[摘  要]應用型高校建筑力學是以學生基礎應用能力培養為核心的課程，教學活動的開展必須要契合建筑行業技術發展和應用特征的要求。本文在明確建筑力學課程教學內容與特征的基礎上，結合BIM技術特征及應用優勢，從教學體系、教學方法、實踐訓練、自主學習、評價體系改革等方面探索BIM技術的具體應用形式，明確應用要點，以期為相關教學改革提供參考，為切實提升教學實效奠定良好基礎。

[關鍵詞]建筑力學  BIM技術  教學改革  應用型高校

應用型高校建筑力學課程教學具有系統性、技能性特征，但是在教學活動中，對教材的依賴性較強，學生若是對某一知識點掌握得不夠深入，必然會對后續學習造成影響。教學方法的單一性，使得學生的學習興趣逐漸喪失，無法達到應用能力培養的基本要求。目前，結合建筑技術發展對教學活動進行深層次改革，推動課程教學體系全面優化，已經成為教學改革的基本突破點。

建筑力學課程的教學內容與現狀

1.應用型高校建筑力學課程教學內容

在當前的應用型高校建筑專業教學體系中，建筑力學屬于基礎性技術課程，是各門專業課程學習的前置課程。建筑力學課程教學內容主要包括理論力學、材料力學、結構力學三個組成部分，每一環節又包括基礎和擴展兩個組成部分，具體內容如表1所示。

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2.應用型高校建筑力學課程教學現狀

應用型高校建筑力學作為基礎性的課程內容，不僅對學生其他專業課程的學習成效具有直接影響，還對學生的實踐應用能力培養有著較為明顯的影響，但是在多數高校的課程教學活動開展中，教學模式改革手段依然較為落后，現狀不容樂觀。首先是學生學習興趣明顯不足，由于建筑力學本身具有較強的理論性，與工程實踐結合不夠深入，需要學生具備良好的數學和物理基礎知識，因此，每當學生遇到較為難理解的知識點時，就容易出現畏懼和排斥心理。其次是灌輸式教學模式依然占據主導地位，學生只是被動地接受知識，學習過程中主觀能動性發揮不足，無法將理論學習與實踐訓練有機結合。最后是考核體系不夠完善，多數學生在課后有抄襲作業的現象，對基礎知識的理解不夠深入，更無從談及應用能力的培養。

3.應用型高校建筑力學課程教學改革的必要性

在建筑力學課程教學內容中，不僅具有較為復雜和密切關聯的知識結構體系，部分院校還會根據人才培養要求衍生出其他專業的力學學科，如巖土力學、流體力學等。在教學活動開展中，教師之間的對接不足，使得教學內容出現重疊現象，也會出現相互之間銜接不足的問題。由此不僅會對學生的系統性學習造成影響，還會出現部分環節知識結構欠缺、基礎知識結構不足等問題，導致學生無法形成持續的學習狀態。另外，在建筑科技不斷發展的背景下，多數高校所采用的教材版本還沒有根據實際情況進行改版。雖然建筑力學的多數內容都屬于基礎的理論性教學內容，教師可以在教學組織中根據行業發展適當增減對應內容，但是在理論與實踐銜接層面還存在明顯不足，無法滿足學生應用能力培養的要求。當前，在建筑行業不斷朝精細化管理方向發展的背景下，人才培養方向也必須進行對應調整。作為建筑專業人才培養的基礎性課程，建筑力學課程教學也應借助新技術實現理論教學與實踐教學的有機結合，強化精細化理念培養，使學生更好地適應當前建筑行業人才培養的現實要求。對此，在應用型高校建筑力學課程教學體系組織中，必須要強化對教學改革的深層次認知，依托新型應用技術的支撐，從教學模式、教學內容、教學主體轉換、教學評價等方面入手，構建完善的新型教學體系，這是建筑力學課程教學改革的基本要求。

BIM技術特征及其在教學中的應用優勢

1.BIM技術特征

BIM技術進入中國已有20多年歷史，受制于技術水平、建筑行業發展理念及人才培養等多方面因素影響，整體發展較為緩慢。但是近些年來，隨著BIM軟件體系的逐步完善，其已經成為建筑工程項目設計、造價、施工管理和工程驗收等環節不可缺少的整合工具。依托BIM技術所具有的可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等特征，不僅從根本上改變了建筑工程行業的運行模式，還為建筑行業綠色節能發展起到更加積極的促進作用。

2.BIM技術在教學中的應用優勢

基于BIM技術在建筑行業的應用現狀，在高校建筑力學課程教學體系中全面融入BIM技術，結合BIM技術的特征對教學模式進行優化，已經成為教學改革的必然要求。依托BIM技術的運行特征，可改變傳統教學中理論性較強、直觀性不足等問題，更好地激發學生的學習興趣，提升學生參與課程學習的積極性。利用BIM技術進行課堂導入和概念講解，能夠充分利用三維模型提升學生的感知水平，通過變形轉換對理論知識進行講解，引導學生完成對應的計算，不僅優化了教學模式，還為學生提供了更多參與課堂的機會。BIM學習平臺能減少學生作業完成的難度和課后自主學習的難度，為學生的多元化學習奠定良好基礎。BIM平臺的應用，將傳統現場教學轉移至課堂上進行，在確保學習成效的前提下，實現了教學管理優化，減少了教學組織在時間和成本上的浪費，使教學組織更加優化。

3.將BIM技術導入課程教學改革的必要性

建筑力學作為建筑專業人才培養的基礎性課程，已經形成較為固定的教學模式，在教學活動開展中，教師對教學模式的應用較為熟練，對教學過程中出現的共性問題也分析得比較準確、深入，能更為直接地把握學生的學習動態。但是由于我國建筑行業整體發展較快，新型技術應用水平不斷提升，尤其是計算機軟件技術的應用，已經形成了系統的應用體系，使得學生的基礎能力培養模式發生了明顯變化。如何將這些新型技術與傳統教學模式良好對接，是教學改革面臨的難點問題。BIM技術發展和應用水平的不斷提升，要求學生在校學習階段就能夠熟練掌握平臺運行原理和技術要求。因此，將BIM技術導入力學課程教學的各個環節，不僅是教學改革的基本要求，更是新時期優化人才培養模式，提升應用型人才培養水平的現實要求。

BIM技術在建筑力學課程教學改革中的具體應用

1.在教學體系改革中的應用

應用型高校的建設發展，是國家基于社會發展現實需求，對我國高等人才培養體系進行的整體性調整，與此相對應的，也要在教學體系方面進行深化改革。在建筑力學課程傳統教學體系中，理論知識教學內容的占比較高，學生實踐訓練成效難以體現，教學思維模式固化，使得人才培養目標難以實現。當前，BIM技術已經廣泛應用于建筑工程設計、造價、施工和驗收的各個環節，推動建筑行業運行模式從根本上發生變革，將其應用于建筑力學課程教學體系中，能夠更好地培養學生的系統性思維，改變傳統學習模式，可在課程學習、課程應用和課程拓展等各個環節有效提高學生的學習效率，促進教學水平不斷提升。

2.在教學方法改革中的應用

建筑力學的傳統課程教學模式主要是以灌輸式為主，要求學生通過死記硬背的方式掌握相關概念和理論知識，不僅知識吸收率低，更難以培養學生的實際應用能力。而借助于BIM技術所具有的優勢，可將案例教學法、小組討論法等新型教學方法應用于教學活動中。以荷載、內力及變形等知識點的教學為例，借助BIM三維模型能夠讓學生更加直觀地了解支撐梁、輔助板及核心柱部分在不同受力狀態下的改變形式，相對于傳統的PPT教學模式，該教學方式加深了學生對抽象圖形的理解，提升了課堂教學成效。

3.在學生實踐訓練中的應用

受到教學條件限制，在傳統教學模式中，學生能夠直接進行實踐訓練的機會較少，對知識的理解和應用水平較低。然而，基于BIM技術的構件組成，學生可利用平臺進行多元化的實踐訓練。例如在力學狀態、變形等知識點教學中，可以選取常見的結構構件，讓學生在平臺上進行不同形式的操作，并通過小組討論的方式，對構件的安全性、穩定性進行分析，由小組成員分別給出自己的分析結果和意見，最終達成統一結果。將BIM平臺應用于實踐訓練環節，還能夠有效規避學生現場實踐中的安全隱患，更加豐富學生的實踐訓練場景，滿足應用型人才實踐能力培養的基本要求。

4.在學生自主學習中的應用

學生自主學習是傳統教學模式的薄弱環節，受到學習興趣、時間分配以及實踐平臺的限制，學生極難在課外進行自主學習。在當前BIM平臺相對較為完善的背景下，互聯網中的教學資源更加豐富，如在中國大學MOOC平臺中，相關方面的課程已經覆蓋BIM技術應用的各個環節，各類應用視頻也不斷增加，為學生的自主學習提供了足夠的支撐。在這些平臺上開展自主學習，不僅能提升學生的學習興趣，使其更好地掌握BIM技術的應用，還能改變學生對建筑力學學習的認知，培養良好的自主學習習慣。

5.在評價體系改革中的應用

依托教學模式改革實際要求，將BIM技術導入建筑力學教學改革體系時，還需要對教學評價體系進行對應改革。當前BIM已經發展成為開放性的平臺，依托軟件自身所具有的碰撞功能，能夠實現對教學方案的整體檢測。在日常教學環節和終結性考試等考核環節，教師結合教學內容要求學生在BIM平臺上完成作業，而作業檢查可以通過BIM碰撞功能自主完成，由學生自主將作業結果上傳給教師。這樣不僅有效改進了學生的作業模式，減少學生對作業的畏懼感，還能將終結性評價模式轉變為過程性評價，既完善了教學評價體系，又提升了學生對學習過程的重視程度。

BIM技術在建筑力學課程教學改革應用中的問題

1.BIM技術與現有知識結構融合不足

在建筑行業發展中，BIM技術一直保持穩定發展狀態，各新型軟件平臺不斷革新，部分技術在工程實踐中已經得以廣泛應用，但是在理論層面還沒有與建筑力學課程當前的知識結構體系完全對接。教師在教學內容設計和教學體系組織中，只能將BIM相關的知識點以點狀形式納入課堂教學，或者是將其作為知識延伸，由學生進行自主學習。由此造成BIM教學內容無法深度融入課程體系，既無法滿足學生學習知識的基本要求，又對教學過程組織產生了影響，使得教學成效難以滿足人才培養的基本要求。

2.BIM教學平臺搭建滯后

BIM教學平臺是建筑力學課程教學中組織教學內容的基本條件，是確保教學過程有序進行、滿足學生自主學習的重要載體。但是由于BIM軟件紛繁復雜，專業軟件購置成本較高，更新頻率較快，使得多數應用型高校在這方面的資源投入明顯滯后。在部分學校的建筑力學課程教學活動中，教師甚至只能進行理論知識教學，以圖片形式展示BIM技術相關理論和操作要求，學生無法進行操作訓練，更無法實現理論知識與實訓練習的對接。因此，部分學生的技術應用經驗較為缺失，行業適應能力較差，在進入工作崗位后還需要企業進行二次培訓，對學生就業和企業人力資源管理都造成了負面影響。

3.學生的主動學習意識不足

在多數高校的建筑專業課程教學活動中，專門的BIM課程開設還有所滯后，多數教學活動都是將BIM技術作為輔助知識納入課程教學內容，導致知識點較為紊亂，對學生的自主學習能力提出了更高要求。對于學生來說，是否能夠積極進行對應知識點學習，并結合教學要求主動查找相關學習資源，以彌補現有教學的不足，是學習成效能否提高的重要影響因素。但是受到傳統教學模式及學生個體學習認知等因素影響，多數學生的主動學習意識較差，沒有系統地學習BIM技術相關理論，以至于學習成效不夠理想。

4.教師指導能力欠缺

在建筑力學課程教學活動開展中，要確保教學改革成效充分體現出來，更好地提升人才培養水平，需要教師具有高水平的教學指導能力，為學生提供全方位指引。但是在當前的相關專業教師隊伍中，多數教師僅是具備理論方面的指導能力，在實踐教學和創新意識培養方面的能力明顯欠缺，導致學生在學習中出現問題時無法得到有效幫助，致使“教”與“學”的水平都難以快速提高。另外，教師對于指導方法的應用能力也有所欠缺，當學生提出問題或咨詢相關方面的知識時，教師只能夠給出解決問題的基本思路，而無法引導學生進行深入思考、創新思考，甚至有部分教師無法幫助學生解決學習問題。

BIM技術在建筑力學課程教學改革中的應用要點

1.提升教學環節的銜接度

基于BIM技術對建筑力學課程教學模式進行改革，通常是與案例教學法、小組討論法等新型教學方法相結合的，在具體的實施過程中，必然要改變傳統教學流程，優化教學模式。因此在教學活動開展中，教師要注意新型教學模式的應用對學習過程的影響，盡量依托BIM平臺在建筑工程行業中的應用流程，結合課程教學內容，對教學環節進行優化。在學生充分掌握基礎知識的基礎上，逐漸提升教學難度。在教學組織過程中，教師要借助BIM實訓室等硬件設施，為學生提供更加便利的條件，充分提升學生的學習興趣，為教學改革奠定良好基礎。

2.系統優化教學內容

教學內容是教學活動開展的基礎，對教學成效也有較為明顯的影響。將BIM技術應用于建筑力學教學環節，必然要求學生能夠同步學習相關方面的知識。因此，教師在教學活動中必須要同步對教學內容進行優化，以確保學生熟練掌握與力學學習相關的BIM技術，為后續學習打好基礎。在教學內容組織中，教師還應當充分結合新時期建筑技術發展的動態，分析其對建筑力學教學產生的影響，進而適當對教學內容進行調整，實現BIM技術在教學過程中的高水平應用。在教材內容更新不到位的情形下，可以用模塊化教材添加對應的內容，為學生的自主學習提供便利條件。

3.明確學生的主體地位

學生主體地位的體現是當前教學模式改革的重要組成部分，將BIM技術應用于建筑力學課程教學體系中，同樣需要明確學生的主體地位。在課堂教學環節，教師可充分利用小組討論的教學方法，引導學生以小組方式共同分析學習過程中的問題，嘗試解決問題的方法。在課外自主學習環節中，教師應當結合教學內容，為學生準備相應的教學資源，引導學生積極開展自主學習。在教學評價體系中，教師可將學生的自主學習成效納入評價體系，引導學生提升對自主學習重要性的認識，實現課堂學習與課外自主學習的有效對接。

4.全面提升教師的指導能力

全面提升教師的指導能力，可為教學活動開展起到應有的驅動作用，是建筑力學教學改革應當關注的重要方面。首先，在教學體系運行中，在做好學生學習成效考核的基礎上，還應當做好教師的培訓工作，引導教師改變傳統教學理念，推動教學改革不斷深入。其次，要構建完善的教學績效評價體系，以應用型人才培養為基本導向，明確教師知識結構的轉變要求，實現教師與學生同步成長。最后，要以校企合作為基礎，強化“雙師型”教師隊伍建設，切實提升教師隊伍在實踐教學方面的指導能力，為解決學生的學習問題提供更加全面的指導。只有在全面加強教師隊伍建設的基礎上，才能夠真正推動BIM技術在建筑力學課程教學中的有效對接，為培養具體高水平應用能力的建筑專業人才起到應有的推動作用。

結  語

BIM技術在應用型高校建筑力學課程教學改革中的重要性已經被相關教育工作者所認知，但是在具體實施過程中還存在多方面問題。當前，這方面的研究整體還較為滯后，而隨著教學活動開展的不斷深入，BIM技術的應用形式將不斷被優化，所能達到的成效也會進一步提升，可為深化教學改革起到更加顯著的促進作用。

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（楊眉：陜西職業技術學院）

責任編輯：張言