顏斐,顏朋輝
(河南交通職業技術學院 河南 鄭州 450000)
2017 年10 月,住建部發布《建筑業十項新技術》,其中“基于BIM 的現場施工管理信息技術”作為了信息化新技術之一。從發布至今,建筑行業BIM 應用率逐步提高,BIM 從業人才的需求日漸增多,作為以培養技術應用型人才為目的高職院校,解決BIM 人才短缺問題責無旁貸。需增加解決人才短缺的方法,通過課程開發加強高職院校人才技能培養水平。
為應對建筑行業對BIM 人才的需求,國內外高校針對BIM 教學作出了很多嘗試,在具體的課程設置上,主要有4 種模式:單一課程模式、交互式教學模式、多課程聯合模式和畢業設計模式。這4 種模式各有優缺點:單一課程模式開設BIM課程的難度最小,但這種模式不教授系統的BIM知識,教學效果不理想;交互教學模式中教師與學生的互動,提高了教學效果,但增加了教學難度;多課程聯合模式和畢業設計兩種模式,是建立在系統的BIM 知識體系上,能夠培養學生應用BIM 知識的能力,但這2 種模式需要跨專業之間進行,對師資力量、教學內容等多方面的配合要求很高,教學改革的難度最大。
近幾年BIM 技術得到了全面發展,知識浩繁。高校BIM 課程教學不能眉毛胡子一把抓,需要去粗存精,但哪些可以教,哪些可以舍,各高校還沒有一個成熟的課改方案可以參考,故BIM教學改革還需要時間去辨識驗證。
建筑工程各專業課程不同,相同知識的要求也不盡相同,所以各專業培養學生的應用技能各不相同,這就要求建筑工程各專業要根據自己人才培養目標,編制BIM 課程的教學體系并據此完成專業課程改革,這是一個困難的過程。
市場上BIM 軟件種類種類繁多,各高校根據自己的實際情況選擇不同的使用軟件。學生在學校掌握BIM 技術后,在實際的工作中還要去學習掌握不同的BIM 軟件,這對BIM 的實際運用造成了一定的困難。
BIM 教學是一個長期的過程,貫穿學生大學生活的始終,學生每個學期學習的重點、課程學習的時間和專業理論學習相互影響,相互促進,而且一旦把握不好就有可能相互制約,故將BIM教學分散融合進教學中是一個長期探索的過程。
高職類學生每個課程教學分為理論教學+實踐教學。在現在壓縮課時量的大背景下,增加BIM實踐教學課時勢必減少理論課時,在此情況下如何保證教學效果需要探索實踐。
BIM 技術是需要跨專業的知識體系,一名教師是不可能全部掌握的,需要各專業教師的分工合作。如何培養教師的BIM 應用技能,如何引導教師分工配合,高效完成BIM 教學的課程改革是一個需要大智慧的命題。
高職BIM 教學其實就是BIM 軟件如何應用工程實際的全過程,其教學成果如何量化考核沒有先例可循。因此,根據考核方式,落實教學成果評估指標,提出課程改革相關要求也需要探索努力。3BIM 課程的實踐教學模式與措施
高職院校以培養技術應用型人才為目標,因此,必須重視學生專業技能的培養,以實際應用為主,理論教學為輔,著重提高學生的職業技能和專業素養。根據人才培養目標,完善人才培養方案,做到將BIM 融入人才培養體系內,首先從根本上重視BIM 技術的應用,其次做好教材的選擇,教學手段的改進,教學內容的改革和課程標準的更新,使之與人才培養目標相一致,再次做好教師的BIM 技術培訓工作,通過會議、專家講座、集中培訓、校外實習、項目應用等方法,培訓教師BIM 應用技能,掌握最新的BIM 發展方向為BIM 教學服務。
BIM 軟件是一系列軟件的統稱,它包括建筑設計、綠色建筑分析、結構設計、設備設計、三維算量與清單計價、安裝算量與清單計價、項目管理與招投標工具和建筑工程VR 仿真系統等八個方面[2]。因此BIM 課程與建筑工程各專業課程密切相關,如建筑設計專業(建筑工程制圖、房屋建筑學、工業與民用建筑設計)、結構設計專業(工程結構)、施工專業(建筑施工技術)、管理專業(工程造價、工程項目管理)、設備專業(機電工程、暖通工程),故BIM 課程教學必須與各專業課程教學相配合,貫穿高職建筑工程專業學生大學三年的全部學習生活,同時為配合BIM 教學,各專業課程必須做出相應的改變。
BIM 教學課程改革要結合現有教學計劃,合理規劃BIM 課程體系和授課順序,做好BIM 課程內容、開設時間合理有序,實現課程與課程之間完美銜接。結合現有的BIM 教學條件,合理設置BIM 知識的覆蓋范圍,BIM 技術應用較多的專業如建筑工程施工技術、工程造價,可以適當增加BIM 課程知識內容,提高相關課程的覆蓋比例;相反如設備工程、監理專業可以適當減少。
3.2.1 建立BIM 新課程
大一開設《建筑信息化與工程應用》 課程主要介紹BIM 軟件基本原理及工程應用知識,重點是建筑構件如梁、板、柱、墻、基礎等基本構件的繪制,以及設備專業(水、電、暖通、空調專業)學習建筑模型的搭建。
大二開設《BIM 軟件工程應用實例》 課程,重點是根據掌握的工程項目施工技術與管理知識,結合BIM 模型對工程項目施工與管理進行加深學習,如:
(1)基于施工BIM 模型結合施工操作規范與施工工藝,進行建筑、結構、機電設備等專業的綜合碰撞檢查,解決各專業碰撞問題;
(2)基于施工BIM 模型,結合施工工序、工藝等要求,進行施工過程的可視化模擬,并對施工方案進行分析和優化。
3.2.2 BIM 植入核心課程
工程制圖:將BIM 建模技術引入土木工程制圖課程教學中,利用BIM 三維模型,將其與二維平面圖完全對應,給學生以立體直觀的印象和感受,對培養學生空間思維有著良好的促進作用,也使學生對識圖建模的知識點的理解更加容易,學習效率更高,從而達到輔助教學的效果。
房屋建筑學:BIM 技術將房屋以一個三維立體的模型呈現出來,可以讓學生更直觀清楚地觀察到一些細節上的問題進而了解房屋的實際情況,有助于學生對課堂知識的理解和記憶。
在房屋建筑學課程設計中,以一個月的時間,利用大一學生學習的《建筑信息化與工程應用》課程知識,以學生熟悉的已建成房屋的設計圖紙為基礎,創建這個建筑的BIM 模型。既能達到加深房屋建筑學教學效果,又能為后續的《工程造價》、《工程項目管理》、《建筑施工技術》課程提供課程設計模型。
3.2.3 BIM 深入專業課程
工程造價:高職類院校工程造價專業培養學生的應用技能主要是施工圖預算和工程量清單計價兩個方面,同時畢業生還應該具備招投標階段及施工過程中工程造價控制的專業知識。利用BIM 軟件的三維算量與清單計價功能,在現有工程造價課程中引入BIM 內容,實現工程造價與BIM 緊密結合,幫助學生將所學的造價知識應用起來,起到模擬實踐的效果。
工程項目管理和建筑施工技術:結合BIM 模型,利用BIM 技術實現已建成建筑的4D 施工模擬,直觀顯示任意時段的施工過程及施工細節,協助學生認知一個項目的完整建設過程,理解不同專業的施工順序、現場施工活動的組織、施工方法的選擇,進而為工程項目設計優化施工技術方案、造價管理、成本控制和進度控制等課程內容提供直觀的演示,提高課程教學質量,達到良好的教學效果。
課程設計與畢業設計相結合:畢業設計主要是培養學生用所學知識解決實際問題的能力。BIM 課程畢業設計是對BIM 技術的綜合運用,學生以課程設計的BIM 模型為起點,完成各專業之間的碰撞檢查、工程量計算、工程款支付、工程變更簽證等。進而編制施工進度計劃、施工方案、施工組織設計、資源需求報告、資金使用計劃以及根據工程變更完成模型修改與維護等。有條件的學生可以將畢業設計和畢業實習相聯系,運用所學知識服務于工程實例,既可以解決工程實際問題,又可以完成畢業設計。
成立BIM 實訓室,成立專業工作組,分別由建筑工程施工技術、工程造價、設備工程、裝飾工程等專業學生參與,完成BIM 模型的建筑設計、結構設計、施工模型、三維算量與計價、施工模擬等專業任務,通過實訓課程實現課程與專業實踐相融合,解決實踐能力缺乏的問題。
我校于廣聯達合作,引入廣聯達5D 軟件并建立合作BIM 實訓室,針對BIM 人才實行訂單培養,同時鼓勵教師進入企業和工地現場實習實踐。
提高學生自主學習能力通過工程實踐、參觀學習、BIM 應用技能大賽,積極引導學生自主學習,激發學生學習興趣,鼓勵學生大膽地利用所學知識和應用技能參與工程實踐,同時通過學術會議、專題報告、研究項目等形式,使學生掌握BIM 應用的前沿技術,為就業打下良好的基礎。
BIM 技術在建筑工程領域的廣泛應用已經是大勢所趨,高職類院校要順應形勢、深入探索和完善人才培養方案,大膽創新完成BIM 教學課程改革,提高建筑工程專業人才的BIM 應用技能。