肖启艳 李国太 郭阳明

一、“建筑BIM技术与应用”课程教学改革必要性

“互联网+”时代，大数据、人工智能等技术迅猛发展并快速渗透教育行业，深刻影响着教育的理念、文化和生态，教与学的方式发生了巨大变化。小规模限制性在线课程（Small Private Online Course，SPOC）概念于2013年由阿曼德·福克斯（Armando Fox）教授提出，其目标是实现优质在线教学资源与课堂教学的有机融合，是专门应用于本校或小范围教学的线上线下混合的新型教学模式[1]。因其能依托优质在线资源有机融合线上学习与课堂教学，有效激发自主学习、增强互动、提升教学有效性等，成为国内外高校混合式教学研究热点。

Project-Based Learning（简称PBL）直译为“基于项目的学习”，还可译作“项目驱动式教学”等。美国巴克教育研究所对项目学习的定义为：“一套系统的教学方法，是对复杂、真实问题的探究过程，也是精心设计项目作品、规划和实施项目任务的过程，学生在该过程中能够掌握所需的知识和技能。”[2]

当前SPOC教学研究与实践多集中在计算机、外语和数学相关课程，项目驱动式教学研究与实践多集中在英语和计算机等相关课程，网络环境下项目驱动式教学的探索也多见于计算机相关课程中。高职土建类专业课程开展SPOC和项目驱动式教学较少，将二者结合的教学模式研究与实践更是寥寥可数。

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）被称为建筑业的信息革命,“建筑BIM技术与应用”课程（以下简称为“本课程”）作为高职工程造价和建筑工程技术等专业的核心技能课，是一门理实紧密结合的课程，对学生的综合应用能力要求较高。根据人才培养方案及1+X证书要求，本课程教学目标是培养学生了解BIM基础知识，掌握Revit软件操作，具备建筑三维建模及应用的BIM专业能力，并具备良好的职业道德和素养、一定的创新能力，使其成为德技并修高素质BIM技术技能人才，以适应BIM技术员岗位需求。课程理实紧密结合、教学内容间相互联系、任务清晰的特点决定了其适合采用项目化教学[3]。传统教学一般以典型项目为载体，通过教师示范学生跟练的方式讲解软件操作，但因在课堂上还要讲解基础知识及重复简单操作等，教学效率低，学生举一反三能力弱，教学效果不理想，且无法满足信息时代学生自主学习和个性化学习需求，教学改革势在必行。

在“互联网+”背景下，高职学生的学习行为特征及德技并修、工学结合、知行合一的人才培养要求决定了SPOC更适合高职教育。项目驱动式教学是一种基于建构主义理论的教学方法，其特点是“项目主线、学生中心、教师引导”，使学生在完成项目的过程中习得知识并提升探究及协作能力等综合素质。该模式下教师围绕项目进行讲授、指导、监控及学生协作自主探索等基本要求与SPOC教学课前任务下达、学生自学、教师面授释疑辅导等基本要素高度相关，两种模式的教学过程组织也具有较高的互补性[4]。在本课程中探索SPOC教学与项目驱动式教学有机融合的方式，构建基于SPOC的项目驱动式教学模式并实践，对提高课程教学效果具有重要意义。

二、基于SPOC的项目驱动式教学模式设计

从学生需求和教学实践出发，结合本课程教学目标和特性，以建构主义、人本主义等理论为指导，借鉴相关研究成果[5][6][7][8]，有机融合SPOC和项目驱动式教学的优势，构建基于SPOC的项目驱动式教学模式，如图1所示。该模式的核心是以完成递进式项目为学习内驱力，学生在教师指导下通过自主学习、协作探究、展示互评和拓展训练等有计划地完成课程资源学习和项目训练，实现知识建构和应用迁移，提升专业技能和综合素质。该模式包括教学准备、教学活动设计、教学评价与反思三部分，各部分与项目驱动式教学的项目选取、项目下达、协作探索、项目展示、拓展延伸及考核等一一对应，将SPOC教学全过程有机串联起来。

（一）教学准备

充分的教学准备是整个教学活动顺利实施的前提和保障，包括前端分析和教学资源设计与制作。前端分析是对学习者、教学内容和教学环境等进行分析；教学资源设计与制作则是基于前端分析结果细分教学内容并合理序化，设计、制作针对性学习资源，以微课视频等形式表现出来，再选择合适的SPOC平台呈现以促进教学目标达成。

1.前端分析

（1）学习者分析

学习者分析主要包括学习者起点学习能力、学习风格和学习动机分析[9]。SPOC教学中起点学习能力分析包括学习者对前导课程及基础知识的掌握情况，以及学习者对网络的应用能力分析；学习风格分析主要是分析学习者学习习惯及对教学方法的喜好等；学习动机分析是对诱发学习者进行并坚持学习的内在和外在因素进行分析，如学习者好奇心、学习兴趣和对外在激励措施的倾向及接受程度等。

图1 基于SPOC 的项目驱动式教学模式

本课程在大一下学期开设，学生已掌握了房屋构造、建筑材料等基础知识并具备建筑识图基本能力；通过学习计算机基础掌握了网络基本知识，大部分学生能熟练地通过网络获取信息并乐于在网络上学习新知识，但基本没有SPOC学习经历；学生普遍不喜理论、偏爱操作，对理实结合的新技术课程兴趣浓厚，教师的表扬与鼓励是支撑学生持续深入学习的重要因素。因此，精心制作资源搭建课程，以完成项目为驱动，融理论于操作，开展基于SPOC的项目驱动式教学是比较适合的教学模式。

（2）教学内容分析

教学内容分析是指对课程的知识体系进行分析整理，构建出课程知识和能力框架。本研究基于问卷星面向建筑类企业发放问卷，了解企业对BIM人才的需求，回收有效问卷43份。调查显示，93.02%的企业认为未来BIM人才需具备BIM软件应用能力，97.67%的企业认为应加强BIM建筑建模与应用能力培养。为达成教学目标，根据BIM技术员岗位需求、人才培养方案要求及问卷结果，综合考虑1+X证书“建筑信息模型（BIM）职业技能等级标准”[10]初级要求，本课程教学内容包括BIM基础知识、建模环境设置、BIM参数化建模、BIM模型注释、BIM成果输出，如图2所示。

图2 “建筑BIM 技术与应用”课程教学内容

（3）其他因素分析

优秀的教学设计是在对学习者和教学内容进行详细分析后，基于现有教学条件及设备，合理设计及组织教学活动来提升教学效果，使教学质量/教学成本比值最大化。因此还需对教学环境、场地设备、授课时间等进行分析。本课程共40课时，每周4课时；课堂授课安排在BIM专业机房，内配多媒体一体机、BIM软件、学生机（一人一机），满足开展学做一体项目驱动式教学要求。学校引进了职教云2.0平台，方便教师建课和开展SPOC教学，配套手机APP可进行多样互动活动并实时掌握学生动态，学生可在APP学习课程资源、提交作业和考试等；校内教学区无线覆盖率100%，信息化教学环境较完善。

2.教学资源设计与制作

学生课外自主学习是SPOC教学必不可少的重要环节，这是设计并制作高质量教学资源需考虑的重点问题之一。教学资源包括线上资源和线下资源，其中线上资源包括微课视频、PPT、电子教材、习题与答案、动画、模型等及SPOC平台生成性资源，可通过自建、改造和引进等方式开发；线下资源包括教学所需项目图纸、考试或竞赛题库、讨论问题库及模拟实训等。教学资源设计与制作应遵循实用性、易学性、形象性原则，以便学生自学，为吸引学生学习还应兼顾趣味性。微课视频是最核心的资源，为方便学生个性化学习和碎片化学习，各微课知识点应既有相关性又相对独立，时长5～15分钟为宜，做到短小精悍、高效直观。教学项目包括线上项目、课堂项目和拓展项目，其遴选应遵循高职生认知规律，复杂程度逐步递进，并选择真实项目以缩短学岗对接时间。线上项目作为微课中串联软件操作与理论知识的主线，应选择构件全面但不太复杂的项目，以便学生对照微课视频跟练并树立信心；课堂项目应比线上项目复杂些，且应包含实际常见但较难处理的构件，使学生学习更深入、技能进一步提升；拓展项目应尽量选择学生熟悉的实体建筑，方便学生在训练过程中实地观察了解建筑构造及做法，激发拓展训练兴趣，且其复杂程度应较课堂项目有递增，以促进知识和技能的迁移与提升。

对照教学内容，本课程教学资源设计选取构件类型相对全面的典型真实项目作为线上项目，将其离散为若干相互联系又相对独立的小项目并由易而难序化为18个教学项目共37个技能点，将理论知识和操作技巧有机融入各项目中，并穿插职业道德等思政元素教育。针对各教学项目制作了导学任务单，针对各技能点制作了微课视频和操作录屏共237个、动画和PPT及电子教材等44个、与教学内容匹配的思政案例10个，制作了测试题476道、主题讨论120余道，并上传至职教云2.0平台。此外，还选取了一个较线上项目复杂的别墅项目作为课堂项目，选取本校新校区10个不同功能的实际项目作为拓展项目，制作了拓展项目的标准BIM模型；根据BIM考证要求设计了典型试题并制作录屏解答。

（二）教学活动设计

基于SPOC的项目驱动式教学活动设计核心在于合理安排教学活动，将两种模式的优势充分融合，以提升教学效果。本研究教学活动设计以递进式项目为驱动，围绕课前导学、课中研学和课后练学三阶段构建融“学训研用”于一体的德技并修BIM人才培养路径，课前学生在SPOC平台自学跟练，课中面授师生深入研讨训练、破解疑难，课后学生拓展训练、巩固提升。

1.课前导学

课前导学包括两层含义：一是针对课程教学目标、内容、教学组织形式及考核方式、教学项目基本情况、SPOC平台使用及课程学习建议等进行介绍，使学生对课程脉络及学习流程有清晰的了解，相当于传统教学的“说课”；二是针对具体课堂引导学生开展课前自主学习的导学，本文后续课前导学即为此种含义。此阶段学生可根据任务单自主选择时间和地点来“学”，通过资源观看、项目跟练、习题建模、在线测试等了解对应技能点的操作步骤和要点，并进行思考和思维发散，以便在课中学习进阶课堂项目中提出新看法和见解。

课前导学旨在使学生根据任务单开展在线自学及线上项目跟练完成教学内容浅层学习、了解疑难点、回顾前导知识，教师通过监控学生学习过程、分析学习行为发现问题，以进一步优化教学策略。该阶段教学活动流程为：教师发布任务单进行项目下达并推送相关资源，如表1为“扶手、楼梯、坡道创建”的项目学习任务单；学生按任务单要求结合自身水平选择性地开展教材阅读和微课视频等线上资源自学，进行线上项目跟练、了解操作步骤，并完成课前习题建模；教师在线监控学习进度，对进度迟缓、表现不积极的学生适时提醒、鼓励和引导；学生就存在的疑问开展线下小组交流或在SPOC平台在线讨论；教师参与在线讨论并答疑，分析讨论问题频度并针对性地组织课前线上测验；学生参与测验了解自身学习状况并及时调整学习方式；教师分析学生在线学习情况、讨论课前测验结果，发现问题并及时调整教学策略。

表1 项目学习任务单

2.课中研学

课中研学的主要目的是聚焦并完成项目，使学生在完成项目的过程中掌握BIM建模技巧，提高协作学习和探究学习能力，养成遵纪守法、诚实守信、精益求精、积极创新的职业素养和严谨求实的工作作风。充分利用传统课堂利于学习小组间深度交流的优势，课中研学在线下课堂以小组协作形式围绕项目任务“训”练和拓展项目“研”讨展开，教师引导学生在项目化情境中运用所学知识提升发现、分析和解决问题的能力，包括以下环节：

（1）作品点评。教师集中点评学生线上项目跟练作品问题及其他问题，分析原因，强调本堂课的重难点，使学生对将学内容有更清晰的理解，为后面环节作准备。

（2）项目剖析。教师引导学生以讨论、问答等形式对课堂项目进行协作分析，提取模型创建所需信息、确定建模思路，并提交至教师在SPOC平台发布的项目分析讨论中。

（3）协作探究。将学习能力、学习风格不一的3～5个学生分成小组，以小组为单位进行探究操作并理解非结构化知识，对发现的问题展开组内讨论、组间交流，进一步实现知识的应用和创造。教师实时掌握各组完成情况，适时引导并进行个性化辅导，适当鼓励学生，增强学生完成项目的信心，激发学生协作开展深度探究，充分体现学生主体和教师主导地位。

（4）学生演示。利用SPOC平台“摇一摇提问”功能随机抽取一个小组上台讲解建模思路并控屏演示，学生通过自我展示进一步树立学习信心，其他同学观看演示，取长补短。演示完毕教师引导学生评价演示过程及作品。

（5）示范释疑。教师点评2～3个典型学生作品并作更正操作演示。针对协作探究环节共性问题及学生演示环节出现的问题和本堂课重难点，示范课堂项目操作并重点讲解疑难操作，引导学生分析操作步骤并尝试找出多种解决方法，使学生在深化理解的同时发散创新。

（6）学生互评。教师引导学生根据评价内容和评分标准进行自评、组内互评、组间互评，使其了解自身学习情况、提高比较分析能力，并在互评过程中践行公正评价意识。

（7）项目小结。教师总结项目情况和建模过程，梳理建模步骤和不同方法的异同及效率；点评学生课堂表现及互评，揭示问题、肯定成绩、激励先进、鼓励后进，在SPOC平台发布课堂测试或头脑风暴如“如何创建螺旋楼梯”等，帮助学生进一步巩固本堂课内容，促进知识内化和技能提升。

（8）延伸研讨。在本环节教师可设置较课堂项目更复杂的案例问题或与该技能点思政元素、职业道德相关的问题，如“学习楼梯、坡道及扶手创建后，你对BIM技术人员职业道德及素养有何感想？”等，引导学生展开延伸研讨，构建技能传授与价值引领同向并行局面，进一步提高学生解决实际问题的能力和自我成就感，培养创新意识，提升综合素质。最后布置课后拓展项目。

3.课后练学

教师在SPOC平台发布拓展项目训练任务，使学生“用”新知识新技能理实结合解决实际问题，以此提升分析和解决问题的能力，促进技能的内化与迁移。学生通过小组探究、实地观察分析项目并确定建模思路，生生、师生在线讨论攻克建模难关，作品完成后上传至SPOC平台交流展示。教师上传历届学生优秀作品到SPOC平台供学生观摩，针对性地布置课后测验或拓展资料查阅任务，引导学生进行互评反思，鼓励学生将建模思路或其他拓展知识等以发贴形式发布在SPOC平台上，帮助学生开拓思维、提升综合能力。

（三）教学评价与反思

1.教学评价

基于SPOC的项目驱动式教学评价应聚焦教学目标的达成，在遵循评价记录连续性、评价内容全面性、评价主体多元性、评价过程客观性原则基础上，形成“形成性评价75%+总结性评价25%”的“双线三段多元”德技并举考核评价体系[11]。形成性评价贯穿课前、课中、课后全过程，围绕基础知识、软件操作、职业道德、思政表现及创新能力等展开考核，按SPOC平台的学习进度、作业及测验等方面的参与情况及课中小组协作、作品正确性及精美度等，分别开展SPOC平台评价、学生自评、组内互评、组间互评、教师评价，按相应权重计算出最终分；总结性评价包括基于SPOC平台组织的期末在线考试和项目考核，如图3所示。

2.教学反思

及时收集学生反馈意见并反思是教学的重要环节。学生课后认真反思自身学习过程及成效，必要时撰写反思笔记并提交至SPOC平台对应的技能点笔记栏，作为今后知识点回顾；客观评价整个教学过程，针对教学内容、进度及任务难度等撰写改进建议并上传到SPOC平台对应的技能点评价栏。教师查阅学生评价及反思笔记，及时总结各教学环节经验、反思问题，形成改进意见并指导后续教学，实现教学相长。

图3 考核评价得分构成

三、基于SPOC的项目驱动式教学模式应用效果

为验证该教学模式的有效性，本研究选取九江职业技术学院2018级工程造价专业和建筑工程技术专业各一个班共103名学生，依托职教云2.0平台开展基于SPOC的项目驱动式教学试验，并参加了校级课程优秀奖评审。

从SPOC平台统计数据来看，两个试验班平均到课率为96.77%，课程资源学习总时长219337分钟，生均学习时长2129分钟，线上平均学习进度94.52%，人均参与互动139次，各项作业和阶段测试完成率在95.7%以上。在课前按任务单完成自学和跟练后，学生带着疑问进课堂，再以课堂项目为驱动开展学习，学生学习主动性大幅提升，在听课、项目协作、讨论、课堂演示等方面较传统课堂有明显改善，课堂活跃度大幅提升。两个试验班的课程不及格率降低至10.67%，课程优秀率和良好率明显提升。

表2 基于SPOC的项目驱动式教学认可度和满意度调查

为进一步了解该教学模式的教学效果，课程结束时对两个试验班进行了问卷调查，如表2所示。结果表明，采用基于SPOC的项目驱动式教学对于学生自主学习能力、分析和解决实际项目问题能力的培养均有较大促进作用，有利于个性化学习，学生对该教学模式的认可度较高。

校课程优秀奖评审中获校督导和同行高度评价，一致认为基于SPOC的项目驱动式教学目标明确、充分激发了学生兴趣，课堂互动良好，有利于培养学生的实操能力，提升教学效果。

总之，该模式围绕课前导学、课中研学和课后练学三阶段构建“学训研用”一体化的德技并修BIM人才培养路径，学生以完成项目为内驱力，在教师引导下进行线上自学跟练、协作项目训练、项目展示评价、延伸问题研讨、拓展项目巩固等，重构了师生角色，促进了师生、生生互动，有助于提升学生分析和解决实际项目问题的能力及职业道德素质。教学实施后教师及时收集整理学生反馈并总结反思，改进教学策略，有利于进一步提升教学效果和教学能力，促进教学相长。该研究具有一定的应用价值，可为高职院校课程特别是实践性强的课程开展教学改革提供参考。