基于BIM技術(shù)的土建類專業(yè)信息化教學(xué)研究★

盧 永 全

(武漢交通職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430065)

1 背景

近年來，伴隨著職業(yè)教育的快速發(fā)展，職業(yè)教育教學(xué)改革也不斷向縱深推進(jìn)，特別是自教育部發(fā)布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》以來，信息化教學(xué)改革受到了職業(yè)教育界的廣泛關(guān)注。在中國知網(wǎng)輸入信息化教學(xué)主題詞進(jìn)行檢索，檢索結(jié)果如圖1所示，根據(jù)檢索結(jié)果可以看出近10年來，信息化教學(xué)一直是研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，研究熱度呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。

2017年發(fā)布的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出要拓展教育新形態(tài)，以教育信息化推動(dòng)教育現(xiàn)代化，積極促進(jìn)信息技術(shù)與教育的融合創(chuàng)新發(fā)展。全力推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合[1]。

2019年國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案的通知中明確提出職業(yè)教育要適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展需求，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方式方法，推進(jìn)虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)和普遍應(yīng)用。由此可見信息化教學(xué)對(duì)于推動(dòng)教育教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量具有非常重要的作用。

根據(jù)教育部發(fā)布的普通高等學(xué)校高等職業(yè)教育(專科)專業(yè)目錄(2015年)，顯示全國高職高專共設(shè)有19個(gè)專業(yè)大類，其中土木建筑大類專業(yè)群下設(shè)建筑設(shè)計(jì)類專業(yè)群(含7個(gè)專業(yè))、城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理類專業(yè)群(含4個(gè)專業(yè))，土建施工類專業(yè)群(含4個(gè)專業(yè))、建筑設(shè)備類專業(yè)群(含6個(gè)專業(yè))、建設(shè)工程管理類專業(yè)群(含5個(gè)專業(yè))、市政工程類專業(yè)群(含4個(gè)專業(yè))、房地產(chǎn)類專業(yè)群(含3個(gè)專業(yè))。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全國高職土建類專業(yè)近年來的招生情況如表1所示。

結(jié)合教育部發(fā)布的2017年全國教育事業(yè)發(fā)展公報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017年全國高職高專招生人數(shù)約350萬人，土建類專業(yè)招生人數(shù)占全國高職高專19個(gè)專業(yè)大類招生總?cè)藬?shù)的1/10，由此可見，土建類專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量對(duì)我國高等職業(yè)教育的辦學(xué)質(zhì)量影響是非常大的。土建類專業(yè)信息化教學(xué)改革的成效對(duì)全國高職信息化教學(xué)改革的影響也將是非常大的。

表1 高職土建類專業(yè)近幾年招生人數(shù)一覽表

2 BIM技術(shù)概述

2.1 BIM基本概念

BIM是以建筑工程項(xiàng)目的各類信息為基礎(chǔ)建立起來的三維的建筑模型，是貫穿于整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目全過程的信息集合體，涉及到建筑工程項(xiàng)目從規(guī)劃、設(shè)計(jì)到施工、維護(hù)的全過程創(chuàng)新和變革。BIM技術(shù)的出現(xiàn)最主要的意義在于它打通了設(shè)計(jì)與施工的界限，完善了整個(gè)建筑行業(yè)從上到下各個(gè)管理系統(tǒng)的協(xié)同交流，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)工程項(xiàng)目全壽命期的信息化管理[2]。

2.2 BIM技術(shù)的基本特性

BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖形等5個(gè)基本特性，如表2所示。

表2 BIM技術(shù)基本特性及功能描述

2.3 BIM技術(shù)在土建工程的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以用于土木建筑從規(guī)劃—設(shè)計(jì)—施工—運(yùn)營(yíng)等全生命周期，見圖2。

3 BIM技術(shù)在土建類專業(yè)信息化教學(xué)中的應(yīng)用策略

3.1 提升土建類專業(yè)教師信息化教學(xué)的理念，充分認(rèn)識(shí)信息化教學(xué)的重要性

教育教學(xué)改革的主體是專業(yè)教師，發(fā)揮專業(yè)教師在信息化教學(xué)改革的主觀能動(dòng)性對(duì)推動(dòng)改革至關(guān)重要。只有專業(yè)教師充分認(rèn)識(shí)到信息化教學(xué)的重要性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，才能真正成為信息化教學(xué)的參與者、推動(dòng)者、獲益者。

3.2 加強(qiáng)師資培養(yǎng)，提高教師運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行信息化教學(xué)的能力水平

在提升BIM技術(shù)應(yīng)用能力方面，學(xué)校應(yīng)該創(chuàng)造條件采取“請(qǐng)進(jìn)來+走出去”的方式，對(duì)全體專業(yè)教師進(jìn)行培養(yǎng)。可以按照基礎(chǔ)BIM技能+專業(yè)BIM技能的方式將專業(yè)課教師按照所屬專業(yè)和課程的不同進(jìn)行分類培養(yǎng)。這樣就可以形成一個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)，有利于推動(dòng)BIM技術(shù)在全專業(yè)信息化教學(xué)的應(yīng)用。

3.3 推動(dòng)教學(xué)改革，選取典型理論課程運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行信息化教學(xué)試點(diǎn)

本文將以工程管理類專業(yè)為例，根據(jù)專業(yè)課程設(shè)置，選擇部分典型課程進(jìn)行BIM技術(shù)信息化教學(xué)典型應(yīng)用分析，如表3所示。

3.4 依托BIM+VR技術(shù)建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)

由于土建類專業(yè)具有野外作業(yè)，危險(xiǎn)性大，對(duì)安全性要求高等特點(diǎn)，因此長(zhǎng)期以來，土建類專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)一直都是難題。

BIM+VR是將BIM和VR結(jié)合起來的一種信息化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)BIM模型更真實(shí)的視覺表達(dá)。利用BIM+VR技術(shù)可以對(duì)土木建筑工程項(xiàng)目從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維全生命周期各個(gè)階段的應(yīng)用進(jìn)行虛擬展示。

利用BIM+VR技術(shù)建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，將土木建筑類專業(yè)的相關(guān)實(shí)訓(xùn)在校內(nèi)完成，既降低了實(shí)訓(xùn)成本，又起到了良好的教學(xué)效果。

表3 BIM技術(shù)在工程管理類專業(yè)典型課程中的應(yīng)用

3.5 總結(jié)信息化教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)BIM技術(shù)與土建類專業(yè)信息化教學(xué)的深入融合

根據(jù)典型課程信息化教學(xué)所取得的經(jīng)驗(yàn)，通過對(duì)土建類其他課程的深入分析和研究，將BIM技術(shù)深度融于土建類專業(yè)信息化教學(xué)的全過程。進(jìn)而推動(dòng)土建類專業(yè)信息化教學(xué)的水平和質(zhì)量。

4 結(jié)語

土建類專業(yè)信息化教學(xué)的改革直接關(guān)系到學(xué)校能否為行業(yè)輸送高質(zhì)量的人才，進(jìn)而推動(dòng)土建類行業(yè)的發(fā)展。將行業(yè)前沿的BIM技術(shù)和土建類專業(yè)進(jìn)行深入融合，必將會(huì)為土建類專業(yè)的教育教學(xué)改革帶來持續(xù)的動(dòng)力。