孫亞靜 鄭姍姍
西安交通工程學(xué)院,陜西 西安 710000
BIM是一種以計算機為載體,建模軟件為工具實現(xiàn)建筑工程信息有效傳遞和共享的技術(shù)。貫穿于建筑工程開發(fā)、設(shè)計、施工以及到后期的運營管理各階段,旨在為受用者提供一個直觀的視角,實現(xiàn)建筑工程的信息化、可視化目的,方便管理者對建筑工程的整體把控。
在我國現(xiàn)階段,越來越多的項目要求有BIM技術(shù)的參與,BIM技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。為了適應(yīng)建筑行業(yè)對人才的需求,開展相關(guān)專業(yè)對應(yīng)的BIM技術(shù)教學(xué)非常重要。在土建類專業(yè)BIM教學(xué)中,應(yīng)積極推進BIM教育,培養(yǎng)學(xué)生運用BIM技術(shù)的能力。高校中的土建類教研團隊更應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀,對BIM課程進行深化教育改革研究,實現(xiàn)整體教學(xué)質(zhì)量的提升。
BIM是一個新興技術(shù),不僅有一套完整的理論體系,而且還具備較強的軟件操作性[1]?,F(xiàn)階段,理論教學(xué)效果欠佳,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)匱乏,難以保證教學(xué)質(zhì)量。課程教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計還停留在以單一理論教學(xué)為主的層面,并沒有將軟件操作性結(jié)合起來。由于學(xué)生對BIM理論的被動接受,理解吸收不到位,導(dǎo)致在后期實際應(yīng)用中,學(xué)生對BIM技術(shù)理論很陌生,遇到不同項目僅停留在建模、簡單的動畫施工、碰撞檢查等基礎(chǔ)層面,達不到運用BIM實現(xiàn)信息共享和流轉(zhuǎn)的建筑信息管理等方面的能力,沒有充分發(fā)揮出BIM技術(shù)的使用價值。追根溯源,BIM實際上是一種以操作軟件為工具實現(xiàn)建筑工程模擬性、可視化、數(shù)字化、信息化的技術(shù)。學(xué)生僅在理論教學(xué)中很難實現(xiàn)對BIM技術(shù)核心思想的正確理解和針對不同工程、不同需求的高效應(yīng)用。這需要在實踐教學(xué)中不斷提升學(xué)生的實踐技能。
BIM技術(shù)的核心是計算機系統(tǒng)借助相關(guān)軟件創(chuàng)建建筑工程虛擬可視化信息平臺,借助數(shù)字化模型實現(xiàn)對項目全過程進行有效的管理與調(diào)整[2],目前,主流支撐BIM平臺軟件有Revit、Bentley、ArchiCAD等,這類設(shè)計類型軟件對計算機硬件要求較高,且需要不斷地更新及維護。現(xiàn)階段高校的教學(xué)設(shè)施方面,機房計算機硬件支持上難以做到滿足軟件平臺的基本需求,維護和更新工作也得不到有效保障。
其次,BIM技術(shù)涵蓋了項目全過程,包含設(shè)計、預(yù)算、施工、后期運營等多個環(huán)節(jié),BIM技術(shù)教學(xué)不僅需要老師具備高的理論基礎(chǔ),也需要老師具備較為豐富的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗,然而,高校教師普遍缺乏一線實踐經(jīng)驗,知識結(jié)構(gòu)的更新也相對較慢。因此,高校老師專業(yè)素養(yǎng)能力也急需提高。
BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價值,擁有BIM系列軟件,多元化的平臺。不同專業(yè)崗位對BIM人才需求不一,行業(yè)中的BIM人才不局限于BIM建模工作,還涉及BIM信息應(yīng)用,BIM專業(yè)分析,BIM項目管理等[3]。BIM技術(shù)在高校土建類中主要涉及建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專業(yè)。建筑學(xué)專業(yè)側(cè)重于BIM協(xié)同可持續(xù)化設(shè)計;土木工程專業(yè)側(cè)重BIM技術(shù)智能化建造;工程管理專業(yè)側(cè)重于BIM技術(shù)共享平臺集成化管理;工程造價專業(yè)側(cè)重投資分析、合同管理、現(xiàn)場索賠、成本控制等工作。而現(xiàn)在高校開設(shè)的BIM技術(shù)課程較少,多為Revit建?;A(chǔ)課程,沒有結(jié)合專業(yè)特點和人才需求豐富教學(xué)平臺,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)停留在表面,提到BIM就等同于Revit,懂BIM也就停留在建模層次。在接觸實際項目的過程中,不能運用所學(xué)知識更好地解決問題,無法滿足實際項目需求,專業(yè)技能核心競爭力不足。
在BIM技術(shù)教學(xué)過程中應(yīng)注重教學(xué)方式理論學(xué)習(xí)與軟件操作相結(jié)合,加強課程設(shè)置的靈活性。改變以單一理論教學(xué)為主的現(xiàn)狀,建立理論教學(xué)和實踐教學(xué)同步進行、相互反饋的長效機制,讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中動手操作,更好地理解軟件操作原理,更全面地認識BIM技術(shù),實現(xiàn)理論教學(xué)和軟件操作同步結(jié)合,讓學(xué)生正確認識到BIM技術(shù)的價值。此外,軟件操作內(nèi)容繁雜,僅僅通過教材、課件、理論講解很難達到教學(xué)目標(biāo)。BIM技術(shù)作為建筑信息化產(chǎn)物,尋找合適的信息化教學(xué)平臺,創(chuàng)建信息化課程,使學(xué)生利用平臺內(nèi)各種項目資源更好地理解BIM技術(shù)與建設(shè)工程的原理,改變過去以書本為主的單一學(xué)習(xí)模式,實現(xiàn)以書本為基礎(chǔ),運用互聯(lián)網(wǎng)資源,進行信息化教學(xué),為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供便利的條件,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
注重校企合作,優(yōu)化師資隊伍。利用企業(yè)資源,完善教師進修機制,讓教師全面接觸和參與實際項目。教師走出課堂,進入企業(yè),立足實際,提升現(xiàn)場項目管理經(jīng)驗,在實踐中提高教學(xué)能力;企業(yè)優(yōu)秀人才進入校園,利用自己豐富且嫻熟的實踐經(jīng)驗,幫助學(xué)生培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng),增強專業(yè)實踐技能。同時定期組織教師參加各類學(xué)習(xí)培訓(xùn),參與企業(yè)調(diào)研,緊跟社會的發(fā)展,獲取最前沿的知識和資源,及時更新自身知識體系,滿足教學(xué)需求,培養(yǎng)一支能力過硬的BIM教學(xué)團隊。
產(chǎn)教融合,建立考評基地,構(gòu)建實習(xí)基地。在強有力的政策支持下通過產(chǎn)學(xué)研項目籌措資金,借助企業(yè)良好的技術(shù)平臺,改變目前BIM教學(xué)硬件設(shè)施匱乏的局面,共建實驗室,建立考評基地,優(yōu)化教學(xué)基地,改善BIM教學(xué)的硬件設(shè)施。此基地不僅能滿足學(xué)生日常實踐教學(xué)需求,也能進行學(xué)生開放性教學(xué),學(xué)生根據(jù)自己的需要利用基地進行查漏補缺,同時此基地也對外開放,成為技能大賽和社會BIM相關(guān)考試等場所,提高其利用效率,獲取相應(yīng)的收益用于基地軟件的更新與維護,教學(xué)環(huán)境的改善,有效降低學(xué)校的教學(xué)成本。
以賽促教、以賽促學(xué),結(jié)合專業(yè)點進行項目化教學(xué)。應(yīng)用性技能大賽以實際工程項目案例為背景,最大限度地模擬實際工作場景,同一賽道上需要多個專業(yè)的人共同完成一個項目,不同專業(yè)上的人負責(zé)不同模塊,最大程度上還原項目實際情況。BIM教學(xué)應(yīng)以數(shù)字建模為基礎(chǔ),結(jié)合本專業(yè)的特點進行相應(yīng)的開設(shè),各取所需進行特色教學(xué)。將應(yīng)用性技能大賽與BIM教學(xué)相融合,分專業(yè)項目化教學(xué),在平時的教學(xué)中,注入競賽的理念,融入競賽內(nèi)容,根據(jù)專業(yè)的不同設(shè)置不同的教學(xué)內(nèi)容有側(cè)重地進行教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)意識和熱情,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。在學(xué)生操作訓(xùn)練中,采用導(dǎo)師指導(dǎo)制主動式教學(xué),提供學(xué)習(xí)資源,從實用角度出發(fā),讓學(xué)生接觸真實項目,參與項目實踐,各專業(yè)以團隊協(xié)作的模式搜集資料,深入項目現(xiàn)場,解決項目實際問題,促進學(xué)生分析能力和動手能力,加強學(xué)生實際應(yīng)用技能的培養(yǎng)。
例如,陜西省舉辦的建筑信息模型技能大賽,賽事包括“BIM正向設(shè)計”“BIM模型創(chuàng)建”“BIM施工場地布置”“BIM5D施工管理”這就涉及多個專業(yè)的配合,共同完成實際項目。在平時的教學(xué)環(huán)節(jié)中可以融進此技能大賽的內(nèi)容,以數(shù)字建模為基礎(chǔ),各專業(yè)在此基礎(chǔ)上進一步深化。建筑設(shè)計專業(yè)重視協(xié)同化設(shè)計,各模塊的碰撞檢查。運用廣聯(lián)達數(shù)維設(shè)計-建筑軟件實現(xiàn)建筑正向設(shè)計,建立協(xié)同設(shè)計平臺,實現(xiàn)各專業(yè)設(shè)計的融合,有效規(guī)避沖突的發(fā)生;土木工程專業(yè)重視BIM智能化建造,結(jié)合BIM、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、VR技術(shù)、人工智能等多種新技術(shù)應(yīng)用場景,進行三維施工方案設(shè)計,安排現(xiàn)場施工工作,建設(shè)施工動畫文明可視化智慧工地[5];工程管理專業(yè)重視BIM5D施工管理,運用BIM5D施工管理軟件完成多專業(yè)模型的集成、進度、清單關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)分析及輸出,實現(xiàn)基于BIM的項目綜合管理;工程造價專業(yè)重視項目全過程造價管理,運用BIM建筑信息軟件操作,對數(shù)據(jù)進行合理性分析,科學(xué)處理變更、簽證、進度款等事項,高效進行項目動態(tài)成本的控制,準(zhǔn)確完成進度報量和結(jié)算文件的編制。各專業(yè)具體課程設(shè)置如表1。在學(xué)生平時訓(xùn)練中,打破專業(yè)的界限,教師提供項目資源,各專業(yè)的學(xué)生自己組隊,根據(jù)平時所學(xué)知識,以解決實際問題為導(dǎo)向,發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢,完成實際項目,實現(xiàn)土建類專業(yè)之間BIM協(xié)同,增強學(xué)生專業(yè)核心能力,培養(yǎng)滿足社會需求的應(yīng)用型人才。
表1 土建類BIM技術(shù)課程設(shè)置
以上教學(xué)改革策略之間存在一定關(guān)系(見圖1),理論教學(xué)指導(dǎo)實踐教學(xué),實踐教學(xué)過程將遇到的問題和新的感悟反饋于理論教學(xué),建立其反饋機制是BIM教學(xué)改革的核心。該反饋機制服務(wù)于校企合作,校企合作又為其提供一定的保障;該反饋機制指導(dǎo)以賽代課多專業(yè)項目化教學(xué)形式。反過來,以賽代課多專業(yè)項目化教學(xué)為其提供良好的途徑。
圖1 教改策略關(guān)系圖
土建類專業(yè)在BIM技術(shù)教學(xué)時,要緊跟社會需求,充分發(fā)揮BIM技術(shù)價值,克服目前教學(xué)困境,利用信息化教學(xué)資源創(chuàng)建理論教學(xué)與實踐教學(xué)的反饋機制,幫助學(xué)生更全面地學(xué)習(xí);加強校企合作,產(chǎn)教融合,實現(xiàn)資源共享,有效降低學(xué)校的教學(xué)成本;以賽代課,結(jié)合專業(yè)特點項目化教學(xué),提升學(xué)生積極性,培養(yǎng)與社會接軌的應(yīng)用型人才。
各專業(yè)教學(xué)應(yīng)以數(shù)字建模為基礎(chǔ),結(jié)合專業(yè)特點進一步有側(cè)重地深化教學(xué)。建筑設(shè)計專業(yè)應(yīng)重視協(xié)同可持續(xù)化設(shè)計,開設(shè)《協(xié)同設(shè)計建設(shè)》;土木工程專業(yè)應(yīng)重視技術(shù)智能化建造,開設(shè)《智能建造》;工程管理專業(yè)應(yīng)重視共享平臺集成化管理,開設(shè)《BIM建設(shè)工程項目管理》;工程造價專業(yè)應(yīng)重視全過程造價管理,開設(shè)《BIM全過程造價管理》。