工程造价等等信息，如果以传统纸质作业的方式提交，在纸质作业中难以反映上述各种信息，有违BIM课程培养建筑信息化人才的初衷，并给教师批改作业，评价学生作业优劣带来不便。

（二）作业管理繁杂，难于追踪学生学习进展情况

面向工程项目管理的BIM课程作业往往是随着课程教学进度对某个工程项目案例分步推进的，作业比较系统，单次作业只是这个大系统中的一部分，具有前后连贯性。传统方式采用的是学生单次提交作业，老师单次批改作业，这对于前后联系不紧密的作业是适应的，但对于BIM课程这种前后联系紧密的作业，教师批改作业需要结合前面的作业来看，面对几十甚至上百学生的课程作业，教师在如此庞大的作业批改任务下，很难在下一次作业批改的时候记得某一位学生上次的作业情况，難以对学生学习进展情况进行全程追踪了解，给教师的针对性指导与作业管理带来不便。

因此，迫切需要开发一套针对BIM课程的课程作业管理系统，以适应该课程的教学与管理要求。

三、总体结构

如图1所示，根据课程作业管理的需要，坚持以学生为中心，如何进行有效的学习以及运用系统方法三个教学系统开发最优化三个原则[3]，系统的总体框架包括三部分，第一部分是BIM案例管理。第二部分是用户管理，用户分为管理员、教师以及学生三类。第三部分是作业管理，主要有教师发布与批改作业，学生下载与提交作业几大功能，当然教师可对发布的作业进行查看与修改，学生也可对提交的作业进行查看与修改。

四、系统的主要性能及特色

为充分将以计算机网络技术为代表的信息技术运用于教学活动的全过程中[4]，系统利用目前常用的动态网页开发工具[5]ASP.NET Core技术开发跨平台的网站信息管理系统，所用编程语言为C#，系统具有丰富的案例资源供参考，教师用户可以自行注册到系统，对班级、学生名单进行管理，并且可以在各种终端设备的浏览器上发布课程作业任务，对BIM课程历次作业进行3D追踪查看并评分，学生登陆系统后，可下载作业任务以及提交、浏览作业，系统为BIM课程作业的管理提供了方便，具有以下主要性能与特色。

（一）丰富可扩的案例管理系统

如图2所示，选择多年来BIM课程教学过程中的优秀BIM作品作为案例嵌入系统，供学生学习BIM课程，完成课程作业提供参考。该案例管理系统是可扩充的，管理员与教师拥有扩充权限，在教学过程中可选择优秀的BIM作品导入案例管理系统，使该案例管理系统的案例库越来越丰富。

（二）灵活方便的用户管理系统

对于管理员注册与登录，首先在主界面菜单进入“注册”界面，填写具体信息，注意选择“管理员”角色，点击“注册”按钮，完成注册，然后即可以管理员身份登录。

对于教师与学生注册，可以有两种方式进行注册，既可以由本人在主界面菜单填写相关信息进行注册，也可以由管理员根据教师或学生名单及个人信息，利用Excel表格一次性全部导入进行注册，然后教师或学生本人利用各自的用户名登录。

用户不能重复添加，否则会提示错误，以确保用户的唯一性，管理员可以对忘记密码的用户进行密码重置。

此外，用户管理系统还设置有班级管理功能，管理员或教师可以对学生方便地进行班级管理，以便于发布作业。为便于管理员与教师快速查找学生作业，用户管理系统具有多种用户查找功能。

（三）连贯高效的作业管理系统

在“教师管理”页面点击“作业发布”链接，进入“作业发布”页面，输入相关信息，点击“新建”按钮完成一次作业发布，之后在“作业发布”页面点击编辑，进入编辑页面，修改相关信息后点击“保存”完成修改，在“作业发布”页面点击详细，进入详细页面，可以查看该记录详细信息，在“作业发布”页面点击删除，进入删除页面，可以删除该记录。教师可以在系统中看到以往历次发布的课程作业，便于全过程追踪管理。

学生登录后，进入“学生操作”页面，可以看到作业列表，可下载作业，完成作业后，点击“提交”进入提交作业页面，选择作业BIM文件，点击“上传作业”按钮，完成作业提交。可以在“学生操作”页面看到作业列表，点击“查看”链接，可以查看BIM模型，对已经提交未批改的作业可以删除，重新提交。学生在作业管理模块中可查看以往历次提交的作业，以确保提交作业的连贯性。

以教师身份登录系统，在教师管理页面，点击“作业批改”链接，打开需要批改的作业，在“作业批改列表”页面，点击批改进入已经提交的作业列表，该列表可以按班级进行查找和过滤，在“已提交的作业列表”页面，点击“批改”，可以查看学生的BIM模型，并可以给出分数和评语，如图3所示。教师可以方便地查看到该学生历次提交的作业，深入了解学生学习BIM课程的进展，便于给出更客观的评语。

五、系统的应用效果

该系统在两个班级的BIM课程教学过程中试用了一年，期间进行了多次改进与完善，之后申请并获得了国家计算机软件著作权，在我校全面推广应用。

图4 是应用该系统前后在BIM课程作业管理过程中每位学生平均耗费的时间对比，可见应用BIM课程作业管理系统以后，显著缩短了教师发布作业，学生提交作业，教师批改课程作业的时间，具有良好的应用价值。

六、结束语

面向工程项目管理的BIM课程在建筑信息化的大背景下应运而生，BIM课程作业管理繁杂。本文介绍了在多年教學实践基础上开发的BIM课程作业管理系统，系统适应了BIM课程教学过程中作业管理的特点，应用后显著缩短课程作业各阶段的耗时，应用效果良好。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.2016-2020年建筑业信息化发展纲要（建质函[2016]183号）[Z].

[2]侯学良，杨思佳.BIM技术在工程结构课程教学中的应用[J].高等建筑教育，2017（06）：133-136.

[3]丁兴富.教学设计理论和远程教学系统开发[J].中国电化教育，2001（5）：48-51.

[4]房亚东，安琪，董蓉.工业工程开放式实验教学管理系统设计与开发[J].教育现代化，2018（7）：103-105.

[5]吴玉萍.基于Web的网上教学管理系统的设计与开发[J].职业技术教育，2002，23（10）：29-32.