基于BIM-CDIO的土建類高校跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)模式研究

吳浪，謝月 （江西科技師范大學(xué)建筑工程學(xué)院，江西 南昌 330013）

1 引言

畢業(yè)設(shè)計(jì)作為高校人才培養(yǎng)的一項(xiàng)重要性總結(jié)作業(yè)，要求運(yùn)用專業(yè)課程相關(guān)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)和綜合應(yīng)用能力，針對(duì)專業(yè)課題進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用，從而解決有關(guān)的實(shí)際問題[1]。這對(duì)于即將就業(yè)的畢業(yè)生來說，是一次極具考驗(yàn)的“測(cè)試”，這場(chǎng)測(cè)試能夠展現(xiàn)畢業(yè)生是否具備良好的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)，能否很好地適應(yīng)未來的就業(yè)前景。因此，從另一角度來看，畢業(yè)設(shè)計(jì)也是評(píng)價(jià)高校教育水平的尺子，畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量也代表著高校人才培養(yǎng)的情況，甚至影響著高校未來的發(fā)展。

然而，隨著建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和難度的提高，以及建設(shè)規(guī)模的日漸龐大，尤其是在數(shù)字技術(shù)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念與方法已不能夠很好的應(yīng)用，此時(shí)，信息技術(shù)的應(yīng)用就顯得十分重要了。土建類專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)也就需要應(yīng)用相關(guān)的信息數(shù)字技術(shù)來提高效率，楊太華等[2]人提出構(gòu)建BIM教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)，能夠多方面地提高學(xué)生學(xué)習(xí)素養(yǎng)；韓銳等[3]人在基于BIM教學(xué)平臺(tái)上，提出多專業(yè)協(xié)同合作，并且國內(nèi)的大部分研究都是基于理論上的研究，而對(duì)于實(shí)踐的應(yīng)用，對(duì)于其效果的呈現(xiàn)也是未知的。本文將在已有的研究基礎(chǔ)上，通過BIM-CDIO的聯(lián)合應(yīng)用，加強(qiáng)理論實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)土建類高校專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)新模式進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)多專業(yè)的聯(lián)合設(shè)計(jì)，提高土建類畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐性。

2 土建類畢業(yè)設(shè)計(jì)問題分析

2.1 各學(xué)科之間聯(lián)系不夠緊密

由于專業(yè)的個(gè)性化，各專業(yè)學(xué)科的聯(lián)系可能會(huì)存在斷裂的情況，而土建類專業(yè)所牽涉的方面比較廣，但各學(xué)科間存在“獨(dú)立性”，只專注于本學(xué)科的理論知識(shí)，而忽視相關(guān)專業(yè)，導(dǎo)致各學(xué)科之間缺乏聯(lián)動(dòng)性，表現(xiàn)動(dòng)手能力弱，理論知識(shí)不夠扎實(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)成果說服性不夠。

2.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題缺乏創(chuàng)新性

國內(nèi)高校土建類專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)在起初開題時(shí)，大多是導(dǎo)師給出一個(gè)模板題型，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)成為已知命題，套路也已知，導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)缺乏創(chuàng)新性。

2.3 教師缺乏足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

土建類專業(yè)不比其他文科類專業(yè)，需要教師具備足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而教師的相關(guān)指導(dǎo)能力也在一定程度上影響著高校的教育工作[4]。目前，國內(nèi)的教育背景導(dǎo)致許多高校的任課老師缺乏學(xué)科的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)踐活動(dòng)也不能做到很好的指導(dǎo)，對(duì)學(xué)生培養(yǎng)有一定的影響。

2.4 時(shí)間安排的非合理性

畢業(yè)設(shè)計(jì)或者畢業(yè)論文與畢業(yè)實(shí)習(xí)或者考研復(fù)習(xí)基本同時(shí)進(jìn)行，另外還有生活中的事情，這使得學(xué)生沒有足夠的精力能夠放在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，拖拉進(jìn)度，從而影響畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果。

3 基于BIM-CDIO的土建類跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)模式構(gòu)建

3.1 CDIO理論概述

CDIO于2001年由國外四所院校聯(lián)合提出的一個(gè)新教育體系的概念，旨在提高學(xué)生教育培養(yǎng)效率[5]。其中構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)作組成了這個(gè)新型教育模式，CDIO也是基于這四個(gè)工作環(huán)節(jié)，通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)工程專業(yè)的教學(xué)，在一定程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)與實(shí)踐的積極性，從而建立各學(xué)科之間的有機(jī)聯(lián)系，達(dá)到提高實(shí)踐能力的目的。

3.2 BIM理論概述

BIM技術(shù)可將構(gòu)筑物構(gòu)建可視化，另外通過它的模擬性，可以有效地解決現(xiàn)實(shí)生活中不能解決的碰撞問題[3]。因此，將CDIO與BIM相結(jié)合應(yīng)用，構(gòu)建新型的教育模式，就是在實(shí)現(xiàn)CDIO四個(gè)環(huán)節(jié)的過程中，融合BIM技術(shù)，培養(yǎng)具備主動(dòng)創(chuàng)造性的技術(shù)人才。

3.3 綜合化訓(xùn)練目標(biāo)

在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，需要將基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)理論以及實(shí)踐能力等綜合應(yīng)用起來，因此，提高學(xué)生的綜合水平能力也是十分重要的。因此，提出提高各項(xiàng)資源整合能力、畢業(yè)設(shè)計(jì)組織進(jìn)程以及綜合實(shí)踐能力這三個(gè)目標(biāo)。

3.3.1 提高各項(xiàng)資源整合能力

每一位專業(yè)指導(dǎo)老師對(duì)其他相關(guān)專業(yè)可能都會(huì)存在知識(shí)漏洞，對(duì)學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)也有影響。因此，建立跨專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，各專業(yè)指導(dǎo)老師組成聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)體，學(xué)生之間相互聯(lián)合學(xué)習(xí)，這可以弱化指導(dǎo)教師的不足之處，采用其他專業(yè)老師的專業(yè)解答，對(duì)學(xué)生優(yōu)化畢業(yè)設(shè)計(jì)是十分有效的[6]。

3.3.2 改善畢業(yè)設(shè)計(jì)組織進(jìn)程

在這個(gè)跨專業(yè)聯(lián)合的團(tuán)體中，各專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)可能存在進(jìn)度的錯(cuò)位，因此，在聯(lián)合培養(yǎng)中需要注意時(shí)間進(jìn)程的安排，根據(jù)各專業(yè)的特殊性和相互的聯(lián)合性進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度的自主性和協(xié)助性。

3.3.3 綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)

畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成需要學(xué)生具備比較強(qiáng)的綜合實(shí)踐能力，在聯(lián)合專業(yè)培養(yǎng)時(shí)，需要注意學(xué)生綜合實(shí)踐的履行，可以進(jìn)行跨專業(yè)的相互學(xué)習(xí)，只有在實(shí)踐中才能對(duì)理論知識(shí)擁有更深刻的理解。在實(shí)踐中，各專業(yè)可以相互穿插其他專業(yè)的學(xué)生，相互學(xué)習(xí)，對(duì)提升他們的專業(yè)能力以及綜合實(shí)踐能力有很大的幫助。

3.4 基于BIM-CDIO理念的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法

在教學(xué)中，以學(xué)生為中心，應(yīng)用驅(qū)動(dòng)法，強(qiáng)調(diào)邊學(xué)邊做，加強(qiáng)理論知識(shí)的應(yīng)用，從而推進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，提高實(shí)踐綜合能力。同時(shí)，BIM技術(shù)以信息傳遞為媒介，其具備可視化及模擬性等特點(diǎn)，能夠與CDIO理念有效連接，能夠支持聯(lián)合專業(yè)之間的信息、設(shè)計(jì)、協(xié)作[7]。

3.5 畢業(yè)設(shè)計(jì)支撐條件

構(gòu)建跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)需要校級(jí)以及上級(jí)各領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn)，并給予極大的支持力度。因?yàn)樯婕翱鐚I(yè)，便可能需要學(xué)院及學(xué)校聘請(qǐng)相關(guān)專業(yè)的教師，豐富學(xué)校的教學(xué)團(tuán)體質(zhì)量，為跨專業(yè)聯(lián)合的培養(yǎng)提供必要的保障。

BIM技術(shù)應(yīng)用軟件同樣是必不可少的。需要平時(shí)在學(xué)校、學(xué)院安排教學(xué)時(shí)，BIM技術(shù)便要考慮進(jìn)去，短期的學(xué)習(xí)確實(shí)能夠應(yīng)付簡單的項(xiàng)目，但若以此為目的，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，改善畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，是不太可能實(shí)現(xiàn)的。因此，需要學(xué)院在學(xué)生大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)中都穿插安排BIM應(yīng)用技術(shù)課，達(dá)到真正懂這門技術(shù)。另外，需要學(xué)校及學(xué)院大力支持購買相關(guān)的教學(xué)軟件，并且配備足夠的講解老師。

3.6 構(gòu)建聯(lián)合體畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

將BIM技術(shù)與CDIO教育模式相結(jié)合的跨專業(yè)聯(lián)合，能夠優(yōu)化當(dāng)前的教育情況，減少專業(yè)學(xué)科之間的斷鏈，補(bǔ)全當(dāng)前教育模式的漏洞，提升學(xué)生綜合能力，提高培養(yǎng)質(zhì)量。另外，土建類專業(yè)的特點(diǎn)是專業(yè)圈比較明顯，各專業(yè)學(xué)科存在分散性教學(xué)情況，在教學(xué)及實(shí)踐過程中缺少完整性意識(shí)，不同于國外，他們的學(xué)生實(shí)踐時(shí)間很長，若國內(nèi)高校照搬他們的培養(yǎng)方式也是行不通的，大環(huán)境條件下也是不允許的，尤其是近兩年來全球受新冠病毒影響，人員流動(dòng)是受到極大影響的，若將學(xué)生派出實(shí)習(xí)時(shí)間過長，這可能會(huì)影響到疫情防控，為學(xué)校對(duì)學(xué)生的管控也提高了難度。因此，本文提出就各專業(yè)特點(diǎn)，統(tǒng)籌結(jié)合，學(xué)校學(xué)院聯(lián)合安排實(shí)踐訓(xùn)練，打破傳統(tǒng)教學(xué)，以聯(lián)合培養(yǎng)為核心，引入新型教育模式，結(jié)合信息技術(shù)，構(gòu)造教育新模式，能夠?yàn)楫?dāng)前的教育“查缺補(bǔ)漏”，提高學(xué)生教育質(zhì)量，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。

4 結(jié)語

建筑行業(yè)的欣然發(fā)展，促使越來越多的人都投身于這個(gè)行業(yè)中，這也就造成建筑、土建類專業(yè)關(guān)于人才培養(yǎng)的無限大壓力。同時(shí)，隨著時(shí)代地發(fā)展，傳統(tǒng)的教育模式貌似不能很好的將學(xué)生所學(xué)與所用相結(jié)合。因此，本文提出的將BIM與CDIO相結(jié)合的教育概念，就是將BIM技術(shù)應(yīng)用及融入于教育中，形成跨專業(yè)聯(lián)合的培養(yǎng)模式，在一定程度上可以彌補(bǔ)以往教育的不足之處，提高學(xué)生的主動(dòng)積極性，提升學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，還能為學(xué)生的畢業(yè)提供更好的就業(yè)平臺(tái)。本文在探討這種新教育模式時(shí)，提出了目標(biāo)和支撐條件，以及該種新型模式的教育所具備的優(yōu)勢(shì)。

但是，該模式的進(jìn)行還是需要多方的大力支持。要想大力推進(jìn)建設(shè)新型技術(shù)人才，需要有更好的BIM應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)，因此，學(xué)校和相關(guān)企業(yè)及教育部門的深入推進(jìn)就十分重要了。改善教育的硬件設(shè)施，擴(kuò)充相關(guān)的專業(yè)指導(dǎo)教師，在新型教育模式進(jìn)行的基礎(chǔ)上，也只有各方條件都做到優(yōu)化改善，才能更好地培養(yǎng)優(yōu)秀的人才。