羅 征，王文軍，高洪江

(浙大寧波理工學(xué)院,浙江 寧波 315000)

0 引言

BIM(建筑信息模型,Building Information Modeling)指在建筑全生命周期內(nèi),對其物理和功能特性的數(shù)字化表達及依次進行設(shè)計、施工、運營的總稱[1]。該技術(shù)具有三維動態(tài)可視化、專業(yè)內(nèi)及專業(yè)間的有效協(xié)同、全面數(shù)字信息化等特點,對優(yōu)化設(shè)計、可持續(xù)性綠色設(shè)計、模擬施工、減少后期工程變更起到強有力的促進作用。2018年,全國兩會代表委員王美華提出了“關(guān)于高校土木專業(yè)增加BIM技術(shù)課程”的提案,指出高校作為BIM技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主要承擔(dān)者,其BIM人才的培養(yǎng)遠遠不能滿足行業(yè)發(fā)展的需要。2019年1月,BIM技術(shù)員被列入了人社部公示的15個新職業(yè)之一[2]。BIM技術(shù)應(yīng)用作為推動建筑業(yè)信息化的重要手段,因此探討B(tài)IM教學(xué)體系構(gòu)建將是新工科背景下土木類專業(yè)改革的重要內(nèi)容和切入點之一。

從實踐上看,已有不少高等院校[3-5]基于對構(gòu)建BIM技術(shù)融入土木類教學(xué)體系進行了有益嘗試,但對BIM技術(shù)人才畢業(yè)能力要求相比,土木類專業(yè)的BIM教學(xué)仍處于初級階段,以下問題亟需解決:1)僅開設(shè)專門的BIM類課程,屬于“碎片式”BIM學(xué)習(xí),學(xué)生無法真正掌握和理解BIM的內(nèi)涵,既有的BIM人才培養(yǎng)目標定位和課程體系需要優(yōu)化調(diào)整,需要加強傳統(tǒng)工程技術(shù)類課程與BIM的融合。2)BIM課程體系與學(xué)生工程基本能力、工程系統(tǒng)能力和工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的融合度不夠,沒有實現(xiàn)基于BIM的專業(yè)課程協(xié)同教學(xué)以及協(xié)同畢設(shè)。3)未形成系統(tǒng)的、多維度的BIM實踐教學(xué)體系,難以有效提升學(xué)生的BIM綜合應(yīng)用能力。

基于上述問題,從2016年開始,浙大寧波理工學(xué)院(以下簡稱寧理工)BIM教學(xué)團隊開始探索面向行業(yè)發(fā)展新趨勢的BIM[6]教學(xué)體系構(gòu)建,以此推進土木類專業(yè)建設(shè)改革與人才培養(yǎng)特色凝練,構(gòu)建并實踐了土木類專業(yè)多維度遞進式BIM教學(xué)體系,如圖1所示,并已在實際教學(xué)中取得了良好效果,可為同類院校土木工程專業(yè)建設(shè)提供借鑒參考。

1 應(yīng)用型高校土木類專業(yè)BIM教學(xué)目標

在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過程中,土木類專業(yè)應(yīng)該以培養(yǎng)符合BIM技術(shù)內(nèi)涵與特征、社會對BIM人才的需求、學(xué)校辦學(xué)定位與人才培養(yǎng)目標、專業(yè)的人才培養(yǎng)特色等四大原則為前提,合理地定位BIM專業(yè)應(yīng)用人才的培養(yǎng)層次。

寧理工秉承培養(yǎng)“德智體美勞全面發(fā)展,具有人文精神和科學(xué)素養(yǎng)的高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才”的教育理念,深知培養(yǎng)BIM專業(yè)應(yīng)用人才的重要性。在土木類專業(yè)中,積極倡導(dǎo)“新工科”建設(shè)[7-8],意在培養(yǎng)能夠適應(yīng)當(dāng)今土建行業(yè)智能建造與運營維護人才需求的新時代人才。這不僅要求學(xué)生掌握傳統(tǒng)土木工程學(xué)科的基礎(chǔ)理論和實踐技能[9],更需要他們具備對新興技術(shù)的了解和應(yīng)用能力。

在綜合考慮以上原則的基礎(chǔ)上,寧理工土木類專業(yè)的BIM教學(xué)目標被明確定位為:培養(yǎng)具備BIM模型應(yīng)用能力的學(xué)生,他們初步具備BIM協(xié)同工作能力與業(yè)務(wù)集成能力,同時具有中、高端型BIM人才的發(fā)展?jié)摿?成為未來土木領(lǐng)域中不可或缺的BIM專業(yè)應(yīng)用人才。通過系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)與實踐,他們將掌握BIM技術(shù)的核心概念與運用方法,能夠在建筑信息模型的開發(fā)、管理和優(yōu)化方面發(fā)揮重要作用。同時,他們也將具備團隊合作與溝通能力,能夠與其他領(lǐng)域的專業(yè)人員高效協(xié)作,為智能建造的推動與發(fā)展做出積極貢獻。

2 基于能力導(dǎo)向的三層次遞進式BIM課程體系

2.1 三層次遞進式BIM能力體系

近年來,寧理工土木類專業(yè)堅持以新工科和工程教育認證為引領(lǐng)推動專業(yè)建設(shè),按照能力導(dǎo)向教育理念以及我校BIM人才培養(yǎng)定位,提出構(gòu)建“BIM基本能力、BIM系統(tǒng)能力和BIM創(chuàng)新能力”三層次遞進式能力體系。

2.2 三層次遞進式BIM課程體系

為與上述三層次遞進式BIM能力相適應(yīng),從大一到大四的不同學(xué)習(xí)階段,提出了三大類遞進式BIM課程體系,即BIM驅(qū)動的專業(yè)課程體系,見圖2。

2.2.1 BIM基礎(chǔ)類課程

大一、大二獨立開設(shè)《BIM軟件應(yīng)用》,并在部分專業(yè)基礎(chǔ)課程中融入BIM,見表1。

表1 融入BIM的部分專業(yè)基礎(chǔ)課

2.2.2 BIM應(yīng)用類課程

在現(xiàn)有專業(yè)基礎(chǔ)課的理論和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中增加相應(yīng)的BIM應(yīng)用,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計、模擬建造、優(yōu)化管理、控制成本等。部分融入BIM的課程舉例如表2所示。

表2 融入BIM的部分專業(yè)主修課和專業(yè)模塊課

2.2.3 BIM綜合類課程

以實際工程案例為主線,任務(wù)為驅(qū)動,構(gòu)建“以專業(yè)知識為基礎(chǔ)、BIM技術(shù)作支撐、實際工程作載體”的綜合實訓(xùn)課程——《BIM技術(shù)綜合應(yīng)用實訓(xùn)》。同時,也可結(jié)合其他獨立設(shè)置的實習(xí)實訓(xùn)課程進行BIM應(yīng)用學(xué)習(xí),部分舉例見表3。

表3 融入BIM的部分實習(xí)實訓(xùn)課程

3 多維度BIM實踐能力培養(yǎng)體系

3.1 基于解決復(fù)雜工程問題目標,構(gòu)建多維度BIM實踐教學(xué)體系

BIM的內(nèi)涵和特點決定了BIM教學(xué)需要面向復(fù)雜工程問題,強化學(xué)生BIM綜合應(yīng)用能力培養(yǎng),為此從“時間維度、模式維度、空間維度”構(gòu)建BIM實踐教學(xué)體系,實現(xiàn)了課內(nèi)+課外、線上+線下、校內(nèi)+校外相結(jié)合以及課程實驗、課程設(shè)計與綜合與創(chuàng)新實踐的融合(見圖3)。規(guī)劃建設(shè)了BIM實訓(xùn)平臺,組建了學(xué)生BIM研習(xí)社,以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和學(xué)科競賽為主要載體,貫通第一、第二課堂,建立BIM線上教學(xué)資源庫,開展校企協(xié)同育人,通過跨課堂的課內(nèi)理論實踐以及課外實踐途徑,讓學(xué)生進行全生命周期的工程案例實訓(xùn),提升了解決復(fù)雜工程問題的能力。

3.2 基于多維度協(xié)同教育理論,構(gòu)建了跨專業(yè)方向的多設(shè)計模塊BIM協(xié)同畢設(shè)工作體系

基于多維度協(xié)同教育理論,打造了跨專業(yè)方向的協(xié)同畢業(yè)設(shè)計工作體系(見圖4)。首先組建跨專業(yè)方向的學(xué)生畢設(shè)團隊和教師指導(dǎo)團隊,形成人員協(xié)同合作;其次,充分利用BIM系列軟件的優(yōu)勢,形成BIM軟件協(xié)同應(yīng)用;最后,以團隊為畢設(shè)主體,通過土木建(構(gòu))筑物的設(shè)計、造價和施工等專業(yè)畢設(shè)任務(wù)的協(xié)同開展,共同完成畢業(yè)設(shè)計,系統(tǒng)培養(yǎng)和提升學(xué)生的BIM綜合應(yīng)用能力。結(jié)合BIM畢設(shè)大賽開展協(xié)同設(shè)計,學(xué)生在全國高校BIM畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新大賽、“魯班杯”全國高校BIM畢業(yè)設(shè)計作品大賽中獲獎。

4 結(jié)語

當(dāng)前建筑業(yè)逐漸從傳統(tǒng)建造方式轉(zhuǎn)移到以現(xiàn)代信息技術(shù)為平臺的智能建造時代,BIM是推進建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。為了培養(yǎng)面向智能時代“掌握智能建造技術(shù)、精通建筑信息管理、具有時代家國情懷”的土木類創(chuàng)新性應(yīng)用型人才,堅持“能力本位”觀念,寧理工BIM課程組創(chuàng)建了面向“BIM工程基本能力BIM工程系統(tǒng)能力、BIM工程創(chuàng)新能力”培養(yǎng)的三層次遞進式BIM課程體系,體系涵蓋并且貫穿工程全壽命周期的“時間維度、模式維度、空間維度”相融合的多維度BIM實踐教學(xué),課內(nèi)+課外、線上+線下、校內(nèi)+校外相結(jié)合的BIM實踐能力培養(yǎng)的六大途徑,保障了學(xué)生多元化、個性化的BIM學(xué)習(xí)需求。此外,基于多維度協(xié)同教育理論,圍繞土木工程多專業(yè)方向畢業(yè)設(shè)計,提出了跨專業(yè)方向的協(xié)同畢業(yè)設(shè)計工作體系。通過人員協(xié)同合作和BIM軟件協(xié)同應(yīng)用,提出協(xié)同畢設(shè)的選題和任務(wù)書,利用BIM模型信息共享與傳遞、模型參照與智能提資等優(yōu)勢,通過BIM軟件的協(xié)同應(yīng)用,開展多專業(yè)方向的協(xié)同畢設(shè)工作和指導(dǎo),最終以團隊形式完成土木建(構(gòu))筑物的全專業(yè)協(xié)同設(shè)計和建造策劃,有效提升學(xué)生的BIM綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。