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BIM的高职建筑力学课程教学改革浅议

 BIM的高职建筑力学课程教学改革浅议

摘要:在高职建筑力学课程教学中,BIM的运用为生动、直观、形象地开展教学活动提供技术手段支持,促使教学改革发展。针对当前建筑力学课程教学中存在教学知识难、考核不到位等问题,文章以BIM下的高职建筑力学课程教学改革为研究对象,对BIM技术进行简单的介绍,针对当前教育工作中存在的问题,提出几点建议,希望为相关人士提供一定价值的参考。

关键词:BIM;高职;建筑力学课程;教学改革

建筑力学是建筑工程技术专业中的一门基础性课程,主要包含理论力学、材料力学、结构力学三个方面的内容。在日常教学中,可以通过现代化技术手段的运用、创新教学模式与教学方法激发学生参与学习热情,保证课堂教学效果。如何利用BIM解决以往教学中存在的不足,提升学生专业知识学习效果呢?本文就此进行分析。

1BIM相关内容

1.1BIM技术

BIM(BuildingInformationModeling)的全称为建筑信息模型,主要是以建筑工程项目相关信息为基础,通过运用信息技术手段构建的建筑模型,将建筑物所具备的信息以直观具体的方式呈现出来。BIM技术作为数据化工具,在建筑工程技术专业课程中运用,可以将抽象的理论知识以直观的方式呈现出来,使学生对建筑工程形成更加具体的了解,增加课堂教学效果的同时,优化理论知识教学过程,提升教育工作水平。

1.2BIM技术在教育中运用的优势

第一,实现可视化教学。在建筑力学中,BIM技术手段的运用能够将课本中的内容以三维立体的方式呈现出来,可以让学生感受到学习的快乐,获得更多积极的情感体验。以往课堂教学中,教师主要是以理论灌输的方式,将课本中的内容直接传授给学生。BIM技术的运用,可以为学生创建一个可视化的学习环境,能够让学生快速投入课本知识学习中,使其利用理论知识分析学习模型,借助理论知识解决问题,观察数据模型的变化,以此深化建筑力学课本知识学习效果,为学生全面发展打下坚实的基础。第二,实现体验式教学。在课堂教学中,教师可以利用BIM技术为学生创建建筑模型,为学生布置个性化学习任务,使其在实践的过程中感受文化知识生成过程,丰富学习经验,以此提升课本知识学习效果[1]。此外,教师可以结合课本知识内容,为学生设计建筑项目模型,并引导学生自主分配项目角色或者学习任务,参与理论知识学习中,使其对建筑工程相关内容形成更加深刻的认识与理解,为学生接下来学习做好铺垫。第三,强化学生理论知识学习效果。对于高职学生来讲,建筑力学内容过于抽象,会因为无法理解课本知识而出现消极的学习情绪。BIM技术的运用,为学生创建真实的建筑模型,可以辅助教师进行针对性教学,能够让学生获得更多积极的学习体验,从而提升基础知识学习效果,实现学生学习能力与素质培养的目的。鉴于此,提升对BIM技术的运用,借此创新教学手段与教学过程,促使学生更好的学习建筑力学知识。

2高职建筑力学教学中存在的问题

2.1教学知识难度较大

在建筑力学课程中,各个环节理论知识之间的联系比较密切,学生不仅要完成基础知识的学习,同时还要掌握实践操作方法,以此实现知识的学习效果。但是在课堂教学中,各个环节教学内容比较复杂,若是某一个知识点没有掌握,那么就会影响学生接下来的学习。当前建筑力学教材中的知识点跨度较大,有一定的学习难度,不能保证学生基础知识学习效果,增加教学的难度。

2.2教学手段单一

课堂教学中,教师一般会采用板书结合PPT的方式组织教学。这一教学方法的运用,虽然完成教学任务,实现课本知识教学的目的。但是无法激发学生学习兴趣,使学生真正地参与课堂学习中[2]。在现代化教学模式下,要求教师采用多元化教学手段开展基础知识教学,将课本知识以生动有趣的方式呈现出来,培养学生学习热情的同时,实现培养学生能力与素质的目的,为学生更好学习奠定基础。单一教学方法的运用,不仅无法实现高职院校人才培养的目的,同时还会影响基础知识教学效果,不利于学生综合素质培养。

2.3学生自身问题

高职建筑力学课程教学中,学生学习兴趣是高质量教育工作的保障,也是推动高职人才培养工作顺利实施的重要前提。通过对建筑力学课程教学情况的分析,发现部分学生学习态度消极、参与理论知识学习热情不高。经分析,造成这一问题的因素主要有以下几点:第一,教材内容难度大,增加学生学习压力。部分高职学生学习基础比较薄弱,对理论性较强的课本知识会产生抵触心理,没有自信。第二,低沉的教学氛围,无法激发学生参与学习热情。在课堂教学中,师生之间的互动较少,主要是课本知识交流为主。在这一学习氛围下,学生认为建筑力学课程过于沉闷,无法从中获得快乐,失去学习的热情。在教学改革中,不仅要做好专业知识教育工作,同时还要结合学生实际情况,选择适合的方法开展教学,只有这样才能满足学生文化知识学习需求,改变当前学生消极的态度,为高质量教育工作开展提供支持。

2.4教学评价问题

在建筑力学教育工作中,教师会在理论知识后,利用考试的方式检验学生学习成果,了解学生基础知识学习情况[3]。现代教育中,要求教师对学生进行文化知识、业务素养等多方面的评价,让学生在教师的评价下形成积极发展的意识。结果性评价方式虽然可以帮助教师了解学生基础知识掌握情况,但是无法使教师了解学生文化素养与能力培养的情况,不能为专业人才培养工作开展提供支持。若仍以这一教学评价方式对学生学习过程进行评判,会影响教育改革,无法激发学生自我发展与成长意识。

3BIM在高职建筑力学教学改革中的运用

3.1创新教学内容,丰富学生的知识结构

高职是培养技术型人才的重要场所,担任着为社会输送高素质技能型人才的重要责任。在建筑力学课程教学中,需要以学校人才培养特点为基础,结合学生的实际情况,对教材内容进行创新,为学生营造轻松学习氛围,实现高效教学。当前建筑力学教材中理论力学、材料力学、结构力学三个方面的知识比较抽象、零散。日常教学中,教师并没有根据学生的认知规律设计教学活动,过分依赖教材内容,出现与学生认知规律不符的情况。BIM的运用,可以帮助教师将分散的理论知识整合在一起,设计符合学生认知规律的教学方案,让学生在基础知识学习的过程中综合素质与能力得到提升[4]。以理论力学知识为例,该内容要求学生在学习中形成建模能力、分析能力、计算能力与判断能力。对学生进行建模能力培养时,教师可以根据教材内容,利用BIM为学生设计学习模型,引导学生在模型探究中理解课本知识,并进行实践,形成建模能力。此外,教师可以在原有知识基础上进行拓展与延伸,为学生呈现与建筑力学有关的内容,让学生在信息技术的支持下了解更多与专业知识有关的内容,为实践运用做好铺垫。这样一来,不仅可以强化基础知识学习效果,同时能够培养学生学习积极性,为学生更好学习与发展打下坚实的基础。BIM技术可视化功能的运用,丰富教学内容,拓展学生的知识范围。日常教学中,应加强对该技术手段的运用,创新教学内容,优化学生学习过程与能力,实现学生专业能力培养的教学目标。

3.2创新课堂方法,提升教育工作质量

在高职建筑力学教学改革中,需要对教学方法进行创新,增加学生学习兴趣,使学生主动参与课本知识学习中,为学生理论素养与实践能力培养提供内在支持。日常教学中,转变学生被动学习状态,激发学生学习热情,使学生在教师的引导下主动参与理论知识学习,构建完整的知识网络。课堂活动中,教师可以利用BIM工程案例开展教学内容,为学生呈现与课本知识相关的案例,然后引导学生进行探究学习,使其在实践学习中提升自身解决问题能力,为实践操作能力培养奠定基础[5]。例如,进行“材料在拉伸和压缩时的力学性能”教学时,教师可以利用BIM技术为学生创建真实的建筑模型,将此作为教学案例,讲解材料的拉伸和压缩,并为学生演示低碳钢、其他塑性材料、铸铁的拉伸,利用模型与理论结合的方式,使学生了解什么是力学性能,并在教师演示的过程中掌握各个类型材料的力学性能,为了提升学生参与热情,教师可以引导学生结合BIM模型自主实践操作,利用三维立体模型,巩固材料在拉伸和压缩时力学性能相关知识,让学生在课堂知识学习中获得更多成就感,真正地理解课本知识,为学生专业发展助力。在日常教学中,灵活运用BIM技术,创新课堂教学模式,为学生营造真实的学习环境,鼓励学生运用所学知识解决问题,让学生获得更多实践学习的经验与感受,以此提高课堂教学质量,为教育工作改革创新提供更多的经验支持。

3.3加强BIM的运用,培养学生学习兴趣

在建筑力学课程教学改革中,应注重学生学习兴趣培养,结合基础知识学习情况,根据教材内容,选择有趣的方法开展教学活动,将难以理解的课本知识以生动形象的方89式呈现出来,为学生学习能力培养奠定坚实的基础。课堂教学中,教师可以将课本中平面知识以三维立体的方式呈现出来,利用图片、模型、动画等方式开展教学,加深学生对理论知识的理解,增加理论知识与实际的联系,为学生学好课程知识提供支持。BIM技术手段的运用,可以为学生创建三维模型,将复杂的结构受力分析与计算过程变得更加直接,加深学生对结构受力分析的认知[6]。实际教学中,教师可以将教材内容与实际联系在一起,为学生创建生活中常见建筑的模型,如教学楼、图书馆等,将此作为教学模型,为理论知识讲解提供模型支持。这一教学方法的运用,可以激发学生参与学习热情,使学生认识到理论知识与实际生活之间的关联,形成运用知识解决问题的良好品质。此外,教师可以利用BIM开展实验教学,代替传统实验室教学方法,解决实验室教学器材不全的问题。与传统实验教学模式相比,BIM实验教学方法的运用,增加教学的直观性,同时可以满足学生实验动手操作的需求,无形中提升教育工作质量与水平。在“静定结构的内力分析”教学中,教师可以利用BIM技术作为学生学习基础知识的媒介,辅助学生认识轴向拉压杆、扭转轴、平面弯曲梁、平面刚架、平面桁架、平面组合结构、三铰拱。当学生认识上述内容后,教师可以为学生展示三维立体模型,让学生说出上述内容所在的位置,并说出其作用与功能。当实践结束后,可以引导学生选择自己熟悉的建筑物,并分析该建筑物中包含的结构,以此强化基础知识学习效果。直观教学方法的运用,改变学生被动学习情况,调动学生参与学习动力,实现高效课堂构建。

3.4创新教学评价,促使学生全面发展

在BIM的支持下,实现教学内容、教学方法的创新,促使学生更好地学习专业知识。课堂教学活动中,教师需要创新教学评价方式,结合学生理论知识学习情况,对学生进行全过程评价,让学生在文化知识学习中综合素质与能力得到发展,为学生更好学习奠定基础。首先,对学生学习过程进行评价。在教学评价中,对学生课堂学习态度、学习能力、思维品质等进行多方面的评价,并借助BIM可视化的方式,将学生每个环节学习情况体现出来,使学生对自身学习状态形成清晰的认识,将此作为学生专业知识学习的指导,为学生全面发展奠定基础。其次,对学生学习结果进行评价,让学生对自身基础知识学习情况、学习能力产生初步的认识,并参考教师的建议,进行针对性学习,弥补自身学习上的不足,提升专业知识学习效果。最后,创新教学评价主体[7]。在教学改革背景下,以教师为主的教学评价方式,不仅无法体现出学生的主体地位,同时也不利于建筑力学创新发展。因此,教师可以在原有的教学评价基础上,创新评价主体,邀请学生参与评价中,对自身学习情况、其他人学习能力、教师教学水平进行评价,使学生在评价中认识到自身的课堂主人公地位,获得更多的成就感与自信心,为专业知识学习提供内在动力。

4结语

在高职建筑力学课程教学中,教学改革势在必行,是培养现代化优秀人才,提升学生综合素质的重要举措。日常教学中,将BIM技术运用在教学内容创新与教学方法创新中,发挥该技术手段的优势,激发学生参与学习意识,使学生在轻松的学习范围中,理论知识学习能力与实践能力得到提升。创新教学评价方式,激发学生自我发展意识,为学生专业能力与素质培养打下坚实的基础。

参考文献:

[1]刘文吉.基于BIM技术的《建筑力学》课程教学改革研究[J].居舍,2020(12):185-186.

[2]王晓飞,张琳琳.新时期高职院校建筑力学课程教学改革与实践探索[J].职业,2020(10):41-42.

[3]沈震,陆化来.基于微课的高职建筑力学课程教学改革研究[J].科学咨询(教育科研),2019(10):58-59.

[4]孙智慧,唐勇,姚希伟.高职《建筑力学与结构》课程教学改革探讨与实践[J].内江科技,2019,40(04):127+123.

[5]武斌,张颂娟,温俊生.基于BIM的高职建筑力学课程教学改革研究[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2018,20(06):72-76.

[6]唐玉文.依据职业能力培养实施课程教学改革———以高职“建筑力学与结构”课程为例[J].辽宁科技学院学报,2017,19(05):52-54.

[7]王鑫.建筑类高职院校课程教学改革探索———以高职建筑力学与结构课程为例[J].辽宁高职学报,2017,19(02):56-58+98.

作者:李巍娜 单位:广西建设职业技术学院

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