試述建筑學專業(yè)ＢＩＭ技術及應用教學研究

1、試述建筑學專業(yè)技術及應用教學研究“建筑信息模型”（，）是由公司在年提出的一種應用于工程設計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，是建筑學、工程學及土木工程的新工具。技術依靠數(shù)字建模技術，對建筑實體和施工過程進行模型仿真，并覆蓋建筑全生命周期，是建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關鍵驅(qū)動力，正在引領建筑行業(yè)的又一次巨大變革。建筑信息模型應用統(tǒng)一示準將定義為：在建設工程及設施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進行數(shù)字化表達，并依此設計、施工、運營的過程和結(jié)果的總稱，簡稱“模型”。在“新工科”專業(yè)建設的框架內(nèi)，依據(jù)建筑學專業(yè)人才培養(yǎng)目標和專業(yè)定位，緊隨建筑行業(yè)發(fā)展前沿，廣州城市理工學院把“技術及應用”融入核心課程體系，使學生從理論

2、層面上領會思想，在實踐層面上能夠運用丨技術，培養(yǎng)學生實踐應用能力和三維設計思維。本課程來源于行業(yè)需求，是一門與行業(yè)緊密接軌的技術應用型課程。隨著技術不斷深入發(fā)展，各專業(yè)對技術的應用場景有所區(qū)分。本文將探索建筑學專業(yè)“技術及應用”課程，基于教學“痛點”問題，如何進行教學改革與創(chuàng)新，融入現(xiàn)代信息技術，落實立德樹人根本任務。教學中的“痛點”問題，二維設計思維難以轉(zhuǎn)化至三維設計思維建筑學是一門古老的綜合性學科，我國高校建筑設計教育主要繼承了“鮑扎”（）“包豪斯”（）“德州騎警”（？）三大體系的相關內(nèi)容，注重對設計的藝術性表達，以二維平面推敲為主要設計方法，即以二維設計為教學主線。而與傳統(tǒng)的二維建筑設計

3、思維相比，丨技術是近年來行業(yè)內(nèi)新的熱點技術，需要具備三維正向設計思維。三維正向設計是指設計師通過協(xié)同平臺進行可視化空間協(xié)同設計和圖紙制作的過程，即在三維環(huán)境中直接開展設計的行為。學生在學習本門課程時，會習慣性運用二維思維進行設計和建模，難以轉(zhuǎn)化為三維設計思維。本課程面臨學而無“用”的處境“技術及應用”課程講授的技術作為新興技術手段，在課程體系中相對孤立，與核心課程體系之間缺少應用支撐。本課程在行業(yè)發(fā)展的大背景下應運而生，卻又夾在行業(yè)新需求與傳統(tǒng)二維設計教學模式之間，面臨著學而不“用”的尷尬局面。學生缺少實踐經(jīng)驗，構造技術知識薄弱，學習本課程難度大傳統(tǒng)的建筑設計流程，前期方案設計以功能和造型為主

4、，方案確定后進行施工圖設計，確定細部構造做法等，學生階段一般做到方案設計深度，對細部構造做法知識掌握不夠深入。丨三維正向設計在設計完成時，丨模型可以自行生成施工圖紙，無須再次繪制施工圖，可以提高設計效率，但是需要學生在設計時除了考慮功能、造型，還需要同時考慮細部構造做法。本課程面向二年級學生開設，但二年級學生幾乎沒有實踐經(jīng)驗，構造技術方面的知識薄弱，加之建筑學專業(yè)的學生普遍重視藝術，輕視技術，給課程學習帶來困難，學生有畏難情緒。缺少對行業(yè)前沿及國家政策導向的關注，缺少專業(yè)價值塑造技術作為行業(yè)新興熱點技術，與國家戰(zhàn)略導向和行業(yè)發(fā)展前沿緊密相關。原本教學以的核心建模軟件軟件操作技能為主，缺少對行業(yè)

5、前沿及國家政策導向的關注，缺少專業(yè)價值引領和塑造。教學創(chuàng)新的理念與思路課程秉承“技藝并重，理實結(jié)合”原則，堅持立德樹人、以學生發(fā)展為中心、成果導向、持續(xù)改進的理念，充分發(fā)揮課程在工匠精神、建筑美學、綠色建筑方面的價值塑造力。“技藝并重”是指既重視藝術，又重視技術；“理實結(jié)合”是指理論與實踐相結(jié)合，致力于培養(yǎng)建筑學應用型人才。課程進行教學創(chuàng)新的基本思路是從教學的“痛點”問題出發(fā)，立足于建筑學專業(yè)學生特點，以立德樹人為根本任務，以“兩性一度”為關鍵標準，建構以設計思維為導向、進階式任務為驅(qū)動的“”教學模式，基于設計思維的流程重構教學內(nèi)容，融入實踐案例和前沿技術，重塑教學目標，將知識育人與價值塑造有

6、機融合，利用超星“學習通”平臺開展線上線下混合式教學，形成全過程量化評價體系（圖）教學創(chuàng)新路徑與舉措重塑教學目標原教學目標側(cè)重知識傳授和能力培養(yǎng)，缺少對工匠精神、建筑美學、綠色建筑等方面的專業(yè)價值塑造。本課程作為“新工科”背景下與行業(yè)緊密接軌的技術應用型課程，對行業(yè)前沿及國家政策導向的關注顯得尤為重要。在此基礎上，課程重塑教學目標，加強思維能力培養(yǎng)，同時融入思政教育目標，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)和情感價值塑造的有機融合，落實立德樹人根本任務?！柏夹g及應用”課程有個目標：知識目標。領會技術基本概念、特點、原理及應用價值；識記構造基礎知識；識記參數(shù)化建模基本操作。能力目標。具備參數(shù)化建模及綜合應用

7、的能力；具有丨三維正向設計思維能力；通過技術，思考并解決實際設計問題的能力。素質(zhì)目標。通過案例展示，厚植民族自豪感和愛國情懷；追求設計上獨具匠心、技藝上嚴謹細致和勇于創(chuàng)新的工匠精神；樹立綠色低碳建筑設計理念，增強專業(yè)使命感和社會責任感；建筑美育教育，提升感受美、鑒賞美、表現(xiàn)美、創(chuàng)造美的能力，塑造審美觀念。重構教學內(nèi)容基于設計思維的流程重構教學內(nèi)容，融入實踐案例和前沿技術設計思維是建筑學專業(yè)培養(yǎng)學生需要具備的一種思維能力，也是建筑學專業(yè)學生的思維特點。設計思維是指，通過對設計對象進行深入了解分析，構思生成設計方案，并最終加以實施的全過程。學者們目前對設計思維的框架或模式有不同的解釋，如斯坦福大學

8、設計思維學院將設計思維過程歸納為個階段移情、定義、想法、原型和測試；在布朗（）的研究中，設計思維被分為靈感、構思、實施個階段。雖不盡相同，但基本都包含“分析一構思一實施”個環(huán)節(jié)。分析環(huán)節(jié)是通過各種方式對設計對象進行全面深入的了解；構思環(huán)節(jié)是“綜合”各種設想，并確立方案的過程；實施環(huán)節(jié)是將方案變成現(xiàn)實，并加以實踐檢驗。基于設計思維的個環(huán)節(jié)“分析一構思一實施”，立足于建筑學專業(yè)特色，本課程重構教學內(nèi)容：一是融入構造技術分析、案例應用實例及行業(yè)前沿技術，實現(xiàn)軟件建模操作不僅僅是軟件技術，通過軟件操作理解背后的技術原理及三維建模邏輯，借助技術手段培養(yǎng)三維設計思維，解決課程學習難度大、學生構造技術知識薄

9、弱、專業(yè)價值引領不足等問題；二是增加課外拓展環(huán)節(jié)，拓展課外研習邊界，通過引入線上優(yōu)質(zhì)資源，使學有余力的同學能夠運用斯維爾系列模擬軟件，結(jié)合建模，實現(xiàn)一模多算，對設計方案進行節(jié)能分析、采光分析、破排放分析等，為方案決策提供科學依據(jù)，培養(yǎng)學生通過技術手段解決實際設計問題的能力，樹立綠色低碳建筑設計理念，助力“碳達峰”“碳中和”目標的達成，體現(xiàn)兩性一度”的“金課”要求（圖）。設計思維步原章節(jié)實施思政元挖掘高階拓展知識卜按術家國憤高抽標士抽網(wǎng)梟例應用啤構坦抜術祕堪體窠例應用工匠神技術門齒和；潘門祛潘梟例應用行業(yè)？沿樓板樓權？例應用綈色低筑國家方針政犀見構：術？屋面案例應用丨！構造技術樓梯和樓梯坡道萊例

10、用？筑場與打印嚴謹?shù)娜I(yè)態(tài)茇律筑碳排放進階式任務明動任務圖技術及應用”課程內(nèi)容體系有機融入思政內(nèi)容，實現(xiàn)專業(yè)價值引領和塑造創(chuàng)新教學方法建構以設計思維為導向、進階式任務為驅(qū)動的“”教學模式。“”教學模式指的是基于超星“學習通”平臺的教學環(huán)節(jié)：課前一課中一課后；基于設計思維的課堂實施步驟：分析一構思一實施；基于任務驅(qū)動的進階式任務：模仿任務一實戰(zhàn)任務一綜合應用任務（圖）。教學環(huán)節(jié)：融合先進的信息化教學手段，依托超星“學習通”平臺，自建線上課程資源，基于設計思維導向開展線上線下混合式教學，打通課前、課中、課后全流程，在各個環(huán)節(jié)配置相應的教學資源（圖）。課堂實施步驟：設計思維是建筑學專業(yè)學生的思維特點

11、和思維慣性，本課程從該特點出發(fā)，基于設計思維的流程組織課堂教學，在軟件創(chuàng)建的三維空間環(huán)境中開展“分析一構思一實施”步驟，通過不斷重復、刻意的練習，形成三維設計思維定式，從而培養(yǎng)思維模式，即培養(yǎng)學生的三維設計思維模式。進階式任務：基于前述“痛點”問題，丨技術作為新興技術手段，在課程體系中相對孤立，核心課程與本課程之間缺少應用支撐，本課程在各章節(jié)設置進階式應用任務，主動與核心設計課程建立聯(lián)系，在講授知識的同時，完成實戰(zhàn)操作任務，將所學知識立即應用到實踐當中，解決理論知識與實踐的銜接問題，使學生能夠“學之用之”，并通過最后的綜合應用任務，實現(xiàn)知識的內(nèi)化吸收和綜合應用，實現(xiàn)教、學、做一體化。具體而言，

12、學生通過運用本課程所學技能，完成同期核心設計課程的“大學生公寓設計”或“小住宅設計”的建模，輔助優(yōu)化方案設計，并輸出成果表達，以達到對所學知識的綜合運用，培養(yǎng)通過技術解決實際設計問題的能力，對接行業(yè)發(fā)展需求。圖所示為學生綜合應用任務作業(yè)展示。通過進階式的模仿任務一實戰(zhàn)任務一綜合應用任務，實現(xiàn)對建模基礎理論知識、建模綜合能力和高階設計探究的迭代探索，實現(xiàn)知識的綜合運用和強化，促進學生深度思考學習，培養(yǎng)學生的參數(shù)化建模及綜合應用能力。量化教學評價本課程采用非標準化考試，以綜合應用任務為期末考核，構建了基于多目標（知識目標、能力目標、素質(zhì)目標）、多方式（診斷性評價、形成性評價、總結(jié)性評價）、多主體（學生自評、生生互評、教師評價）的全過程量化評價體系（表），即通過對課前模仿任務、課堂實戰(zhàn)任務及課后鞏固任務、綜合應用任務分別設定評價量表，實現(xiàn)全過程量化評價?；凇啊钡慕虒W模式，對難以評價的能力目標和素質(zhì)目標，通過各環(huán)節(jié)的任務評分，進行量化評價，得到學生的精準畫像。如表所示為“屋頂”章節(jié)課前導學“模仿任務”評分標準。教學成效及其推廣價值通過對課程持續(xù)深入的改革，利用現(xiàn)代化信息技術手段，實現(xiàn)了從灌輸課堂向?qū)嵺`課堂的轉(zhuǎn)變，加強了學生的動手實踐能力，調(diào)動了學生自主學習的積極性，學生樂學、會學，學習效果、實踐創(chuàng)新能力全面提升。近三年約有人次在“全國綠色建