学术论文投稿/征稿

欢迎您!请

登录 注册

手机学刊吧

学刊吧移动端二维码

微信关注

学刊吧微信公众号二维码
关于我们
首页 > 学术论文库 > 教育论文 基于BIM技术的施工组织设计课程思政教学改革论文

基于BIM技术的施工组织设计课程思政教学改革论文

13

2024-05-20 14:08:05    来源:    作者:heting

摘要:文章首先研究了相关文献,然后从明确课程目标、三维可视化引导案例BIM数据库建设、课程思政教学模式实施、教师教学能力提升四个方面论述了基于BIM技术的施工组织设计课程思政教学改革。

  摘要:文章首先研究了相关文献,然后从明确课程目标、三维可视化引导案例BIM数据库建设、课程思政教学模式实施、教师教学能力提升四个方面论述了基于BIM技术的施工组织设计课程思政教学改革。

  关键词:课程思政,施工组织设计课程,BIM技术

  习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,“把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面”[1],这为我国高等教育指明了方向——构建全员、全程、全课程的“三全育人”格局。专业课教师应积极探索、深入挖掘课程中蕴含的育人元素,继而进行课程思政教学改革,让学生在学习专业知识的过程中潜移默化地接受思想教育,促使学生不断深化思想认识,引导学生先明是非曲直、后明道路方向、再明如何作为[2]。

  BIM技术是近年来在我国土木工程建设领域被广泛应用的一项新技术,土建行业对BIM技术人才的需求很大,因此,掌握BIM相关软件操作的应届毕业生倍受招聘单位的青睐。故国内各高校也逐渐将BIM建模基础、BIM技术应用等课程作为主要专业基础课程,致力于培养可服务于建筑信息化建设的相关人才。我国住房和城乡建设部在《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》中明确提出,“十三五”期间“建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分”[3];《“十四五”住房和城乡建设信息化规划》提出了“以新技术赋能‘新城建’,以‘新城建’对接‘新基建’,深化BIM、CIM技术在住房和城乡建设领域的全面应用”的发展目标[4];《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》明确指出,“加快建筑信息模型(BIM)技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用,实现工程建筑项目全生命周期数据共享和信息化管理”[5]。上述政策文件均表明,高校土木类专业教育应加大BIM技术相关教学力度。因此,国内很多高校结合BIM技术的特点与本校所服务的主要行业特色,对传统的教学模式进行了改革,对BIM技术和专业课程教学的结合进行了探索和研究。

  施工组织设计是面向全体土木工程专业学生的专业课程,具有综合性强、涉及面广和实践性强的特点,着重专业基础的基本理论知识和技能工艺的教学,目的在于使学生了解施工组织设计的基本原理及一般规律,掌握施工技术方案设计和项目管理方案编制的一般方法,培养学生独立分析和解决复杂土木工程项目施工组织计划和管理的基本能力,为其从事土木工程施工及工程项目管理工作奠定必要的理论基础[6]。在课程思政建设取得长足发展,BIM技术在土木工程施工领域广泛应用的背景下,以讲授知识点为主的传统教学模式已难以满足“三全育人”的教育指导方针要求[7],即推动教学改革已成为迫在眉睫的工作。

  一、相关文献研究

  在中国知网(CNKI)以“施工组织”“教学改革”“BIM技术”和“课程思政”为关键词,通过不同组合进行文献检索,关键词组合检索目的及结果如表1所示。

  在CNKI以“施工组织”和“教学改革”为关键词进行检索,共检索得到文献213篇,其中最早的文献出现在1987年,截至2007年,相关文献仅有20篇。2006年开始文献数量逐步增加,整体呈波动上升趋势,到2019年达到170篇以上,根据发表年份排序,文献分布如图1所示。由此可知,我国有关施工技术管理教学方面的研究起步较早,但存在很长一段时间的缓慢发展期,近十年来,施工组织设计教学改革已被相关高校所重视。

Dingtalk_20240520140411.jpg

  以“施工组织”“教学改革”和“BIM技术”三个词为关键词进行检索,搜索得到的文献数量为23篇,均在2016年以后发表,这一增长趋势与《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》中“鼓励、推动和深化BIM的应用”存在一定对应关系[8]。根据发表年份排序,文献分布如图2所示。

23.jpg

  以“施工组织”和“课程思政”两个词为关键词进行检索和筛选,搜索得到的文献数量为18篇,主要集中在2021年和2022年,根据发表年份进行排序,文献的分布情况如图3所示。

34.jpg

  以“施工组织”“课程思政”和“BIM技术”三个词为关键词进行检索和筛选,搜索得到的文献数量仅为3篇,分别发表在2020、2021和2022年。

  由上述文献调研可以发现,施工组织设计作为主要专业课程,围绕其教学方法的改革一直在不断深化,并已取得较多成果。对比图1、图2和图3可知,对于BIM技术在施工组织设计课程教学改革中的应用,以及课程思政的建设,目前研究的深度和广度尚且不足。基于上述施工组织设计课程思政教学改革中存在的问题,本文归纳总结了施工组织设计课程的重要知识点与思政元素融合点,针对基于BIM技术的施工组织设计课程思政教学改革进行了研究,提出了以育人目标为导向、以三维可视化案例引导为手段、以思政元素与知识点结合为重点的全新教学模式。

45.jpg

  二、基于BIM技术的施工组织设计课程思政教学改革

  (一)明确课程目标

  川藏铁路、港珠澳大桥、青藏铁路等举世闻名的超级工程是新时代中国特色社会主义制度下的壮举,是让人叹为观止的基础设施建设成果,也是新时代中国特色社会主义制度优越性的直观体现。土木工程专业致力于培养满足社会主义现代化建设需要,服务国家基础设施建设的高级人才,该专业带有“家国情怀、责任意识、工匠精神”等思政元素背景[9]。因此,施工组织设计作为土木工程的重要专业课程,在教学过程中应立足“三全育人”,将实际工程引入课堂,把握专业发展趋势及专业人才能力和素质要求,“于无声处育人、于细微处育人”,培养学生一种主义(爱国主义)、两种情怀(家国情怀、为民情怀)、三种精神(科学精神、工匠精神、团队精神)、四种观念(国家观念、民族观念、历史观念、文化观念)、五种意识(责任意识、法规意识、管理意识、创新意识、竞争意识)。

  课程思政要求教师在专业课讲授过程中努力做到“润物细无声”,这对专业知识点与思政元素的融合提出了较高要求,而以往以专业知识点教学为主的传统模式未深入挖掘思政元素,难以到达“于无声处育人、于细微处育人”的课程思政教育目的[10]。因此,结合上文总结的一种主义、两种情怀、三种精神、四种观念、五种意识,可按照思政元素与课程主要知识点的融合点制定如下课程目标。

  第一,理解并掌握工程项目管理理念、土木工程流水施工原理、施工组织设计,形成科学合理的施工管理观念,加强爱国主义和工程伦理教育,本着人本、绿色、节约的理念,从效率、成本、质量等方面为国家基础设施建设把好关。培养学生的家国情怀、为民情怀、责任意识、法规意识、管理意识。

  第二,能针对实际施工过程,综合运用本课程专业知识,评价其施工方案及施工组织设计的科学合理性,分析影响施工质量的主要因素,使学生在树立正确的国家观念、民族观念、历史观念、文化观念的基础上提出解决对策。培养学生精益求精的大国工匠精神,以及科学精神、创新意识,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

  第三,能综合运用本课程专业知识,结合土木工程施工实际编写施工方案,完成施工组织设计,并能进行施工方案性问题的探讨和技术经济比较。了解现行主要土木工程施工质量验收规范、规程和质量标准,培养学生作为一个土木工程技术人员必须具备的严谨的治学态度、严肃认真的工作作风及积极向上的价值观。培养学生的法规意识、团队精神、竞争意识。

  (二)三维可视化引导案例BIM数据库建设

  课程各章节重点内容教学过程中,建议教师结合专业培养方案,将所服务主要行业的重点工程作为引导案例,并在案例库建设的过程中归纳总结工程案例的思政元素。如石家庄铁道大学土木工程学院开设的施工组织设计课程,结合该校土木工程专业主要服务铁路行业基础设施建设的特点,将青藏铁路、川藏铁路、港珠澳大桥、火神山医院、京石高铁、石济高铁、石家庄火车站、正定机场航站楼等项目纳入教学引导案例库,借助大学生创新创业项目“京津冀地区既有桥梁隧道工程BIM数据库重构”,初步形成了施工组织设计课程三维可视化引导案例BIM数据库,后期计划借助类似项目的支持,逐步完善引导案例BIM数据库。该案例库建设方法的重点在于借助课程建设,带领学生参加大学生创新创业训练计划项目、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛等项目或竞赛活动,如此,既培养了学生在BIM技术应用方面的实践能力,又满足了课程建设对三维可视化引导案例库的需求。案例库总体建设过程如图4所示,具体步骤如下。

  第一,根据选课学生的专业方向,选取该方向领域的知名重点工程或本校参与建设的特色工程作为备选案例;第二,借助校企合作资源、校友资源、网络资源等,收集备选案例的工程设计图、施工组织设计方案等相关资料;第三,根据拟参加的大学生创新创业训练计划项目、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛等要求,围绕备选案例BIM技术应用发布选题,召集已掌握三维建模、施工模拟、协同平台搭建等BIM技术的学生组建项目组;第四,申报或参加大学生创新创业训练计划项目、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛等项目或竞赛,按照项目或竞赛要求,结合备选案例的工程重难点、创新点和施工方案,制定项目实施计划,明确成员分工,完成备选案例的BIM技术应用项目,锻炼学生的BIM技术应用实践能力;第五,整理项目或竞赛成果,对备选案例的BIM模型、漫游动画、施工模拟动画等,通过字幕或旁白等方式,将思政元素融入案例素材,纳入引导案例BIM数据库,如针对“流水施工”章节的引导案例“火神山医院建设”,在施工模拟动画中加入人民网文章《揭秘火神山雷神山医院建设背后的“中国力量”》中的相关评论“‘中国速度’来源于综合国力,‘国是千万家,有国才有家’。火神山医院建设期间,全国各地各个行业都调动了起来,从物资到技术,从硬件到软件,真正感受到了中国综合国力的增强”,由此,可达到培养学生家国情怀、为民情怀、责任意识、管理意识和团队精神的思政教育目的;第六,重复上述步骤,不断丰富完善引导案例BIM数据库。

  (三)课程思政教学模式实施

  根据课程目标,知识点、三维引导案例和思政元素三位一体结合点如表2所示。将课程目标作为导向、三维可视化案例引导作为手段、思政元素与知识点结合作为重点,改变以往以知识点传授为主的传统教学模式,达到基于BIM技术的施工组织设计课程思政教学改革的目的。

111.jpg

  在三维可视化引导案例BIM数据库建设和思政元素融合点的基础上,以工程案例引导为手段的施工组织设计课程思政教学模式如图5所示,该模式主要由课前准备、课堂引导和课后思考三部分组成。

56.jpg

  第一,课前准备。该阶段旨在使学生在课前通过网络等熟悉并了解工程案例的建设背景,工程建设对国家或当地民生、环境和经济发展的意义,感受我国作为“基建狂魔”的魅力,坚定学生的爱国主义思想、国家观念和民族观念,培养学生的家国情怀、为民情怀。同时,还可为课堂教学中的案例导入做准备,锻炼学生搜集、整理文献的能力。例如,在“流水施工”章节的教学中,课前教师布置任务“通过网络搜索火神山医院工程建设相关报道、视频和文献素材,初步了解火神山医院建设的意义和施工组织设计过程”。基于此,学生在收集火神山医院建设相关资料的过程中,可以感受到祖国强大的号召力和迅捷如风的行动力,以及中国人民在困难面前积极响应国家召唤,雷厉风行、不怕牺牲、顽强奋斗的精神,由此达到强化学生爱国主义思想、国家观念和民族观念,并培养学生家国情怀、为民情怀的思政教育目的。

  第二,课堂引导。课堂教学建议分三阶段进行。第一阶段通过三维可视化案例进行教学导入,帮助学生理解所学知识点如何服务于工程实践,加深学生对知识点的理解与掌握,加强学生学以致用,服务国家和社会的自信心。第二阶段结合引导案例讲授章节主要知识点,不断引导学生思考所学知识与工程实践问题的关联性,使学生感受到所学的原理方法不仅是由字母和符号组成的计算公式,同样也是解决工程实践问题的科学依据。第三阶段组织学生围绕某些话题进行分组讨论,引导学生主动思考专业课程的思政教育意义。例如,在“流水施工”章节的教学中,教师第一阶段播放火神山医院施工过程模拟、场地布设、BIM漫游等BIM数据库视频素材,讲解分析案例中如何采用科学合理的平行施工组织方式,实现10天建造一座含有1 000张病床,且设施设备完善的医院这一壮举,直观展现装配式建筑施工工艺流程,使学生能够感受到所学知识可以服务于国家和社会,解决工程实践问题。第二阶段结合引导案例讲授流水施工组织方式、流水施工工艺参数、横道图等相关重要知识点,分析不同流水施工组织方式的优缺点,引导学生思考火神山医院为何选用装配式建筑的结构型式,为何采用平行施工的组织方式,做到理论联系实际,加强学生对知识点的理解。第三阶段组织课堂小组讨论,让学生思考从火神山医院施工组织设计中,感受到中国速度背后的支持是什么,培养学生主动思考的能力和团队协作精神,同时激发学生的民族自豪感和自信心。

  第三,课后思考。课后教师布置思考作业,要求学生围绕引导案例中的民生、环境和经济发展等问题提交简短评论,加深学生对基础设施建设在国家经济、科技和文明发展中所发挥的重要作用的理解。例如,在“流水施工”章节的教学中,教师可布置课后思考作业“请总结小组讨论结果,依据讨论结果,围绕‘从火神山医院建设施工组织设计中,感受到中国速度背后的支持是什么?’这一话题提交简短评论”,借此有效培养学生归纳总结、主动思考的能力,加深学生对国家基础设施建设解决民生问题的理解。教师可通过微信小程序,收集并整理思考作业,分析课程目标和育人目标达成情况,找出课程教学的薄弱点并加以改进,持续优化课程思政教学方法。

455.jpg

  (四)教师教学能力提升

  课程教学改革过程中,不同任课教师关于思政元素与知识点如何融合,数据库如何建立,学生学习效果如何评测等问题的探讨,有助于加强其教学方面的沟通与交流,提升教学能力。课程组教师通过定期举行教学研讨会的方式,集思广益,精细分工,按照如下过程完成课程教学改革,同时提升了教学能力。

  第一,定期召开教学研讨会,归纳课程重要知识点,总结利用所学知识解决工程问题时所需坚定的主义、发扬的情怀、领悟的精神、遵循的观念和形成的意识等思政元素,完成思政元素与课程主要知识点的融合。第二,中老年教师归纳课程章节重要知识点,总结教学技巧和经验。第三,青年教师利用网络资源、新媒体、校企合作等渠道收集数据库建设资料。第四,课程组内从事BIM技术应用相关教学研究的教师,以BIM技术为核心,带领学生参加各类大学生项目或竞赛,逐步完善数据库的建设。

  通过上述过程,在经验丰富的中老年教师的带领下,青年教师在课程思政教学方面的积极性得到了强化,还可进一步提升青年教师的教学能力。

  三、结语

  本科教育阶段是学生逐渐形成人生观和价值观的重要时期,在这个阶段结合专业课程知识点开展思政教育,可有效促进学生健康、积极的人生观和价值观的形成,使其在步入社会后更好地为党和人民服务,因此,作为土木工程专业重要专业课程的施工组织设计课程,开展思政教育是引导学生形成正确职业道德和工程伦理的重要环节。教师借助大学生创新创业训练计划项目、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛等活动,建设三维可视化引导案例BIM数据库,开展基于BIM技术的施工组织设计课程思政教学改革,可引导学生在学习的过程中主动思考如何利用所学知识报效祖国等思政问题,达到良好的思政教育目的。

  

参考文献:

  [1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调:把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[EB/OL].(2016-12-09)[2023-11-20].http://politics.people.com.cn/gb/n1/2016/1209/c1001-28936072.html.

  [2]方守恩.办好高校思想政治理论课夯实立德树人主阵地[J].中国高等教育,2023(增刊1):29-32.

  [3]住房城乡建设部关于印发2016—2020年建筑业信息化发展纲要的通知[EB/OL].(2016-08-23)[2023-11-20].https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/zhengce/zhengcefilelib/201609/20160919_228929.html.

  [4]于静.《“十四五”住房和城乡建设信息化规划》解读[J].中国建设信息化,2023(1):8-11.

  [5]国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见[EB/OL].(2017-02-21)[2023-11-20].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2017-02/24/content_5170625.htm.

  [6]纪凡荣,赵锦锴,牟卫卿.基于BIM的建筑施工组织课程教学改革研究:以山东建筑大学为例[J].山东建筑大学学报,2018,33(3):90-94.

  [7]张泳,付君.BIM技术及应用课程思政建设的内容、步骤与方法[J].高等建筑教育,2019,28(6):125-131.

  [8]梅生启,宋玉香,王兴举,等.普通高校BIM课程设置问题综述与分析[J].高等建筑教育,2020,29(5):167-177.

  [9]许秀娟,梁春阁.基于OBE理论的“建筑信息模型(BIM)基础”课程思政教学设计与实践[J].工业技术与职业教育,2021,19(2):63-66.

  [10]袁扬.BIM施工组织设计课程的思政教育探索与实践[J].对外经贸,2022(6):103-105,131.