李松波

嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 嘉興 314036

引言

隨著社會信息化技術(shù)的快速推進(jìn)，BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用也越來越廣泛，它以工程中各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以三維可視模式建立空間模型，并以此為平臺溝通勘察設(shè)計、工程施工、工程監(jiān)理、工程投資方、工程運營方等工程建造運行相關(guān)主體方，使其相互間可以有效快速的溝通工程信息，特別是對于工程變更、施工條件變化等引起的工程問題更是能快速處置，分清主體責(zé)任，提升了工作效率[1-2]。高校作為培養(yǎng)高技能技術(shù)復(fù)合人才的搖籃，應(yīng)緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢，及時更新人才培養(yǎng)方案，增設(shè)BIM技術(shù)相關(guān)課程，加快建設(shè)BIM技術(shù)實訓(xùn)中心，將學(xué)生培養(yǎng)成適應(yīng)時代潮流發(fā)展的具有高度信息化能力和具有工匠精神、勞動精神的高素質(zhì)人才[3-5]。本文以《安裝工程預(yù)算》課程為例，探究BIM技術(shù)在課程中的教學(xué)過程應(yīng)用。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限性

《安裝工程預(yù)算》作為工程造價專業(yè)的核心課程，具有專業(yè)背景復(fù)雜、工程識圖困難、工程量計量規(guī)則煩瑣、工程計價難以入手的特點。主要涉及建筑給排水系統(tǒng)、建筑消防給水系統(tǒng)、建筑電氣照明系統(tǒng)、建筑防雷與接地系統(tǒng)、建筑通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等多個專業(yè)，對教師專業(yè)素質(zhì)要求高，對學(xué)生的授課難度較大。

首先傳統(tǒng)的教學(xué)方式側(cè)重于理論知識的講解，通過書本文字部分讓學(xué)生死記硬背，掌握諸如系統(tǒng)的組成部分、各部分的主要功能、識圖的順序和技巧等，導(dǎo)致學(xué)生知其然不知其所以然，動手實驗?zāi)芰σ埠茈y得到鍛煉。學(xué)生在剛畢業(yè)踏入工作崗位后很難達(dá)到實際工作崗位要求，對工程建設(shè)周期的各項工作內(nèi)容沒有完整的思路，學(xué)校里學(xué)到的理論知識很難應(yīng)用到崗位中的實際工作中去，往往需要較長時間的學(xué)習(xí)和磨合才能真正了解本職工作的具體內(nèi)容，會讓學(xué)生產(chǎn)生較大的落差感，對學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生置疑[6]。

其次高校中大部分也設(shè)置了CAD輔助設(shè)計的課程，學(xué)生也能在課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中較為熟練的運用CAD進(jìn)行創(chuàng)作，但CAD屬于二維平面設(shè)計，只能在作品完成后才能完整顯示作品效果，且可視化程度較低，很可能會產(chǎn)生設(shè)計方案和實際竣工效果的偏差。在對作品進(jìn)行修改的時候，無論是平面圖、系統(tǒng)圖、大樣圖、細(xì)部結(jié)構(gòu)圖等任何一個區(qū)域的修改，都會導(dǎo)致其他圖紙的相應(yīng)改動，工作量將會大大增加，也會使作品創(chuàng)作過程更加復(fù)雜。CAD所繪制的作品也難以表達(dá)內(nèi)部的參數(shù)信息，不能對數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動修改，信息化水平較低，增加了作品設(shè)計的局限性。

最后現(xiàn)階段的教學(xué)模式很難快速培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，工程項目中安裝各專業(yè)的施工配合緊密，管路、設(shè)備等安裝復(fù)雜，特別是狹小空間的管道排布、標(biāo)高設(shè)置等都需要進(jìn)行精準(zhǔn)定位，而對于學(xué)生來講，很難對多個專業(yè)的施工要求和工序都能熟練掌握，因此學(xué)生難以運用所學(xué)理論知識進(jìn)行靈活設(shè)計，很大程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維，不能熟練協(xié)調(diào)各專業(yè)的空間位置關(guān)系，難以達(dá)到較高的設(shè)計水平。由此可見，應(yīng)當(dāng)打破傳統(tǒng)的教學(xué)方式，利用信息化技術(shù)平臺對課程教學(xué)進(jìn)行改革，拓展學(xué)生創(chuàng)新能力。

2 運用BIM技術(shù)平臺重構(gòu)課程內(nèi)容體系，分解知識技能點

《安裝工程預(yù)算》課程的主要教學(xué)內(nèi)容是讓學(xué)生準(zhǔn)確識讀圖紙，明白各系統(tǒng)的工作原理，熟悉各系統(tǒng)圖例標(biāo)識和設(shè)備、管道的排布走向，利用工程量計算規(guī)則準(zhǔn)確計算各系統(tǒng)工程量并能準(zhǔn)確套價計價，完成工程預(yù)算書。在專業(yè)背景如此復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容之下，運用BIM技術(shù)平臺重構(gòu)課程內(nèi)容體系，分解知識技能點就顯得尤為重要。

2.1 BIM技術(shù)平臺的信息化特點

引入BIM技術(shù)平臺，可在教學(xué)過程中運用案例教學(xué)方式。在課前發(fā)布任務(wù)，導(dǎo)入實際工程案例模型，讓學(xué)生熟悉工程信息并演示模型創(chuàng)作過程，讓學(xué)生快速熟悉操作步驟，了解各系統(tǒng)的運行過程，為課堂教學(xué)理清思路；課中演示模型制作的主要步驟，認(rèn)識各系統(tǒng)的主要設(shè)備和管道信息，掌握各系統(tǒng)的工作原理，并能快速建模、出量、計價；課后認(rèn)真比對自己創(chuàng)作的模型和實際模型的區(qū)別，找到自己創(chuàng)作錯誤的位置并加以改正，提高學(xué)生積極思考和創(chuàng)新能力[7]。

BIM模型可以運用其三維可視化的特點，通過旋轉(zhuǎn)查看空間結(jié)構(gòu)的任意位置和角度方位，并能選取相關(guān)構(gòu)件的數(shù)據(jù)信息和材料信息，與其手算結(jié)果相比較，效驗工程量計算的準(zhǔn)確性。當(dāng)工程發(fā)生變更之后，局部模型信息的修改可利用BIM模型的數(shù)據(jù)信息聯(lián)動能力進(jìn)行模型更新，大大減少了模型修改更新的時間，提升了工作效率[8]。此外利用BIM模型還可指定進(jìn)度計劃、資金使用計劃、質(zhì)量監(jiān)控計劃等內(nèi)容，確保物資采購和領(lǐng)料的準(zhǔn)確性，讓學(xué)生全面了解工程全生命周期的工作過程，提升了課堂教學(xué)的趣味性和完整性。

2.2 基于BIM技術(shù)平臺的課程內(nèi)容體系重構(gòu)

根據(jù)《安裝工程預(yù)算》課程特點，以BIM技術(shù)平臺為依托，重組了課程內(nèi)容。授課內(nèi)容分為三大模塊，分別是建筑給水排水工程計量與計價、建筑電氣工程計量與計價、暖通空調(diào)工程計量與計價，并細(xì)分為20個子任務(wù)，具體知識技能點如表1所示。

表1 各項目主要知識技能點

續(xù)表

重構(gòu)后的教學(xué)模塊打破了原有的教學(xué)模式，確立了以BIM技術(shù)平臺為載體的信息化教學(xué)新模式。以給排水工程計量為例，在了解工程概況、設(shè)計說明、圖例信息和圖紙內(nèi)容的基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)的教學(xué)模式首先是計算設(shè)備數(shù)量，然后對照平面圖、系統(tǒng)圖及大樣圖分析管道走向和管道規(guī)格變化情況，再次考慮管道的刷油保溫、支架、剔槽等工程內(nèi)容，最后匯總工程量形成計算書。在這個過程中學(xué)生需要有豐富的空間想象能力來判斷管道的實際位置和標(biāo)高信息，并需儲備扎實的理論知識才能完整的識讀圖紙，準(zhǔn)確計算工程量。以BIM技術(shù)平臺為載體的教學(xué)模式首先將二維平面的設(shè)備、管道及其附件轉(zhuǎn)化為三維可視的空間立體模型，然后通過回路檢查、圖元查量等功能，清晰的讀取各回路信息，獨立顯示系統(tǒng)各部分的工程量，提升了學(xué)生從整體把握工程計量的能力，最后依托軟件功能可自動計算管道刷油保溫、支架、剔槽等工程內(nèi)容，大大提升了工作效率和準(zhǔn)確度。教學(xué)模式過程設(shè)計如表2所示。

表2 教學(xué)模式過程設(shè)計

BIM技術(shù)平臺突破了《安裝工程預(yù)算》原有的學(xué)科化和體系化，不僅加強(qiáng)了理論知識教授能力，更是培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力。作為課程的教學(xué)資源平臺，更是收集了諸如視頻、音頻、動畫、網(wǎng)絡(luò)多媒體、虛擬仿真課件等多種媒體資源，同時借助校企合作的資源優(yōu)勢，將企業(yè)中前沿領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法、新材料等運用到課堂教學(xué)中來，讓課程教學(xué)內(nèi)容緊跟時代步伐，培養(yǎng)企業(yè)真正需求的高素質(zhì)技能人才。

3 結(jié)束語

隨著BIM技術(shù)在建筑業(yè)中的廣泛應(yīng)用，高校建筑相關(guān)專業(yè)應(yīng)當(dāng)加快BIM技術(shù)課程建設(shè)，重視BIM技術(shù)人才培養(yǎng)，鼓勵學(xué)生參加全國高等院校BIM技術(shù)應(yīng)用技能大賽等各項賽事活動，提升學(xué)生實踐創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，并進(jìn)一步加快虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)，加強(qiáng)與建筑企業(yè)行業(yè)的交流，深化產(chǎn)教融合、校企合作，成為企業(yè)高素質(zhì)技能人才的孵化基地，擴(kuò)大學(xué)校和專業(yè)影響力。