建筑類專業(yè)BIM教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新基地建設(shè)思路探索

史靖塬

摘? 要：在BIM技術(shù)迅速發(fā)展并融入高校教學(xué)環(huán)境的現(xiàn)實(shí)背景下，文章以重慶交通大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院為例，探索建筑類相關(guān)專業(yè)BIM教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新基地的建設(shè)思路。提出了融“教學(xué)改革、思維轉(zhuǎn)化、方法拓展、機(jī)制協(xié)同”為一體的特色化建設(shè)路徑。以目標(biāo)為導(dǎo)向，分析建設(shè)的體系與模式、建設(shè)的持續(xù)性與培育性，以及與鄉(xiāng)村人居環(huán)境等學(xué)科趨勢(shì)的結(jié)合性。最后，以學(xué)校及企業(yè)之間的深入合作為前提，闡述了基地建設(shè)的核心內(nèi)容、預(yù)測(cè)成果與分期實(shí)施計(jì)劃。

關(guān)鍵詞：BIM;建筑類相關(guān)專業(yè);教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新基地

中圖分類號(hào)：G640? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2020）24-0030-04

Abstract： Under the background of the rapid development of BIM technology and its integration into the teaching environment of colleges and universities， this paper takes the school of architecture and urban planning of Chongqing Jiaotong University as an example to explore the construction idea of BIM teaching practice innovation base for architecture related majors. This paper puts forward a characteristic construction path that integrates "teaching reform， thinking transformation， method expansion and mechanism coordination". Guided by the goal， this paper analyzes the system and mode of construction， the sustainability and cultivation of construction， and the combination with the development trend of rural human settlements and other disciplines. Finally， based on the in-depth cooperation between schools and enterprises， this paper expounds the core content， prediction results and phased implementation plan of the base construction.

Keywords： BIM; architecture related major; teaching practice innovation base

一、背景介紹

BIM技術(shù)（建筑信息模型技術(shù)）對(duì)工程領(lǐng)域的價(jià)值已在全世界范圍得到認(rèn)可，并推動(dòng)了建筑類相關(guān)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與方法的更新①。早在2012年，國(guó)外70%以上的高校便已將BIM融入學(xué)生培養(yǎng)課程體系（克里斯托弗·帕韋爾科等，2012）。近十年來(lái)，我國(guó)建筑工程行業(yè)也一直在經(jīng)歷從二維CAD到三維BIM的技術(shù)應(yīng)用變革。同時(shí)，在教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）》、住建部《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見（2015年）》等文件要求下，各高校不斷進(jìn)行信息技術(shù)與高等教育的融合，并在一定程度上促進(jìn)了BIM技術(shù)與相關(guān)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展。在當(dāng)前新時(shí)代背景下，我國(guó)建筑類相關(guān)專業(yè)面臨著生態(tài)化、裝配化、信息化等新要求，導(dǎo)致傳統(tǒng)人才培養(yǎng)方式存在目標(biāo)需升級(jí)、內(nèi)容需換代、路徑需拓展等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，亟需在教學(xué)實(shí)踐中融合BIM技術(shù)以提高設(shè)計(jì)效率、建造品質(zhì)和管理模式。因此，建設(shè)齊備的實(shí)踐基地，傳授BIM的專業(yè)知識(shí)，構(gòu)建完整的培訓(xùn)體系等培育工作尤為必要。

在BIM實(shí)踐基地方面，國(guó)內(nèi)建筑類專業(yè)傳統(tǒng)院校是BIM基地建設(shè)的先行者。同濟(jì)大學(xué)、天津大學(xué)、重慶大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、南昌大學(xué)、臺(tái)灣大學(xué)等校還以BIM培訓(xùn)中心（基地）為基礎(chǔ)，聯(lián)合國(guó)外的佐治亞理工等校組建了“高校BIM聯(lián)盟”。在先行院校帶動(dòng)下，BIM實(shí)踐基地建設(shè)工作已在國(guó)內(nèi)各建筑類院校普及開來(lái)，并以校企合作共建模式居多。如華南理工大學(xué)與歐特克公司在2005年聯(lián)合成立的建筑物生命周期管理BIM實(shí)驗(yàn)室，2013年清華大學(xué)與廣聯(lián)達(dá)公司合作成立的BIM聯(lián)合研究中心等（謝云飛，李春詳，2017）。校企合作下的基地建設(shè)可實(shí)現(xiàn)“優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，互惠互利”，促進(jìn)BIM實(shí)訓(xùn)課程的開發(fā)與教學(xué)，為學(xué)生營(yíng)造較貼近真實(shí)市場(chǎng)的技術(shù)培養(yǎng)環(huán)境。

綜合以上背景，本文將以重視BIM技術(shù)教學(xué)與實(shí)踐基地建設(shè)工作的重慶交通大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院為例（表1），以學(xué)院建筑類及相關(guān)專業(yè)學(xué)生為對(duì)象，以掌握適用的BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，以BIM推動(dòng)設(shè)計(jì)等專業(yè)課程為導(dǎo)向，探索BIM技術(shù)教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新基地的校企共建思路。最終目標(biāo)是建成一個(gè)體系合理、硬件齊全、軟件優(yōu)化、條件完善的實(shí)踐創(chuàng)新基地，以有效加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培育科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。

二、實(shí)踐創(chuàng)新基地的特色化建設(shè)路徑

BIM教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新基地應(yīng)考慮實(shí)際情況，在理念、思維、方法、機(jī)制等不同層面形成亮點(diǎn)，最終形成教學(xué)改革、思維轉(zhuǎn)化、方法拓展、機(jī)制協(xié)同等特色化建設(shè)路徑。（圖1）

（一）教學(xué)改革

BIM本身便是工程理念和設(shè)計(jì)方法改革的產(chǎn)物，因此教學(xué)實(shí)踐基地的建設(shè)也會(huì)伴生教學(xué)體制改革。從其他課程較為單一的校內(nèi)教學(xué)方式，調(diào)整為校方、企業(yè)方、基地方三方協(xié)同的教學(xué)方式。在專業(yè)知識(shí)框架、相關(guān)課程制訂，理論與項(xiàng)目的多專業(yè)實(shí)時(shí)交互實(shí)踐等方面，均進(jìn)行相應(yīng)的變革，引導(dǎo)建筑類相關(guān)專業(yè)師生在BIM實(shí)踐基地中獲得更多知識(shí)與感受。

（二）思維轉(zhuǎn)化

從本質(zhì)上看，BIM是設(shè)計(jì)方法而不僅是軟件技術(shù)（傅筱，萬(wàn)軍杰，2019）。實(shí)踐基地的建設(shè)，最終目的也不僅僅是為了提高軟件技術(shù)，而是要推動(dòng)學(xué)生設(shè)計(jì)水平的提高?？沙浞掷没貤l件，研究BIM技術(shù)與設(shè)計(jì)思維的共軛教學(xué)方法。通過(guò)低技建造、性能化參數(shù)、虛擬建造等技術(shù)路徑，一方面形成多維化、多角度的數(shù)字化教學(xué)思維，另一方面培養(yǎng)基于建造本質(zhì)的設(shè)計(jì)邏輯。從更高的視角看，還有機(jī)會(huì)改變學(xué)生在學(xué)習(xí)、思考、實(shí)踐等方面的思維習(xí)慣。

（三）方法拓展

結(jié)合重慶交通大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院建筑類相關(guān)專業(yè)“多元聚合”特征，BIM實(shí)踐創(chuàng)新基地將滿足建筑學(xué)、風(fēng)景園林、城鄉(xiāng)規(guī)劃、地理信息科學(xué)、人文地理乃至土木工程等專業(yè)需要?；刂ν卣菇虒W(xué)方法，在傳統(tǒng)建筑學(xué)實(shí)踐之外，加入BIM在規(guī)劃、景觀、地理等專業(yè)的創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容。如在規(guī)劃項(xiàng)目中進(jìn)行土方控制、雨洪管理、數(shù)據(jù)共享等。還可探尋突破各專業(yè)間未知性的BIM教學(xué)方法，嘗試建構(gòu)跨專業(yè)的“基礎(chǔ)課程+分別實(shí)踐+合作互動(dòng)”。

（四）機(jī)制協(xié)同

BIM教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新基地的建設(shè)過(guò)程中，將始終保持校企之間的密切交流和溝通。在企業(yè)的實(shí)力保障與充分參與下，基地的軟硬件及平臺(tái)品質(zhì)較高，并以真實(shí)項(xiàng)目作為實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)，還可提供實(shí)習(xí)崗位以鍛煉學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力。在此類條件支持下，形成校企合作“互融、互補(bǔ)、互動(dòng)、互洽”的深入?yún)f(xié)同機(jī)制。

三、項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)

（一）建立完整體系

建立完整的教學(xué)實(shí)踐基地體系，既是基本任務(wù)，也是首要目標(biāo)。完整的教學(xué)實(shí)踐基地包括硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、師資隊(duì)伍、專業(yè)課程、運(yùn)行管理體制以及合作交流制度等環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣而形成緊密整體。只有完成這一目標(biāo)，才能進(jìn)一步談基地建設(shè)的特色和創(chuàng)新。

（二）應(yīng)用適宜模式

適宜的培育模式能幫助基地良性運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)揮最大作用。CDIO工程教育模式由美國(guó)麻省理工學(xué)院、瑞典皇家技術(shù)學(xué)院等院校于2001年提出，核心內(nèi)容為“構(gòu)思Conceive”、“設(shè)計(jì)Design”、“實(shí)施Implement”和“運(yùn)行Operate”。該模式以“項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)”作為BIM實(shí)踐教育的組織原則，幫助學(xué)生們?cè)诠こ汰h(huán)境下實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)、實(shí)踐能力和溝通能力的相互融合。應(yīng)用CDIO模式有助于培育應(yīng)用型創(chuàng)新人才，可幫助學(xué)生掌握在現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)環(huán)境中生存和成長(zhǎng)的知識(shí)和能力，以及對(duì)建筑類相關(guān)專業(yè)的掌控意識(shí)和能力。

（三）持續(xù)自身建設(shè)

在建成實(shí)踐創(chuàng)新基地和教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，需要持續(xù)加強(qiáng)自身建設(shè)。如專業(yè)需求與專業(yè)拓展的“虛實(shí)結(jié)合”課程平臺(tái)，“專業(yè)協(xié)同”的建筑類乃至大工程類跨學(xué)科式課程板塊，“軟件技術(shù)與創(chuàng)新思路”下的BIM教學(xué)方法等。此外，還可在校企多元合作、校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)、考核評(píng)估制度、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等多方面持續(xù)加強(qiáng)建設(shè)。

（四）有效培育學(xué)生

實(shí)踐創(chuàng)新基地的最終目標(biāo)是有效培育學(xué)生，使學(xué)生充分利用基地軟硬件，在教學(xué)中掌握一定程度的BIM技術(shù)，并與實(shí)踐能力相得益彰?；貙⑤o導(dǎo)不同年級(jí)的學(xué)生，既需要針對(duì)不同階段制定相應(yīng)的教學(xué)實(shí)踐目標(biāo)，也需在各屆學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)而及時(shí)調(diào)整。此外，還可將課程思政融于基地教學(xué)，如在國(guó)家鄉(xiāng)村振興發(fā)展的大形勢(shì)下，將BIM學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)與鄉(xiāng)村農(nóng)宅人居環(huán)境提升等知識(shí)點(diǎn)結(jié)合，使學(xué)生在培育活動(dòng)中了解專業(yè)當(dāng)前的發(fā)展方向。

四、基地建設(shè)內(nèi)容與實(shí)施計(jì)劃

（一）相關(guān)案例分析與經(jīng)驗(yàn)借鑒

以國(guó)內(nèi)起步較早（適于1998年）的廣聯(lián)達(dá)公司為例，該公司認(rèn)為高校人才培養(yǎng)應(yīng)集中在BIM專業(yè)應(yīng)用人才基本能力的培養(yǎng)，同時(shí)落地于BIM實(shí)踐教學(xué)改革及基地建設(shè)上。因此，其幫助高校開展BIM創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)，并積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。該公司的BIM創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地規(guī)模較大，分工明確，主要包括了BIM實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)中心、BIM培訓(xùn)與認(rèn)證中心、BIM工程與應(yīng)用中心、BIM協(xié)同創(chuàng)新與展示中心等四個(gè)部分。（表2）

鑒于出發(fā)點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn)、規(guī)模、目標(biāo)等多方面的不同，本學(xué)院的BIM教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新基地可以依據(jù)自身特點(diǎn)和實(shí)際情況尋找自己的路徑，同時(shí)也能從案例中汲取一定的經(jīng)驗(yàn)。首先，是版塊式的建構(gòu)思路。基地的建設(shè)需要較清晰的思路和分工明確的機(jī)構(gòu)，以高效的完成多類型的任務(wù)。其次，是校企融合與雙贏道路的鋪設(shè)。除了實(shí)踐工程外，高?？梢园l(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，更多的將學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等活動(dòng)引入中心，在企業(yè)充分參與下提高學(xué)生相關(guān)能力，促進(jìn)校企深度合作并且取得雙贏。最后，是技術(shù)創(chuàng)新的平臺(tái)搭建?？梢越Y(jié)合本校已有的VR技術(shù)、3D打印技術(shù)，以及未來(lái)新引進(jìn)的技術(shù)，建立BIM與建筑領(lǐng)域各類新技術(shù)融合發(fā)展的平臺(tái)，在多種技術(shù)的融貫研究中嘗試形成有效的創(chuàng)新點(diǎn)。

（二）明確實(shí)踐創(chuàng)新基地的建設(shè)內(nèi)容

首先，完善BIM實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地及硬件設(shè)施，包括實(shí)驗(yàn)桌椅、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)、學(xué)習(xí)軟件、多媒體講桌、投影儀等。其次，邀請(qǐng)行業(yè)專家與校內(nèi)導(dǎo)師共同制定培養(yǎng)方案，培養(yǎng)內(nèi)容包括聯(lián)合教學(xué)指導(dǎo)、平臺(tái)操作實(shí)踐、企業(yè)實(shí)習(xí)交流等。再次，需要綜合建筑類相關(guān)各專業(yè)課程特點(diǎn)，配合聯(lián)合培養(yǎng)方案，革新相應(yīng)的教學(xué)大綱和教學(xué)方式，并融合學(xué)院已有的其他新型技術(shù)，以實(shí)踐基地為載體推動(dòng)教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新。最后，可充分利用基地培育學(xué)生，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，分階段對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估和總結(jié)。

（三）校企合作的優(yōu)化設(shè)想

校企互補(bǔ)，配置資源。學(xué)校提供人員（負(fù)責(zé)人、指導(dǎo)教師、參與學(xué)生）、場(chǎng)地（實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地及設(shè)施）等，企業(yè)投入軟硬件、真實(shí)項(xiàng)目及實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)習(xí)崗位等，進(jìn)行資源的合理配置。

校企共建，明確職責(zé)。共同建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，制定計(jì)劃綱要與教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容，開展日常BIM實(shí)操（含課內(nèi)實(shí)驗(yàn)）、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)（含創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)）以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。

校企協(xié)同，保質(zhì)保量。合作開發(fā)BIM技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)踐課程，定期進(jìn)行師資培訓(xùn)以促進(jìn)教育水平、編寫大綱及講義等教學(xué)材料，并保障基地的年實(shí)驗(yàn)人時(shí)數(shù)與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開出率。