課證通融和產教融合模式下《建筑設備BIM》課程改革探究＊

陳 越 （武昌首義學院城市建設學院，湖北 武漢 430064）

建筑信息模型技術（BIM）在三維數字模型中能夠將工程項目在全生命周期不同階段的工程狀況、施工信息和相關資源進行整合，由參與工程的各單位共建和共享，在模型繪制過程中，添加例如建筑材料編號、重量、材質等參數，同時，引入建筑工程進度、工程價格為各專業的設計任務和施工任務提供相互支持和協調，在全生命施工過程中促進各專業協同工作來高質量完成工程任務。國務院在《國家職業教育改革實施方案的通知》中提出，職業院校、應用型本科高校啟動“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度試點工作，在首批試點領域中建筑信息模型職業技能占據一席之位[1]。建筑信息模型技術的普及應用是我國建筑業轉型升級的基石，住房和城鄉建設部明確提出需要加快建筑信息模型的普及和應用[2]。建筑設備BIM 技術主要應用于機電安裝工程的碰撞問題、優化管線設計和排布、深化設計圖紙和施工，為設備及管線預留合理的安裝及操作空間，減少設計變更，降低施工難度。此外，也應用于施工管理、預制構件加工與安裝和工程量統計。

高校BIM相關課程應培養相關行業BIM應用型人才，因此，高校BIM相關課程需要對BIM技術和BIM應用進行梳理，以建立符合行業需要的BIM 課程體系[3]。《建筑設備BIM》課程應當進行系統規劃和有機整合，融入“1+X”證書標準，使得課程標準與技能等級要求相匹配，實現課證融合，提升學生的職業規劃。同時，在課程中引入真實案例，分析貫穿工程設計、施工、管理和運維的全生命周期中涉及的工作任務和以產教融合為教學目標，實現培養具備BIM 技術應用能力的高素質技術技能型人才目標。因此，研究如何將課證通融和產教融合理念引入《建筑設備BIM》課程有重大意義。

1 《建筑設備BIM》課程在教學中存在的問題

《建筑設備BIM》課程在教學發展中，由于建筑設備專業較多，學生對于相關專業知識理解不深，只會基本建模操作，對于BIM 應用能力不足。同時，《建筑設備BIM》課程缺乏與BIM 等級考核相匹配的教學標準，學生缺少實踐應用能力。

1.1 缺乏對BIM技術的應用能力

目前，部分學校《建筑設備BIM》課程的教學未能滿足相關行業發展的需要，未能運用BIM技術可視化、多元化的教育特點更新和創新課程教學內容，導致學生對課程教學的應用能力不足[4]。教師在授課過程中也未能全面講解BIM 技術的應用作用和優勢，對課程的講解缺乏該技術的應用創新力。同時，在《建筑設備BIM》課程教學中，學校未能結合該課程的實際應用性特點，合理培養學生對于BIM技術的應用能力，過于注重理論知識的教學和基本的建模操作，并未較好地將理論知識教學和實際應用結合。學生在簡單的上機教學模式下，只是掌握簡單的建模技術，對相關的應用知識點掌握不足，從而不利于培養學生職業能力和學習能力。《建筑設備BIM》課程中缺少對該技術的應用講解，導致學生學會的建筑設備BIM技術無法再設計、施工、運維中使用。

1.2 缺乏合理的教學標準

《建筑設備BIM》課程包含建筑給排水系統、建筑電氣系統、建筑通風與供暖系統，專業跨度大，實踐性能強。該課程知識點煩瑣，分布零散，機械設備型號更新迅速。學校在對學生能力和課程教學工作考核的過程中，未能將課程考核、學生學習能力考核與實際工程應用相結合，從而不利于全面考查學生對于BIM 技術的實際應用能力[5]。《建筑設備BIM》課程教學未能在課堂進行有效的學習和實踐，從而降低BIM 技術應用和學習效果，進而影響學生學習能力的全面發展。同時，學校在該課程中僅以上機模型來評定學生的成績，沒能較好地評價與實際工程應用相結合的能力。而且BIM技術的應用實施效果不理想，也很難增強其課程教學的育人質量和效果。通過普通的理論加上機教學無法與實際工程和考證能力相結合，無法考察學生的實際應用能力。

1.3 缺乏提升學生的實踐能力

《建筑設備BIM》課程受到實際條件限制，在教學開展過程中，教師雖然能夠帶領學生去實際現場，向學生講解各種設備用途、安裝要求等，但是設備管線已經隱蔽于天花板內，導致學生無法觀看。同時，簡單的BIM建模技術不能增強學生對整個工程各專業間關系的掌握，如何設計、施工、碰撞協調等實踐能力的培養未能有效落實到課程教學環節中[6]。此外，《建筑設備BIM》課程知識和理論知識學習缺乏系統性、完整性，不利于讓學生更好地將給排水、暖通、電氣和施工之間結合起來，影響學生學習能力的培養和進步，還會進一步阻礙建筑設備工程課程教學的整體水平和效率。《建筑設備BIM》課程中缺少對整個項目設計、施工、運營整個過程的實踐認識。

2 基于課證通融和產教融合模式下的課程改革

2.1 《建筑設備BIM》中課證通融的課程改革

建筑設備專業BIM應用能力提升依靠完整的課程教學體系，將BIM綜合應用能力、證書考核、BIM大賽等內容融于專業課程體系各門課程，以建筑設備專業知識體系為基礎，以建筑設備BIM 技術綜合應用的需求能力為目標，強化BIM 軟件操作能力。在人才培養方案課程體系中，BIM 方面的能力以“專業基本能力—專業BIM建模能力—BIM綜合應用能力”三步階梯作為建筑設備BIM 方向能力培養路徑，將BIM 課程內容模塊化后融入原有教學體系[7]。在課程體系中，各專業課教師不僅教授學生學習專業相關知識，而且引導學生從證書考核、BIM 大賽中對相關課程進行深入理解，并掌握BIM技術應用。通過多元化考核方式了解課程教學實際情況和技術應用情況，在提高學生BIM 技術應用能力的同時，通過課證互融，學生對專業課程的理解和掌握程度也加深，從而提高學生學習積極性，增強學生對理論知識的理解與實際應用能力。

2.2 《建筑設備BIM》中以賽促學模式改革

引進本地區的優質企業和一線企業，將各類社會熱點問題、行業前沿知識和學科之間的交叉內容融入競賽活動，在充分考慮行業標準和社會實際發展需求的基礎上制定競賽主題，為學生營造與他們自身職業發展需求相匹配的學習環境。在《建筑設備BIM》課程中開展技能競賽活動，實現與建筑行業發展需求的深層次對接，競賽命題體現行業標準和行業需求，因此，能夠更好地體現出以賽促學模式的內涵本質[8]。在課程中引入“武漢工匠杯”職業技能大賽、大學生先進成圖技術與產品信息建模、武漢設計雙年展大賽等比賽，參加相應的比賽能夠創造知識整合、能力培養、素質提升的發展空間。通過競賽不僅要讓學生掌握建筑設備課程中的知識點，最重要的目的是讓學生將各個章節的內容有效串聯起來，實現基本理論知識與實踐訓練的有機結合，從而提升學生的專業綜合素養。

2.3 基于產教融合模式的課程改革探究

《建筑設備BIM》是應用性非常強的課程，以實際項目驅動來拓寬學生的視野。在課程講解中利用既有建筑施工圖作為案例，實物和圖紙進行對比，增強學生的識圖能力[9]。同時，在應用講解過程中可將設計和施工中真實出現的不足體現出來，通過BIM 三維方式讓學生直觀地感受BIM 的應用能力，注重培養學生設計和施工能力，加強各專業的配合。在教學過程中將施工圖、BIM 圖以及現場的實地效果相結合植入教學內容，同時，引入中信設計院BIM標準，在課程講解過程中引入真實案例塔里木油田項目和BIM 建模標準，使學生在課堂上學習的標準能夠直接應用于實際，達到真正的產教融合。

3 基于課證通融和產教融合模式設計思路

3.1 《建筑設備BIM》教學改革課堂

《建筑設備BIM》課程需要融入行業的快速發展，但是目前課程設置缺乏時效性、標準化、課程內容應用性不強，導致學生僅僅只會簡單的建模工作，無法滿足崗位要求和缺乏職業發展空間。因此，在《建筑設備BIM》課程中融入“1+X”證書標準，使得課程標準與技能等級要求緊密結合，促使課證融合，提升學生的職業規劃。同時，以競賽為切入點，在《建筑設備BIM》課程中融入技能競賽，提供現階段企業對于建筑模型的行業標準，引導學生的競爭意識，提升學生與行業需求的良好對接。最后，主動適應建筑設備BIM 行業的發展對學生的要求，以提高技能水平為主要目標，夯實產教融合模式為基礎，《建筑設備BIM》教學改革課堂如表1所示。

表1 《建筑設備BIM》教學改革課堂

3.2 課證通融培養體系融入《建筑設備BIM》課堂

建筑信息模型職業技能證書考核等級為初級建模、中級應用、高級綜合。在教學過程中對職業技能標準進行歸納和模塊化設計，與課程標準進行深度融合。課程標準的基礎理論和建模對應初級建模，水、暖、電專業建模協調對應中級應用，管線碰撞處理和施工模擬對應高級綜合。打破傳統課程標準，對應證書考核等級，實現梯級教學模式。BIM職業人才課證通融培養流程如表2所示。

表2 BIM職業人才課證通融培養流程

3.3 以賽促學培養體系融入《建筑設備BIM》課堂

課程過程中以競賽為切入點，將BIM 各類競賽內容和規則進行整合后融入教學過程，依托各類BIM 競賽，完善人才培養體系，完成實踐教學平臺的搭建。在比賽過程中加強學生的動手能力培養和工程實踐的訓練，有助于提升學生的學習興趣，強化理論與實踐的轉化。融入以賽促教層次梯級賽制體系如表3所示。

表3 BIM職業人才課證通融培養流程

3.4 產教融合培養體系融入《建筑設備BIM》課堂

在課后布置以項目為導向的項目作業進行產教融合培養，為保證產教的深度融合，需要確保項目信息設置的統一以及上課標準與企業標準的統一。依據本行業標準CAD 管線圖例，建立BIM 管線色標，按照系統、材質、連接方式等的縮寫制定命名規范，并根據現場施工與安裝，制定管綜優化原則。確保整個建模過程有所依據，方便后期識別管線類型，調整管綜。通過整個項目流程從模型繪制、碰撞報告、管線分析、節點分析、凈高分析、漫游質量檢查各個環節中提升學生解決實際問題的能力。課證通融和產教融合模式設計圖如圖1所示。

圖1 課證通融和產教融合模式設計圖

4 結語

構建基于《建筑設備BIM》的課證通融和產教融合具有重要意義，其能夠充分提升學生利用所學知識分析和解決實際問題的能力，有利于學生了解具體項目，激發學生學習的主觀能動性，通過理論結合實際，增強課堂生動性，提升學生學習興趣，有效促進高校課程教學改革，營造良好的課堂環境。同時，教師也應系統掌握建筑設備BIM 的各專業知識和相應的專業技能，高質量完成課堂教學活動。