工程造價專業(yè)數(shù)字化教學建設(shè)

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摘要：BIM技術(shù)促進了信息技術(shù)與教育教學模式的深度融合，翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC和微課成為新形勢下高校教育教學模式改革的重要發(fā)展趨勢。本研究立足于BIM技術(shù)為高校課堂學習帶來的新機遇，初步構(gòu)建了BIM技術(shù)背景下的工程造價專業(yè)在線開放課程教學數(shù)字化平臺，提出了基于數(shù)字孿生技術(shù)的工程造價專業(yè)教育應(yīng)用設(shè)想，并對工程造價專業(yè)數(shù)字化教學建設(shè)進行了基于BIM技術(shù)和數(shù)字孿生技術(shù)價值共創(chuàng)性的思考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；工程造價軟件；數(shù)字孿生

近年來，隨著大數(shù)據(jù)、云計算、BIM（BuildingInformationModeling）技術(shù)的發(fā)展，工程造價專業(yè)教學模式出現(xiàn)了新的變化[1]。文獻[2-6]等分別從課程體系、實踐環(huán)節(jié)、教學手段、人才培養(yǎng)模式等方面提出了教學改革的思路和合理的建議，這些思路和建議對工程造價專業(yè)數(shù)字化教學建設(shè)有很大的促進作用。文章另辟蹊徑，以價值共創(chuàng)為視角，以數(shù)據(jù)孿生模型理論為研究基礎(chǔ)，以本科工程造價專業(yè)數(shù)字化建設(shè)為研究目標，從課程體系建設(shè)、教師團隊建設(shè)、教學方法革新和教學理念升華四個方面提出了新的見解，實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的革新[7-12]，如圖1教育教學模塊創(chuàng)新所示。（1）工程造價專業(yè)教學數(shù)字化建設(shè)思考。BIM技術(shù)是建筑企業(yè)信息化的新的重要技術(shù)手段，能否考慮充分利用BIM技術(shù)和其他手段，對傳統(tǒng)理論教學和實踐教學的內(nèi)容進行數(shù)字化建設(shè)，實現(xiàn)教學課程內(nèi)容的數(shù)字化、可視化、模塊化和程序化，逐步改進教育教學方式與方法，促進優(yōu)勢教學資源共享，方便老師實現(xiàn)流程化教學，方便了教學和管理，形成一種老師容易教、學生易學易懂的良好教學環(huán)境，促進教學效果和教學質(zhì)量的提升。（2）工程造價專業(yè)數(shù)字孿生思考。能否以數(shù)字孿生模型的物理層和數(shù)據(jù)層（虛擬層）角度重新審視教育教學，構(gòu)建具體真實實物教學系統(tǒng)和虛擬仿真教學系統(tǒng)，虛擬仿真教學系統(tǒng)可對實物教學系統(tǒng)進行仿真模擬，對實物教學系統(tǒng)選用的教學方式進行一個效果反饋，實現(xiàn)教學資源的最優(yōu)化配置。（3）BIM技術(shù)與傳統(tǒng)教學模塊價值共創(chuàng)思考。不能簡單的將BIM技術(shù)視為傳統(tǒng)教學的從屬部分或其他部分，站在BIM技術(shù)與傳統(tǒng)教學模塊是相互對立的角度上，如何考慮以數(shù)字孿生模型角度和工程造價專業(yè)數(shù)字化建設(shè)角度，實現(xiàn)BIM技術(shù)與傳統(tǒng)教學模塊的深度融合，實現(xiàn)二者的價值共創(chuàng)。

一、工程造價專業(yè)教學數(shù)字化建設(shè)思考

以“工程造價專業(yè)數(shù)字化教學”為目的，從專業(yè)課程體系、教學方法、教學團隊、教學目標、教學活動等方面著手，搭建高校工程造價專業(yè)在線開放課程體系平臺，并由此制定在線開放課程保障機制和措施。1）在線開放課程教學設(shè)計理念。根據(jù)在線開放課程的基本要求，融合現(xiàn)代信息技術(shù)，如何實現(xiàn)教學內(nèi)容的數(shù)字化、可視化、模塊化和程序化。把“數(shù)字化、可視化、模塊化、程序化”的四個教學設(shè)計理念貫穿課程建設(shè)始終。2）工程造價專業(yè)教學數(shù)字化平臺構(gòu)建。依托資源-智力-技術(shù)-保障四維支持，構(gòu)建工程造價專業(yè)在線開放課程數(shù)字化教學平臺。該專業(yè)教學平臺包含課程設(shè)計、開放性教學資源、在線考核、學習效果評價和在線交流平臺。如圖2工程造價專業(yè)在線開放課程數(shù)字化教學平臺框架所示：在慕課的制作和運行中，場景化教學資源、卡通動畫資源、話題討論形式、微信平臺、嘉賓座談、工程影像資料、虛擬仿真技術(shù)這七種信息技術(shù)及手段與造價專業(yè)課程深度融合，以開放性的教學資源為依托，形成了“七位一體”的全新數(shù)字化教學體系。3）工程造價專業(yè)數(shù)字化教學平臺教學機制保障。從教師團隊層面和學校制度層面給予教學保障，構(gòu)建我校工程造價專業(yè)數(shù)字化教學平臺。[13-15]

二、工程造價專業(yè)數(shù)字孿生思考

數(shù)字孿生（DigitalTwin）技術(shù)是一種以模型信息流驅(qū)動全產(chǎn)業(yè)價值鏈相互協(xié)同的產(chǎn)品全生命期管理工具，從數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展進程來看，數(shù)字孿生更像是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動型的實時虛擬映射系統(tǒng)，始于對產(chǎn)品全生命周期的可視化管理，發(fā)展于航空工業(yè)復雜工程的系統(tǒng)管理工具。[16]人類現(xiàn)處在一個虛實相互融合的混合社會空間之中，數(shù)字孿生技術(shù)為當下虛擬空間與物理空間的融合，帶來了一種新的可能，即虛實共生。1）數(shù)字孿生技術(shù)具有虛實共生、高虛擬仿真、高實時交互、深度洞見等特點。[16]2）數(shù)字孿生技術(shù)的工程造價專業(yè)教育應(yīng)用分析數(shù)字孿生技術(shù)為當下虛擬空間與物理空間的融合成為可能，即虛實共生。虛擬空間物體不再是物理空間實體的簡單映射與模仿，而是基于現(xiàn)實空間實體數(shù)據(jù)的再造與演化?；诖藵撛诘臄?shù)據(jù)價值，實現(xiàn)其教育教學模式的創(chuàng)新。如圖3工程造價專業(yè)數(shù)字孿生教育應(yīng)用場景預(yù)想所示：

三、BIM技術(shù)與傳統(tǒng)教學模塊價值共創(chuàng)思考

BIM技術(shù)可為虛擬空間提供部分技術(shù)支持，能否把BIM技術(shù)與傳統(tǒng)教育教學模塊依托數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)二者的價值共創(chuàng)。孿生數(shù)據(jù)作為故障報警預(yù)測、健康管理、能耗管理、“孿生車間”、可視化等工具，賦能職業(yè)教育，助力創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，促進學習者畫像與數(shù)據(jù)精準分析，優(yōu)化了教學動態(tài)評估和遠程學習過程，強化人文教育與場館學習效果，特別是構(gòu)建“全息孿生課堂”，優(yōu)化學習空間，這些值得我們思考。[16]1）微觀層面思考。目前，知識和經(jīng)驗將以跨媒介、非結(jié)構(gòu)化的具體形象化的信息形式得以體現(xiàn)，能否以此數(shù)字孿生技術(shù)為契機，構(gòu)建相關(guān)BIM技術(shù)、MOOC課等數(shù)字孿生技術(shù)為底蘊的數(shù)字化教學平臺，以個性化特征滿足學習者不同的學習訴求，解放了廣大教師，增益了眾多學生們，知識內(nèi)容的客體傳播將不再被過多的關(guān)注，學生被動的理解和消化將成為歷史。廣大教師在泛智慧空間中引導學習者進行個性化的知識探索以及技術(shù)應(yīng)用。學習者將擁有交互的數(shù)字孿生客體，群智協(xié)作模式也成為可能，通過學習共同體的組合，實現(xiàn)學生主體學習的自主性。[17-18]2）中觀層面思考。圍繞學習者，激活教學過程實體空間中的一切資源型物件，優(yōu)化資源配置，為學生提供創(chuàng)意設(shè)計個性化自適應(yīng)學習空間提供了可能。對校園內(nèi)硬、軟環(huán)境的數(shù)據(jù)進行BIM建模等，構(gòu)建學習者、教師等教育主體孿生對象，搜集各方面的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，為實施數(shù)字孿生技術(shù)提供關(guān)鍵校內(nèi)保障，將高校校園轉(zhuǎn)變成為知識管理的集成平臺，促進海量知識在各知識學習主體之間交流溝通。3）宏觀層面思考。建設(shè)更廣泛的孿生系統(tǒng)，使該教育系統(tǒng)成為其大孿生系統(tǒng)的數(shù)據(jù)節(jié)點。

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作者：馮羽生 袁娟娣 徐水太 閆光禮 王秀麗 譚吉玉 單位：江西理工大學經(jīng)管學院