“1+X”课证融通的“建筑设备与识图”混合式课堂改革

周昀

【摘  要】 “建筑设备与识图”课程是高等职业院校建筑工程技术（智能建造）专业群建筑智能化工程技术专业的核心课。本课程是一门综合性课程，涵盖了建筑给排水、通风空调和电气三个专业的知识，课程内容涉及广、知识框架复杂、学习难度大，通过引入建筑信息模型（BIM），可化繁为简，有效降低学生的学习难度，提高学生的学习兴趣；通过建设线上线下混合式教学平台，可使教学、课程、实训、自主学习有机结合，借由BIM技术让学生很好地感知施工工艺和施工流程，解决实际教学过程中实训条件不足等问题；通过让学生利用BIM软件建立机电模型，可加深学习印象，从而使学生做到在“学习中实践，实践中学习”，促进学生对知识的理解和掌握，提高教学效果；通过课程教学，将BIM技术模块融入课程中，可培养学生对BIM软件的操作，提高“1+X”证书通过率，真正做到“1+X”课证融通。实践发现，“1+X”课证融通的“建筑设备与识图”混合式课堂改革切实可行，具有较高的推广应用价值。

【关键词】 智能建造；建筑信息模型；BIM软件

一、研究背景

2019年，《国务院关于印发国家职业教育改革实施方案的通知》（国发〔2019〕4号）要求在职业院校和应用型本科高校试点“1+X”证书制度，其中建筑信息模型（BIM）职业技能成为首批试点领域之一。

BIM技术是一种在建筑领域广泛应用的信息技术和管理方法，它通过利用计算机模拟和模拟技术，实现对建筑设计、施工和管理过程的仿真和模拟。BIM技术被认为是建筑业变革的革命性力量，并且已经在全球范围内得到了广泛的认可和应用。相较于传统的二维平面施工图，BIM的三维模型更加直观，可以帮助学生更好地理解空间结构、施工过程和施工方法。因此，将BIM技术纳入课程体系中，培养学生的BIM技术能力，推广BIM普及教育，符合了教育信息化改革和发展的需求。此外，BIM模型还可以作为建筑设备与识图课程的教学内容和教学辅助工具。

建筑设备与识图课程是一门对学生要求较高的课程，因此需要教师采用创新的教学方法和理念来激发学生的学习兴趣和提高学生的学习效果。这门课程的内容较为丰富，包括建筑设备的选择、设计和安装等方面的知识，以及识图技巧和方法。为了增加学生的参与度和理解度，教师可以运用实例分析、案例研究、实践操作等多种教学手段，让学生在实际操作中学习和掌握相关知识和技能。这样的教学方式不仅能够提高学生的学习兴趣，还能够培养学生的实际应用能力和解决问题的能力。因此，教师的创新教学方法和理念在这门课程中具有重要的作用。随着虚拟仿真技术和信息技术的发展，带来了一些新的教学改革思路和改革措施。目前，BIM技术已成为国内外的工程热点之一，各高校也陆续开展了针对BIM技术的课程。

二、存在问题及解决方法

（一）教学内容枯燥

“建筑设备与识图”课程教学过程中，学生普遍反映内容抽象、枯燥，缺乏学习热情，学习效果并不理想。

解决方法：用BIM模型作为教学内容及其教学辅助工具。BIM三维模型相比二维平面施工图更直观，能使学生更好掌握空间结构，理解施工过程和施工方法。将BIM技术纳入课程体系中，培养BIM技术人才，推广BIM普及教育，顺应了教育信息化改革、发展的需要。

（二）教师占主导地位

课程教学中教师占主导地位，教师与学生仅在课上互动，课前和课后缺乏沟通交流。

解决方法：打造“建筑设备与识图”课程线上线下混合式教学平台。利用网络信息和BIM新技术，更新融合教学资源，开通教师与学生之间的实时信息沟通路径，将传统教学中教师占主导地位的教学回路转变为教师引导、学生自主学习、反馈学习情况。

（三）课程评价不全面

基于“建筑设备与识图”课程理论与实践知识同等的重要性，学习过程同样占有重要地位，传统的单一考试结果不足以全面评价学生的综合学习结果。

解决方法：建立有效的评价机制。利用混合式教学的优势，通过教学平台建立评价机制，对学生学习全过程进行记录和量化考核，得出较为全面的综合成绩。

三、改革思路

根据建筑工程技术专业的培养目标和课程的重要性，该课程旨在通过教学使学生掌握建筑设备与识图领域的专业知识，并培养学生解决建筑设备相关问题的能力，增强学生在社会竞争中的能力。为了实现这一目标，该课程以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以BIM技术虚拟仿真模型为教学工具，以识读设备施工图为主线，将课程内容划分为建筑生活给水系统、建筑排水系统、建筑消防给水系统、建筑通风空调系统和建筑电气系统等五个教学模块。每个模块都包含基础知识、识图、安装和BIM建模等子任务。通过逐步深入学习和与企业需求的对接，学生的职业能力将得到螺旋式提升，最终达到课程目标。

（一）教学内容的改革

教师可以教学楼的建筑设备安装项目为案例引领，解构教学内容，分解教学任务，学生扮演设计员、施工员、设备运维员等角色完成学习任务，从而掌握建筑设备基础知识、安装知识、识图及建模的知识，达成教学目标。可在教学内容中加入BIM建模方面的教学。“1+X”证书作为专业能力的拓展，越来越受到职业院校的重视，在课证融通大背景下，将“1+X”证书必备知识融入建筑设备与识图课程体系，可快速提高學生BIM技术应用能力，为“1+X”考证奠定基础。把BIM技术纳入现有建筑工程知识体系，对建筑工程专业输出高质量人才非常重要。

（二）教学方式的改革

结合“互联网+教育”和“互联网+建筑”的概念进行设计思考，教师利用网络，更新现有的教学资源，搭建教学平台，从而建立教师与学生间沟通交流的新桥梁，改变现有课程教学中教师的主导地位，继而转变为教师引导、学生自主学习、学习情况反馈的教学回路。

在教学中，将BIM技术作为一个工具，学生在绘制BIM模型的实际操作过程中，也是学生对BIM软件的一个熟悉过程，这样安排不仅能够达到更好的教学效果，使学生更直观地理解施工图中表达的含义，而且也使教学与实践相结合，有助于提高学生的综合素质。

（三）考核方式的改革

混合式教学的教学评价主要以学生的平时表现和各模块任务完成情况为主。通过学生在平台上的记录调取课堂表现、签到情况、线上学习时长、课后作业等情况给出平时成绩，这样做既可以节约教师的时间又不会遗漏学生每次课程的表现，能够对学生平时的学习情况给出客观的评价。学生课前在线观看视频、完成课前作业，利用App完成课上考勤、上课抢答、头脑风暴、课后练习等教学活动，形成课前、课中和课后学习数据，教师根据设置好的评价方法进行考评，并进行成绩分析。

本课程采用形成性考核和终结性考核相结合的方法进行考核。

形成性考核（平时成绩）：出勤情况10%、上课表现20％、作业和平时测验占20％。

终结性考核（考试）：总评＝平时成绩×50％＋终结性考核成绩×50％。

四、改革实践

（一）课前

在“智慧职教”平台上传可视化的管道和管材的图片以及系统组成的剖面图，系统安装施工视频，施工图和与之匹配的BIM模型，使学生对所要学习的知识建立直观的认识。针对课件内容，设置填空、选择等习题要求学生完成。水暖电系统与人们的生活息息相关，在预习反馈中发现，大多数学生对各系统都有一定的基本认识，能够说出一些系统组成和附件的名称，对施工平面图的识读能力较好，但是由于生活中所见的只有明装部分的设备，学生对暗装部分设备的内容，包括管道走向、管道附件等的认知都比较薄弱。

（二）课中

教师可在课堂上着重讲解暗装部分管道的识图方法和施工方式，利用BIM技术，展现三维立体的管道，使学生对管道的空间走向建立具象化的认识。除了传统的知识讲解外，还可以项目为主导，翻转课堂，实现“以学生为主体”的教育教学。在讲解基础知识之后，结合职业院校的学生动手能力较强的特点，要求学生自行建立各系统的建筑信息模型（BIM）。一方面，在建立模型的过程中，需要输入管道的尺寸、管件的类型等详细信息，这有利于学生对识图知识的掌握。另一方面，结合土建模型，可以讲解土建施工与建筑设备系统安装配合部分的知识，比如套管的安装和支吊架的安装。另外，在课程项目中还可穿插部分实地参观的内容，利用学院实训室中的样板房，对学生有疑惑的管线、设备、管材等进行讲解。课堂讲解、课内实操、课间参观三位一体，全面带领学生掌握建筑给水系统的相关知识。

（三）课后

通过测试，可以得到学生对所学知识和学习效果的反馈。教师通过测试情况，及时发现学生疑难点，在之后的课程中着重进行讲解；针对学生掌握充分的部分则可以相应减少课时，提高课堂教学效率。

（四）反馈

学校可通过“1+X”课证融通的“建筑设备与识图”混合式课堂革命，及时收集在实施过程中所遇见的问题。一个学期的试点结果后，对师生进行问卷调查及抽样访问，收集师生的意见反馈，针对性地对该课程进行修改和完善。

五、實施效果

课程结合建筑信息模型（BIM）技术，对课程内容进行重新规划，利用“项目化”教学实现“以学生为主体”的课堂。以BIM技术为手段，将建筑设备与识图课程的教学内容进行改造，从传统教学方式向“教、学、做”一体化改革，将课程的考核渗透到各个教学模块，从而将整个课程改造成以工作任务为主导，提高学生实践能力、综合素质为目标，主动适应社会需求的课程。

课程建立线上课程平台，有效地整合教学资源，发布教学信息，建立与学生沟通的新桥梁。利用互联网技术，实现课前、课中、课后、反馈的闭环有效提高教学质量。混合式教学的教学评价主要以学生的平时表现和各模块任务完成情况为主。通过学生在平台上的记录调取课堂表现、签到情况、线上学习时长、课后作业等情况给出平时成绩，这样做既可以节约教师的时间，又不会遗漏学生每次课程的优秀表现，能够对学生平时的学习情况给出清晰客观的评价。

通过实践表明，BIM技术在教学中的应用，可以有效弥补传统教学方法的不足并对实现教学目标起到积极作用。大多数学生给出了积极的反馈，95%的学生认为学习效果较好，83%的学生认为学习积极性有所提升，90%的同学认为能够较好掌握课程内容，77%的同学认为BIM技术应用可以作为自己的一个就业方向。

六、反思与改进

（一）避免考核呆板固化

学生如若只会机械式地操作BIM类软件建模，或在考核时只注重操作点得分，则与培养现场工程师的理念背道而驰，需在实践中及时调整评价体系。

（二）适应软件更新频率

社会上Revit软件的版本年年更新，新的功能和新的应用点层出不穷，授课内容不能一成不变，教师应及时对教学案例推陈出新。

（三）改进教学方式

在进行课程信息化建设的过程中，不可避免会出现内容偏离、教学方式不符合实际等问题，要做好混合式课程教学平台建设与实践相结合的工作。在今后的课程实践中，对产生的问题进行及时记录并改正，做好师生意见反馈收集工作并进行总结分析，对课程改革的建设进行不断修改和完善，更细致地规划教学内容设计，这将是今后不断完善和提高的重点。

参考文献

［1］ 乔晓刚. “1+X”课证融通的建筑设备专业BIM应用能力培养研究［J］. 高教学刊，2022，8（27）：162-165.

［2］ 孙成双，江帆，满庆鹏. BIM技术在建筑业的应用能力评述［J］. 工程管理学报，2014（03）：27-31.

［3］ 张尚，任宏，AlbertP.C.Chan，等. BIM的工程管理教学改革问题研究（二）——BIM教学改革的作用、规划与建议［J］. 建筑经济，2015，36（02）：92-96.