吳春龍
BIM技術(shù)在中職學(xué)校建筑工程施工專(zhuān)業(yè)課程中的應(yīng)用研究
吳春龍
(福建理工學(xué)校,福建 福州 350002)
建筑工程施工專(zhuān)業(yè)作為目前中職學(xué)校普遍開(kāi)設(shè)的一個(gè)專(zhuān)業(yè),將BIM技術(shù)運(yùn)用到這一專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中便于讓學(xué)生更加直觀地感受各種建筑施工課程的具體內(nèi)容。本文重點(diǎn)研究BIM技術(shù)在中職學(xué)校建筑工程施工專(zhuān)業(yè)課程中的具體運(yùn)用。
BIM技術(shù)、中職學(xué)校;建筑施工專(zhuān)業(yè);應(yīng)用策略
2019年4月,教育部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、市場(chǎng)監(jiān)管總局等四部門(mén)印發(fā)《關(guān)于在院校實(shí)施“學(xué)歷證書(shū)+若干職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)”制度試點(diǎn)方案的通知》(下同《通知》),《通知》中首次提出在中職院校范圍內(nèi)執(zhí)行“1+X”的證書(shū)制度,其中1為一份中職院校畢業(yè)證書(shū),X則為職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)。同時(shí),《通知》中還公布首批職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)專(zhuān)業(yè)類(lèi)別為:“建筑信息模型(BIM)、Web前端開(kāi)發(fā)、物流管理、老年照護(hù)、汽車(chē)運(yùn)用與維修、智能新能源汽車(chē)等6大類(lèi)。在這6大類(lèi)職業(yè)技能證書(shū)中,建筑信息模型(BIM)是當(dāng)前建筑領(lǐng)域使用較為廣泛的一門(mén)技術(shù),當(dāng)中職學(xué)生能夠在校期間通過(guò)學(xué)習(xí)獲得BIM職業(yè)技能證書(shū)后,就能更好的在后期學(xué)習(xí)和工作過(guò)程中利用BIM技術(shù)開(kāi)展具體的實(shí)踐工作活動(dòng),對(duì)更好地提升學(xué)生實(shí)踐能力、增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)有極大的促進(jìn)作用。
BIM技術(shù)是英文Building information Modeling的縮寫(xiě),是著名公司Autodesk在2002年研發(fā)出來(lái)的一種新技術(shù)。運(yùn)用BIM技術(shù)能快速實(shí)現(xiàn)建筑信息技術(shù)的集成,有效地將建筑的各個(gè)階段進(jìn)行劃分后,將其運(yùn)用到多個(gè)環(huán)節(jié)之中。BIM技術(shù)的核心是通過(guò)建立一個(gè)虛擬的建筑工程三維模型的方式將數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái),使原本必須親身進(jìn)入到建筑內(nèi)部才能完成的工作只需要通過(guò)虛擬情景就可以輕松獲取。與傳統(tǒng)建筑施工相比,BIM技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面。
第一個(gè)特點(diǎn)是可視化。BIM技術(shù)的可視化主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面,BIM將原本以線(xiàn)條為基礎(chǔ)的構(gòu)件通過(guò)三維立體實(shí)物圖形的方式展現(xiàn)在人們眼前,便于施工者更加清晰地針對(duì)建筑特點(diǎn)開(kāi)展施工工作,減少出錯(cuò)的可能性。另一方面,BIM技術(shù)將原本平面的、單一顏色的建筑效果圖轉(zhuǎn)換為三維立體的、多顏色的立體效果圖,不同構(gòu)建具有一定的可視化,且可以輕松的實(shí)現(xiàn)構(gòu)件位置的移動(dòng)。
第二個(gè)特點(diǎn)是模擬性。BIM技術(shù)的模擬性表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面,BIM技術(shù)可以模擬出建筑物的具體外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu),將建筑的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行有效地組合和排列,從而讓人們更加直觀感受到建筑基本屬性。另一方面,BIM技術(shù)可以虛擬一些不能在真實(shí)世界中操作的事物,比如在建筑工程施工過(guò)程中的一些危險(xiǎn)操作,在現(xiàn)實(shí)生活中一旦操作就會(huì)帶來(lái)巨大的危害,而運(yùn)用BIM技術(shù)則可以輕松實(shí)現(xiàn)模擬,便于施工人員及時(shí)了解操作后的具體情況,選擇最優(yōu)方案開(kāi)展施工。
第三個(gè)特點(diǎn)是可出圖。BIM模型不僅能繪制常規(guī)的建筑設(shè)計(jì)圖紙及構(gòu)件加工的圖紙,還能通過(guò)對(duì)建筑物進(jìn)行可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化,并出具各專(zhuān)業(yè)圖紙及深化圖紙,使工程表達(dá)更加詳細(xì)。
盡管中職建筑施工專(zhuān)業(yè)在中國(guó)已經(jīng)有了一定的發(fā)展,但目前中職建筑施工專(zhuān)業(yè)課程仍存在如下幾個(gè)問(wèn)題。第一是目前很多中職院校教師使用的教材相對(duì)較為陳舊,盡管教材版本不斷更換,但很多教材中的內(nèi)容卻無(wú)法做到與時(shí)俱進(jìn),與當(dāng)前最先進(jìn)的中職建筑工程施工行業(yè)無(wú)法保持同步。第二是教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)內(nèi)容抽象,教師更多的是以基礎(chǔ)理論知識(shí)講授為主,學(xué)生日常學(xué)習(xí)則以單調(diào)的記憶和機(jī)械的理解為主。第三是教學(xué)手段單一,教師在開(kāi)展教學(xué)過(guò)程中依然采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段開(kāi)展教學(xué),單一的講授模式讓很多學(xué)生無(wú)法直觀地感受到建筑施工工程的各個(gè)環(huán)節(jié),也無(wú)法從直觀的角度了解建筑施工的各個(gè)領(lǐng)域。最后是教師在教學(xué)過(guò)程中更加注重哦對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的講授,缺乏引導(dǎo)學(xué)生參與各種實(shí)踐活動(dòng),使得學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力無(wú)法得到較好地提升。
首先是基礎(chǔ)知識(shí)薄弱。中職主要招收對(duì)象是初中畢業(yè)生,這些學(xué)生本身年齡較小,初中各科成績(jī)也不是很好,大多數(shù)進(jìn)入到中職學(xué)校的學(xué)生多數(shù)以學(xué)困生或中等生為主。由于學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有形成較好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,加上需要接受更多專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,從而給學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí)帶來(lái)一定不便。其次是理解能力較差。由于中職學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、年齡也相對(duì)較小,加上建筑施工專(zhuān)業(yè)本身有一些難以理解的知識(shí)點(diǎn),進(jìn)而導(dǎo)致中職學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí)過(guò)程中存在對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)難以理解的問(wèn)題出現(xiàn)。最后是動(dòng)手能力較弱。中職學(xué)生長(zhǎng)期呆在教室中開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)習(xí)過(guò)程中基本都是在聽(tīng)教師講課,自身能力無(wú)法在實(shí)踐中有所提升,自然也就很難提升自身動(dòng)手實(shí)踐能力。
通過(guò)上述分析可以看出,當(dāng)前中職建筑施工工程專(zhuān)業(yè)在課程教學(xué)和學(xué)生學(xué)情方面都存在一定的問(wèn)題,集中表現(xiàn)在教學(xué)創(chuàng)新性不強(qiáng)、學(xué)生實(shí)踐能力和對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)理解能力不夠等方面。為了更好地改善這一現(xiàn)狀,教師應(yīng)將BIM技術(shù)運(yùn)用到建筑工程施工專(zhuān)業(yè)課程之中,充分發(fā)揮BIM技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中增強(qiáng)自身實(shí)踐能力。
《建筑構(gòu)造與識(shí)圖》課程是建筑施工專(zhuān)業(yè)中的一個(gè)重要課程,要求學(xué)生在開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程中能夠?qū)ㄖ幕緲?gòu)造有較為深入的理解,能夠正確地識(shí)別出施工過(guò)程中各個(gè)符號(hào)和圖紙的具體意思,能夠根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展具體實(shí)踐活動(dòng)。
從這一基本要求中可以看出,《建筑構(gòu)造與識(shí)圖》課程主要考察的是學(xué)生對(duì)建筑施工專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)能力的把握。教學(xué)過(guò)程中的難度主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。第一,建筑構(gòu)造較為復(fù)雜,學(xué)生很難完全記憶清楚。第二,建筑結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜,學(xué)生很容易出現(xiàn)混淆的現(xiàn)象。第三,建筑構(gòu)造和符號(hào)本身都是建筑的一個(gè)部分,只有當(dāng)學(xué)生能夠從建筑整體中去學(xué)習(xí)和理解這些構(gòu)造或符號(hào)時(shí),學(xué)生能力才能得到更好地提升。
而運(yùn)用BIM技術(shù)就能很好地幫助學(xué)生攻克這些難題。第一,BIM技術(shù)能夠虛擬出一個(gè)真實(shí)的建筑場(chǎng)景,透過(guò)這一場(chǎng)景學(xué)生可以直接感受到建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體的建筑符號(hào),對(duì)更好地提升學(xué)生對(duì)這些建筑基礎(chǔ)知識(shí)的識(shí)記能力有一定的促進(jìn)作用。第二,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)或識(shí)圖過(guò)程中出現(xiàn)混淆或難以識(shí)別的問(wèn)題時(shí),可以通過(guò)利用BIM技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行檢查,通過(guò)對(duì)比、分析等手段將這些容易混淆或難以識(shí)別的建筑結(jié)構(gòu)記憶清楚。第三,運(yùn)用BIM技術(shù)創(chuàng)設(shè)建筑虛擬情境,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)記住虛擬情境的整體建筑體態(tài)有所理解,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從更加宏觀的角度去理解這一知識(shí)點(diǎn)。
《建筑CAD》課程是建筑設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)中的一個(gè)十分重要的軟件課程,要求學(xué)生在掌握基礎(chǔ)的CAD軟件操作命令的基礎(chǔ)上,結(jié)合建筑工程設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)開(kāi)展建筑工程施工CAD計(jì)算機(jī)繪圖。不僅要求學(xué)生能夠根據(jù)建筑施工圖紙準(zhǔn)確地將CAD圖紙繪制出來(lái),同時(shí)還要求學(xué)生能夠根據(jù)自己的能力對(duì)繪制好的CAD圖紙進(jìn)行檢查,提升CAD圖紙的準(zhǔn)確性。
針對(duì)這一課程的具體內(nèi)容,學(xué)生在開(kāi)展這一課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中的難點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。第一,CAD屬于一個(gè)二維平面繪圖軟件,且會(huì)指出來(lái)的圖紙顏色基本為單色。而建筑施工屬于一項(xiàng)三維空間的工作活動(dòng),因此如何在二維空間中培養(yǎng)學(xué)生三維空間意識(shí)是一個(gè)教學(xué)過(guò)程中的難點(diǎn)。第二,繪制好的CAD圖紙往往比較復(fù)雜,學(xué)生很難在錯(cuò)綜復(fù)雜的圖紙中找到其中的錯(cuò)誤點(diǎn)。
將BIM技術(shù)運(yùn)用到《建筑CAD》課程之中能很好地幫助學(xué)生攻克上述難點(diǎn)。第一,BIM技術(shù)中的一些專(zhuān)業(yè)軟件能夠直接將二維CAD圖紙輸出為三維建筑模型,且具有分別著色功能,學(xué)生可以運(yùn)用這一功能很好地培養(yǎng)自身三維空間意識(shí)能力,進(jìn)而幫助學(xué)生增強(qiáng)對(duì)于這一知識(shí)的理解程度。第二,BIM技術(shù)具有一點(diǎn)的虛擬再現(xiàn)功能,運(yùn)用BIM技術(shù)能夠很好地將繪制好的CAD圖紙轉(zhuǎn)換為虛擬三維建筑模型,學(xué)生可以運(yùn)用這一模型對(duì)建筑表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行進(jìn)行深入的觀察,同時(shí)還可以運(yùn)用虛擬運(yùn)行功能對(duì)建筑的某一功能進(jìn)行測(cè)試,進(jìn)而幫助學(xué)生及時(shí)找到圖紙中存在的問(wèn)題。
《建筑工程預(yù)算》是建筑工程專(zhuān)業(yè)中的必修課程,也是一門(mén)具有一定交叉性質(zhì)的綜合性課程。課程不僅涉及到基礎(chǔ)的建筑工程專(zhuān)業(yè)知識(shí),還需要學(xué)生掌握基礎(chǔ)的會(huì)計(jì)計(jì)算能力和對(duì)建筑材料的認(rèn)識(shí)能力。因此在教學(xué)過(guò)程中的難點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。第一,學(xué)生對(duì)會(huì)計(jì)計(jì)算能力較為欠缺,由于很多學(xué)生基礎(chǔ)能力較弱,且沒(méi)有接觸過(guò)太多會(huì)計(jì)、財(cái)務(wù)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí),因此學(xué)習(xí)過(guò)程中很難理解這些基礎(chǔ)知識(shí)。第二,學(xué)生對(duì)不同建筑材料的性能特點(diǎn)及基礎(chǔ)價(jià)格理解不夠深入,無(wú)法針完成建筑施工的基本報(bào)價(jià)和預(yù)算工作的對(duì)比。第三,學(xué)生對(duì)建筑施工專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解不夠深入,無(wú)法很好地針對(duì)建筑施工進(jìn)度對(duì)建筑預(yù)算進(jìn)行合理地分析。
將BIM技術(shù)運(yùn)用到這一課程之中的作用主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。第一,BIM技術(shù)本身具有聯(lián)網(wǎng)功能,當(dāng)學(xué)生將相應(yīng)的材料輸入到系統(tǒng)之中后就能輕松獲取報(bào)價(jià),便于學(xué)生開(kāi)展后期的建筑預(yù)算工作。第二,BIM技術(shù)具有仿真功能,學(xué)生可以運(yùn)用這一功能對(duì)建筑模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)?zāi)P妥陨淼陌踩裕M(jìn)而幫助學(xué)生通過(guò)反復(fù)驗(yàn)證的方式提高建筑預(yù)算的準(zhǔn)確度。第三,利用BIM技術(shù)幫助學(xué)生將教學(xué)與實(shí)際施工有效的聯(lián)系在一起,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力,幫助學(xué)生更加有效地提升對(duì)這一交叉課程的理解程度。
建筑施工專(zhuān)業(yè)是最近幾年較為火熱的一個(gè)中職專(zhuān)業(yè)課程,這一專(zhuān)業(yè)以培養(yǎng)一線(xiàn)建筑施工專(zhuān)業(yè)人才為基本目標(biāo),要求學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)對(duì)建筑施工的各個(gè)環(huán)節(jié)有所認(rèn)知,便于學(xué)生在畢業(yè)后能夠直接進(jìn)入到建筑施工工地開(kāi)展具體的生產(chǎn)與實(shí)踐活動(dòng)。受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響,目前很多中職院校教師在開(kāi)展建筑施工專(zhuān)業(yè)課程時(shí)往往存在教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)手段單一、教學(xué)效果不明顯的問(wèn)題,加上很多中職院校學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解能力較低,使得中職院校很難為社會(huì)培養(yǎng)出優(yōu)質(zhì)的建筑施工專(zhuān)業(yè)人才。將BIM技術(shù)植入課程,一方面改善教學(xué)效果,增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,另一方面激烈學(xué)校教師在1+X證書(shū)制度背景下進(jìn)行課程改革和課證融通的探索和研究,促進(jìn)學(xué)校建筑工程施工專(zhuān)業(yè)的“三教改革”,讓課程教學(xué)和企業(yè)就業(yè)接軌,為社會(huì)培養(yǎng)更高層次的技能型人才。
[1]秦少偉.BIM技術(shù)在中職學(xué)?!督ㄖY(jié)構(gòu)》課程中的應(yīng)用研究——以江蘇省海門(mén)中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)為例[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì),2020(19):115+117.
[2]黃依麗.信息技術(shù)在中職學(xué)校建筑CAD課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)教育(中旬刊),2018(2):61-63.
2020—10—12
吳春龍(1983—),男,湖北隨州人,漢族,講師,研究方向:建筑工程施工。
G718.3
A
1673-4564(2020)06-0138-03