地方應用型高校BIM類課程體系建設與實踐

康麗

地方應用型高校BIM類課程體系建設與實踐

康麗

（桂林航天工業學院 能源與建筑環境學院，廣西 桂林 541004）

BIM技術能力是信息化時代社會對專業人才實踐能力的重要需求，根據應用型地方高校BIM類課程培養人才的服務定位，從專業協同角度提出了建設BIM類公共課程體系的實踐構想．依托現有教學條件，打造信息化綜合實訓中心，構建專業協同的準工程師聯合培養機制，開展專業協同畢業設計的探索與實踐．不僅有效提高專業人才成果導向型教育的實踐與協同創新能力，推動實驗室軟硬件條件對應用型執業能力教育的支撐，而且為地方高校特色專業建設提供實踐參考．

BIM；課程體系；地方高校

住建部在《2016—2020年建筑業信息化發展綱要》中明確了“十三五”時期應全面提髙建筑業信息化水平，著力增強BIM等信息技術集成應用，并實現全過程信息化的要求[1]．BIM 技術已然作為信息時代建筑行業的革命性成果，正在引發全行業的大變革；同時，人才市場日益突出的“用人荒”和“就業難”的結構性矛盾對高校專業人才能力培養提出更高的要求，應用型高校土木類專業BIM課程體系建設與教學改革勢在必行．

在專業教學中引入BIM類課程并開展教學改革嘗試，已成為高校應對市場需求、踐行OBE成果導向型工程教育的基本措施．如李孔清[2]等圍繞建筑環境與能源應用專業探討了BIM技術在人才的需求特點和學生就業方向的影響．張尚[3]等基于美國高校BIM教學改革成果的經驗，分析了工程管理專業BIM教學改革面臨的挑戰．齊甜[4]針對BIM的工程管理課程教學創新模式與培養措施等問題，分析了基于BIM的理論課程與實踐教學的優勢與重要性．眾所周知，孤立的專業課程設置加劇了知識體系的“碎片化”、簡單的課程考核不能有效支撐人才對BIM技術的能力培養[5]；同時，脫離了實際工程環境的教學活動，造成學生學習缺乏創新挑戰性，也割裂了學科間的聯系，明顯弱化了對學生工程意識與綜合素質的培養力度．只有從專業協同角度集中優質師資構建BIM類公共課程體系，整合實踐資源打造實訓中心；從跨學科教學——BIM技術與虛擬技術實驗中心——聯合畢業設計的全過程協同的途徑培養具備BIM技術能力的應用型人才，積極探索應用型地方高校BIM課程體系育人的新模式，才能有效地支撐學科與專業內涵式、特色式發展．

1　應用型地方高校現有BIM類課程體系問題

地方應用型本科院校的人才服務定位要面向地方經濟，此類高校往往受到辦學基礎條件較弱、資金緊張和師資水平不高等條件的多重制約，在以BIM為代表的信息化課程建設上，存在師資、實驗條件等軟硬件的明顯劣勢．以桂林航天工業學院（下簡稱“航院”）為例，其能源與建筑環境學院是唯一具有土木類專業的二級學院，有工程管理、建筑環境與能源應用工程、能源動力工程等專業，各專業知識也分別屬于不同學科領域，原有的BIM類課程知識較零散地分布于各專業，具體課程開設見表1．

表1 能源學院各專業BIM課程設置

由表1可見，現有的BIM類專業課程設置存在的問題主要體現在：

（1）BIM類課程設置僅集中在個別課程，內容孤立無體系，也無法支撐專業核心課程；

（2）BIM類課程類型單一，缺少專業集中訓練，信息化實驗室條件落后；

（3）惠及學生數量少，范圍窄，實訓內容還停留在“假題假做”的理想工程模型層面；

（4）與目前行業協同項目設計理念脫節，無專業協同機制，對學生創新能力、職業素養培育難形成有效支撐．

2　BIM類課程體系建設與實踐

針對航院原有BIM類課程存在的諸多問題，結合2019級人才培養方案修訂與實驗室建設規劃，學院在BIM+VR仿真課程體系建設、BIM類實踐實訓中心建設和項目驅動式跨專業聯合畢業設計3個主要方面對BIM類課程體系進行了一系列改革實踐．

2.1 以土木類核心課為主線的BIM+VR仿真課程體系建設

基于新工科理念，以BIM+VR仿真技術應用為引領，積極探索專業間協同育人模式，打通土木類、能源類、工程管理類應用型本科的核心公共課與實踐教學體系，探索與開展理論教學的信息化課程體系，構建與實踐能力的融合、學科交叉的BIM+虛擬土木類仿真課程群，切實提升學生實踐能力．

2.1.1 以BIM信息化技術為引領，構建土木類BIM核心課 BIM信息化建設需要大量資金和人力資本投入，資源與人力的集中投入和積極整合是地方高校專業發展實現“彎道超車”的有效策略[6]．能源學院圍繞工程信息化管理、給排水工程、消防工程、暖通空調工程、建筑設備自動化、綠色建筑等課程模塊的土木“大類”教學需求，調整工程管理專業和能源動力工程部分模塊的人才導向．設置房屋建筑學、建筑設備工程、工程項目管理、電氣自動化、暖通空調和給排水等BIM類核心專業課，積極構建了從BIM信息化技術初級到中、高級完整學習過程的BIM類土木類核心公共課程群．

2.1.2 完善土木類、能源類BIM應用技術的教學資源 BIM信息化技術應用型公共課程群需要調整教學大綱、優化師資、補充教材與課件資料，并配備相關的教學硬件條件．通過校企合作、產學研深度合作，從3方面推進教學資源的配套與完善：（1）人才培養方案與教學大綱的修訂．能源學院在廣泛調研行業、企業需求的基礎上，邀請廣西主要的建筑集團、設計院的專家作為主持，主導了人才培養方案與具體教學大綱的調整修定工作．（2）面向工程服務的資源配置．通過與BIM工程服務的企業（如深圳斯維爾、廣西七三科技等）合作，開展師資培訓，購進三維教學軟件，完善實習實訓的教學計劃．（3）教學資源的工程化．以工程化實踐項目為指引，編寫應用型綜合實習實訓指導書、綜合實習實訓手冊，搭建并完善BIM+虛擬仿真實踐教學資源．

通過對課程教學資源優化、實驗實訓資源整合和跨專業聯合畢業設計機制的構建，以BIM技術為主線的課程體系與人才培育的機制基本形成，專業協同育人的BIM課程體系見圖1．

圖1 專業協同育人的BIM課程體系

2.2 BIM課程+執業能力深度融合的實踐實訓中心建設

2.2.1 實驗資源整合與實訓中心建設 BIM實訓中心是人才培養的基本硬件支撐，結合航院的學科、專業構成，實訓中心建設主要從2方面開展：（1）BIM+VR 技術的校級虛擬仿真實驗中心．由于航天類專業實踐場所受軍工類性質的限制，校內實習實訓很大一部分依賴技術條件優越的VR 技術虛擬仿真實驗中心，以BIM為基本建筑信息化手段的工程管理專業實驗室，依托虛擬仿真中心的超性能計算機和工作站，利用可視化、直觀性與反復操作特點，支撐BIM課程設計、畢業實習、畢業設計等諸多集中實踐環節．（2）整合現有的各專業CAD實驗室．構建模擬仿真綜合實訓室，優化綜合創新性、自主設計性實驗環節，根據原有實驗室的性質與特點，實現其對不同等級BIM類專業課程實踐環節的全過程支撐．

2.2.2 實踐教師的專業化、雙師化與導師化 由于BIM類應用型人才培養有明顯的時代特征與要求，從事教學的教師應具有專業化、雙師化與導師化（簡稱“三化”）的基本特征．“三化”實踐教師不是僅限于實驗中心的教師，而是所有從事BIM課程教學的專業教師．專業化是指教師的素質與知識能力要對接行業、崗位與職業的需求；雙師化（既是教師又是工程師）是指教師具有專業知識和崗位技能，特別是具有土木類執業資格，學院鼓勵教師參加國家建造師、BIM建筑信息一體化和VR虛擬現實技術等考試與培訓，具備崗位執業能力的基本素養，能針對房地產評估、建造、監理與工程咨詢中涉及的法規、建筑經濟與技術實務等知識橫向融合[7]；導師化是指教師能從建筑施工技術、項目管理、暖通空調設計、能源利用與節能分析等工程的不同專業角度引導學生對理論和實踐知識的理解，有效指導實踐環節，促進學生基本職業素養和創新能力的養成．“三化”教師隊伍的構建和完善是支持人才培養的能力導向目標的基本著力點，是促進BIM課程體系與執業能力深度融合的重要引領．

2.3 CDIO 理念的項目驅動式跨專業聯合畢業設計實踐

2.3.1 CDIO 理念的案例式實踐教學與準工程師培育機制 CDIO是“構思（Conceive）”“設計（Design）”“實施（Implement）”和“運行（Operate）”的縮寫，土木類課程實踐的“構思”一般是指反映業主需求的項目計劃和建筑產品定位；“設計”主要是基于“構思”的具體工程設計與施工方案；“實施”突出了項目的建設和管理過程；而“運行”是對實施產品的過程預評價[8]．構建CDIO 理念案例式實踐教學與準工程師培育機制，具體措施體現在3個方面：（1）通過校企合作，師生共同參與完成真實建筑案例項目．能源學院已與多家建筑咨詢服務公司開展合作，承攬企業BIM技術服務的工程設計、造價和綠建施工等項目，基本形成了以建筑環境與能源應用工程和能源動力工程專業為“構思”與“設計”主體，以工程管理專業為“實施”主體，師生共同參與、理論與實踐深度結合的準工程師培育機制．（2）基于工程全生命周期理論，指導學生科創競賽等活動．全國BIM類科創大賽是培育專業人才、提升教師實踐參與能力的良好平臺，實踐中通過搭建各專業基于BIM技術統一的構思-設計-實施-運行的全生命周期過程工程服務案例，結合先進成圖技術大賽、全國 BIM 技術創新大賽等活動，將項目驅動教學建立于工程領域的實際情景中．（3）專業協同的BIM技術人才培育．通過跨專業授課，多專業BIM課協同、專業教師與實驗教師互助，基于 BIM-CDIO 理念的項目驅動法，構建跨專業、不同教師間的協作耦合關系，增進BIM技術的服務工程項目一體化、現實化能力，培育行業準工程師．

2.3.2 跨專業聯合畢業設計實踐探索 以往的畢業設計題目主要問題表現在：（1）設計題目單一、陳題舊目，或者是“舊瓶裝新酒”；（2）學科彼此割裂、合作意識差；（3）教師能力差，過程控制難，輔導時間碎片化．針對畢業設計的問題，基于BIM協同化的技術支持，結合CDIO理念，在2020屆畢業生中挑選學院BIM協會和“綠建”社團的骨干成員，形成了包含有３個專業共11人的設計小組，開展小規模的跨專業畢業設計實踐探索．在實際實施中，通過構建任務分解-專業分工-設計與深化-工程算量-施工管理一體化流程的全過程聯合畢業設計模式，在實際執行中由于受到畢業設計日程和疫情的限制與影響，雖然省略了實際工程案例的“構思”并簡化了設計的深化階段，但通過聯合畢業設計成果統一答辯，學生們的設計成果信息量、工作量十分飽滿，在各個方面均表現優異．流程和進度安排緊密有序并初步實現了專業協作，參與的學生和指導教師普遍感到綜合素質的顯著提高．

3 結語

構建合理的課程體系是培育應用型人才的基本保障，BIM類課程體系建設是信息化時代背景下應用型高校土木類專業特色發展的有效路徑．在資金與師資條件的短板下，面對市場對人才的需求，從仿真課程體系建設、實踐實訓中心建設與項目驅動式跨專業聯合畢業設計3方面入手，通過具體實踐探索，初步構建了BIM類課程體系．利用深度校企合作的協同育人機制，以企業的項目需要與技術需求，切實推動了學生與教師的能力提高．但在具體實施過程中，由于受基礎BIM軟件族庫不完備、大規模開展信息教學的硬件支撐和教師實踐能力等條件的制約，還有許多問題需要解決．然而，BIM技術作為改變傳統建筑業建造模式的革命性創新，必能密切結合現代教育手段和創新教育平臺走出一條專業協同與素質教育融合的創新之路．

[1] 住房與城鄉建設部．2016—2020年建筑業信息化發展綱要[EB/OL]．（2016-08-23）[2020-04-30]．http：//www.mohurd. gov.cn/wjfb/201609/t20160918_228929.html

[2] 李孔清，鄒聲華，張坻．BIM對建筑環境與能源應用專業的教學影響[J]．當代教育理論與實踐，2015（8）：67-70

[3] 張尚，任宏，Chan A P C．BIM的工程管理教學改革問題研究——基于美國高校的BIM教育分析[J]．建筑經濟，2015（1）：113-116

[4] 齊甜．基于BIM的工程管理專業理論課程與實踐教學創新研究[J]．工業設計，2017（2）：134-135

[5] 吳光東，唐春雷．BIM技術融入高校工程管理教學的思考[J]．高等建筑教育，2015（4）：156-159

[6] 張愛琳．工程管理信息化模擬實驗研究中心的建設構想[J]．實驗室研究與探索，2011（3）：366-367

[7] 蔡悠笛．基于BIM技術的建筑設備設計與性能分析研究[D]．北京：北京建筑大學，2014：12-19

[8] 張玉龍．基于BIM-CDIO的土建類高校跨專業聯合畢業設計模式研究[D]．張家口：河北建筑工程學院，2014：28-37

Construction and practice of BIM curriculum system in local technology-applied colleges and universities

KANG Li

（School of Energy and Architectural Environment，Guilin University of Aerospace Technology，Guilin 541004）

Building Information Modeling（BIM）technical is an important demand for the practical ability of professionals in the information age．According to the service orientation of BIM courses in application-oriented local colleges and universities，it puts forward the practical conception of building BIM public curriculum system from the perspective of professional collaboration，based on the existing teaching conditions，build an information-based comprehensive training center，structure professional collaborative training mechanism for quasi engineers，and carry out the exploration and practice of professional collaborative graduation design.It not only effectively improves the practice and collaborative innovation ability of professional talent achievement oriented education，promotes the support of laboratory software and hardware conditions for application-oriented practice ability education，but also provides practical reference for the construction of characteristic specialty in local colleges and universities.

BIM；curriculum system；local colleges and universities

TU17∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2020.09.017

1007-9831（2020）09-0067-04

2020-05-20

教育部產學研協同育人項目（201902258004）；廣西高等教育本科教學改革工程項目（2020JGB387，2019JGB382）

康麗（1981-），女，黑龍江齊齊哈爾人，助教，從事實驗管理、BIM技術等方面研究．E-mail：1300983279@qq.com