BIM大背景下高職院校土建類專業(yè)教學(xué)改革探析

邱蘭

摘要：隨著我國政府對BIM的大力推廣及應(yīng)用，BIM技術(shù)的項(xiàng)目不斷增多，建設(shè)行業(yè)進(jìn)入了BIM時(shí)代，對BIM應(yīng)用人才的需求也日益突出。但目前我國高職院校土建類專業(yè)的BIM教育還處在探索階段，BIM教育存在諸多的問題。本文系統(tǒng)性地闡述了當(dāng)前國內(nèi)外BIM教育的現(xiàn)狀，以及我國高職院校土建類專業(yè)在開展BIM教育過程中的常見誤區(qū)及面臨的主要問題，提出BIM教學(xué)改革的方法和建議，為我國高職院校土建類專業(yè)進(jìn)行BIM教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：BIM；高職院校；土建類專業(yè)；教學(xué)改革

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）28-0135-03

一、BIM及其概念的延伸

BIM（Building Information Modeling），是建筑信息模型的簡稱。它是信息模型在建設(shè)工程行業(yè)的一個(gè)應(yīng)用，BIM技術(shù)是創(chuàng)建并利用信息化模型對建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營全過程進(jìn)行管理、優(yōu)化的方法與工具[1]。

當(dāng)然，BIM的應(yīng)用不僅僅局限于建筑領(lǐng)域，在路橋、污水處理、地下公共設(shè)施等領(lǐng)域的應(yīng)用也屢見不鮮，如上海金匯港大橋、白龍港污水處理廠二期、徐家匯交通樞紐和陳翔路地道工程等[2，3]。因此，在國際上很多學(xué)者對BIM概念進(jìn)行了延伸，如圖1所示，這些自然延伸的概念足以說明BIM的廣泛應(yīng)用前景。

隨著BIM的應(yīng)用在各國的不斷發(fā)展，我國政府對BIM大力推廣及建設(shè)行業(yè)應(yīng)用BIM的項(xiàng)目不斷增多，建設(shè)行業(yè)進(jìn)入了BIM時(shí)代，對于BIM應(yīng)用的人才需求也日益突出。此時(shí)，各高校應(yīng)當(dāng)清醒地認(rèn)識當(dāng)前BIM應(yīng)用的發(fā)展形勢，加強(qiáng)BIM應(yīng)用的人才的培養(yǎng)[4]。

二、國內(nèi)外的BIM教育現(xiàn)狀

大規(guī)模調(diào)查顯示缺乏足夠的BIM訓(xùn)練是采用BIM最大的障礙。學(xué)生是BIM技術(shù)的后備軍、未來的生力軍，是BIM技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的希望所在[5]。掌握BIM技術(shù)不僅能增強(qiáng)人才的競爭力，還能為職業(yè)發(fā)展提供很多新的機(jī)會和可能。

美國作為BIM技術(shù)和虛擬設(shè)計(jì)與施工（VDC）領(lǐng)先的國家，在學(xué)術(shù)界已開展了許多探索，BIM和VDC課程已被接受和確定作為美國的幾個(gè)重要大學(xué)本科工程管理課程的核心部分。斯坦福大學(xué)、卡耐基·梅隆大學(xué)、賓夕法尼亞州立大學(xué)、亞利桑那州立大學(xué)、加州理工大學(xué)、馬里蘭大學(xué)等都已開設(shè)了BIM相關(guān)課程[6]。

在亞洲地區(qū)，新加坡國立大學(xué)開設(shè)了BIM相關(guān)課程供學(xué)生選修，并且在BIM的教學(xué)中引入IFC（工業(yè)基礎(chǔ)分類）標(biāo)準(zhǔn)，IFC標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件有很好的平臺無關(guān)性，是BIM眾多參與者協(xié)同工作，數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)，如圖2。在我國香港地區(qū)，涉及BIM技術(shù)的課程在本科和研究生課程中不斷涌現(xiàn)，香港理工大學(xué)為建筑和房地產(chǎn)專業(yè)的本科和研究生提供BIM的高等文憑[7]。

國內(nèi)開辦土建專業(yè)的一流本科院校如清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等，已率先開展BIM基礎(chǔ)理論研究和高級BIM人才的培養(yǎng)工作[8]。清華大學(xué)與廣聯(lián)達(dá)公司共同成立了BIM研究中心，同濟(jì)大學(xué)與魯班軟件雙方就工程造價(jià)、電算化教學(xué)及BIM技術(shù)研究等方面舉行合作簽約，沈陽建筑大學(xué)成立了以Revit為主的BIM研究中心，等等。

所有建筑市場的利益攸關(guān)方包括高校在內(nèi)，均身不由己地處于以BIM為標(biāo)志的建設(shè)行業(yè)信息化浪潮之中。那么，以“土建技能型人才”為培養(yǎng)目標(biāo)的高職院校的土建類專業(yè)，該如何應(yīng)對這撲面而來的BIM技術(shù)浪潮呢？據(jù)筆者所知，目前國內(nèi)部分高職院校正在積極開展BIM教育，如四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院、廣西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院、山東城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等已經(jīng)開設(shè)或正在進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目信息化管理專業(yè)的申報(bào)。還有一部分高職院校，如黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院、江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院、遼寧林業(yè)職業(yè)學(xué)院等積極采取行動，與國內(nèi)知名BIM技術(shù)公司開展校企合作。

三、高職院校BIM教育存在的誤區(qū)及問題

對高職土建類專業(yè)而言，BIM既是一種新技術(shù)的挑戰(zhàn)，更是一種深化教學(xué)改革，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，重塑自身辦學(xué)特色的絕佳機(jī)遇。但當(dāng)前，我國高職院校的BIM教育還處在探索階段，雖然不少高職院校嘗試著將BIM技術(shù)引入到課程體系，但對BIM教育的理解存在諸多誤區(qū)，BIM教育也面臨著不少問題。

（一）BIM教育存在的誤區(qū)。

誤區(qū)之一：認(rèn)為BIM是單專業(yè)的事情。由于缺乏對BIM技術(shù)的深入了解，一些高職院校對BIM的理解局限于建筑三維模型的建立，將BIM所涉及到的相關(guān)專業(yè)孤立起來。然而，BIM的核心理念之一就是全生命周期管理，所謂的全生命周期是指建設(shè)工程項(xiàng)目從規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工，再到運(yùn)營維護(hù)，直至拆除為止的全過程，建設(shè)工程項(xiàng)目具有技術(shù)含量高、施工周期長、風(fēng)險(xiǎn)高、涉及單位眾多等特點(diǎn)，因此在建設(shè)項(xiàng)目全生命周期不可能只涉及某一個(gè)專業(yè)，如在建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中，需要包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多個(gè)專業(yè)的相互協(xié)作，將不同專業(yè)的建筑信息模型鏈接。

誤區(qū)之二：認(rèn)為BIM就是三維建模軟件。由于目前BIM在我國的使用還不夠成熟，導(dǎo)致很多人對BIM的認(rèn)識不夠全面，認(rèn)為BIM是一種或幾種建模軟件的組合，或者認(rèn)為BIM不過是一項(xiàng)設(shè)計(jì)表現(xiàn)的新技術(shù)。只要教會學(xué)生使用這些軟件就夠了，從而忽略了對BIM理論本質(zhì)和精髓的教育，這樣對將來BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用是一大危害。

圖2是BIM在我國建筑全生命周期中所涉及到的工作內(nèi)容、軟件和信息交互性分析圖，圖中清晰地反映出BIM技術(shù)在建筑全生命周期各階段的工作內(nèi)容，所涉及到的一些軟件以及各板塊間的信息交互，由此可見，三維建模只是BIM技術(shù)中的一個(gè)部分，BIM技術(shù)在建筑全生命周期中所涉及到的內(nèi)容和專業(yè)也不可能只有一面。

誤區(qū)之三：認(rèn)為BIM只適用于房屋建筑領(lǐng)域。自我國工程建設(shè)行業(yè)2003年引進(jìn)BIM技術(shù)以來，就一直在房屋建筑領(lǐng)域進(jìn)行大力推廣，再加之近年來關(guān)于BIM的經(jīng)典案例都出現(xiàn)在建筑領(lǐng)域，使得很多人認(rèn)為BIM是房屋建筑領(lǐng)域的專利。但隨著BIM技術(shù)在市政基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用越來越多，這種誤解也在逐漸減少。

（二）BIM教育存在的問題。

問題一：師資和教學(xué)環(huán)境不適應(yīng)BIM教學(xué)改革。無論是BIM課程體系的建立，還是專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法的改革，這一切都離不開專業(yè)教學(xué)資源的支撐。當(dāng)前高職土建類專業(yè)基于BIM的教學(xué)改革，其前提就是BIM相關(guān)的教學(xué)資源建設(shè)，包括師資隊(duì)伍的建設(shè)和BIM實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)等[8]。但當(dāng)前高職院校普遍存在BIM師資不足，沒有BIM實(shí)訓(xùn)室或?qū)嵱?xùn)室設(shè)備跟不上BIM技術(shù)發(fā)展要求的問題，因此，加強(qiáng)高職院校BIM師資和BIM實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)可謂當(dāng)務(wù)之急。

問題二：把BIM技術(shù)相關(guān)課程納入課程體系存在困難。在目前高職院校三年學(xué)制同時(shí)學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)重的情況下，要保留現(xiàn)有課程體系，BIM相關(guān)課程的設(shè)置已沒有多少余地。

問題三：BIM教育跨專業(yè)、跨院校交流困難。BIM的知識體系是跨專業(yè)的，一個(gè)專業(yè)院系的教師很難懂得BIM的所有知識。BIM教學(xué)過程中，只能依賴于跨專業(yè)、多個(gè)教師的協(xié)作，而跨專業(yè)知識體系的銜接和配合，給院系協(xié)調(diào)帶來了很大的困難[9]。

在面對這些誤解和問題時(shí)，作為高職院校土建類專業(yè)未來BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)者，更應(yīng)首先破除這些誤解，積極面對BIM教育存在的問題，加強(qiáng)自身BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)，為培養(yǎng)合格的BIM人才做好準(zhǔn)備。

四、高職院校BIM教學(xué)改革方法探析

BIM的大規(guī)模應(yīng)用即將到來，由此帶動了對BIM應(yīng)用人才的大量需求，高職院校應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代要求，及時(shí)調(diào)整教學(xué)改革的思路，加強(qiáng)學(xué)生BIM素質(zhì)的教育，使BIM成為土建類專業(yè)學(xué)生必備的專業(yè)素質(zhì)之一。基于BIM的高職土建類專業(yè)的教學(xué)改革，可以從以下幾個(gè)方面展開論述。

1.將BIM技術(shù)納入職業(yè)教育課程體系。高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)是各個(gè)專業(yè)的技能型應(yīng)用人才，當(dāng)前建設(shè)市場對BIM技術(shù)應(yīng)用人才的需求，決定了高職土建類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案的改革方向，首先在高職土建類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)描述中，必須明確增加建設(shè)項(xiàng)目信息化的素養(yǎng)及技能目標(biāo)，其次在課程體系中必須增設(shè)BIM相關(guān)的課程。將BIM技術(shù)納入職業(yè)教育課程體系中，創(chuàng)建以能力為核心、以過程為重點(diǎn)的教學(xué)質(zhì)量保障體系和學(xué)習(xí)績效考核評價(jià)體系。再次，要注意教材、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容和課程標(biāo)準(zhǔn)的更新和配套，使之與人才培養(yǎng)方案相適應(yīng)。

2.重視BIM實(shí)踐教育。BIM知識體系更強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力，因此BIM的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該得到重視。高職院校開展BIM的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該循序漸進(jìn)，由單項(xiàng)技能到綜合技能的培養(yǎng)。在低年級的理論課程教學(xué)中加入單項(xiàng)BIM應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)，有針對性地加強(qiáng)一些重要單項(xiàng)技能訓(xùn)練，而到了高年級可開展以項(xiàng)目案例為核心的BIM綜合技能實(shí)訓(xùn)，推動學(xué)生系統(tǒng)性地采用BIM知識進(jìn)行畢業(yè)綜合實(shí)踐，通過以案例為主線，任務(wù)驅(qū)動，團(tuán)隊(duì)實(shí)戰(zhàn)對BIM價(jià)值在教學(xué)中在應(yīng)用進(jìn)行提煉。有條件的職業(yè)院校還可以聯(lián)合不同院系的不同專業(yè)，開展BIM一體化實(shí)訓(xùn)課程，將BIM技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目案例的全生命周期，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同設(shè)計(jì)能力、施工技術(shù)能力、計(jì)量計(jì)價(jià)能力、施工組織設(shè)計(jì)能力等。

3.雙重引導(dǎo)，多形式提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。BIM技術(shù)是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科，但由于課時(shí)有限，很難做到對BIM的系統(tǒng)性教育。除了對BIM理論和核心軟件的教育之外，還有很多軟件是沒有辦法納入到課程體系的。此時(shí)，學(xué)校和教師應(yīng)充分發(fā)揮對學(xué)生的引導(dǎo)作用，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供必要的條件，如相關(guān)書籍和軟件等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)BIM知識和各類軟件。另外，為了跟上BIM技術(shù)快速發(fā)展的步伐，只講授已經(jīng)成形的基礎(chǔ)內(nèi)容是不夠的，BIM的教學(xué)應(yīng)該靈活多變，學(xué)校也可多途徑開展BIM教育，如通過邀請行業(yè)專家講座的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外還可通過討論、專題報(bào)告、研討會等各種形式，使學(xué)生掌握BIM的前沿技術(shù)，為學(xué)生未來的就業(yè)打好基礎(chǔ)。

4.與BIM技術(shù)公司開展校企合作。隨著BIM技術(shù)的推廣以及當(dāng)前對BIM技術(shù)人才的極大需求，各高職院校應(yīng)該抓住這一機(jī)遇，積極開展與知名BIM技術(shù)公司的合作交流。雙方應(yīng)本著優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享、互利共贏、共同發(fā)展的原則，圍繞校企合作共建BIM綜合實(shí)訓(xùn)室、認(rèn)證培訓(xùn)中心、師資聯(lián)盟等，合作開展教師交流培訓(xùn)、人才培養(yǎng)活動，這對以后BIM教學(xué)及專業(yè)人才的實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)將有實(shí)際意義。

五、結(jié)論

BIM技術(shù)是建設(shè)工程領(lǐng)域未來的發(fā)展方向，在建設(shè)工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)營等過程中都具有比較超前的引領(lǐng)性。在當(dāng)前我國政府部門大力推廣BIM的背景下，探索將BIM教育引入到高職院校土建類專業(yè)教學(xué)模式中來，不僅迎合建設(shè)市場的發(fā)展需求，改善就業(yè)狀況，更能促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作能力、專業(yè)知識能力的全面發(fā)展，為我國BIM技術(shù)的發(fā)展和培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才做出積極的貢獻(xiàn)。

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