工程造價專業(yè)數(shù)字化教學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)手段、人才培養(yǎng)模式等方面提出了教學(xué)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(xué)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(xué)方法革新和教學(xué)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(xué)模塊創(chuàng)新所示。（1）工程造價專業(yè)教學(xué)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(xué)和實踐教學(xué)的內(nèi)容進行數(shù)字化建設(shè)，實現(xiàn)教學(xué)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(xué)方式與方法，促進優(yōu)勢教學(xué)資源共享，方便老師實現(xiàn)流程化教學(xué)，方便了教學(xué)和管理，形成一種老師容易教、學(xué)生易學(xué)易懂的良好教學(xué)環(huán)境，促進教學(xué)效果和教學(xué)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(xué)，構(gòu)建具體真實實物教學(xué)系統(tǒng)和虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)可對實物教學(xué)系統(tǒng)進行仿真模擬，對實物教學(xué)系統(tǒng)選用的教學(xué)方式進行一個效果反饋，實現(xiàn)教學(xué)資源的最優(yōu)化配置。（3）BIM技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)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(xué)的從屬部分或其他部分，站在BIM技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)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(xué)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(xué)數(shù)字化建設(shè)思考

以“工程造價專業(yè)數(shù)字化教學(xué)”為目的，從專業(yè)課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)團隊、教學(xué)目標、教學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)設(shè)計理念貫穿課程建設(shè)始終。2）工程造價專業(yè)教學(xué)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(xué)平臺。該專業(yè)教學(xué)平臺包含課程設(shè)計、開放性教學(xué)資源、在線考核、學(xué)習(xí)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(xué)平臺框架所示：在慕課的制作和運行中，場景化教學(xué)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(xué)資源為依托，形成了“七位一體”的全新數(shù)字化教學(xué)體系。3）工程造價專業(yè)數(shù)字化教學(xué)平臺教學(xué)機制保障。從教師團隊層面和學(xué)校制度層面給予教學(xué)保障，構(gòu)建我校工程造價專業(yè)數(shù)字化教學(xué)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(fù)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。基于此潛在的數(shù)據(jù)價值，實現(xiàn)其教育教學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)習(xí)者畫像與數(shù)據(jù)精準分析，優(yōu)化了教學(xué)動態(tài)評估和遠程學(xué)習(xí)過程，強化人文教育與場館學(xué)習(xí)效果，特別是構(gòu)建“全息孿生課堂”，優(yōu)化學(xué)習(xí)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(xué)平臺，以個性化特征滿足學(xué)習(xí)者不同的學(xué)習(xí)訴求，解放了廣大教師，增益了眾多學(xué)生們，知識內(nèi)容的客體傳播將不再被過多的關(guān)注，學(xué)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(dǎo)學(xué)習(xí)者進行個性化的知識探索以及技術(shù)應(yīng)用。學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)共同體的組合，實現(xiàn)學(xué)生主體學(xué)習(xí)的自主性。[17-18]2）中觀層面思考。圍繞學(xué)習(xí)者，激活教學(xué)過程實體空間中的一切資源型物件，優(yōu)化資源配置，為學(xué)生提供創(chuàng)意設(shè)計個性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xué)經(jīng)管學(xué)院