基于BIM技術(shù)的空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì)探討

牛潤萍 賈曉婷

（北京建筑大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院 北京 100044）

0 前言

建筑信息模型（Building Information Modeling）簡稱BIM，是一種創(chuàng)建并利用信息化模型對建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營全過程進(jìn)行管理、優(yōu)化的方法與工具。[1]由于BIM技術(shù)的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等特點(diǎn)，[2]在建筑業(yè)的優(yōu)勢越來越突出，地位越來越凸顯。BIM技術(shù)自提出以來，在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速，人們對BIM技術(shù)的態(tài)度從剛開始的接受逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘蕾?，BIM技術(shù)的深度應(yīng)用將成為建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。[3]

隨著我國經(jīng)濟(jì)文化快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程明顯加快，人們逐漸加強(qiáng)了對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)水平和使用壽命的重視，這又相應(yīng)地對建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的人才提出了較高的要求。BIM技術(shù)的出現(xiàn)，給暖通空調(diào)領(lǐng)域的發(fā)展帶來了極大的便利，不僅提高了整個(gè)暖通空調(diào)領(lǐng)域的發(fā)展效率，同時(shí)還保證了發(fā)展質(zhì)量。為了促進(jìn)國內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展，滿足人們逐漸提高的對生活水平的要求，需要培養(yǎng)大量的BIM技術(shù)人才填補(bǔ)市場空缺，各高校作為建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型人才和管理型人才的培養(yǎng)者，[4]將BIM技術(shù)與課堂教學(xué)相結(jié)合刻不容緩。

1 暖通空調(diào)專業(yè)基于BIM技術(shù)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的意義

1.1 順應(yīng)行業(yè)發(fā)展的趨勢

隨著信息化時(shí)代的到來，開展多專業(yè)間的協(xié)同辦公越來越重要，BIM技術(shù)順應(yīng)信息發(fā)展潮流，在建筑行業(yè)的地位越發(fā)凸顯。暖通空調(diào)專業(yè)與其他專業(yè)共享信息協(xié)同合作，不僅能促進(jìn)整個(gè)設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)合理化，還能大大提高辦公效率，使整個(gè)設(shè)計(jì)階段的工作高質(zhì)量完成。如何在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中推廣應(yīng)用BIM技術(shù)，發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)工作的效率，是擺在行業(yè)發(fā)展面前的一大難題。暖通專業(yè)的大學(xué)生作為建筑行業(yè)的儲備軍和未來的建設(shè)者，行業(yè)發(fā)展對大學(xué)生提出了更加專業(yè)化的要求，大學(xué)生在進(jìn)入社會之前應(yīng)該得到專業(yè)且全面的培養(yǎng)和訓(xùn)練，掌握較為熟練的BIM技能。因此，發(fā)展BIM技術(shù)教育，培養(yǎng)BIM技術(shù)人才，是順應(yīng)行業(yè)發(fā)展的必然選擇，是促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的重要舉措。

1.2 符合教育發(fā)展的需求

課程設(shè)計(jì)是空調(diào)課程結(jié)束后，在學(xué)生擁有專業(yè)知識的前提下，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動手能力的教學(xué)環(huán)節(jié)。[5]但在當(dāng)下，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)從曾經(jīng)的二維平面設(shè)計(jì)模式逐漸轉(zhuǎn)變成為現(xiàn)在的三維立體模型設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)意義上課程設(shè)計(jì)使用的軟件如CAD、天正等正逐步被新興的Revit、鴻業(yè)BIMspace等軟件替代，如果繼續(xù)使用CAD、天正等軟件進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，一定程度上不太符合行業(yè)發(fā)展的需要。在科學(xué)技術(shù)更迭迅速地今天，如果不能熟練的應(yīng)用更為先進(jìn)的專業(yè)軟件，那么面對社會選擇，無非就是淘汰。在這種趨勢下，迫切地需要基于BIM技術(shù)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)改革和創(chuàng)新，改變現(xiàn)有的課程設(shè)計(jì)模式，調(diào)動學(xué)生對新興軟件學(xué)習(xí)的積極性，引領(lǐng)學(xué)生多方面發(fā)展，提高學(xué)生動手實(shí)踐的能力，使學(xué)生進(jìn)入社會時(shí)達(dá)到企業(yè)要求的人才水平，填補(bǔ)BIM技術(shù)人才空缺。

2 基于BIM技術(shù)空調(diào)課程設(shè)計(jì)的優(yōu)勢

鞏固專業(yè)知識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生使用BIM技術(shù)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的過程中，可以通過自學(xué)以及教師指導(dǎo)的培養(yǎng)方式較為快速的掌握BIM的操作技能，由于BIM技術(shù)可視化的特點(diǎn)，學(xué)生可以隨時(shí)看到自己的設(shè)計(jì)成果，實(shí)現(xiàn)自主模式，激發(fā)學(xué)生的自豪感，充分調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性。在課程設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生還可以與課程設(shè)計(jì)小組成員之間不斷的交流BIM操作技巧和專業(yè)知識，相互探討學(xué)習(xí)，完成對知識的復(fù)盤，完善知識體系。同時(shí)，BIM技術(shù)涵蓋多個(gè)領(lǐng)域，多專業(yè)知識交叉，學(xué)生在完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)之余還可以通過自學(xué)拓展知識面，了解多專業(yè)協(xié)同辦公的流程和步驟，提高學(xué)生的綜合能力。

提升專業(yè)技能，提高就業(yè)優(yōu)勢。通過實(shí)際的工程案例，使用BIM相關(guān)軟件從項(xiàng)目的建立到出圖整個(gè)建模過程完整的演練，使學(xué)生掌握BIM相關(guān)基礎(chǔ)知識以及軟件操作技能。同時(shí)，學(xué)生通過對CAD二維圖紙與BIM建立的模型對比學(xué)習(xí)，可以大大提高學(xué)生的想象能力和識圖能力，解決了以往CAD圖紙識圖困難，施工技術(shù)抽象難懂的問題。通過基于BIM技術(shù)的課程設(shè)計(jì)不僅提高了學(xué)生在人才市場中的競爭力，還為畢業(yè)以后進(jìn)入社會從事BIM相關(guān)崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

完善教學(xué)工作，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展?？諝庹{(diào)節(jié)與BIM技術(shù)相結(jié)合的課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式，逐步完善暖通專業(yè)本科教學(xué)工作。師生在這個(gè)過程中相互促進(jìn)、教學(xué)相長，一方面，使學(xué)生掌握了專業(yè)技能，提高了綜合素質(zhì)，另一方面，教師在這個(gè)過程中也可以突破局限，掌握最新的軟件技能。因此，將BIM技術(shù)應(yīng)用到暖通空調(diào)專業(yè)教學(xué)體系中，不僅有益于師生綜合素質(zhì)提高，還可以發(fā)現(xiàn)在BIM教學(xué)在實(shí)際過程中出現(xiàn)的問題并提出解決方法和措施，使得BIM空調(diào)課程設(shè)計(jì)模式不斷完善。進(jìn)而，為暖通行業(yè)源源不斷的輸出掌握BIM技術(shù)的高端人才，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

3 不足與建議

BIM技術(shù)雖然興起的時(shí)間較短，但是知識體系龐大，覆蓋的專業(yè)知識范圍廣，涉及到的軟件較多，然而，大部分院校只在短時(shí)間內(nèi)對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，對BIM技術(shù)教學(xué)沒有長遠(yuǎn)的規(guī)劃和安排，致使學(xué)生對BIM技術(shù)知識掌握不牢固，學(xué)習(xí)效率低，學(xué)習(xí)效果一般。為了解決這一問題，加強(qiáng)BIM應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)，完善學(xué)生專業(yè)知識體系，可以針對大學(xué)一二年級開設(shè)BIM概論、BIM機(jī)電模型軟件、BIM技術(shù)講座等課程，主要訓(xùn)練BIM的建模能力和BIM思想的形成；針對大學(xué)三四年級開展依托于實(shí)際工程的案例學(xué)習(xí)，主要提高學(xué)生利用理論知識完成實(shí)際案例的動手能力和實(shí)踐能力。通過對大學(xué)四年合理安排BIM相關(guān)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以從BIM技術(shù)基礎(chǔ)到實(shí)際案例系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，形成完整的BIM知識體系。

其次，大部分院校缺乏專業(yè)的教學(xué)隊(duì)伍不能準(zhǔn)確把握BIM課程設(shè)計(jì)的難易程度，缺乏專業(yè)的評審團(tuán)隊(duì)不能提出專業(yè)的指導(dǎo)和建議，而且教師對暖通空調(diào)知識的學(xué)習(xí)形式還停留在講座、學(xué)術(shù)會議，并未經(jīng)過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足。[6]為加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，拓展學(xué)校教師隊(duì)伍專業(yè)視野，具體可以在兩方面進(jìn)行：一方面，可以定期選派教師到相關(guān)企業(yè)“頂崗實(shí)習(xí)”，通過參與企業(yè)實(shí)踐和培訓(xùn)，提高教師的BIM技能和執(zhí)教水平；另一方面，可以聘請暖通空調(diào)領(lǐng)域BIM技術(shù)相關(guān)人才來高校進(jìn)行兼職授課，加強(qiáng)企業(yè)與教師之間的交流，了解BIM技術(shù)最新行情。通過這兩方面的努力，提高了教師隊(duì)伍的BIM技能水平和執(zhí)教能力，才能給學(xué)生最精確的指導(dǎo)以提高學(xué)生的專業(yè)技能。

最后，BIM技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用離不開軟硬件設(shè)施，如實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)和大批量軟件的安裝，而完成這些配置需要較多的資金。目前，大部分高校已經(jīng)配置實(shí)訓(xùn)機(jī)房，安裝了相關(guān)軟件如CAD、天正、鴻業(yè)等，但是機(jī)房設(shè)備老化，軟件更新不及時(shí)，這就無法為建設(shè)BIM技術(shù)實(shí)訓(xùn)室提供足夠的技術(shù)支持。如果要根據(jù)Revit軟件配置要求，保證BIM技術(shù)相關(guān)軟件流暢工作，就需要重新購置高配置的電腦設(shè)備，但是這對于一些實(shí)力較弱的高校來說有一定的困難。對于這些院校可以尋求相關(guān)企業(yè)展開“校企合作”，企業(yè)為高校提供資金和設(shè)備支持，高校為企業(yè)輸送BIM技術(shù)相關(guān)人才，實(shí)現(xiàn)校企雙贏。同時(shí)也建議政府出臺相關(guān)政策對這些院校提供相應(yīng)支持，保證這些院校的BIM技術(shù)相關(guān)教學(xué)工作能夠順利開展。通過學(xué)校、企業(yè)和政府的多方面的合作與努力，保證學(xué)生學(xué)習(xí)BIM技術(shù)時(shí)的軟硬件設(shè)施完善才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，進(jìn)一步提高學(xué)生的BIM技術(shù)專業(yè)素養(yǎng)。

4 結(jié)語

從行業(yè)趨勢來看，未來發(fā)展的重點(diǎn)是將建筑行業(yè)與BIM技術(shù)緊密結(jié)合，利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢縮短設(shè)計(jì)時(shí)間、加快施工速度，減少運(yùn)營投資，大大減少一個(gè)建筑工程從前期規(guī)劃到落地運(yùn)營各階段的時(shí)間和投資。因此，培養(yǎng)更多具備BIM技能的人才勢在必行，學(xué)校作為人才培養(yǎng)的主要陣地，積極尋求基于BIM技術(shù)的空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì)模式，完善BIM技術(shù)人才培養(yǎng)方案，既能有效地提升學(xué)生認(rèn)識BIM、使用BIM的能力，鞏固相關(guān)專業(yè)知識增加就業(yè)優(yōu)勢，還可以完善教學(xué)工作，提高教師職業(yè)素養(yǎng)，與時(shí)俱進(jìn)。本文探討了基于BIM技術(shù)的空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì)的意義、優(yōu)勢、不足并提出了相關(guān)的建議，以期為高校的BIM教學(xué)改革提供借鑒，希望在暖通人的共同努力下，我國的BIM技術(shù)能夠得到快速發(fā)展和深度應(yīng)用。