基于BIM實訓室的“給排水專業(yè)識圖與構筑物構造”課程改革研究

羅美蓮

摘 要 概述了BIM技術在建筑領域的發(fā)展趨勢；通過剖析目前“給排水專業(yè)識圖與構筑物構造”教學中存在的問題，提出了依托BIM實訓室為平臺的課程改革內(nèi)容：包括授課內(nèi)容的改革、教學方法的改革、考核評價方法的改革以及通過校企合作，對實訓項目的改革。

關鍵詞 BIM 課程 改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.10.046

Abstract The development trend of BIM technology in the field of architecture is summarized. By analyzing the problems existing in the teaching of "Water supply and drainage professional map and structure construction"， the curriculum reform based on BIM training room is proposed： including the reform of lecture content， reform of teaching methods， reform of assessment methods， and reform of training programs through school-enterprise cooperation.

Keywords BIM； course； reform

隨著國家市政基礎設施建設的快速發(fā)展，社會對從事給排水專業(yè)設計、施工與管理的人才需求越來越多。無論從事給排水的哪類工作，都要求能看懂專業(yè)圖紙。這就要求學生將“給排水專業(yè)識圖與構筑物構造”這門抽象、枯燥的課程學好。

通過走訪企業(yè)、學生反饋的信息了解到，大部分畢業(yè)生工作初期并不能很好地勝任相關崗位的工作，體現(xiàn)在讀圖能力較差，對水處理相關的構筑物內(nèi)部構造印象模糊等等。這說明，傳統(tǒng)的“給排水專業(yè)識圖與構筑物構造”教學模式已經(jīng)不能滿足市場需求。而BIM（Building Information Modeling）技術因具有設計三維可視化、施工具體化、建造虛擬化、成本透明化、質(zhì)量可追溯化、管理精細化等特點，[1]對“給排水專業(yè)識圖與構筑物構造”教學來說，是新的契機，能解決傳統(tǒng)課程教學中的難點問題。

目前，世界建筑行業(yè)的80%、300 強企業(yè)已經(jīng)采用了BIM 技術，尤其是美國、加拿大等歐洲發(fā)達國家，BIM技術的發(fā)展已經(jīng)相當成熟。 我國北京、上海、廣州、深圳等地區(qū)已逐步開始采用BIM技術進行項目設計、施工與管理，如白龍港污水處理廠二期、上海中心、上海迪士尼、上海金匯港大橋、徐家匯交通樞紐等。[2-3]同時，我國政府部門大力推廣BIM技術的應用，[4-5]然而目前BIM人才短缺，嚴重制約了BIM技術的發(fā)展。

我院已購買BIM軟件多套并建成了BIM實訓室。因此，依托BIM實訓室平臺，探索將BIM技術引入到“給排水專業(yè)識圖與構筑物構造”課程教學中來，以期促進學生對專業(yè)知識更好地掌握和推動BIM技術的快速發(fā)展。

1 目前“給排水專業(yè)識圖與構筑物構造”課程教學存在的問題

1.1 授課內(nèi)容枯燥，實踐環(huán)節(jié)薄弱

興趣是最好的老師，課堂教學的質(zhì)量很大程度上取決于學生對學習內(nèi)容的興趣。而“給排水專業(yè)識圖與構筑物構造”內(nèi)容抽象、枯燥乏味，主要包括室內(nèi)給水工程、排水工程、消防系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)等的制圖原理以及如何讀圖，水處理構筑物如二沉池、絮凝池、濾池等的工作原理以及內(nèi)部構造圖，所有涉及到的圖紙均是二維圖，學習難度大，大部分學生對此沒有興趣，甚至有些空間思維能力較差的學生對其望而生畏。

同時，教師花在講授給排水專業(yè)制圖理論和構筑物工作原理上的課時較多，安排給學生實踐的課時偏少。學生反應，盡管課堂上好像聽懂了老師講的內(nèi)容，但是沒有安排足夠的時間實踐，一方面學生不容易發(fā)現(xiàn)沒掌握透徹的知識點，另一方面，課后容易忘記所學知識。

1.2 教學方法傳統(tǒng)，教學手段單一

在以前的教學中，主要是采用傳統(tǒng)的講授法，即以教師為主體，學生為客體被動接受知識，而往往老師大量的講述卻成為學生睡覺的催眠曲；教學手段主要是“一支粉筆+一本教科書+一張黑板+一個PPT”，且PPT里的內(nèi)容也主要是教材上的知識點或者圖片。教學方法毫無新意，很難使學生全身心地投入。

1.3 考核方式不完善，學生學習目的不明確

傳統(tǒng)的考核方式主要通過期末考試和平時出勤以及完成作業(yè)的情況進行綜合評定，但是沒有一個細化的標準，且學生對自己以及其他同學的每次課、每個學習模塊的平時成績并不清楚，沒有對比，學生在學習過程中，競爭不激烈，容易放松對自己的要求。

同時，大部分學生不明白該課程在以后工作中的重要性，學習目的不明確，學習沒有動力。

1.4 實訓內(nèi)容與實際脫軌

傳統(tǒng)的實訓內(nèi)容沒有進行過真實項目的訓練，主要依托CAD軟件繪制課程中提及的幾類簡單的圖紙，這類的實訓并沒有真正增強學生對所學知識的綜合應用能力，已經(jīng)不符合人才培養(yǎng)與企業(yè)需求無縫對接的目標，也不利于時代背景下BIM人才的培養(yǎng)。

2 改革內(nèi)容

基于教學中存在的以上問題，依托BIM實訓室平臺，對該課程進行如下的教學改革。

2.1 授課內(nèi)容的改革

授課內(nèi)容必須堅持以就業(yè)為導向的原則，通過企業(yè)調(diào)研，掌握社會對人才的專業(yè)知識、實踐技能、BIM應用水平的要求；再對課程內(nèi)容進行剖析，找到原有知識點與BIM技術的結合點進行授課內(nèi)容的改革，從而降低學習難度，激發(fā)學生學習興趣。

在學生掌握好了讀圖的理論知識與方法后，應大力加強實踐能力的培養(yǎng)。理論教學和實踐教學是相輔相成的，二者均是學生學習與掌握知識的重要手段。[6]同時，實踐教學對于學生實踐技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著重要的作用。本課程中主要通過加強學生制圖方面的練習，制圖部分的練習能促進讀圖能力的提升，進而取得理想的教學效果。

2.2 教學方法的改革

在“給排水專業(yè)識圖與構筑物構造”這門課程中，可以采用項目教學、任務驅(qū)動法、講授法、虛擬仿真和工地實習活動等多種方法相結合，根據(jù)不同的教學內(nèi)容設計不同的教學方法，把教學內(nèi)容形象化和趣味化，使抽象枯燥的問題易于理解，從而提高教學質(zhì)量。

如在室內(nèi)外給排水施工圖識讀內(nèi)容教學時，通過項目教學和講授相結合的方法，依托BIM實訓平臺已有的實際項目的立體圖和平面圖進行內(nèi)容的講解，使學生達到企業(yè)要求的讀圖水平；在構筑物構造學習時，可通過任務驅(qū)動法和講授相結合的方法，通過BIM軟件建立水處理構筑物的立體三維圖作為任務，在感性認識的基礎上，對應讀懂構筑物二維圖；還可以通過BIM的虛擬仿真軟件，對室內(nèi)給排水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、水處理構筑物進行虛擬施工，學生身臨其境，進一步加深對所學知識的系統(tǒng)掌握；而通過組織學生去工地實際參觀、識讀其實際施工圖紙，能讓學生深切體會到識圖的重要性、實用性。

2.3 考核方式的改革

考核方式改革是課程改革內(nèi)容的重要組成部分，并且要配合教學內(nèi)容和教學方法進行改革。[7]考核評分應通過平時成績與期末成績綜合評定，且應重平時成績的考核。平時成績?yōu)?0%，相應的期末成績?yōu)?0%。

平時成績的評定在每個教學模塊結束后進行，通過出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況等綜合評分。具體實施時，是將班級進行分組，以小組為單位，首先學生自評，然后組員互評，最后教師對本模塊的平時成績進行評價，并將評分成績進行公示，評選出優(yōu)秀團隊和優(yōu)秀個人。通過分組學習、組員互評的方式，能讓學生相互討論、共同提高；組與組之間相互競爭，整體進步。

期末考核方式應去掉曾經(jīng)的填空、選擇等考試內(nèi)容，宜采用由任課老師自己組織的理論考試（即給定一套圖紙，要求學生根據(jù)圖中內(nèi)容回答相關理論知識問題）與實際繪圖能力考核（根據(jù)要求繪制圖紙）相結合的方法，這種考試方式能夠客觀真實地檢驗學生的學習情況和教師的教學效果；學生能在這樣的考試中進一步加強知識的綜合掌握，教師則通過試卷了解學生是否真正掌握知識，并分析教學中有待改進的問題。

2.4 實訓內(nèi)容的改革

加強高職實踐教學，注重實習、實訓是高職教育的核心，是培養(yǎng)和提高學生綜合職業(yè)能力的有效途徑。[8]現(xiàn)階段我院在校給排水專業(yè)學生基本都已被相關企業(yè)預訂，所以教學中的實訓應結合實際工作的要求來進行，使實踐環(huán)節(jié)更加貼近社會發(fā)展的需求。

在本門課程的實訓改革中，通過校企合作，依托BIM實訓平臺，總結我院多年參加BIM技能競賽的經(jīng)驗，共同編制實訓計劃書和指導書，合理確定實訓項目的內(nèi)容。如通過BIM軟件建立構筑物或者給排水系統(tǒng)的立體模型并直接生成施工圖，學生通過施工圖與立體模型的對比學習，能快速掌握圖紙的讀圖方法和技巧。

在此過程中，學生以真實的工作項目為載體，變被動學習為帶任務學習，學習興趣極大地提高，一方面掌握了教材中所要求學習的理論知識，基本掌握BIM技術三維建模的方法，另一方面也培養(yǎng)了學生運用所學知識解決問題的能力。

3 小結

依托于BIM實訓平臺，以就業(yè)為導向，以提高技術應用能力為目的，以培養(yǎng)職業(yè)技能為目標，對課程授課內(nèi)容、教學方法、考核方式以及實訓內(nèi)容進行了改革，降低了學習難度，激發(fā)了學生的學習興趣，學生對課程內(nèi)容知識的掌握程度整體大幅度提高，教學效果顯著；同時，學生對BIM軟件也有了相應了解甚至掌握，對推動BIM技術的發(fā)展、為學生在今后就業(yè)崗位中提高競爭力打下基礎。

基金項目：湖南省教育科學規(guī)劃課題《基于BIM技術的工程造價專業(yè)課程改革研究與實踐》（課題編號：XJK016CZY017）；

全國住房和城鄉(xiāng)建設職業(yè)教育教學指導委員會課題“基于BIM技術的《安裝工程計量計價》課程改革研究”（課題編號：zjzw2016037）

參考文獻

[1] 何關培.BIM總論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2] 楊光，周魏.BIM技術在金匯港大橋工程中的應用[J].城市住宅，2014（11）：106-108.

[3] 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司. BIM和PLM技術在市政工程三維設計中的應用[J].中國勘察設計，2014：65-75.

[4] 住建部.2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要.2016.

[5] 湖南省辦公廳.湖南省人民政府辦公廳關于開展建筑信息模型應用工作的指導意見，2016.

[6] 李和旺.《建筑制圖與識圖》教、學、做一體化教學模式的構建[J].教育教學論壇，2016：182-183.

[7] 舒莉，顏彩飛.高職 《建筑CAD》“教、學、做”一體化教學模式實踐與探索[J].甘肅科技，2015（10）：50-51.

[8] 向江洪.高職院校實訓基地建設研究[D].中南大學，2007.