基于建筑信息模型（BIM）的建筑設備專業(yè)群課程體系的探索與研究

王 松

（河南建筑職業(yè)技術學院，河南鄭州 450064）

引言

住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，指出建筑業(yè)信息化是建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提質(zhì)增效、節(jié)能減排的必然要求，提出勘察設計類企業(yè)、施工類企業(yè)、工程總承包類企業(yè)要推進信息技術與企業(yè)管理深度融合，加快建筑信息化模型（BIM）的普及應用，促進技術升級，建設智慧企業(yè)。

2017年7月河南省住建廳發(fā)布了《推進建筑信息模型技術（BIM）應用工作的指導意見的通知》，指出加強人才培養(yǎng)，支持企業(yè)和大專院校建立市場化的BIM技術培訓教育體系，提高專業(yè)人才數(shù)量和技術應用能力。開展職業(yè)培訓、繼續(xù)教育等多層次的BIM技術應用教育培訓。

建筑信息化模型技術的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和一體化性等顯著特點，可在工程項目的前期決策、勘察設計、施工、運營全生命周期內(nèi)進行直觀有效的管理和優(yōu)化，實現(xiàn)建筑工程的可視化決策、虛擬化設計、協(xié)同化建設、透明化監(jiān)管、精細化管理、科學化運營，為建筑業(yè)的提質(zhì)增效、節(jié)能環(huán)保創(chuàng)造條件。

在建筑業(yè)信息化飛速發(fā)展的今天，鑒于建筑行業(yè)對建筑信息化模型技術人才的迫切需求，將建筑信息化模型技術作為重要部分納入到高職建筑設備類專業(yè)教育中迫在眉睫。高職院校必須及時的調(diào)整人才培養(yǎng)方案，完善相應的課程體系，改革相關的專業(yè)課程形式，為社會培養(yǎng)輸出合格人才。

1 國內(nèi)高校建筑信息化模型教育現(xiàn)狀分析

1.1 相關組織建設

國內(nèi)高校對實施建筑信息化模型技術的教育和培訓響應強烈，很多高校建立了BIM相關的組織和社團，致力于BIM技術的學習和研究。在學校層面，目前各地很多研究型和技術應用型高校成立了BIM研究中心或者實驗中心，許多高職院校也成立了BIM實訓中心，主要用于BIM的實踐教學或職業(yè)培訓，提高高職人才的BIM職業(yè)應用能力。

在學生層面，目前各高校土建設備類專業(yè)學生對BIM的學習熱情高漲，促成了一部分高校學生BIM興趣社團的出現(xiàn)。如成立較早的重慶大學BIM技術俱樂部和同濟大學BIM學生俱樂部，隨后雨后春筍般很多高校成立了BIM興趣社團。高職院校方面，黑龍江建筑職業(yè)技術學院成立了北極熊BIM社團，我院也于去年成立了BIM社團，通過教師義務輔導，學生交流，成果斐然，獲得了很多獎項。

1.2 BIM課程開設方面

國內(nèi)部分高校已經(jīng)開設了與BIM相關的課程，土建設備類專業(yè)的BIM教學主要有三種模式：

（1）新開設一門BIM課程，比如BIM概論，設備工程BIM技術等，在既有的成熟

教學體系中增加一門課程會比較困難，伴隨著課程的整合和課程體系的調(diào)整。

（2）既有的課程體系中融入BIM的內(nèi)容，這種比較便于進行改革，修訂各專業(yè)基于BIM技術為核心能力培養(yǎng)的目標，進行單個課程的改革和綜合課程的改革。

（3）進行一些專門的BIM培訓，比如開設選修課；組建BIM興趣小組進行老帶新 ；提供一些競賽平臺，進行強化訓練；考取相關的BIM證書等。

針對BIM課程開設的對象和地域性不同，各個高校引入BIM技術的平臺（軟件）也不相同，教學目標也不盡相同。

各個高校廣泛開展各式各樣的BIM教育培訓活動，開設BIM課程和建設相關BIM組織作為高校BIM教育的重要環(huán)節(jié)，就現(xiàn)狀而言尚缺乏系統(tǒng)性和規(guī)范性，與建筑行業(yè)的真正需求還存在較大差距，值得進一步探索和研究。BIM知識體系的構建缺乏系統(tǒng)性，學生無法真正地掌握BIM技術，且BIM教學水平處于初步嘗試階段，對于應該把哪些BIM知識和內(nèi)容融入到教學中，又如何把復雜的BIM知識體系進行分解，融合到各建筑類專業(yè)培養(yǎng)方案中，形成知識體系等問題值得我們深入研究和探討。

2 高職建筑設備專業(yè)群BIM課程體系的搭建

2.1 高職建筑設備專業(yè)群

高職建筑設備專業(yè)群涵蓋了建筑設備工程技術專業(yè)、建筑電氣工程技術專業(yè)、給排水工程技術專業(yè)、供暖通風與空調(diào)工程專業(yè)、樓宇智能化技術專業(yè)、消防工程技術專業(yè)、物業(yè)設施管理專業(yè)等。建筑設備專業(yè)群是以建筑設備工程技術重點建設專業(yè)為核心，由7個專業(yè)或?qū)ｉT化方向組成，專業(yè)基礎相通、技術領域相近、工作崗位相關、教學資源共享的一個集合。

建筑設備專業(yè)眾多，機電管線復雜，知識點多，學生在有限的時間內(nèi)，傳統(tǒng)的學習理解比較困難。建筑設備涵蓋了建筑給水、排水、消防、雨水、污水、廢水等，建筑電氣與照明，樓宇智能、通風系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等，在專業(yè)課理論學習以及施工知識學習的時候，空間想象能力不足，對機電設備施工節(jié)點、優(yōu)化布置，細化設計的學習比較困難，借助于有限的圖片很難表達清楚，參觀認識實習限于條件所限和安全考慮，實際可行性不大。鑒于此，培養(yǎng)符合現(xiàn)代化企業(yè)需求的人才，必然需要加大課程改革，而基于BIM的核心能力培養(yǎng)的教學體系的搭建，將有助于學生快速的掌握專業(yè)難點，融會貫通。

2.2 專業(yè)群BIM課程體系

系統(tǒng)性地建立關于BIM知識與技能的課程體系，將其融入到建筑設備專業(yè)群的人才培養(yǎng)方案里，使學生具備在相關崗位BIM的能力，BIM課程分為三大類。

基于建筑設備專業(yè)群的BIM課程設置，一是獨立開設BIM課程，以BIM概論和設備工程BIM技術為主；二是在既有課程中融入BIM知識與技能模塊。比如將BIM知識模塊嵌入課堂教學、項目教學、實訓、課程設計等教學環(huán)節(jié)中。高職建筑設備專業(yè)群BIM技術應用遵循以實踐為主，理論為輔的原則，以掌握BIM的建模技能和BIM的專業(yè)應用技能為主，構建以BIM技術為核心能力的建筑設備專業(yè)群的課程體系。

基于高職教育培養(yǎng)高技能人才的要求，結(jié)合本校實際，我院建筑設備專業(yè)群的專業(yè)課程均采用項目驅(qū)動教學法，以案例做引導，把機電各專業(yè)細分為一個個項目進行實施，“以學生為主體，教師為主導”，強調(diào)學生人人主動參與項目過程的設計、開發(fā)和動手操作，讓學生能夠在獨立完成項目的過程中發(fā)現(xiàn)知識，并且解決問題，從而提高動手實踐操作技能。

2.3 BIM課程應用方式

在各門課中植入BIM知識，將BIM技術知識與技能貫穿于整個專業(yè)課程的教學中，一方面有利于學生更好的學習專業(yè)知識，另外又掌握了BIM技術，提升了專業(yè)競爭力。

（1）建筑識圖與構造

建筑識圖與構造課程是建筑設備專業(yè)群的一門公共課，通過本課程的學習要求學生掌握投影的基本原理及繪圖的技能；掌握房屋構造的基本理論，了解房屋各部分的組成、科學稱謂及功能要求；掌握建筑制圖的基本知識、民用及工業(yè)建筑的構造原理及常用構造方法；熟練地識讀施工圖紙，準確地掌握實際設計意圖，熟練地運用工程語言進行有關工程方面等交流。

由于建筑構件復雜，學生實際接觸較少，空間想象能力不足，從二維圖紙和單個圖片很難掌握這些知識點，借助于BIM建筑模型和結(jié)構模型，能夠讓學生直觀的學習建筑構件的形式、尺寸等，從而加深對房屋構造的理解。

（2）建筑CAD課程

通過本課程的學習，綜合運用專業(yè)知識和CAD技能，獨立完成一般建筑給排水工程、建筑采暖工程、建筑供電工程、建筑電氣照明工程施工圖的繪制。

逐步壓縮CAD課程時數(shù)，加入BIM相應軟件的基本理論學習和基本操作訓練，加深對建筑的三視圖，剖面圖的理解，為以后深入學習打下基礎。

（3）建筑設備類專業(yè)理論課程

建筑設備專業(yè)群開設的專業(yè)理論課主要有建筑給排水工程、建筑電氣工程、建筑消防工程、通風與空調(diào)工程、樓宇智能技術、建筑采暖工程等，各個專業(yè)深度不一，通過這些課程的學習，使學生掌握建筑設備工程技術人員必備的基礎理論知識，掌握系統(tǒng)形式組成和原理，具備一般的施工圖識讀能力。

在專業(yè)知識的講解過程中，借助于BIM模型，對復雜的節(jié)點、系統(tǒng)等的可視化教學，有助于學生提高專業(yè)興趣，從而提高專業(yè)知識的理解和掌握。

（4）建筑設備施工技術課程

建筑設備類施工技術課程的主要任務是使學生了解水暖電施工技術的基本知識，熟悉并掌握建筑給排水、消防、暖通空調(diào)、供配電系統(tǒng)等的施工工藝、安裝方法及質(zhì)量標準，通過學習和實踐，具有安排、組織和指導一般建筑水暖工程施工及驗收的能力。

由于機電管線系統(tǒng)多，種類多，布局復雜，學生理解掌握較困難，利用BIM技術的可視化，進行管線優(yōu)化布置，管線間的碰撞檢查，管線與建筑結(jié)構的碰撞檢查。有效減少對建筑凈高的影響，合理布局有助于檢修空間，通過這些訓練增強了學生的綜合實踐能力。

（5）安裝工程計量與計價課程

安裝工程計量與計價課程是高職高專建筑設備專業(yè)群的主干課程，主要培養(yǎng)學生學習建筑安裝工程各專業(yè)工程量計算、定額應用及施工預算書的編制，掌握安裝工程施工預算書編制的基本方法。

基于BIM技術的成本控制建立建筑信息模型，加上時間和成本，構建建筑信息模型5D，利用BIM模型進行工程量計算和對量。在施工過程中，及時將材料消耗、機械結(jié)算及勞務分包的實際支出進行統(tǒng)計核算，將實際成本、預算成本和合同收入進行對比分析，從而采取有針對性的措施，實現(xiàn)成本動態(tài)分析的有效控制。

（6）項目施工組織與管理課程

通過本課程的學習，使學生掌握正確選擇施工方案，編制施工進度計劃的方法，能編制中、小型建筑工程的各種資源計劃，能繪制施工平面圖與時標網(wǎng)絡進度計劃表。使學生具備根據(jù)具體工程特點編制施工組織設計的能力。

基于BIM4D的建筑信息模型，協(xié)助安排施工進度計劃，檢驗場地布局合理性并優(yōu)化布置，將施工進度、工程成本與模型有機結(jié)合，利用BIM技術對項目合同、進度、變更、結(jié)算、安全文明等進行管理。

（7）BIM技術概論或設備工程BIM技術課程

建筑設備工程技術專業(yè)開設的是設備工程BIM技術課程，專業(yè)群里其它的專業(yè)開設的是BIM技術概論，通過這門課程的學習，了解BIM的基本理論知識，重點掌握Revit軟件的基本操作，能夠準確識讀cad專業(yè)圖紙進行翻模操作，獨立繪制一般建筑模型、給排水模型、供配電模型、暖通空調(diào)模型。并進行管線綜合和碰撞檢查，根據(jù)結(jié)果進行凈高分析，管線優(yōu)化布置。在學習的過程中，不斷深入回顧專業(yè)知識，學習專業(yè)規(guī)范，達到舉一反三，深度融合的作用。

2.4 其他引入BIM技術形式

（1）BIM技能競賽

BIM技能競賽是考察學生技能水平和解決實際問題能力的比賽，通過參加系級競賽、院級競賽、省部級競賽、國家級競賽，以及一些軟件公司組織的BIM競賽等，將BIM技能競賽與建筑設備專業(yè)群相互融合，推動培養(yǎng)模式的改革，實現(xiàn)專業(yè)教學的職業(yè)定位。

（2）構建三位一體培養(yǎng)模式

學院成立BIM工程技術中心，校企合作，開展專業(yè)教學和項目合作，技能競賽和職業(yè)證書考點。設備系教師組成BIM技術指導團隊，學生組建各個興趣小組，教師輔導學生，學生之間采取老帶新機制，BIM技術的培養(yǎng)由精英化培養(yǎng)逐步過渡到大眾化普及化培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，學生的整體職業(yè)競爭力得到了很大的提升。

3 結(jié)語

綜上所述，基于建筑信息模型技術的核心能力培養(yǎng)，調(diào)整建筑設備專業(yè)群的課程體系，改革專業(yè)課的教學任務，深化專業(yè)課的教學目標。達到專業(yè)與BIM技術深度融合，相輔相成，相互促進，培養(yǎng)高技能人才。經(jīng)過學院的大力支持，教師的積極努力，學生學習興趣盎然，構建了學院BIM工程技術中心——設備系BIM技術團隊——學生興趣小組三位一體的學習互助模式，有效的提升了學生的專業(yè)技術能力，為建筑信息化產(chǎn)業(yè)化培養(yǎng)更合格的人才，推動我們國家建筑業(yè)的健康快速發(fā)展。