陳金華,郭華倫
(1.武漢交通職業學院交通工程學院,湖北武漢430065;2.長江勘測規劃設計研究有限責任公司工程建設咨詢總承包公司,湖北武漢430015)
在高職建筑工程造價專業課程體系中設置BIM課程的思考
陳金華1,郭華倫2
(1.武漢交通職業學院交通工程學院,湖北武漢430065;2.長江勘測規劃設計研究有限責任公司工程建設咨詢總承包公司,湖北武漢430015)
BIM是建筑業信息化發展的主流技術,應用BIM技術提升人才培養質量是當前高職工程造價專業面臨的新課題。本文就如何將BIM技術融入工程造價專業課程中,讓學生在原有專業課程基礎上,借助于BIM技術平臺,通過工學結合的培養模式,培養滿足行業需要的新型人才,就工程造價專業進行課程改革提出了一些看法。
工程造價;BIM;高職教育
在建筑工程領域,CAD技術的普及推廣使建筑師們從幾千年的手工繪圖走向計算機繪圖,大大提高了工作效率,可以視為建筑行業的第一次革命。建筑信息模型(BIM,Building Information Modeling)的出現將引發整個領域的第二次革命。高職學院應該密切關注BIM的發展動態,在高職教育中應該引導學生認識學習BIM以適應技術的發展。
BIM技術誕生于美國,逐漸擴展到歐洲、日本等發達國家,這些國家的BIM技術都發展到較高水平。在美國,國家科學建筑研究院2007年發布美國國家BIM標準第一部分;在日本,國土交通省2010年開始BIM項目試點;新加坡于2011年由建筑管理署發布BIM發展路線規劃。發達國家,BIM理念也被高等院校融入建筑與工程類專業的課程研究和改革。在奧本大學(Auburn University),BIM軟件課程開設在施工專業,通過軟件的學習和應用,該校學生比其他建筑院系學生具有更強的動手能力;在加利福尼亞州立大學(California StateUniversity)奇科分校,BIM技術被引入成本估算課程后,明顯提高了學生計量與計價的速度和準確性。
在國內,得益于BIM相關技術的應用,上海中心大廈、北京奧運會水立方、天津港國際郵輪碼頭等一系列造型和空間關系復雜、體量大、協同要求高的建設工程項目能夠順利實施。2012年建設部著手編制了BIM相關標準。目前,BIM技術主要在軟件公司、科研院校、設計院中進行試行、研究,《2011-2015建筑業信息化發展綱要》指出BIM技術向施工階段發展,這樣必然要求咨詢公司、施工單位、地產企業也必須掌握BIM技術。為滿足市場人才需求,促進教育需求,相關商業培訓和咨詢機構已經逐步出現。BIM技術在建筑業的應用和普及,使眾多建筑類院校逐漸認識到BIM的重要性,并進行各種嘗試。2013年哈爾濱工業大學開設《BIM技術應用》課程,是我國第一個開設BIM相關課程的學校。2012年,華中科技大學開設了首個BIM工程碩士班。
高職教育是高等教育的一個層次,這層次以培養技能型人才為主要目標。以職業活動為導向,全面采用工學結合的模式來培養學生,這是現代高職必須采用的教學過程,需將BIM融入到現有的工程造價課程體系中,以培養學生的專業能力,適應企業的需要。建筑工程融入BIM的課程包括虛擬仿真軟件、工程造價系列軟件、工程管理系列軟件、BIM實訓室、工程設計系列軟件、招投標教學仿真系統、材料力學試驗室、項目管理沙盤、無紙化考試系統等。
(一)BIM技術對高職工程造價專業教育的促進
工程造價專業是一個邊緣學科,綜合了土木工程技術、管理、財務等方面知識,同時作為一個應用型學科,其實踐要求較強。進入工程造價專業學習的大一學生,學習職業基礎課,包括工程材料、土木工程概論、工程結構基礎、工程投資評價等。二年級學習職業技能課,包括工程項目管理、工程計量與計價實務、建設工程招投標及合同管理、安裝工程計量與計價、圖形算量與軟件套價等。大三學習職業拓展課,包括工程造價案例分析、公路施工技術、建設法規等。學生學習主要集中在課堂理論知識上,實訓時間較短,對工程施工的全過程和具體的建筑結構、構件沒有一個感性的認識。而土木工程行業具有分散、唯一、周期長等特點。短暫的工地實訓時間,無法讓學生構建一個項目從施工圖紙到成品的完整認識過程。常常出現這樣的現象:學生實訓進場,有的項目處于基礎施工階段,今天挖土,明天挖土,等實訓期結束,還在挖土;有的項目持續進行混凝土施工,實訓開始到結束,都是混凝土施工,僅僅看到模板、鋼筋、混凝土的施工。這是高職教育現場實習存在的一個弊端。另一方面,工學結合的教學模式,要求教學過程按實踐——理論——實踐交替進行,大量的項目化課程教學都要求學生在實際工作情境中學習,而建筑工程的工作情境只能通過平面來描述,很難描述清楚。學生通常在識別情境上花了大量時間,剩余給解決情境問題的時間就沒有了。所以,讓學生認識建筑工程本身后,再展開工程造價專業的職業能力訓練,是提高學生能力的關鍵所在。
運用BIM來描述項目情境,使原來的平面教學走向立體化、可視化,增加了學生的參與性,提高了學習興趣;以BIM技術為支撐,實施項目化教學,可以提升學生對項目的理解。BIM相關技術的應用,將工程造價專業課程有機地結合起來,增加BIM單元不僅不會使課程超負荷,而且可以優化教學工程流程,提高整體工作效率,師生都可以看到課堂中利用三維學習環境的益處。BIM對于整個工程造價的教學模式帶來了深刻的影響。借助BIM技術平臺,將建筑施工實訓和建筑工程造價編制練習用真實項目進行實訓:(1)熟悉圖紙;(2)編制施工組織設計;(3)碰撞檢查;(4)施工圖深化;(5)圖形算量與軟件套價。BIM可以實現教學課程的信息化、虛擬化,而學生可以在這個參與過程中親身感受到BIM使用的靈活性和參與性。
(二)BIM技術在高職工程造價專業中開設的相容性
BIM技術對高職工程造價專業的教學促進作用顯而易見,那么BIM技術適合在高職教學中開展嗎,其相容性如何考慮呢?首先,工程造價專業的學生在學習BIM技術前,已經系統學習過相關課程,包括CAD制圖、建筑施工技術與組織、工程招投標、建筑結構、工程計量與計價實務等課程,已經形成比較完整的知識體系,從理論上可以理解BIM的相關技術應用。其次,在師資方面,目前高職院校老師一般都是正規土木類碩士畢業,具有較強的學習能力,部分老師甚至是博士畢業,所以接受新技術的能力都非常強,對BIM的學習和應用也是非常快。第三,經過幾年的發展,高職院校的硬件建設都非常好,各個學校工程造價專業一般都配有自己的專用機房,電腦的配置較高,硬件設施非常不錯,可滿足BIM教學的硬件要求。第四,在軟件方面,造價專業學生以前都學習過二維的“神機妙算”、“魯班”等軟件。
(三)BIM技術在高職工程造價專業的開設方式
BIM技術在高職工程造價專業中如何開展教學活動呢?BIM技術固有的兩大特性是:一是操作性強,需非常熟練地掌握相關的軟件,二是要求能夠全面理解圖紙,需要CAD制圖、建筑施工技術與組織、工程招投標、建筑結構、工程計量與計價實務的理論知識及技能。基于此,對高職院校BIM教學計劃安排建議如下:BIM相關軟件教學以單開實踐教學課形式設置,課程主要內容圍繞BIM技術的應用展開,課程可分兩個階段。首先在大二下半學年,學生學完基礎理論課后,開設BIM的基礎教學,簡單介紹軟件界面和基本原理、各個按鍵的功能、圖元和各個構件單元的繪制等,旨在讓學生初步認識BIM,會簡單的基礎建模。課后采用集中實訓形式設置一周教學時間。其次,大三上半學年,在學生已經系統學習建筑施工技術、工程計量與計價實務等相關知識的基礎上,再開設BIM技術的課程。本階段學習BIM軟件功能的延伸,也就是對BIM的提高訓練,有了前面學習的BIM建模的基礎,加上新掌握的建筑施工技術、工程計量與計價實務,學生就能對BIM軟件進行系統的應用。本次課程教學課時可單獨設置為一周。最好與廣聯達圖形算量、鋼筋翻樣、計價軟件結合起來學習,這樣可以融會貫通。因為廣聯達軟件作為非常成熟的軟件,市場占有率很高,應用非常普遍,在學生完成這兩門課程的學習后,很容易找到工作,滿足建筑市場對人才的要求。
BIM是建筑業又一次偉大的技術革命,作為全世界信息化技術的焦點,被認為是解決資源浪費、生產效率低的關鍵信息技術。隨著BIM技術在建筑業影響加深,但必將迎來一個發展的飛躍階段。高職院校作為造價人員的輸出基地,為適應建筑業的需要,提高學生的就業渠道和就業質量,必須進行課程改革,規范BIM人才的培養,在現有的課程中融入BIM技術,借助于BIM技術平臺,通過工學結合的培養模式,更加深刻地理解和應用所學知識。高職教學中應用BIM對提高學生職業工作能力是必不可少、有效的途徑,BIM的全方位運用必然會帶來全方位信息化教學的浪潮。
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G718.5
A
1673-0046(2015)2-0103-02
湖北省教育廳科學技術研究項目(B2014207);湖北省高等學校青年教師深入企業行動計劃項目(XD2014572);湖北省教育廳人文社會科學研究指導性項目(14G564)