基于建筑信息模型（BIM）的建筑設備專業群課程體系的探索與研究

王 松

（河南建筑職業技術學院，河南鄭州 450064）

引言

住房和城鄉建設部發布的《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》，指出建筑業信息化是建筑業發展戰略的重要組成部分，也是建筑業轉變發展方式、提質增效、節能減排的必然要求，提出勘察設計類企業、施工類企業、工程總承包類企業要推進信息技術與企業管理深度融合，加快建筑信息化模型（BIM）的普及應用，促進技術升級，建設智慧企業。

2017年7月河南省住建廳發布了《推進建筑信息模型技術（BIM）應用工作的指導意見的通知》，指出加強人才培養，支持企業和大專院校建立市場化的BIM技術培訓教育體系，提高專業人才數量和技術應用能力。開展職業培訓、繼續教育等多層次的BIM技術應用教育培訓。

建筑信息化模型技術的可視化、協調性、模擬性、優化性和一體化性等顯著特點，可在工程項目的前期決策、勘察設計、施工、運營全生命周期內進行直觀有效的管理和優化，實現建筑工程的可視化決策、虛擬化設計、協同化建設、透明化監管、精細化管理、科學化運營，為建筑業的提質增效、節能環保創造條件。

在建筑業信息化飛速發展的今天，鑒于建筑行業對建筑信息化模型技術人才的迫切需求，將建筑信息化模型技術作為重要部分納入到高職建筑設備類專業教育中迫在眉睫。高職院校必須及時的調整人才培養方案，完善相應的課程體系，改革相關的專業課程形式，為社會培養輸出合格人才。

1 國內高校建筑信息化模型教育現狀分析

1.1 相關組織建設

國內高校對實施建筑信息化模型技術的教育和培訓響應強烈，很多高校建立了BIM相關的組織和社團，致力于BIM技術的學習和研究。在學校層面，目前各地很多研究型和技術應用型高校成立了BIM研究中心或者實驗中心，許多高職院校也成立了BIM實訓中心，主要用于BIM的實踐教學或職業培訓，提高高職人才的BIM職業應用能力。

在學生層面，目前各高校土建設備類專業學生對BIM的學習熱情高漲，促成了一部分高校學生BIM興趣社團的出現。如成立較早的重慶大學BIM技術俱樂部和同濟大學BIM學生俱樂部，隨后雨后春筍般很多高校成立了BIM興趣社團。高職院校方面，黑龍江建筑職業技術學院成立了北極熊BIM社團，我院也于去年成立了BIM社團，通過教師義務輔導，學生交流，成果斐然，獲得了很多獎項。

1.2 BIM課程開設方面

國內部分高校已經開設了與BIM相關的課程，土建設備類專業的BIM教學主要有三種模式：

（1）新開設一門BIM課程，比如BIM概論，設備工程BIM技術等，在既有的成熟

教學體系中增加一門課程會比較困難，伴隨著課程的整合和課程體系的調整。

（2）既有的課程體系中融入BIM的內容，這種比較便于進行改革，修訂各專業基于BIM技術為核心能力培養的目標，進行單個課程的改革和綜合課程的改革。

（3）進行一些專門的BIM培訓，比如開設選修課；組建BIM興趣小組進行老帶新 ；提供一些競賽平臺，進行強化訓練；考取相關的BIM證書等。

針對BIM課程開設的對象和地域性不同，各個高校引入BIM技術的平臺（軟件）也不相同，教學目標也不盡相同。

各個高校廣泛開展各式各樣的BIM教育培訓活動，開設BIM課程和建設相關BIM組織作為高校BIM教育的重要環節，就現狀而言尚缺乏系統性和規范性，與建筑行業的真正需求還存在較大差距，值得進一步探索和研究。BIM知識體系的構建缺乏系統性，學生無法真正地掌握BIM技術，且BIM教學水平處于初步嘗試階段，對于應該把哪些BIM知識和內容融入到教學中，又如何把復雜的BIM知識體系進行分解，融合到各建筑類專業培養方案中，形成知識體系等問題值得我們深入研究和探討。

2 高職建筑設備專業群BIM課程體系的搭建

2.1 高職建筑設備專業群

高職建筑設備專業群涵蓋了建筑設備工程技術專業、建筑電氣工程技術專業、給排水工程技術專業、供暖通風與空調工程專業、樓宇智能化技術專業、消防工程技術專業、物業設施管理專業等。建筑設備專業群是以建筑設備工程技術重點建設專業為核心，由7個專業或專門化方向組成，專業基礎相通、技術領域相近、工作崗位相關、教學資源共享的一個集合。

建筑設備專業眾多，機電管線復雜，知識點多，學生在有限的時間內，傳統的學習理解比較困難。建筑設備涵蓋了建筑給水、排水、消防、雨水、污水、廢水等，建筑電氣與照明，樓宇智能、通風系統、中央空調系統等，在專業課理論學習以及施工知識學習的時候，空間想象能力不足，對機電設備施工節點、優化布置，細化設計的學習比較困難，借助于有限的圖片很難表達清楚，參觀認識實習限于條件所限和安全考慮，實際可行性不大。鑒于此，培養符合現代化企業需求的人才，必然需要加大課程改革，而基于BIM的核心能力培養的教學體系的搭建，將有助于學生快速的掌握專業難點，融會貫通。

2.2 專業群BIM課程體系

系統性地建立關于BIM知識與技能的課程體系，將其融入到建筑設備專業群的人才培養方案里，使學生具備在相關崗位BIM的能力，BIM課程分為三大類。

基于建筑設備專業群的BIM課程設置，一是獨立開設BIM課程，以BIM概論和設備工程BIM技術為主；二是在既有課程中融入BIM知識與技能模塊。比如將BIM知識模塊嵌入課堂教學、項目教學、實訓、課程設計等教學環節中。高職建筑設備專業群BIM技術應用遵循以實踐為主，理論為輔的原則，以掌握BIM的建模技能和BIM的專業應用技能為主，構建以BIM技術為核心能力的建筑設備專業群的課程體系。

基于高職教育培養高技能人才的要求，結合本校實際，我院建筑設備專業群的專業課程均采用項目驅動教學法，以案例做引導，把機電各專業細分為一個個項目進行實施，“以學生為主體，教師為主導”，強調學生人人主動參與項目過程的設計、開發和動手操作，讓學生能夠在獨立完成項目的過程中發現知識，并且解決問題，從而提高動手實踐操作技能。

2.3 BIM課程應用方式

在各門課中植入BIM知識，將BIM技術知識與技能貫穿于整個專業課程的教學中，一方面有利于學生更好的學習專業知識，另外又掌握了BIM技術，提升了專業競爭力。

（1）建筑識圖與構造

建筑識圖與構造課程是建筑設備專業群的一門公共課，通過本課程的學習要求學生掌握投影的基本原理及繪圖的技能；掌握房屋構造的基本理論，了解房屋各部分的組成、科學稱謂及功能要求；掌握建筑制圖的基本知識、民用及工業建筑的構造原理及常用構造方法；熟練地識讀施工圖紙，準確地掌握實際設計意圖，熟練地運用工程語言進行有關工程方面等交流。

由于建筑構件復雜，學生實際接觸較少，空間想象能力不足，從二維圖紙和單個圖片很難掌握這些知識點，借助于BIM建筑模型和結構模型，能夠讓學生直觀的學習建筑構件的形式、尺寸等，從而加深對房屋構造的理解。

（2）建筑CAD課程

通過本課程的學習，綜合運用專業知識和CAD技能，獨立完成一般建筑給排水工程、建筑采暖工程、建筑供電工程、建筑電氣照明工程施工圖的繪制。

逐步壓縮CAD課程時數，加入BIM相應軟件的基本理論學習和基本操作訓練，加深對建筑的三視圖，剖面圖的理解，為以后深入學習打下基礎。

（3）建筑設備類專業理論課程

建筑設備專業群開設的專業理論課主要有建筑給排水工程、建筑電氣工程、建筑消防工程、通風與空調工程、樓宇智能技術、建筑采暖工程等，各個專業深度不一，通過這些課程的學習，使學生掌握建筑設備工程技術人員必備的基礎理論知識，掌握系統形式組成和原理，具備一般的施工圖識讀能力。

在專業知識的講解過程中，借助于BIM模型，對復雜的節點、系統等的可視化教學，有助于學生提高專業興趣，從而提高專業知識的理解和掌握。

（4）建筑設備施工技術課程

建筑設備類施工技術課程的主要任務是使學生了解水暖電施工技術的基本知識，熟悉并掌握建筑給排水、消防、暖通空調、供配電系統等的施工工藝、安裝方法及質量標準，通過學習和實踐，具有安排、組織和指導一般建筑水暖工程施工及驗收的能力。

由于機電管線系統多，種類多，布局復雜，學生理解掌握較困難，利用BIM技術的可視化，進行管線優化布置，管線間的碰撞檢查，管線與建筑結構的碰撞檢查。有效減少對建筑凈高的影響，合理布局有助于檢修空間，通過這些訓練增強了學生的綜合實踐能力。

（5）安裝工程計量與計價課程

安裝工程計量與計價課程是高職高專建筑設備專業群的主干課程，主要培養學生學習建筑安裝工程各專業工程量計算、定額應用及施工預算書的編制，掌握安裝工程施工預算書編制的基本方法。

基于BIM技術的成本控制建立建筑信息模型，加上時間和成本，構建建筑信息模型5D，利用BIM模型進行工程量計算和對量。在施工過程中，及時將材料消耗、機械結算及勞務分包的實際支出進行統計核算，將實際成本、預算成本和合同收入進行對比分析，從而采取有針對性的措施，實現成本動態分析的有效控制。

（6）項目施工組織與管理課程

通過本課程的學習，使學生掌握正確選擇施工方案，編制施工進度計劃的方法，能編制中、小型建筑工程的各種資源計劃，能繪制施工平面圖與時標網絡進度計劃表。使學生具備根據具體工程特點編制施工組織設計的能力。

基于BIM4D的建筑信息模型，協助安排施工進度計劃，檢驗場地布局合理性并優化布置，將施工進度、工程成本與模型有機結合，利用BIM技術對項目合同、進度、變更、結算、安全文明等進行管理。

（7）BIM技術概論或設備工程BIM技術課程

建筑設備工程技術專業開設的是設備工程BIM技術課程，專業群里其它的專業開設的是BIM技術概論，通過這門課程的學習，了解BIM的基本理論知識，重點掌握Revit軟件的基本操作，能夠準確識讀cad專業圖紙進行翻模操作，獨立繪制一般建筑模型、給排水模型、供配電模型、暖通空調模型。并進行管線綜合和碰撞檢查，根據結果進行凈高分析，管線優化布置。在學習的過程中，不斷深入回顧專業知識，學習專業規范，達到舉一反三，深度融合的作用。

2.4 其他引入BIM技術形式

（1）BIM技能競賽

BIM技能競賽是考察學生技能水平和解決實際問題能力的比賽，通過參加系級競賽、院級競賽、省部級競賽、國家級競賽，以及一些軟件公司組織的BIM競賽等，將BIM技能競賽與建筑設備專業群相互融合，推動培養模式的改革，實現專業教學的職業定位。

（2）構建三位一體培養模式

學院成立BIM工程技術中心，校企合作，開展專業教學和項目合作，技能競賽和職業證書考點。設備系教師組成BIM技術指導團隊，學生組建各個興趣小組，教師輔導學生，學生之間采取老帶新機制，BIM技術的培養由精英化培養逐步過渡到大眾化普及化培養的轉變，學生的整體職業競爭力得到了很大的提升。

3 結語

綜上所述，基于建筑信息模型技術的核心能力培養，調整建筑設備專業群的課程體系，改革專業課的教學任務，深化專業課的教學目標。達到專業與BIM技術深度融合，相輔相成，相互促進，培養高技能人才。經過學院的大力支持，教師的積極努力，學生學習興趣盎然，構建了學院BIM工程技術中心——設備系BIM技術團隊——學生興趣小組三位一體的學習互助模式，有效的提升了學生的專業技術能力，為建筑信息化產業化培養更合格的人才，推動我們國家建筑業的健康快速發展。