摘 要: 課堂教學(xué)與施工現(xiàn)場實踐教學(xué)相結(jié)合的傳統(tǒng)教學(xué)模式由于受到各種因素的限制,學(xué)生往往難以對建筑施工過程和建筑構(gòu)造形成整體認識,學(xué)生仍然處于被動接受的地位。這與高職教育理念不符。隨著高等職業(yè)教育教學(xué)改革的不斷深入,出現(xiàn)了“項目教學(xué)”、“教、學(xué)、做”一體化等新型的教學(xué)模式,有助于提高BIM課程教學(xué)效果,在土建類課程的教學(xué)中具有重要的意義。
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù) 高職教育 土建專業(yè) 教學(xué)改革
中圖分類號:G64 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-9082(2016)10-0112-02
“建筑信息化模型”(Building Information Modeling,BIM)是一個建筑工程項目的管理和技術(shù)系統(tǒng),又是一種數(shù)據(jù)化工具,被國際工程界公認為建筑業(yè)生產(chǎn)力革命性技術(shù)。它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等五大特點。它通過參數(shù)模型整合各種項目的相關(guān)信息并仿真模擬建筑物所具有的真實信息,在項目全壽命周期過程中進行信息的共享和傳遞,為項目各個參與者提供協(xié)同工作的基礎(chǔ),為項目投資建設(shè)中各項目標(biāo)的實現(xiàn)發(fā)揮了重要作用。
BIM在發(fā)達國家和地區(qū)的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟,應(yīng)用領(lǐng)域貫穿整個設(shè)計階段、施工階段以及建成后的維護和管理階段。美國、日本、新加坡和歐盟等國家和地區(qū)在政府公建項目上要求必須使用BIM技術(shù)。世界各國都在推廣BIM技術(shù),因為BIM技術(shù)能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益、社會效益及環(huán)境效益。然而,BIM技術(shù)人才的缺乏已經(jīng)較大程度地阻礙了BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用,目前市場上BIM人才的缺口還是挺大的,這就需要學(xué)校輸送更多的BIM人才。
學(xué)生是BIM技術(shù)的后備軍、未來的生力軍,是BIM技術(shù)推廣應(yīng)用和發(fā)展的希望所在。只有在大學(xué)教育中設(shè)置BIM課程并創(chuàng)新BIM教學(xué)內(nèi)容和方式才能實現(xiàn)大規(guī)模的BIM教育和培訓(xùn),從而實現(xiàn)BIM人才的量級突破,促進BIM技術(shù)的進一步推廣和應(yīng)用。
一、傳統(tǒng)土建專業(yè)教學(xué)模式的弊端
當(dāng)前高職院校土建專業(yè)的教學(xué)主要還是沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,傳統(tǒng)的CAD二維設(shè)計方法,難以很好地表現(xiàn)出三維真實效果,當(dāng)需要深入到細部時,學(xué)生難以對建筑內(nèi)部構(gòu)造形成理性的認識。
為了加強學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng),目前國內(nèi)大多數(shù)高職院校在土建類課程中采用課堂教學(xué)與施工現(xiàn)場實踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式。但由于受到各種因素的限制,學(xué)生往往只能對建筑施工過程形成分裂的、片段性的感性認識,涉及到結(jié)構(gòu)構(gòu)造等抽象復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容時,難以形成整體認識,學(xué)生仍然處于被動接受的地位。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,部分土建類專業(yè)教師進行了積極的嘗試,借助圖片、動畫、音頻、視頻、PPT、投影儀等軟硬件進行輔助教學(xué)。這在一定程度上起到了助學(xué)和助教的作用,也提升了教學(xué)的直觀性,但仍然沒有突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制,傳統(tǒng)的土建類課程教學(xué)模式正面臨巨大的挑戰(zhàn)。
二、土建專業(yè)BIM課程教學(xué)改革策略
與國外高職院校積極將BIM技術(shù)引入土建類課程體系并進行一系列的教學(xué)改革研究相比,目前我國絕大多數(shù)高職院校并沒有將BIM技術(shù)理念納入課程體系,BIM軟件的使用也比較少。目前國內(nèi)高職院校在深入介紹BIM技術(shù)理念和相關(guān)技術(shù)方面還需加大努力。具體可以從以下幾個方面進行改革。
1.BIM課程的設(shè)置
在高職土建類專業(yè)教學(xué)改革中,注重研究和借鑒國內(nèi)外先進的課程教學(xué)模式,積極探索具有土建類專業(yè)特色的BIM人才培養(yǎng)方案,對原有課程進行綜合化,并將BIM技術(shù)融入相應(yīng)的專業(yè)課程,重新構(gòu)建土建類課程體系。
根據(jù)BIM在不同階段所涉及的專業(yè)內(nèi)容不同來設(shè)置純BIM課程和融入型BIM課程。純BIM課程主要學(xué)習(xí)BIM軟件的操作,融入型BIM課程是以專業(yè)內(nèi)容為主,采用BIM軟件進行輔助教學(xué)或?qū)嵱?xùn),以利于學(xué)生理解和掌握。在BIM建模階段,可將BIM技術(shù)融入進《建筑工程制圖》、《建筑構(gòu)造》、《房屋建筑學(xué)》等課程當(dāng)中,在運營管理階段,可利用BIM軟件對《建筑施工組織設(shè)計》《建筑施工技術(shù)》《工程項目管理》等課程進行輔助教學(xué)。
在組織教學(xué)內(nèi)容時,結(jié)合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點以及企業(yè)需求,借助BIM技術(shù),構(gòu)建更加接近實際的教學(xué)情境。在課堂教學(xué)中,將各種先進的教學(xué)方法有機融合,提高課堂教學(xué)效果。
2.BIM實訓(xùn)室建設(shè)
基于BIM的項目化和信息化教學(xué)具有較強的擴展性和較大的開放性,能夠提供靈活多樣的工作場景。與企業(yè)密切合作,打造更多更真實的工作場景有助于學(xué)生技能的掌握,也是對實訓(xùn)條件的極大改善。通過校企合作的方式進行BIM實訓(xùn)室的建設(shè),能讓學(xué)生接觸到更加前沿的知識,更好地指導(dǎo)他們的學(xué)習(xí)。
BIM實訓(xùn)室應(yīng)以建筑學(xué)、土木工程、工程管理、信息技術(shù)等相關(guān)學(xué)科為依托,促進相關(guān)專業(yè)的融合,突出高職院校理工類學(xué)科的特色。利用實訓(xùn)室相關(guān)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),進行BIM技術(shù)的理論研究和應(yīng)用。BIM實訓(xùn)室的建設(shè)不僅能提高BIM課程的教學(xué)效果,還能提高高職院校的建筑信息化水平。
3.BIM師資培訓(xùn)
教師是實行教學(xué)改革的主體,要有一批懂BIM且有志于教學(xué)改革的教師才能在教學(xué)中起到積極作用。以筆者所在的廣州華商職業(yè)學(xué)院為例,為了新增建筑工程技術(shù)專業(yè)的需要,系里先派出兩位老師參加廣州秉木建筑科技有限公司的BIM師資班培訓(xùn),然后是與深圳斯維爾科技有限公司合作,為大二學(xué)生進行初級的BIM建模培訓(xùn),幾位老師也參加了此次培訓(xùn)。后續(xù)階段還會繼續(xù)加強與深圳斯維爾科技有限公司的合作,共建BIM實訓(xùn)室。BIM師資培訓(xùn)為后續(xù)BIM課程的開設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。
三、基于BIM的項目化和信息化教學(xué)模式
基于BIM的項目化和信息化教學(xué)模式由“情景導(dǎo)入”、“項目準(zhǔn)備”、“制定計劃”、“項目實施”、“信息共享與協(xié)同工作”、“項目展示與評價”六個環(huán)節(jié)組成。下面介紹該教學(xué)模式的具體實施方案:
1.在“情景導(dǎo)入”環(huán)節(jié),教師可采用圖片、視頻、動畫等傳統(tǒng)手段進行多方位的情景導(dǎo)入。還可利用谷歌地球里的衛(wèi)星圖片給學(xué)生帶來更直觀的感受。
2.在“項目準(zhǔn)備”環(huán)節(jié),任課教師的活動包括三個內(nèi)容:
2.1通過師生互動,明確項目任務(wù)及目標(biāo)、展示項目結(jié)果,讓學(xué)生對項目有一個直觀的認識,然后再布置具體的學(xué)習(xí)任務(wù);
2.2讓學(xué)生明確自己應(yīng)當(dāng)完成的具體任務(wù)和完成任務(wù)后可以得到哪些知識以及達到什么樣的水平;
2.3在充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有知識和能力水平的基礎(chǔ)上,按照適合協(xié)作學(xué)習(xí)的分組辦法對學(xué)生進行分組,安排具體的完成時間和成果的評價方式等。
3.在“制定計劃”環(huán)節(jié),學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)等方式,對該項目的任務(wù)目標(biāo)進行分析,確定任務(wù)所涉及的各種要素,充分應(yīng)用已掌握的前序知識,在充分利用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上進行決策,確定任務(wù)的實施步驟,為任務(wù)的實施做好充分的準(zhǔn)備。
4.在“項目實施”環(huán)節(jié),學(xué)生利用相關(guān)的BIM軟件按照已制定好的計劃逐步完成項目任務(wù)。教師可現(xiàn)場對學(xué)生進行指導(dǎo),實現(xiàn)教師和學(xué)生以及學(xué)生之間的交流。學(xué)生通過應(yīng)用已學(xué)習(xí)的知識完成工作任務(wù),進行知識的建構(gòu),形成職業(yè)崗位能力。
5.在“信息共享與協(xié)同工作”環(huán)節(jié),學(xué)生可將自己已完成的項目信息共享和傳遞給其他組員,各小組成員按照各自的分工共同完成一個完整的項目。
6.在“項目展示與評價”環(huán)節(jié),學(xué)生展示自己的項目成果,然后接受他人的評價和教師的反饋。同時,學(xué)生在匯報和聽取同學(xué)匯報的過程中,通過對比自己與其他同學(xué)的成果,查找不足,反思其成敗。
該實施方案只是一個初步的思路,在具體的教學(xué)活動中,還要根據(jù)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題不斷完善。
通過采用基于BIM的項目化和信息化教學(xué)模式,傳統(tǒng)建筑教學(xué)的重點和難點將得到更直觀的表述。學(xué)生在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境下,利用BIM模型參與設(shè)計,從場地平整到基坑到建成的施工流程,完成工程進度、質(zhì)量控制、造價控制,真正做到做中教、做中學(xué)。采用項目化和信息化的教學(xué)方法,讓學(xué)生完成一個典型建筑物的虛擬建造過程,有效地實現(xiàn)了“教、學(xué)、練”的一體化,對學(xué)生的職業(yè)能力發(fā)展必然會起到積極的推進作用。
在傳統(tǒng)的土建類課程中充分利用BIM技術(shù),建設(shè)平臺一體化、多專業(yè)協(xié)作的BIM課程體系,加大BIM實訓(xùn)室建設(shè),進行相關(guān)教師的BIM培訓(xùn),創(chuàng)新BIM教學(xué)方法,能大大地促進高職院校土建專業(yè)關(guān)于BIM技術(shù)的教學(xué)改革,從而能更好地提高BIM人才的質(zhì)量,促進BIM技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用和發(fā)展。
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作者簡介:曹燦(1991-),女,漢族,湖南益陽人,碩士研究生,主要從事建筑工程管理的教學(xué)與研究工作。