錢勇
【摘 要】本文概述建筑信息模型工程專業(yè)及其發(fā)展情況,闡明建筑信息模型專業(yè)現(xiàn)狀,論述中職建筑信息模型教學(xué)探索,以培養(yǎng) BIM 技術(shù)人才。
【關(guān)鍵詞】建筑信息模型(BIM) 課程教學(xué) 信息化
【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2019)06B-0059-02
近年來,隨著建筑產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”思想的指引下,建筑行業(yè)不斷得到發(fā)展。為促進經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展,滿足社會對建筑產(chǎn)業(yè)的需求,建筑行業(yè)的新材料、新技術(shù)、新發(fā)展方向也不斷涌現(xiàn)。建筑產(chǎn)業(yè)最為典型的就是近年來的建筑信息模型(BIM)的發(fā)展及裝配式建筑的發(fā)展。新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn),必然會對人才需求產(chǎn)生新要求。為滿足建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展對技能型人才的需求,各職業(yè)院校都開設(shè)了與產(chǎn)業(yè)對接的相應(yīng)專業(yè),現(xiàn)就中職建筑信息模型(BIM)專業(yè)課的教學(xué)信息化環(huán)境做些探索,以推動該專業(yè)不斷發(fā)展。
一、建筑信息模型工程專業(yè)概述
建筑信息模型(Building Information Modeling)簡稱 BIM,它是一種應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具,對建筑工程數(shù)據(jù)和信息模型進行整合,并將之放置在工程策劃、運行和維護的過程中進行共享,以便工程技術(shù)人員理解各種建筑信息并進行高效處理,為設(shè)計及建筑、運營單位建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ),以節(jié)約成本、縮短工期和提高效率。
(一)建筑信息模型起源。2002 年,Autodesk 公司率先發(fā)現(xiàn) BIM(Building Information Modeling)技術(shù),經(jīng)過這十多年的發(fā)展,目前建筑信息模型(BIM)技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用和推廣,它能實現(xiàn)建筑信息集成。建筑信息模型(BIM)是一個大的三維模型信息數(shù)據(jù)庫,能容納整個建筑房屋的信息,幫助設(shè)計、施工、運營和業(yè)主等各方人員基于建筑信息的協(xié)同工作,有利于提高工作效率、降低成本、節(jié)約資源、提高效益、實現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。自 2006 年開始,國內(nèi)建筑產(chǎn)業(yè)開始關(guān)注建筑信息模型(BIM)的發(fā)展,2010 年前后,設(shè)計類 BIM 軟件開始在國內(nèi)逐漸推行,一些地方也開始嘗試運用 BIM 技術(shù),慢慢地 BIM 技術(shù)從設(shè)計階段逐步向施工階段過渡,并運用 BIM 指導(dǎo)施工。由于不斷得到建筑業(yè)的認可,BIM 不斷得到推廣應(yīng)用,使其對建筑業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動作用。
(二)建筑信息模型有關(guān)政策。隨著建筑產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,建筑信息模型(BIM)技術(shù)逐步發(fā)展,國家也開始推行該技術(shù)。2015 年,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《推進建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見》,明確要求國有資金投資為主的大中型建筑、申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)的新立項項目的勘察設(shè)計、施工、運營維護,應(yīng)用 BIM 的項目比率到 2020 年末達到 90% 左右,這是BIM在我們建筑行業(yè)的應(yīng)用要求。2017 年,我國第一部建筑信息模型應(yīng)用的工程建設(shè)標準《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標準》正式施行,這對建筑信息模型的標準化起到了很好的推動作用。在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的推動下,交通運輸部也推動 BIM 技術(shù)的發(fā)展,交通運輸部辦公廳《關(guān)于印發(fā)推進智慧交通發(fā)展行動計劃(2017—2020 年)的通知》要求,推進建筑信息模型(BIM)技術(shù)在重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項目規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、施工、運營、檢測維護管理全生命周期的應(yīng)用,不斷提高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和管理水平,到 2020 年基礎(chǔ)設(shè)施智能化要有所提升。在國家部委的政策指引下,各?。▍^(qū)、市)也出臺了相關(guān)的政策,不斷促進建筑信息模型技術(shù)的發(fā)展。廣西住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳于 2016 年印發(fā)的《關(guān)于印發(fā)廣西推進建筑信息模型應(yīng)用的工作實施方案的通知》(桂建標〔2016〕2 號)等文件,2017 年廣西又印發(fā)了《關(guān)于印發(fā)廣西推進建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用“十三五”行動計劃(2017—2020)的通知》(桂建標〔2017〕32 號),為推廣應(yīng)用 BIM 技術(shù)提供政策保障。
(三)建筑信息模型發(fā)展。在國家政策的指引下,BIM 技術(shù)在全國各地都不斷地得到發(fā)展,各地也都相應(yīng)出臺了發(fā)展 BIM 技術(shù)的相關(guān)文件,并結(jié)合自身建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況發(fā)展 BIM 技術(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計,BIM 技術(shù)在北京、上海、廣東、浙江、江蘇等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)發(fā)展比較快,其中廣東省已經(jīng)達 13%,居全國之首。而在西北西南等西部經(jīng)濟欠發(fā)展地區(qū)則比較落后,其發(fā)展率也比較落后。由此可見,BIM 技術(shù)的發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展有極大關(guān)系。
建筑信息模型(BIM)技術(shù)的發(fā)展,也帶動了裝配式建筑(PC)技術(shù)的發(fā)展,使兩者互為補充,相互促進。2016 年,國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2016〕71 號),明確指出,以京津冀、長三角、珠三角三大城市群為重點推進地區(qū),常住人口超過 300 萬的其他城市為積極推進地區(qū),其余城市為鼓勵推進地區(qū),因地制宜發(fā)展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等裝配式建筑。力爭用 10 年左右的時間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到 30%。同時,逐步完善法律法規(guī)、技術(shù)標準和監(jiān)管體系,推動形成一批設(shè)計、施工、部品部件規(guī)?;a(chǎn)企業(yè),具有現(xiàn)代裝配建造水平的工程總承包企業(yè)以及與之相適應(yīng)的專業(yè)化技能隊伍。
二、建筑信息模型專業(yè)現(xiàn)狀
隨著國家政策的推動及 BIM 技術(shù)的不斷發(fā)展,企業(yè)對 BIM 技術(shù)的認識越來越高,對專業(yè)技術(shù)人才的需求也相應(yīng)提高。如何培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才和加強校企合作,成為擺在各大中專院校面前的一個新問題。
(一)職業(yè)院校建筑信息模型教學(xué)情況。人才培養(yǎng)主要通過各大中專院校來進行,BIM 技術(shù)作為專業(yè)技術(shù),其人才主要通過職業(yè)院校和職業(yè)培訓(xùn)來培養(yǎng)。我們知道,職業(yè)院校對培養(yǎng)技術(shù)技能型人才起到不可替代的作用,承載了很多的社會責(zé)任,促進了社會經(jīng)濟發(fā)展。由于 BIM 技術(shù)還處在不斷的探索發(fā)展過程中,各學(xué)校對 BIM 技術(shù)的教學(xué)也都處于探索階段,一些學(xué)校結(jié)合學(xué)校自身的特點,開設(shè)了相應(yīng)的專業(yè)方向,逐步探索人才培養(yǎng)途徑。
(二)企業(yè)對建筑模型人才的需求情況。建筑產(chǎn)業(yè)已成為推動經(jīng)濟發(fā)展不可忽視的一個重要因素,2017 年,全國建筑產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達 213954 億元,占全年 GDP 總量的四分之一左右,建筑業(yè)從業(yè)人口達 5000 多萬人,占全社會就業(yè)人員總數(shù)的 7% 左右。建筑產(chǎn)業(yè)在吸納農(nóng)村貧困轉(zhuǎn)移人口就業(yè)、推進新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和維護社會穩(wěn)定等方面都持續(xù)發(fā)揮顯著的作用。而 BIM 技術(shù)將在建筑行業(yè)得到全面普及和應(yīng)用,預(yù)計到 2020 年 BIM 專業(yè)技術(shù)人才的需求量將突破 60 萬。這些人才需求,主要是為了滿足建筑行業(yè)的需要,如建筑設(shè)計院將根據(jù)不同設(shè)計階段的任務(wù)要求,形成滿足參與方使用要求的數(shù)據(jù)信息;勘察單位將基于 BIM 的數(shù)據(jù)模擬和空間分析,輔助用戶進行科學(xué)決策和規(guī)避風(fēng)險;施工企業(yè)應(yīng)用 BIM 施工模型,精確高效地計算,提高對項目成本、質(zhì)量、進度的管理協(xié)調(diào)能力;材料生產(chǎn)安裝企業(yè)利用 BIM 模型,根據(jù)施工安裝需要進一步深化預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)以及施工現(xiàn)場的安裝;運營維護單位運用BIM模型,實現(xiàn)建筑物業(yè)、設(shè)備、設(shè)施及巡查維修的精細化和可視化的管理。
三、建筑信息模型工程應(yīng)用概述
建筑信息模型在建筑工程中應(yīng)用較為廣泛,也就是說,建筑各參與方都可以應(yīng)用。造價單位使用 BIM 技術(shù)更能準確地進行造價控制,做到精細化管理;設(shè)計單位使用 BIM 技術(shù)可以解決設(shè)計中的“碰撞”問題,避免構(gòu)配件或管線之間的相互碰撞;施工單位采用 BIM 技術(shù)同樣有助于提高工程質(zhì)量、縮短工程工期、節(jié)約投資成本、確保施工安全,等等,并做到精細化的管理;監(jiān)理單位通過 BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)約人力資源成本;物業(yè)管理單位通過 BIM 技術(shù)的應(yīng)用更能有效提升物業(yè)管理水平。
四、中職建筑信息模型教學(xué)探索
隨著建筑信息模型技術(shù)的發(fā)展,各職業(yè)院校陸續(xù)開始探索培養(yǎng) BIM 技術(shù)人才的方法,但因為建筑信息模型還沒有作為一個獨立的專業(yè)在中職專業(yè)目錄中,所以多數(shù)中職學(xué)校都沒有進行專門的專業(yè)教學(xué),各校也都只結(jié)合各校的實際在逐步探索中。
(一)中職建筑信息模型教學(xué)安排。廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校是廣西五星級學(xué)校,建筑類專業(yè)作為學(xué)校的龍頭示范專業(yè),也根據(jù)建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其對技能型人才的需求,結(jié)合學(xué)校的實際教學(xué)情況,在 2017 級工程造價專業(yè)中開設(shè)了工程造價(建筑信息模型)方向班。主要讓學(xué)生對建筑行業(yè)的發(fā)展有一個新的了解與認識,逐步開始探索培養(yǎng)建筑信息化模型技能人才。在該方向班級第二學(xué)期開設(shè)《建筑識圖 BIM 建模實訓(xùn)教程》課程,在第四學(xué)期開設(shè)《建筑信息模型創(chuàng)新應(yīng)用》課程。這些相關(guān)課程,使學(xué)生對該專業(yè)方向有一個基本的了解和認識。
(二)建筑信息模型的信息化教學(xué)。教學(xué)信息化是現(xiàn)代職業(yè)教育的統(tǒng)一要求,是提高教育教學(xué)的一種方法和手段,各?。▍^(qū)、市)都開展信息化教學(xué)比賽,這對推動教育信息化發(fā)展有極大作用。建筑信息模型技術(shù)對信息化的要求更高,為此各學(xué)校都不同程度地提高教學(xué)手段,以滿足自身的教學(xué)需要,提高信息化教學(xué)水平。多數(shù)高等院校設(shè)立了建筑信息模型(BIM)研究所(中心),一些職業(yè)院校也設(shè)立了建筑信息模型(BIM)實訓(xùn)基地(中心)??傮w而言,無論是教學(xué)場所、教學(xué)設(shè)備還是相關(guān)教學(xué)軟件,目前許多學(xué)校都能滿足本專業(yè)的信息化教學(xué)要求,可以較好地開展 BIM 技術(shù)教學(xué)。
(三)建筑信息模型專業(yè)教學(xué)探索。建筑信息模型專業(yè),需要突出培養(yǎng)學(xué)生識圖能力、工程計量計價能力以及工程項目管理能力。識圖能力是工程技術(shù)人員的基本能力之一,在工程建設(shè)中,能正確識讀圖紙并理解設(shè)計者的意圖,這是施工管理中最重要最根本的環(huán)節(jié)。通過識圖實訓(xùn)課程的訓(xùn)練,讓學(xué)生利用相關(guān)軟件將建筑模型從二維模型向三維模型轉(zhuǎn)換,建立直觀的空間結(jié)構(gòu)。這不僅能培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力,而且能培養(yǎng)學(xué)生的建模能力。同時,以施工階段工程造價為主線,培養(yǎng)學(xué)生從招投標到工程竣工結(jié)算的計量計價能力。我們知道,如果工程設(shè)計采用了相應(yīng)的 BIM 技術(shù)進行設(shè)計的話,那么就可以直接從設(shè)計單位獲得相應(yīng)的工程模型,快速地進行工程量的計算。管理能力是工程專業(yè)人員的重要能力之一,從合同實施開始,通過信息模型能看到其全過程,可幫助提早發(fā)現(xiàn)問題,并對節(jié)約投資、縮短工程、安全管理具有良好的作用。
建筑信息模型在專業(yè)教學(xué)中,采用虛擬崗位的教學(xué)形式,選定圖紙后,選定部分學(xué)生擔(dān)任建設(shè)單位、審計單位等角色,其他學(xué)生分配到虛擬項目的各相關(guān)部門。按照虛擬的施工環(huán)節(jié),進行招標方案模擬、鋼筋下料優(yōu)化、安裝綜合管線、施工碰撞檢查、進度計劃模擬、竣工資料整理等,完成各主要施工節(jié)點的模擬,讓學(xué)生全員參與其中,達到培養(yǎng)建筑信息模型人才的要求。
建筑信息模型是建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢,它具有可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等多方面的特點,將與裝配式建筑技術(shù)一起推動建筑產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。建筑產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展需要大量的建筑信息模型專業(yè)技術(shù)人才,中職學(xué)校要加強對該專業(yè)的人才培養(yǎng)。但是目前這種培養(yǎng)仍然處于認知了解和熟悉階段,各院校也根據(jù)自己的實際情況不斷探索。各院校通過不斷的探索,尋求一條切實可行的專業(yè)發(fā)展道路,逐步提高人才培養(yǎng)的專業(yè)質(zhì)量。
【基金項目】廣西教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃 2017 年度課題“中職建筑信息模型(BIM)課程信息化教學(xué)環(huán)境建設(shè)的探索實踐”(2017C337)。
【作者簡介】錢 勇,男,研究生學(xué)歷,廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校高級講師、一級建造師,廣西優(yōu)秀青年教師,學(xué)校建筑工程施工專業(yè)學(xué)科帶頭人、教學(xué)團隊負責(zé)人,研究方向:課程教學(xué)與技能大賽。
(責(zé)編 盧建龍)