高校课程问题式教学探索与实践

［摘要］在当今数字化建筑时代，建筑信息模型（BIM）技术的应用日益广泛，对具备BIM技能的专业人才需求也日益迫切。高校作为人才培养的重要阵地，“BIM建模与应用”课程的重要性不言而喻。深入探索高校“BIM建模与应用”课程中的问题式教学方法。对该课程传统教学模式进行分析，指出其存在的不足，进而引入问题式教学理念。详细阐述了问题式教学在“BIM建模与应用”课程中的具体实施步骤，包括问题的设计、学生的自主探究、小组合作讨论以及教师的引导与评价等环节。实践证明，问题式教学能够有效提高学生的学习积极性、主动性和创新能力，提升该课程的教学质量，为培养适应新时代需求的BIM专业人才提供了有力的教学方法支持。

［关键词］BIM建模与应用；教学质量；问题式教学；BIM模式；教学改革

［中图分类号］G642［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2025）06-0161-04

传统的教学模式在该课程的教学中逐渐暴露出一些问题，如学生学习积极性不高、实践能力培养不足、创新思维缺乏等。为了更好地适应时代发展需求，提高教学质量，探索新的教学方法势在必行。问题式教学作为一种以问题为导向、以学生为中心的教学方法，近年来在教育领域受到广泛关注。它强调通过问题的提出、探究和解决，激发学生的学习兴趣和主动性，培养学生的批判性思维和创新能力。将问题式教学引入“BIM建模与应用”课程，有望为该课程的教学带来新的活力和突破。本文旨在对高校“BIM建模与应用”课程的问题式教学进行深入探索与实践。通过对问题式教学的理论研究和实际教学案例分析，总结出一套适合该课程的问题式教学方法，为高校“BIM建模与应用”课程教学改革提供参考和借鉴。

一、“BIM建模与应用”高校教学研究思路

（一）研究背景

在当今社会，知识经济迅速发展，对人才的综合素质和创新能力提出了更高的要求。高校作为人才培养的重要基地，其课程教学改革势在必行。传统的教学模式往往注重知识的传授，而忽视了学生的主动思考和实践能力的培养。这种模式在一定程度上限制了学生的创新思维和解决实际问题能力的发展。问题式教学作为一种新型的教学方法，强调以问题为导向，激发学生的学习兴趣和主动性，培养学生的批判性思维和解决问题的能力。在高校课程教学改革中，问题式教学具有重要的意义，它能够打破传统教学的束缚，让学生在解决问题的过程中获取知识、提升能力。

（二）研究目的

BIM建模作为一种数字化的建筑设计和管理手段，在建筑行业中的应用日益广泛，它能够实现建筑信息的集成与共享，提高设计效率和质量。本研究旨在深入剖析问题式教学在高校课程中的应用效果。通过对具体课程案例的分析，评估问题式教学对学生学习积极性、知识掌握程度、实践能力等方面的影响。同时，探究其在应用过程中可能存在的问题，如问题设计的合理性、教师引导的有效性、学生参与度的不均衡等，并提出相应的优化策略。期望通过本研究，为高校课程中问题式教学的推广和改进提供有益的参考，进一步提升高校课程教学质量，培养适应社会需求的创新型人才。

二、问题式教学的理论基础和特点

（一）问题式教学的理论基础

建构主义学习理论涵盖“学习的含义”（即关于“什么是学习”）与“学习的方法”（即关于“如何进行学习”）两个方面。强调知识并非由教师直接传授给学生，而是在特定情境中，学生通过自身的经验和与环境的交互作用主动建构的。例如，学生在解决实际问题时，会调动已有的知识和经验，并在新的情境中对其进行调整和完善，从而实现知识的建构，而问题式教学通过创设真实的问题情境，学生在师傅的指导下学习，从而更好地掌握知识与技能，并且在问题的指导下，思考与领悟教学之重，这恰恰是脱离“填鸭式”教学的一大进步。

（二）问题式教学的特点

1.民主性特点的体现

在问题式教学课堂中，师生之间是平等的对话关系。例如，在关于“BIM模型在建筑节能设计中的应用”的学习中，教师提出了“如何通过优化BIM模型中的窗户参数来提高建筑的节能效果”这一问题。学生纷纷发表自己的看法，有的认为可以调整窗户的尺寸和位置，有的则提出选择节能型的窗户材料。教师并没有直接给出标准答案，而是引导学生进一步探讨不同方案的优缺点，鼓励学生相互交流和辩论。这种平等的对话氛围，激发了学生的积极性和创造性，让学生感受到自己的观点被尊重，从而更愿意参与到问题的讨论和解决中。

2.深化学生学习自主性

在问题式教学中学生的主动参与对知识的获取具有至关重要的作用。当学生主动思考和解决问题时，他们会更加深入地理解知识。比如，在“BIM建模与应用”课程中，教师提出“如何利用BIM技术解决建筑施工中的进度管理问题”，学生为了找到答案，会主动查阅资料、进行实践操作，并与同学交流讨论。在这个过程中，学生不仅掌握了BIM技术在进度管理方面的应用知识，还培养了主动获取知识的能力和解决问题的思维方式。这种主动学习的经历会让学生在未来的学习和工作中更加自信和独立。

三、“BIM建模与应用”课程分析

（一）BIM建模的基本操作

1.软件界面与功能

BIM建模常用的软件，如Revit，其界面布局清晰直观，顶部菜单栏包含文件、编辑、视图等基本操作选项。“属性”栏用于查看和修改模型元素的参数，“项目浏览器”方便快速定位和选择不同的视图和构件。功能方面，建模工具丰富多样，还有参数化建模功能，可通过设置参数来快速生成和调整模型。此外，软件还具备强大的族库功能，用户可以调用和自定义各种构件族，提高建模效率。

2.建模实例演示

以一个简单的住宅建筑为例，首先创建项目文件，设置项目的基本信息和单位。然后开始绘制轴网，确定建筑的布局。接着绘制墙体，根据设计要求设置墙体的类型、高度和厚度。在绘制柱子时，选择合适的柱类型和尺寸，并放置在相应位置。对于梁和板的建模，同样要根据结构设计进行精确绘制。在建模过程中，要注意构件之间的连接和对齐，确保模型的准确性。同时，合理运用复制、镜像等操作，可以快速完成相似部分的建模。

（二）BIM技术应用的领域与案例

1.设计阶段的应用

在建筑设计阶段，BIM技术具有显著优势。它能够实现三维可视化设计，更直观地展示设计理念，便于与业主沟通和修改。例如，通过BIM技术可以快速生成多种设计方案，并进行对比分析，选择最优方案。同时，BIM技术还能进行能耗分析，为绿色建筑设计提供依据。在某商业综合体设计项目中，利用BIM技术进行日照模拟和通风分析，优化了建筑的朝向和布局，提高了室内舒适度，降低了能耗。

2.施工与运营阶段的应用

在施工阶段，BIM可用于施工进度模拟和施工场地布置规划。通过创建4D模型，将施工进度与三维模型相结合，能够提前发现施工中的潜在问题，优化施工顺序，减少延误。在运营阶段，BIM模型可以集成设备信息，方便进行设备维护管理和空间管理。例如，某医院项目在运营中，借助BIM模型快速定位设备故障位置，提高了维修效率，降低了运营成本。

四、问题式教学在“BIM建模与应用”课程中的设计原则

（一）问题设计原则

在BIM课程中，设计有效的问题需遵循以下原则：首先，问题应具有针对性，紧密围绕BIM建模与应用的核心知识点和技能点，确保能够引导学生深入理解和掌握关键内容。其次，问题要具有启发性，能够激发学生的好奇心和探索欲望，促使他们主动思考和寻找解决方案。例如，在讲解BIM模型的参数化设置时，可以提问“如何通过调整参数实现建筑构件的快速变更，以适应不同的设计需求？”问题还应具有层次性，从简单到复杂，逐步引导学生深入思考。比如，先让学生思考“基本构件的参数如何设置”，再进一步探讨“复杂组合构件的参数关联如何处理”。同时，要注重问题的开放性，鼓励学生从不同角度思考和回答，培养创新思维。如“在一个特定的建筑项目中，如何利用BIM技术优化能源消耗？”通过“基础—发散”“单调—多元”的递进式深入能够强化高校学生思维认知。

（二）提问样式互动设计初衷

在“BIM建模与应用”课程的教学中，引导学生思考和互动至关重要。教师可以通过创设情境，引发学生的兴趣和疑问，例如展示一个存在问题的BIM模型，让学生主动发现并提出改进的方向。当学生提出问题或观点时，教师要给予积极反馈和鼓励，增强学生的自信心和参与度。同时，组织小组讨论，让学生在交流中互相启发，共同解决问题。教师在小组讨论中适时巡视和指导，引导学生关注重点和难点问题。此外，利用多媒体资源，辅助学生理解问题，激发他们的思考。鼓励学生上台展示自己的解决方案，促进学生之间的互相学习和交流。

五、问题式教学实践中的问题与对策

（一）遇到的问题与挑战

1.学生能力差异

在问题式教学实践中，学生能力的差异表现较为明显。一些学生具备较强的自主学习能力和问题解决能力，能够迅速理解问题并提出有效的解决方案。然而，另一些学生可能在基础知识、思维能力和实践操作方面相对薄弱，面对问题时感到困惑，无从下手，导致参与度不高，学习效果不佳。

2.教学资源不足

教学资源的不足也对问题式教学造成了一定的限制。首先，BIM相关的教材和参考资料可能不够丰富和及时，无法满足学生深入学习和解决复杂问题的需求。其次，软件更新换代较快，而学校的硬件设施和软件版本可能无法跟上最新的技术发展，影响学生对前沿技术的掌握和应用。此外，实践教学中的案例和项目资源有限，难以涵盖各种类型和规模的建筑项目，导致学生在实际操作中遇到的问题类型较为单一。

（二）解决对策与改进措施

1.实施因材施教

在“BIM建模与应用”课程中，教师以一个住宅小区的BIM建模项目为例进行问题设计。首先，提出“如何根据小区的地形和规划要求，合理布局建筑物的位置和朝向”的问题，引导学生考虑采光、通风等因素。接着，针对建筑结构设计，提出“怎样选择合适的结构体系以确保建筑的稳定性和经济性”，促使学生对比不同结构的特点和适用场景。在建筑设备建模环节，抛出“如何优化给排水系统的设计以提高水资源利用效率”的问题，让学生思考环保和节能方面的需求。将学生分成若干小组，每个小组承担项目的不同部分。小组成员共同讨论问题解决方案，分工协作完成各自的任务。例如，在解决“如何优化小区景观设计，提高居民的生活品质”这一问题时，有的学生负责收集居民需求，有的负责调研市场上的景观材料，有的学生则运用BIM软件进行景观建模和效果展示。教师在小组合作过程中定期检查进度，给予指导和建议，促进小组之间的交流与分享。

此时基于学生的回答，可以充分掌握学生的学情状况，问题导学后，还能因材施教，实施个性化教学指导。教师在课程开始前对学生进行全面的能力评估，了解每个学生的优势和不足。对于能力较强的学生，提供更具挑战性的问题和项目，鼓励他们创新；对于能力较弱的学生，给予更多的基础辅导和分步指导，帮助他们逐步建立信心和提高能力。例如，为能力较弱的学生制订专门的学习计划，安排一对一的辅导时间，耐心解答他们的问题。同时，组织学生成立学习小组，让能力强的学生带动能力弱的学生，促进他们共同进步。

2.优化教学资源

为了解决教学资源不足的问题，需要多方面优化和拓展资源。一方面，学校应加大对BIM教学资源的投入，及时更新软件和硬件设施，购买最新的教材和参考资料。另一方面，教师可以积极收集和整理网络上的优质资源，丰富教学内容。比如在桥梁类目教学过程中，教师可以提问“你认为桥梁设计如何与BIM技术结合”“在BIM建模过程之中，关注的重点在哪里呢”，此时学生会基于上述要素进行思考，任课教师再展开教学，利用BIM技术设计铁路桥梁的结构，能够事倍功半。

在铁路桥梁案例讲解前，任课教师根据BIM技术对铁路桥梁施工进行模拟，及时发现铁路桥梁工程施工过程中可能出现的各种问题，并针对这些问题进行研究，给出相应的解决对策。利用BIM技术不仅能够对铁路桥梁设计结构进行优化，而且能够尽可能地减少铁路桥梁施工中安全质量问题的发生，同时也有利于对施工材料、机械设备和任课教师进行管控。如若在铁路桥梁施工中出现未曾遇到过的问题，便能够根据BIM技术对解决方案进行模拟，以此来判断解决效果。