尽管广泛的热情，很少有关于学生，特别是建筑系学生在开放教育资源(OERs)提供的课程中的表现的研究。本研究的目的是开发和采用开放的教育资源(即开放式的基于网络的多媒体平台)来教授建筑课程，并评估开放教育资源对提高建筑系学生成绩的影响。建筑信息模型(BIM)课程被选为测试平台，该课程面向位于阿灵顿的德克萨斯大学建筑、工程和建筑专业的学生。本研究旨在比较采用开放式教育资源前后建筑、工程、建设专业学生在BIM课程中的表现。我们进行了假设检验，以比较在有和没有开放教育资源的情况下提供BIM课程的两个学期中学生的项目和总体成绩的平均值。采用方差分析(ANOVA)和协方差分析(ANCOVA)检验来评估开放教育资源和控制变量(即GPA、专业、就业状况、家庭背景、实地经验、努力程度和过去BIM经验)对学生整体或项目成绩的潜在主效应和交互效应。在提供开放教育资源的学期中，学生的项目平均成绩和综合成绩都有所提高。t检验的结果表明，这些改进在平均项目和整体成绩已统计显著。方差分析(ANOVA)和方差分析(ANCOVA)的结果表明，即使在考虑控制变量的影响后，开放教育资源也是提高平均总体成绩和项目成绩的重要因素。期望开放的教育资源能帮助建筑系学生在建筑信息建模课程中取得成功，这是现代建筑课程的重要组成部分。
自1992年以来，万维网使人们能够访问开放信息资源(OERs)。基于web的学习途径(如电子书和有声书)、流媒体视频、播客和虚拟环境(如社交网络、wiki和虚拟现实世界)在过去十年中越来越受欢迎。教师们最近也在广泛而自由地分享他们的课程材料和教学理念;思想和课程材料的广泛传播扩大了学习机会和公平。开发包括开放教育资源在内的网络资源，支持学生接受高等教育。通常在开放许可下发布的开放教育资源是数字格式的教学、学习和研究材料[1]。换句话说，开放的教育资源允许其他人自由地访问、使用、改编和重新分发这些教育材料。开放教育资源可以有多种类型(如完整课程、课程模块、教科书、教学大纲、讲座、作业、游戏学习材料、测验、播客、视频、音频、互动模拟、多媒体)和内容格式(文本主导、视频主导、动画主导、多媒体主导)[2]。2020年，由于2019冠状病毒病大流行，互联网和在线内容的使用量急剧增加，数百万人开始在家工作，学生远程上学，在实体场所参加文化、娱乐和其他此类活动受到限制。大流行病增加了对更多开放获取资源的需求。
文献表明，学生对开放教育资源持积极态度[3,4,5,6,7]。例如，Huntsman等人发现学生们倾向于用开放获取的教材取代传统的专业交流教材;总体成绩评估显示，使用传统教科书的课程与使用开放获取教科书的课程之间没有差异[8]。这些研究揭示了开放教育资源取代传统教科书的能力。通过指南和规则已经建立了一些标准来确保开放获取资源的质量，例如同行评审的质量、内容的适当性、技术问题和生产质量、可访问性、互动性、补充资源以及重用、修改和共享的许可[9,10,11,12]。
尽管对OER有广泛的兴趣，但学生(特别是建筑系学生)在利用开放教育资源的课程中的表现尚未得到研究。这项工作的目标是开发和采用一个开放的教育资源，为建筑课程的教学提供一个开放的基于网络的多媒体平台，并评估开放教育资源对提高建筑系学生成绩的影响。在位于阿灵顿的德克萨斯大学建筑学院和土木工程系，建筑信息模型(BIM)课程每学期分为多个部分，就是为了这个目的而被选中的。本课程的目标是使学生获得建筑信息建模技能，学习其应用，并能够在实践中使用他们的知识。本研究旨在比较有和没有开放教育资源的建筑、工程和建筑专业学生在建筑信息模型(BIM)课程中的表现。
之所以选择这门课程，是因为BIM等理论和实践课程是建筑、工程和施工课程的重要组成部分。这些课程旨在将对某一学科的基本理解(例如，建筑信息建模)与实践和动手经验相结合。在过去的几年里，BIM课程作为一门必修课程被添加到建筑、工程和建设课程中，教师通常是从业人员，他们根据自己的知识来教授这门课程，而没有任何资源。这些重要的新兴技术缺乏结构化的内容，导致跨学期的教学课程不一致，甚至在由多个讲师教授的一门课程的多个部分中也不一致。这在大量使用新兴技术和软件(如BIM)的课程中很常见，因为缺乏结构化资源。与此同时，要求少数民族院校的学生和低收入家庭的学生购买一本书(即使是现有的!)来构建技术驱动课程的课程结构，这既不可能也不可取。因此，开发的OER技术驱动课程解决了多重挑战:1)它组织了不同部分的BIM课程结构较差的课程，2)它不负担少数民族大学的低收入学生获取任何与BIM相关的教科书，同时帮助他们专注于结构化的课程，以提高他们的BIM知识，3)它使课程更加透明，一致，并为学术顾问和管理人员熟悉。
为本课程提供结构良好的资源将帮助许多教师不仅在一所大学教授BIM，而且在许多机构教授BIM。作者在使用开放教育资源教材之前，讲授了六个学期的课程。老师充分评估了学生的需求和期望。可用的课程材料主要是叙事性的;学生们常常被淹没在可视化的过程中，并按照指示行事。演示没有标准化，给学生的信息水平在整个学期，从一个部分到另一个部分，甚至在一个部分内都不一致。缺乏具有重要软件/技术组件的课程的连贯材料迫使学生访问并不总是免费的资源。这些其他来源往往缺乏质量和一致性。尽管免费资源(例如YouTube视频)越来越多，但它们是非结构化的、不充分的、不可靠的和令人困惑的。
本文探讨了面向建筑、工程和建筑专业学生的BIM课程开放教育资源的开发。BIM是影响建筑、工程和施工(AEC)行业的最新发展之一。BIM在AEC教学中非常重要。当学生创建基线和增强模型以衡量节能、日光分析和太阳能研究等性能改进时，它使转换综合设计工作室能够包括基于性能的作业和项目。BIM提供了改善业主、建筑师、工程师、建筑商和公共当局之间沟通和信息共享的机会。它增强了项目团队之间的协作，并通过降低项目成本、提高生产力和质量以及缩短项目交付时间来改善AEC的性能。
图1给出了该方法的概述。
图1
研究方法概述
采取了若干措施开发开放教育资源。首先，准备了BIM课程和说明。开发的OER书包括16章，涵盖了具有零到最低先验知识或建模技能的学生所需的基本建筑信息建模主题。图2说明了这本书和包含的章节。每一章都涵盖了一个特定的主题，包括对软件界面和工作流程的介绍，建筑墙壁、屋顶、地板、天花板、楼梯、坡道、栏杆、结构系统和机械、电气和管道系统的建模，以及添加材料、细节和注释，并准备可视化、渲染和绘图集。对于每一章中提供的每个练习，都详细解释了每个工具包和建模策略的逐步定制说明。
图2
OER平台中包含的封面页和章节列表
书中每个主题都有详细的说明。创建了一个YouTube频道来托管所有创建的视频，并在每章中包含一个相关视频的YouTube链接。
在完成所有章节并录制视频后，设计并创建了一个教育平台。这个平台是由德克萨斯大学阿灵顿图书馆支持的Mavs开放出版社创建的，用于发布开放教育资源。
BIM在未开发开放教育资源的情况下于2020年秋季进行授课，在接下来的学期2021年春季使用开放教育资源进行授课。数据收集自两个学期的学生。在2020年秋季和2021年春季，分别有68名和29名学生自愿参加这项研究。这两门课程都是由同一位讲师教授的，也就是本文的作者。在收集数据之前获得机构审查委员会(IRB)批准(IRB # 2020-0941)。选取两个年级作为因变量来评估学生的表现;这些是总成绩和学期项目成绩，如下表1所示。
表1因变量及其类型和取值范围
除因变量外，根据文献[13,14,15,16]选择6个控制变量。使用这些控制变量来确保两个学期中学生表现的同类比较。为了检验开发的开放教育资源是否有助于提高AEC学生的成绩，需要控制这些变量。表2包含了这些变量可能具有的值。
表2 Co控制变量、它们的类型和值范围
摘要
介绍
方法
有限公司
ntent发展
数据收集
统计分析
结果
全球影响
结论
数据可用性
参考文献
致谢
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通过进行假设检验，比较了在有OER和没有OER的情况下提供BIM课程的学生在两个学期的项目和总体成绩的平均值。由于2021年春季的学生人数小于50人，因此使用参数t检验和非参数U检验来比较学生成绩的均值。本检验的零假设表明，学生项目的平均值与总体成绩之间没有统计学上的显著差异。拒绝这个零假设表明这些平均值之间存在实质性差异。
虽然t检验可以表明整体和项目成绩是否从一个学期到另一个学期有所改善，但它们不评估其他变量(即控制变量)对观察到的改进的潜在影响。换句话说，t检验没有评估诸如平均成绩、专业、就业状况、家庭背景、现场经验、努力程度和过去的BIM经验等变量的潜在影响。他们也没有评估提供OER和这些控制变量之间的重要相互作用。因此，采用双向方差分析(ANOVA)检验[17]来确定OER与分类控制变量(如就业状况)对提高学生成绩的影响，以避免得出不准确的结论。采用双向方差分析来揭示开放教育资源和分类控制变量(如就业状况)对学生整体成绩或项目成绩的影响。ANOVA检验进行了12次(涵盖两个因变量和六个分类控制变量所需的次数)。
采用协方差分析(ANCOVA)检验[17]来评估OER与平均绩点(GPA)作为连续变量对提高学生成绩的影响。如果方差分析的结果显示开放教育资源对结果有统计学上显著的影响，则使用阻塞来去除分类控制变量的影响，从而可以隔离开放教育资源的影响。首先根据分类控制变量对样本进行分组，效果显著。然后用t检验重新评价各组OER的效果。
从没有提供OER的2020年秋季学期(n1=68)和有开放教育资源的2021年春季学期(n2=29)中选择了68名学生的样本。表3和表4给出了两个学期学生的总体成绩和项目成绩的描述性统计。
表3 Des整体成绩的文字统计
表4 Des项目成绩的文字统计
表3和表4表明，在提供OER的学期中，项目和总体成绩的平均值更高。使用参数和非参数统计检验来评估这些改进的统计显著性。参数t检验和非参数u检验的结果(表5)表明，平均项目成绩和总体成绩的改善具有统计学意义，因为这些检验的p值小于参数和非参数统计假设检验的显著性水平(即0.05);因此，通过拒绝零假设，两个检验的结果提供了强有力的证据，证明成绩的平均值是不同的。这些统计上显著的改善表明，2021年春季整体和项目成绩的变化不仅仅是偶然的。项目成绩的平均进步大于整体成绩的进步，这可以归因于开放教育资源的可用性，有助于完成学期项目。
表5项目和整体成绩的t检验和u检验结果
t检验和u检验结果表明，获得OER的学生的平均成绩高于没有获得OER的学生。然而，除非研究控制变量的潜在影响，否则这一证据不足以得出结论，认为这些改进是由于OER的可用性。表2所示的控制变量的潜在影响采用双向方差分析检验进行评估。表6中粗体的p值显示OER可用性对总体成绩的高度显著影响。分类控制变量的影响无统计学意义。相比之下，OER的可用性在所有测试中都是一个统计上显著的因素，表明OER的可用性在提高平均总体成绩方面的关键作用。由于OER可得性与学生专业之间存在显著的交互作用，我们采用阻断的方法来研究OER可得性与学生专业之间的孤立效应。
表6学生整体成绩的双向方差分析结果
表7中粗体的p值突出了OER可用性对总体成绩的统计显著影响。结果表明，OER可得性具有显著的影响。除了OER可用性，专业也是影响项目成绩的统计上显著的因素。采用阻断法研究OER可得性与学生专业的孤立效应。
表7学生专题成绩的双向方差分析结果
采用方差分析(ANCOVA)研究开放教育资源和GPA作为连续控制变量对学生成绩的影响。表8中的显著p值表明OER可获得性对成绩有显著的主影响，而GPA对成绩没有显著的主影响。这一结果有力地证明了OER的可用性对学生成绩的积极影响。OER的可得性与GPA对整体成绩有显著的交互作用。
表8学生专题与综合成绩的ANCOVA结果
采用参数t检验和非参数U检验来评估OER对三个专业(即建筑、建筑和工程)学生的项目和整体成绩的孤立影响。表9中基于t检验的统计显著p值以粗体突出显示。统计上显著的结果表明，OER的可用性提高了建筑和土木工程专业学生的整体成绩。由于缺乏足够的证据，无法评估OER可用性对建筑专业学生的整体成绩和建筑、土木和建筑专业学生的项目成绩的孤立影响。此外，非参数U检验结果(表10)表明，OER对土木工程专业学生的项目成绩和建筑专业学生的综合成绩的正向影响具有统计学意义;所有其他评估的影响在统计上都不显著。这种不充分的证据是由于将整个数据分成块后的观察数量很少(例如，只有7名建筑专业的学生在2021年春季选修了这门课程)。因此，建议在每个专业收集更多的数据，以评估OER可用性的影响。
表9 e评估OER在提高建筑、工程等的整体和项目等级方面的效果nstruction学生
表10 e评估OER在提高建筑、工程等的整体和项目等级方面的效果nstruction学生
为了评估结果的稳健性，该课程的OER版本于2023年春季再次提供;收集数据并与未提供OER的基准学期(2020年秋季)进行比较。表11总结了学生项目平均值与总体成绩之间的参数检验和非参数检验结果。总体和学期项目成绩在2023年春季有所改善，与之前的比较一致。学期专题成绩的改善在统计上是显著的。
表11项目成绩和整体成绩的t检验和u检验结果
根据UT阿灵顿图书馆评估的UT开放教育资源全球影响力，全球100多个地区的学生和教育工作者访问了OER书籍3500多次。图3显示了世界地图上的这些位置[19]。
图3
世界地图突出显示了2022年8月至12月期间OER访问的地点[19]
图4显示了2022年“建筑师和工程师的建筑信息建模”的总页面浏览量和UTA出版社的总下载量，其中包括试点时期以及基于UT阿灵顿图书馆收集的数据。
图4
OER的总浏览量和UTA出版社的下载量(https://uta.pressbooks.pub/buildinginformationmodeling/)
根据UTA阿灵顿图书馆评估的一项调查，学生大多使用手机和电脑访问OERs，他们认为与以前使用的传统教科书相比，OERs更容易获取，质量更好或大致相同[19]。UTA阿灵顿图书馆还收集了公布的OERs的其他特征的数据，下图(图5)显示了学生在易获取性、成本、易理解性、内容、一致性、与课堂内容的联系以及与现实生活的联系方面的看法[19]。
图5
学生对OER的看法(http://k1.fpubli.cc/file/upload/202309/08/trl5bygjmdg)。>结论
参数和非参数假设检验的结果表明，利用OER提高了学生的平均综合成绩和项目成绩。方差检验分析的结果表明，即使在考虑了文献中公认的控制变量的影响之后，OER可用性仍然是提高平均总体和项目等级的重要因素。因此，建议在每个专业(体系结构、工程和构造)中收集更多的数据，以评估OER可用性的影响。建筑信息建模课程是一门软件课程，所以能够一遍又一遍地观看教学视频是有益的，学生们发现这很有帮助。学生们还评论了文本和可视化的结合，因为有些人更喜欢记笔记而不是文本。根据德克萨斯大学阿灵顿图书馆公布的OER统计数据，这本书在2021年和2022年在美国多个州的访问量超过4500次[18]。尽管如此，预计采用开放教育资源平台，为这一学术人群量身定制的材料将对学习BIM的学生的学术成功产生重大影响。
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