BIM視野：高職土建專業課改困境的突圍之道

摘要：BIM是建筑業信息化的大勢所趨，必將導致工程項目管理流程的再造。如何應用BIM技術提升人才培養質量是高職土建專業面臨的新課題，BIM的5D模型（3維尺度+施工進度+工程造價）是高職土建專業提高人才培養質量，實施課程項目化教學的最佳載體。

關鍵詞：BIM；高職教育；項目化課程；土建專業；多維信息模型

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）33-0216-02

2013年8月，城鄉建設部下發了《關于推進BIM技術在建筑領域應用的指導意見》，風生水起，滬港等發達城市的多個重點工程已經應用BIM技術。清華、同濟等國內土建專業辦學力量一流的少數高校已經開設BIM專業。對國內開設土建專業的高職而言，BIM還是一個相對陌生的事物。高職提升人才培養質量的主要途徑之一是項目化教學，對BIM基本內涵辨析之后，不難發現BIM的5D模型就是土建專業項目化教學的最佳載體。

一、BIM的基本內涵辨析

BIM（Building Information Modeling）是CAD基礎上發展起來的多維建筑信息模型技術。當前BIM有5D、6D、7D等類型，其中5D為基礎，何謂5D？首先幾何尺度一定是3D，看起來和分析研究就跟實際建筑物一樣直觀；其次Modeling≠molde，隨著方案設計、施工、運營的過程，模型動態實時地成長，把時間進度與3D集成起來就是4D，此時建筑物可以按照建造順序顯示；最后再與造價信息集成就是5D，此時建筑物每個時間段所需要的資金會根據施工階段自動統計。需要指出，即便是3D，BIM與CAD也有本質區別。BIM如同EXCEL，CAD如同WORD，同樣報表放在WORD和EXCEL里面看起來一樣，但數據變起來卻是天壤之別，WORD表格關聯數字的改變需人工逐個操作，EXCEl中所有關聯數據則會自動調整。CAD是建筑設計的第一次革命，BIM則是建筑設計的第二次革命，BIM3D模型可自動生成2D平立剖，在BIM模型中的任何修改，平立剖都會自動發生相應的改變。CAD的順序是“設計師大腦中三維、圖紙上二維、施工人員大腦中三維、三維物體”，而BIM則可簡化為“設計師大腦中三維、模型中三維、三維物體”。BIM時代可對照直觀3D模型施工，晦澀難懂的2D圖形只是在特殊情況下才會由3D模型自動輸出的一種信息。BIM不僅是建筑設計的革命，BIM必將導致包括“方案設計、招投標、施工監理、竣工驗收、運行維護”在內的整個項目全壽命周期管理流程的革命。以民用項目為例，設計至少有建筑、結構、給排水、暖通、電氣等，此前這些專業分工很清晰，合作很模糊，單獨看每個專業圖紙是對的，但是合在一起肯定出問題，協調會反復開，設計變更相當頻繁，施工反復中斷，工期推延，索賠更是家常便飯。至于竣工圖，在設計原圖上修改，能否沒有遺漏地準確記錄每一個變更只有天知道。BIM時代上述問題迎刃而解，業主聘請BIM咨詢師（新職業角色），專門幫助業主創建、管理、更新一個各專業都可以使用的BIM模型，結構專業計算后，如需調整，反饋給咨詢師，便于模型及時更新，其余專業統統如此，此所謂碰撞檢查，能夠確保業主準備好一份解決各種錯漏碰缺的圖紙給投標方。施工過程中的任何一個變更，既能實時更新模型，又能實時計算相應的成本變化，使得工程結算更加透明精確。綜上所述，BIM本質是一個建筑造兩遍（先試后建），先虛擬建造一個模型，能夠早期發現和解決實際建造過程中可能發生的問題，而后指導實際施工，隨著實際施工，模型同步可以相應更新維護，業主最終得到兩個建筑，一個真實，一個虛擬，后者就好比前者的DNA[1]。從手工繪圖轉到CAD，設計師是最大收益者，從CAD轉到BIM，業主是最大受益者。相對各專業之間的錯漏碰缺所造成的損失來說，聘請BIM咨詢師所增加的費用只是九牛一毛。建筑市場的所有主體，包括行政管理部門，無疑都需要BIM提升產品質量和工作效率，但是有誰比第一主體“業主”的需求，更能促進BIM的發展呢？之所以說BIM是大勢所趨，核心理由就在于此。

二、高職土建專業的課改困境

清華、同濟等本科院校關注BIM，側重點是基礎理論和軟件開發等，高職關注BIM的落腳點在哪里？筆者認為，當前高職土建專業面臨一個新課題，這就是“如何應用BIM提升人才培養質量”的問題，在探討新問題之前，有必要把BIM暫時放在一邊，重點厘清，高職土建專業所面臨的項目化課程改革的老問題。為什么要項目化課程改革？這個問題的邏輯起點是學生思維特點（系統輸入），終點則是人才培養目標（系統輸出）。研究表明，高職學生的形象思維高于抽象思維。擅長形象思維的人適合從具體的工作實踐展開學習。項目化課程是“教、學、練”一體化，學中做、做中學[2]。項目化課程既符合高職學生的思維特點，又符合高職人才培養目標的要求，項目化課程是高職提高人才培養質量的主要途徑，這一點已經成為業界共識。當前高職項目化課程改革的主要障礙，不是最初的教學理念落后等主觀問題，而是項目難以選擇的客觀問題。土建專業課程項目難以選擇的問題尤其突出。機電專業、化工專業可以選擇適合實驗室動手操作的產品，會計等文科專業選擇項目的難度系數就更低些。唯獨土建產品體量大，投資高，再財大氣粗，恐怕也不能準備一棟建筑，讓學生建了拆，拆了建。工學結合，把學生帶到工地，半個學期下來，依然處在基坑開挖和基礎施工狀態，學生沒有時間跟蹤某個在建工程。還有一個最現實的安全問題，學生實訓之前買保險和簽訂安全責任合同是常見問題。一方面，管理層鼓勵項目化教學，教師內心也認同項目化教學有利于教學質量的提高，另一方面，客觀條件難以進行項目選擇，怎么辦？制圖老師讓學生抄繪施工圖，施工老師讓學生根據施工圖編制施工方案，造價老師讓學生根據施工圖編制預算書，都是紙上談兵，教學效果只能停留在教學文件檢查層面上，文件做得好，評價結論就給得高。諸多教師有著同樣的困惑：土建專業項目化課改的困境突圍之道在哪里？

三、BIM視野下的項目化課改困境的突圍之道

最近有幸參加某BIM技術推廣會，專家介紹5D模型應用情形時，筆者想到一句古詩：眾里尋她千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。BIM的5D模型不正是土建專業一線教師這些年來苦苦尋找的那個“她”嗎？BIM首先是3D，這個3D能自動生成2D的平立剖，制圖課程的項目化教學載體有了，在可視化環境下，老師帶領學生在3D和2D之間自由切換，還有什么圖紙不能讀懂；4D包含施工進度，建筑物可以按照建造順序顯示，施工課程的項目化教學載體有了，虛擬建造不存在施工周期問題，更不存在安全問題；5D包含造價信息，計價課程的項目化載體有了，5D能夠對應施工階段自動生成人工、材料、資金等明細表，學生理解工程成本組成還有什么困難！以上僅是單門課程的效果，事實上，一個專業的所有課程的項目化載體，如果采用同一個BIM模型，綜合效果便凸顯出來，課程邊界關系混亂的情況將不復存在。高職課程體系是基于專業工作過程的，BIM將導致工程項目的工作流程再造，可以預言，BIM也必將導致高職土建專業課程體系的優化和重構。課程項目的選擇基本原則是“源于實踐，高于實踐”，BIM模型好比真實建筑的DNA，更加方便“隨人、隨時、隨地”地使用信息，BIM的5D模型無疑是土建專業項目化教學的最佳載體。BIM技術應用的前景非常光明，但是BIM離真正走進高職土建專業的課堂，還有很長一段曲折的路要走。不同于CAD的單獨軟件，BIM是軟件群。發動教師學習BIM、組建BIM技術團隊、調研如何引進BIM核心軟件等，是最基礎的技術工作。還有一個細節問題，5D模型哪里來？讓老師閉門造車難以滿足“源于實踐、高于實踐”的要求。事實上，在購買相關軟件的同時，順帶收集一些已完工程的5D模型是最方便的途徑，當然教師在使用這些來自真實工程的BIM模型，隱藏其中相關商業秘密是基本前提。教師擁有真實工程的BIM模型，實施真正意義上的項目化教學就是水到渠成的事情。

預測3～5年之后，工程領域不知道BIM，就如現在不知道CAD一樣OUT。為了學生職業生涯可持續發展，高職土建專業應該盡早開設《BIM概論》、《REVIT》之類課程（REVIT建模經典軟件，很有可能替代AutoCAD，讓學生畢業之前就掌握BIM模型“創建、維護、使用”一些基本技能等。這方面如果先行一步，高職土建專業無疑擁有一份實實在在的辦學特色，BIM對高職土建專業來說，既是挑戰，也是機遇！

參考文獻：

[1]何關培.那個叫BIM的東西究竟是什么[M].建筑工業出版社，2011.

[2]戴士弘.職業教育課程教學改革[M].北京：清華大學出版社，2007.

基金項目：常州工程職業技術學院2014年院級教育課題《高職土建專業的BIM課程開發研究》部分成果。

作者簡介：徐桂明，江蘇泰州人，常州工程職業技術學院，副教授，一級建造師。