高職院校土建類專業(yè)BIM技術(shù)教學(xué)改革研究
——以漳州科技職業(yè)學(xué)院為例

林建昌 連躍宗 何振暉 林江富 黃雪清

(1.漳州科技職業(yè)學(xué)院 福建漳州 363202;2.三明學(xué)院 福建三明 365004)

0 引言

從國家BIM政策的指引到各個地方BIM標(biāo)準(zhǔn)的出臺，BIM技術(shù)已經(jīng)逐漸進(jìn)入到建筑各個相關(guān)專業(yè)。掌握BIM技術(shù)是實現(xiàn)建筑信息化管理的重要保障，也是推動建筑產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型升級的必要條件。高職院校是培養(yǎng)技能技術(shù)型人才的重要基地，培養(yǎng)符合現(xiàn)代職業(yè)技能要求的土建類專業(yè)人才，是高職土建類專業(yè)適應(yīng)新時代高職院校轉(zhuǎn)型升級的重要舉措。因此，BIM技術(shù)應(yīng)用課程的建設(shè)和BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)，是高職土建類專業(yè)的必行之路。然而，反觀我國高職院校土建專業(yè)的BIM技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀，卻大多差強(qiáng)人意，其教學(xué)改革勢在必行?；诖?，本文擬對高職院校土建類專業(yè)BIM技術(shù)教學(xué)進(jìn)行分析研究，并提出些許相應(yīng)的教改措施，為高職院校土建類人才培養(yǎng)提供參考。

1 高校對BIM人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

BIM，譯為建筑信息模型或者建筑信息模擬，以模型為載體將建筑構(gòu)件物體信息和物理特征共享給建筑各個專業(yè)，讓各個專業(yè)的計算機(jī)以及各種機(jī)械智能設(shè)備能夠讀懂構(gòu)建信息，最終實現(xiàn)建筑全生命周期的信息化管理。

根據(jù)魯班咨詢對國內(nèi)建造階段大量的建筑項目實踐統(tǒng)計分析結(jié)果表明，BIM技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)10%左右工程進(jìn)度節(jié)省、60%減少返工，同時質(zhì)量安全管理能力顯著提升，對于施工階段BIM技術(shù)應(yīng)用，可獲得10倍甚至更多投資回報，大幅提升項目協(xié)同能力，減輕項目管理人員工作強(qiáng)度，即使在工程竣工交付全縣后，BIM模型同樣能為后期維修服務(wù)、業(yè)主方運(yùn)維提供很大價值[1]。

基此，當(dāng)前建筑行業(yè)對BIM人才的需求相當(dāng)迫切。尤其在國家及地方政府大力推動下，各大業(yè)主方、建筑施工企業(yè)、設(shè)計院等都在大力推行BIM技術(shù)在項目及公司中的應(yīng)用。不僅是建筑企業(yè)，與建筑行業(yè)相去甚遠(yuǎn)的高科技公司、互聯(lián)網(wǎng)公司也開始高薪招聘BIM相關(guān)人才。

根據(jù)對漳州科技職業(yè)學(xué)院建筑工程學(xué)院對該院近三年畢業(yè)生的用人單位調(diào)研結(jié)果顯示(圖1)，有13.85%的施工企業(yè)急缺BIM技術(shù)應(yīng)用人員，超過制圖員、質(zhì)檢員等傳統(tǒng)建筑業(yè)崗位。該現(xiàn)狀表明，施工單位相關(guān)崗位建設(shè)和崗位技能要求已經(jīng)發(fā)生了很大轉(zhuǎn)變，即對崗位建設(shè)人才需求更加符合現(xiàn)代建筑行業(yè)的時代發(fā)展態(tài)勢，對崗位技能的要求更廣、更全面。

圖1 施工單位急需的崗位人才分析圖

縱觀橫覽國內(nèi)外高校BIM課程建設(shè)情況，當(dāng)前國際上，美國對于BIM的發(fā)展相對較早，在BIM應(yīng)用方面處于領(lǐng)先水平，在BIM教學(xué)上，其中佐治亞理工大學(xué) BIM 的教育以建筑學(xué)院(School of Architecture ) 與建筑工程管理學(xué)院(School of Building Construction)合作組建了研究團(tuán)隊，成立了 BIM 實驗室，從技術(shù)、設(shè)計和工程實踐的角度來了解 BIM，并將 BIM 技術(shù)作為建筑工程系本科生的專業(yè)課程，課程的開展主要通過研究總結(jié)現(xiàn)有的案例、設(shè)置課程研討會、開發(fā)新的案例三個方面來進(jìn)行。斯坦福大學(xué)成立了CIFE 中心(設(shè)施集成化工程中心)，設(shè)置了 BIM /VDC 的本科生和研究生課程，通過研討會、實習(xí)等途徑為學(xué)生提供切實可行的學(xué)習(xí) BIM 和 VDC機(jī)會[2]。

在國內(nèi)，最新修訂的《高等職業(yè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)(2018)》增求意見稿中，對BIM技術(shù)提出了要求，明確指出工程造價專業(yè)必須掌握BIM建模知識和熟悉基于BIM確定工程造價知識，并將BIM技術(shù)在工程造價中應(yīng)用列為專業(yè)核心課程[3]。2018年的兩會也提出了高校土木專業(yè)增加BIM技術(shù)課程的題案，將BIM課程體系納入專業(yè)評估工作[4]。

有相關(guān)BIM軟件公司教育事業(yè)部對建筑類高校BIM應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了問卷調(diào)研，調(diào)研結(jié)果顯示有77.7%已經(jīng)開展了BIM相關(guān)工作，有17.6%的高校還未開展相關(guān)工作[5]。

通過分析發(fā)現(xiàn)，國際上各高校的BIM教育主要是因地制宜，注重系統(tǒng)性學(xué)習(xí)。國內(nèi)現(xiàn)階段對 BIM 技術(shù)研究更多的是一些土建類一流高校及一些高職院校，前者對 BIM 技術(shù)應(yīng)用的研究側(cè)重于研究生，而后者側(cè)重于只培養(yǎng)掌握 BIM 某一方面具體應(yīng)用的人才[6]。

綜上顯示，高校對BIM人才的培養(yǎng)與社會行業(yè)對BIM人才的需求有相當(dāng)?shù)牟罹唷?/p>

2 高職院校BIM課程體系構(gòu)建與成效

2.1 BIM課程體系的構(gòu)建

目前，高校BIM課程體系的構(gòu)建還處于探索階段，基于各種因素，就目前高職院校的BIM人才培養(yǎng)，還屬于探索階段。漳州科技職業(yè)學(xué)院建筑工程學(xué)院從2017年開始開展BIM相關(guān)課程，根據(jù)學(xué)院專業(yè)建設(shè)、師資隊伍、人才培養(yǎng)方案、行業(yè)調(diào)研分析等，形成以“課崗證融通，學(xué)賽訓(xùn)交互“的培養(yǎng)模式為指導(dǎo)，植入理論課程為基礎(chǔ)，BIM技能考證和技能競賽為輔助，BIM核心課程建設(shè)為主導(dǎo)的項目導(dǎo)向式BIM教學(xué)體系，涵蓋BIM建模基礎(chǔ)課程、BIM造價軟件應(yīng)用、BIM5D施工管理、BIM綜合實訓(xùn)等相關(guān)BIM課程。該課程體系建設(shè)如圖2所示。

圖2 BIM課程體系建設(shè)圖

2.2 BIM課程體系的實施情況

2.2.1課程融通植入，輔助講解

以BIM建模基礎(chǔ)應(yīng)用、BIM造價軟件應(yīng)用、BIM5D施工管理為BIM技術(shù)應(yīng)用單元核心課程，在其他相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)時融入BIM元素，提升專業(yè)基礎(chǔ)課程的課程教學(xué)質(zhì)量。

以建筑工程識圖課程為例，在建筑工程識圖的課程教學(xué)中，以BIM模型為輔助，利用BIM模型的參數(shù)化和可視化特點(diǎn)，在建筑物和構(gòu)筑物講解中通過模型的構(gòu)件參數(shù)和構(gòu)件特點(diǎn)來輔助講解，清楚建筑規(guī)范的要求，更加形象地讓學(xué)生體會到二維圖紙和三維建筑空間的關(guān)系。

2.2.2項目導(dǎo)向，綜合實訓(xùn)

以真實工程項目為案例，以BIM技術(shù)應(yīng)用課程為軸心，模擬工程項目從設(shè)計、預(yù)算、施工等過程，BIM建?；A(chǔ)應(yīng)用對接建筑工程設(shè)計階段，對工程項目進(jìn)行深化建模，BIM造價軟件應(yīng)用對接建筑工程算量和計價，利用廣聯(lián)達(dá)算量計價軟件對工程項目進(jìn)行算量計價，BIM5D施工管理對接建筑工程施工管理階段，從BIM施工組織設(shè)計，場地布置等階段進(jìn)行策劃和布置，對模擬工程和實際工程進(jìn)行比對，對接理論課程和實際工程項目不同的地方，反饋教學(xué)，讓教學(xué)更加對應(yīng)行業(yè)需求，加深學(xué)生理論知識的理解，提升實踐技能。

2.2.3以證促技，以賽促學(xué)

證書是對接行業(yè)的一個重要途徑，也是行業(yè)對學(xué)生技能的要求，漳州科技職業(yè)學(xué)院建筑工程學(xué)院是住房城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域BIM考評點(diǎn)之一，基于BIM建?；A(chǔ)應(yīng)用課程基礎(chǔ)上，組織學(xué)生進(jìn)行住房城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域BIM初級技能考試。同時，舉辦BIM校技能大賽，在檢驗學(xué)生技能的同時，提升BIM技能的培養(yǎng)，促進(jìn)教學(xué)與行業(yè)交流。

基于以上措施，漳州科技職業(yè)學(xué)院通過BIM課程體系的建設(shè)在專業(yè)基礎(chǔ)課程中的融入，提升了學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)知識的理解，取得更好的教學(xué)成果；項目導(dǎo)向?qū)诱鎸嵐こ添椖?，提升校企合作，提高學(xué)生實踐能力；BIM課程對應(yīng)BIM技能證書，參考學(xué)生全部通過技能證書考試，在BIM校技能大賽和BIM技術(shù)應(yīng)用綜合實訓(xùn)基礎(chǔ)上，選取優(yōu)秀項目參加行業(yè)BIM相關(guān)技能大賽，獲得福建省2018年BIM技能大賽二等獎，第二屆“優(yōu)路杯“全國BIM技術(shù)大賽優(yōu)秀獎，“智建中國”國際BIM大賽二等獎等，切實提升學(xué)生BIM技能，為人才培養(yǎng)的教學(xué)改革奠定基礎(chǔ)，為建筑信息化管理專業(yè)建設(shè)的探索提供參考。

3 高校BIM技術(shù)課程建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

據(jù)相關(guān)BIM軟件公司教育事業(yè)部對建筑類高校BIM應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)研結(jié)果顯示，BIM技術(shù)在高校教學(xué)中的困難主要體現(xiàn)在缺乏BIM師資占71.8%、沒有相應(yīng)的課程和教材支撐占60.1%、校企合作模式無法落地占58%；同時，現(xiàn)有的人才培養(yǎng)方案、軟件阻礙、實訓(xùn)室情況及院校的重視度也是院校培養(yǎng)BIM人才的阻礙因素[5]。

本文以漳州科技職業(yè)學(xué)院為例，從以下幾個方面進(jìn)行分析。

3.1 專業(yè)課程的融通性不夠，無法體現(xiàn)BIM的價值

BIM是一個系統(tǒng)，從建筑專業(yè)角度來說，是貫通建筑業(yè)各個專業(yè)的介質(zhì)。但現(xiàn)階段高校土建類專業(yè)BIM人才的培養(yǎng)仍滯于孤立的、片面的人才培養(yǎng)模式[7]。在高職土建類專業(yè)的BIM技術(shù)教學(xué)中，因為受到專業(yè)設(shè)置、學(xué)科建設(shè)等影響，BIM技術(shù)教學(xué)還屬于一個相對獨(dú)立的課程，僅僅只是作為軟件基礎(chǔ)課程，缺乏聯(lián)通性和貫穿性，導(dǎo)致在教學(xué)中學(xué)生所體會到的BIM就是一個軟件、僅僅只是一個建模工具。這種片面認(rèn)識，導(dǎo)致學(xué)生不能真正體會BIM技術(shù)在建筑全生命周期中的價值，沒有真正理解BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展中的重要性。

3.2 BIM師資培訓(xùn)碎片化，教師實踐性不足

對于建筑業(yè)來說，BIM技術(shù)是新時代的產(chǎn)物，在傳統(tǒng)建筑面前需要時間的檢驗和接受，乃至在很大程度上，致使某些教師只想專注于自己的專業(yè)領(lǐng)域，而不想花費(fèi)太多的時間接受新事物。對BIM專業(yè)老師來說，不僅僅需要強(qiáng)大理論知識的支撐，還需要一定的計算機(jī)軟件應(yīng)用能力。雖然有許多老師參加了相應(yīng)BIM課程的培訓(xùn)，但是這些培訓(xùn)很多是基于軟件商對軟件的宣傳，而且時間很短，培訓(xùn)內(nèi)容也相對碎片化。因此，參加培訓(xùn)的老師，接受度和深入學(xué)習(xí)情況并不理想。另外，對于有BIM應(yīng)用基礎(chǔ)的教師來說，目前項目的實踐性和創(chuàng)新性不足，因此在課堂教學(xué)中對于行業(yè)崗位技能要求沒有很好的針對性，不能形成很好的課崗融通。

3.3 BIM模型信息無法互通，限制高校專業(yè)軟件建設(shè)

在良好的政策環(huán)境和強(qiáng)大的企業(yè)需求的背景下，涌現(xiàn)出許多BIM軟件商，比如廣聯(lián)達(dá)、斯維爾、品茗、廣廈、海邁等BIM軟件，但基于模型信息編碼的限制，不同廠家軟件之間目前還無法實現(xiàn)模型信息的互通。所以，這對于整個BIM在建筑全生命周期中的應(yīng)用課程建設(shè)上，造成極大的困難。對于BIM來說，軟件是建立建筑信息模型重要工具，但是學(xué)生在學(xué)好一款軟件卻不一定就能夠滿足將來對應(yīng)崗位的需求，導(dǎo)致高校BIM人才培養(yǎng)無法形成精確的指引，對高校BIM專業(yè)軟件的建設(shè)造成很大的阻礙。

3.4 院校資金有限，無法滿足BIM實訓(xùn)條件的建設(shè)

因為BIM搭載了建筑物各個構(gòu)件的信息，使得模型有很大的體量，除了需要BIM專業(yè)軟件建設(shè)以外，為保證BIM軟件能夠滿足日常教學(xué)和實訓(xùn)，對于對電腦的配置要求很高，一般的實訓(xùn)室無法滿足對應(yīng)的需求，因此需要投入大量資金用于專實訓(xùn)室條件的建設(shè)，這對資金有限的高職院校來說，整個BIM專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)只能相對緩慢。

3.5 行業(yè)崗位需求不明確，BIM技能賽事缺乏針對性

對于學(xué)生技能的培養(yǎng)，很大一部分是通過技能競賽來提升。但是，目前很多BIM技能賽事大多數(shù)是以協(xié)會為主導(dǎo)，軟件商提供資金支持并宣傳軟件的模式，造成部分比賽沒有很好地貼合崗位技能的需求，甚至只是為了宣傳軟件或者跟風(fēng)開展賽事，這對于整個BIM行業(yè)的發(fā)展極為不利，而行業(yè)賽事沒有貼合行業(yè)崗位需求，也對學(xué)生技能的培養(yǎng)極為不利。

4 BIM技術(shù)在漳州科技職院土建類專業(yè)教改中的措施

4.1 跨專業(yè)綜合實訓(xùn)，建立BIM技術(shù)應(yīng)用融通課程體系

利用BIM技術(shù)專業(yè)協(xié)同和集成的特點(diǎn)，建立合適的教學(xué)案例，將一套完整工程案例利用BIM技術(shù)貫通房屋建筑學(xué)、建筑識圖、工程算量、計量計價、施工組織等課程，以真正讓學(xué)生體會到BIM技術(shù)在設(shè)計、造價、施工等專業(yè)中的協(xié)同運(yùn)用。在跨專業(yè)綜合實訓(xùn)、小組學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生在掌握理論知識同時，將BIM軟件實際應(yīng)用到整個工程項目的設(shè)計、造價、施工、工程管理等階段，模擬整個工程的運(yùn)營。

4.2 基于BIM技術(shù)可視化特點(diǎn)，實現(xiàn)BIM技術(shù)與傳統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)的融合

在傳統(tǒng)專業(yè)理論課程教學(xué)基礎(chǔ)上，利用BIM技術(shù)可視化特點(diǎn)與現(xiàn)代教育技術(shù)手段相結(jié)合，讓學(xué)生能直觀看到建筑物的構(gòu)件信息、構(gòu)件特點(diǎn)等。例如，在建筑識圖課程中利用整個建筑模型，可以讓學(xué)生直觀看到整個建筑的特點(diǎn)，以及構(gòu)件搭接情況等；施工技術(shù)課程，可以根據(jù)基坑模型、腳手架模型等模擬讓學(xué)生可以看到整個建筑的施工要求、施工要點(diǎn)；根據(jù)施工模擬直觀看到整個項目在基礎(chǔ)階段、主體階段、裝飾裝修階段的施工情況。

4.3 建立學(xué)生BIM專業(yè)協(xié)會，選擇符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的比賽

一個BIM工程團(tuán)隊需要建模人才、建造人才、造價人才、運(yùn)維人才等等?；诖耍珺IM技能競賽同樣需要各個專業(yè)學(xué)生的配合?；趯W(xué)校的學(xué)科建設(shè)，可以選取各個專業(yè)優(yōu)秀人才在一個校生BIM專業(yè)團(tuán)隊，以比賽項目為指引，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能，為學(xué)生樹立榜樣，為教學(xué)創(chuàng)造典型，以典型激發(fā)學(xué)生興趣，提升學(xué)生BIM專業(yè)技能。同時，對高校來說，比賽是一種競爭，也是一種教學(xué)交流。通過參加比賽可以了解行業(yè)動態(tài)，可以加強(qiáng)院校與院校間的交流，但是基于目前BIM技能大賽各方面政策還不完善，所以，建議此類大賽今后要選擇符合院校自身發(fā)展的技能大賽，舉辦賽方要根據(jù)行業(yè)需求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)舉辦大賽，以提升學(xué)生BIM專業(yè)技能。

4.4 加大BIM師資培訓(xùn)，加強(qiáng)BIM校企實訓(xùn)室建設(shè)

對于高職院校來說，培養(yǎng)的是高素質(zhì)技能技術(shù)型人才，教師實踐能力的提升是學(xué)生技能培養(yǎng)的保證。因此，除了注重專業(yè)實訓(xùn)室的建設(shè)要能夠滿足行業(yè)所需BIM技能的培養(yǎng)外，更重要的是要讓教師走出去多參與項目的實踐，例如暑期掛職鍛煉或者外出訪學(xué)、校企合作參加行業(yè)技能大賽，增強(qiáng)與行業(yè)企業(yè)的交流。通過調(diào)研地方企業(yè)的需求，加強(qiáng)與企業(yè)的實質(zhì)性合作，有更多機(jī)會參與實際工程項目，從而建設(shè)一支以學(xué)校為中心、企業(yè)為指導(dǎo)的BIM師資隊伍。

5 結(jié)語

在政策的指引和行業(yè)的驅(qū)動下，高職院校的發(fā)展迎來了春天，如何把握住契機(jī)培養(yǎng)符合時代需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型技能人才，是高職教育發(fā)展的重要突破口。漳州科技職業(yè)學(xué)院適應(yīng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需要，不斷探索高職土建類專業(yè)中BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)，通過和前兩屆的畢業(yè)生相比較，BIM課程體系的開發(fā)不僅拓展了學(xué)生的就業(yè)面，同時在學(xué)生識圖讀圖能力上有了很大的提升，在學(xué)生技能創(chuàng)新上有了更好的拓展，確實為土建類BIM技能技術(shù)型人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，同時為BIM技術(shù)教學(xué)改革和人才培養(yǎng)提供參考。學(xué)校的土建類專業(yè)是BIM技術(shù)教學(xué)經(jīng)驗啟示，對于BIM技術(shù)技能人才的培養(yǎng)，需要建立一支符合建筑業(yè)時代需求的BIM師資隊伍，加深校企合作，加強(qiáng)BIM專業(yè)實訓(xùn)室的建設(shè)，制定出具有自身特色又符合行業(yè)需求的BIM課程體系，才能實現(xiàn)提升學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力的辦學(xué)宗旨。