基于BIM技术的道路勘测设计课程混合式教学改革探索

王雪洁

(南京理工大学紫金学院，南京 210000)

道路勘测设计是交通工程专业及土木工程专业道桥方向的一门重要专业课程，是学生从事道路工程方向的科研、应用实践工作必备的专业基础知识。课程具有较强的实践性，不仅要求学生掌握基本的理论知识，对学生的实践能力也提出了较高要求。传统的道路勘测设计教学模式是以课堂讲授为主，这种教学模式难以达到对应用型人才的培养要求。2012年，教育部发布的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中提到，要推进信息技术与教学融合，建设智能化教学环境，提供优质数字教育资源和软件工具，利用信息技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学，探索建立以学习者为中心的教学新模式，提高信息化教学水平[1]。提高教师网络学习的针对性和有效性，促进教师专业化发展。在此背景下，雨课堂、超星学习通、中国大学MOOC等信息化的教学方式和平台工具层出不穷[2]，越来越多的学者、教师将目光投向了混合式教学模式。交通运输部在《推进智慧交通发展行动计划(2017-2020年)》中提出，到2020年逐步实现建筑信息模型(BIM)技术在重大交通基础设施项目规划、设计、建设、施工、运营、检测维护管理全生命周期的应用[3]。目前，多数交通、建筑企业逐渐在一些重点项目上开展了BIM技术的试点应用，各级政府也不断推出加强BIM应用推广的政策。为实现高级应用型工程技术人才的培养目标，在传统的讲授型教学中融入现代信息技术的混合式教学模式是教学改革的发展趋势，也是高校课程教学改革的必然选择。

1 基于BIM技术的道路勘测设计课程混合式教学改革策略

1.1 教学内容改革

整合教学资源，精细化设计教学内容。根据课程知识体系和学生认知规律，结合课程教学内容多而学时少的特点，对教学内容进行优化和重构，课程内容要具有前沿性和时代性，体现专业最新的发展动态，在教学内容中融入BIM技术、智慧交通、道路信息化等新理念新技术，并结合“1+X”BIM证书市政路桥方向的考核标准制订相应学习要求及训练项目[4]。根据以上需求，整理出基于知识单元的课程教学设计方案、测试题库、讨论或项目任务、路线设计案例集或工程地形图。

1.2 教学模式改革

随着对交通工程、道路工程岗位技术人才能力需求的不断提高，教育教学理念也在不断变化，逐渐由知识传授型向能力培养型转变。但是，目前学生的学习积极性较差，学习比较被动，能做到课前预习、课后自觉复习的学生较少，基础知识不扎实也导致学生的实践能力薄弱。为了促进道路勘测设计课程的学习，从教学内容、教学手段上进行调整和更新，结合信息化教学手段，将混合式教学模式应用于课程教学中，以提高学生的学习积极性[5]。

第一，以信息技术为支撑，开展线上、线下混合式教学。依托学习通或慕课堂等网络平台，采用“课前线上学习、课上讲授+测验+讨论互动+小组任务汇报、课后巩固反思”的教学模式。实施步骤如下：A.课前线上学习。根据教学目标、计划构建教学内容，发布教学公告、教学资源供学生在线自学，完成基础理论的学习。结合慕课资源及教学课件、问题讨论，提前将预习任务布置给学生。B.课上讲授及问题探讨。根据学生课前自主学习情况，通过提问等方式，检验学生预习成果，通过采用启发式、案例式、讨论研究式等教学方法，引导学生进行思考、互动交流、合作探究，提高学生的主体地位。对于难以理解的、较为复杂的路线综合设计、道路选线等教学内容，以相应任务或案例为牵引，进行针对性的道路平面设计、纵断面设计、横断面设计、选线等训练。C.不定期主题汇报和交流。在教学过程中，提出学生感兴趣的课程延伸课题或设计任务，分阶段分组布置项目任务，增强学生自学能力。比如，在道路选线部分中，分组下发不同地形图，小组完成选线任务后在路桥BIM软件civil 3D中完成初步平纵断面设计并在课堂上进行展示交流。D.课后巩固及提高。学生通过课后练习、大作业等形式对单元内容进行巩固，并完成阶段性的小结测试，检验学生学习效果。建立课后交流机制，发布实际项目案例，引导学生交流讨论，教师及时答疑。

第二，强化课程实践，创新实践教学内容。在课程教学过程中，充分利用课程资源并结合“1+X”BIM职业技能等级认证市政路桥方向的相关标准实现对学生BIM软件建模部分的教学，通过收集的地形图使学生完成对地形创建(创建曲面)、路线设计、纵断面设计、横断面设计等内容的学习及练习。在课程设计中要求学生通过手工计算绘图和软件计算绘图相结合的方式，在保留原有手算、手绘图纸的基础上，增加软件绘图内容。手工计算可以使学生牢固地掌握设计原理、计算方法，并依据具体的课题查阅行业规范，选用合理的技术指标，加深其对线形设计的理解。软件绘图计算可以使学生提高计算机应用能力，为工程设计计算机化、智能化打下基础。

第三，拓展课外实践，提升学生创新能力。在课程教学过程中，结合智能交通发展趋势、道路交通信息化发展方向，发掘延展性课题，指导学生积极申报校级或省级大学生创新训练项目，参加各类科技竞赛，培养学生创新创业能力，并将产生的科研成果融入后续课程教学中，提升学生的实践能力，激发学生学习兴趣，开拓学生眼界，提高学生的工程设计素养。

第四，加强多维度考核。道路勘测设计课程最终成绩采用百分制考核方式，考核内容主要包括：线上课程学习情况+随堂测验情况+到课情况+课堂讨论情况+期末考试成绩。将传统的期末考试成绩决定制转变为多方面考核制，更能促进学生对道路勘测设计课程学习的积极性。

2 结论与建议

第一，基于智慧交通的发展，结合前沿知识及BIM技术，在课程教学过程中循序渐进地设置道路相关软件学习内容，全面培养学生的计算机应用能力，进行道路设计基本训练，掌握道路工程师必备技能，提升学生就业竞争力。第二，根据课程知识体系和学生认知规律，结合在线资源，对课程内容进行分解，梳理及优化课程教学内容结构和知识点，做好教学资料建设工作。第三，开展混合式教学，依托网络教学平台，采用“课前预习，课上测验、讨论，重难点串讲及案例分析，课后作业”的教学模式，激发学生学习热情，培养学生自主学习能力。第四，做好课堂讨论及案例分析的设计及引导工作，精选案例，使学生能将所学内容与工程案例联系起来。