李茂仁
(江西科技師范大學(xué),江西 南昌 330013)
近幾十年來建筑業(yè)的發(fā)展給我國帶來的耗能過大問題日益嚴(yán)重,2019年綠色建筑國家標(biāo)準(zhǔn)的頒布正是國家面對這個問題提出的節(jié)能解決思路。然而隨著BIM (Building Information Molding,建筑信息模型)技術(shù)及綠色建筑的興起,綠色建筑人才、BIM人才異常緊缺的情況卻越顯嚴(yán)重[1],本地區(qū)高校土木工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程等土木類專業(yè)人才培養(yǎng),面臨不得不著眼本地區(qū)的特點進(jìn)行改革創(chuàng)新的問題。江西科技師范大學(xué)以贛北地區(qū)中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候條件綠色建筑為研究切入口,總結(jié)贛北地區(qū)綠色建筑實施的技術(shù)特點,并以贛北地區(qū)中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候條件綠色建筑人才的培養(yǎng)和應(yīng)用為目標(biāo)進(jìn)行分析和研究,構(gòu)建一套具有本地區(qū)特色的創(chuàng)新型大土木專業(yè)人才培養(yǎng)體系,培育出既符合當(dāng)前國家發(fā)展要求,又適應(yīng)本地域行業(yè)需求的創(chuàng)新型技術(shù)人才[2]。
經(jīng)濟的發(fā)展使能源短缺帶來的一系列問題凸顯,帶動著建筑專業(yè)人才需求的轉(zhuǎn)型,綠色建筑的提出和應(yīng)用是解決這一問題的關(guān)鍵。贛北地區(qū)的綠色建筑發(fā)展相對緩慢,技術(shù)研究尤為迫切。分析贛北地區(qū)綠色建筑項目實施的技術(shù)特點,并以此為方向,研究贛北地區(qū)中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候條件綠色建筑人才的培養(yǎng)模式、BIM技術(shù)實踐基地的建設(shè)模式,是最符合學(xué)校專業(yè)人才培養(yǎng)實際需求的重點。
當(dāng)前,國家開展技術(shù)創(chuàng)新、深化技術(shù)改造以保障國民經(jīng)濟發(fā)展的要求極其迫切,急需大量既懂理論又具備實踐能力的人才,對改進(jìn)專業(yè)課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀、制定符合時代要求的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)方案,提出了強烈的要求。
江西科技師范大學(xué)建筑工程類專業(yè),包括土木工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、建筑學(xué)、工程造價等,長期以來課程教學(xué)方法較單一,教學(xué)效果不夠理想,導(dǎo)致培養(yǎng)的建筑工程人才養(yǎng)成效率低下,難以滿足社會要求。教學(xué)課程的設(shè)置與培養(yǎng)與當(dāng)前社會科技發(fā)展沒有實質(zhì)性互動和更緊密的對接[3],先進(jìn)技術(shù)真正與校內(nèi)課程教學(xué)深度對接不夠,在實踐創(chuàng)新方面的嘗試遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,特別是針對BIM綠建技術(shù)的涉獵較少。盡管對BIM綠建技術(shù)有一定的認(rèn)知,但卻一直沒有納入正常的教學(xué)培養(yǎng)方案中。學(xué)校機房缺乏對新技術(shù)培養(yǎng)的軟件和硬件投入,教學(xué)模式一直以傳統(tǒng)教學(xué)為主,BIM綠建的應(yīng)用教學(xué)沒有可以插入的位置,課程教學(xué)平臺滯后,不注重在創(chuàng)新激勵模式下的專業(yè)人才培養(yǎng)。人才培養(yǎng)教學(xué)和學(xué)生參與競賽往往是隨機搭配式的,難以滿足當(dāng)前基于BIM技術(shù)和綠建發(fā)展的新要求,實踐教學(xué)資源缺乏、教學(xué)手段落后已經(jīng)形成瓶頸,相關(guān)新知識課程教學(xué)難以開展,建立BIM技術(shù)專業(yè)教學(xué)平臺基地刻不容緩。
由于對BIM技術(shù)和綠色建筑不夠重視,學(xué)校不能及時著手在專業(yè)教學(xué)教師隊伍中開展BIM 綠建技術(shù)的培訓(xùn)和再教育,因此不得不面臨教學(xué)時缺乏專業(yè)師資的情況,同時,國內(nèi)BIM 綠建方面的教材、影像資料也比較缺乏,給老師自學(xué)和教學(xué)帶來不便。BIM綠建是將先進(jìn)的綠色建筑設(shè)計建造理念和成熟的BIM計算機技術(shù)相融合[4],能夠使我們的建筑項目實現(xiàn)設(shè)計施工更快捷、項目周期更節(jié)儉、項目運行更節(jié)能、環(huán)保要求更高。BIM綠建最佳的培養(yǎng)思路是直接參與企業(yè)的工程項目做 BIM 綠建實訓(xùn)鍛煉,相較于老師根據(jù) BIM 內(nèi)容給出的模擬課程練習(xí)效果更好。高要求的培訓(xùn)對教師的知識能力要求也更高,不通過高水平、正規(guī)化的BIM綠建培訓(xùn),老師將無法勝任該課程的教學(xué)工作。設(shè)計院、各企業(yè)也迫切需要BIM綠建培訓(xùn)人才,從校外引進(jìn)相關(guān)培訓(xùn)人才充實師資隊伍也是非常難的。
BIM 是以各類關(guān)于建筑工程的信息為平臺、以數(shù)字化為基礎(chǔ)建立起來的數(shù)字式建筑信息模型,形成建筑項目全生命周期的可視化的建模多維技術(shù)綜合運用。其技術(shù)涉及專業(yè)多個方向,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析、設(shè)備設(shè)計、土建工程造價、安裝工程造價、工程項目管理、建設(shè)工程VR仿真,以及綠建的日照分析、暖通負(fù)荷能耗計算、節(jié)能設(shè)計及建筑通風(fēng)、采光分析以及建筑聲環(huán)境等內(nèi)容[5],均需要采用先進(jìn)的軟件和計算機設(shè)備實現(xiàn)實訓(xùn)過程中模型的共享和優(yōu)化,而目前學(xué)校采用電腦硬件配置都偏低,特別是操作系統(tǒng)大都使用32位系統(tǒng),限制了軟件的使用安裝,必須對現(xiàn)有機房進(jìn)行改造或者重新建立BIM綠建實訓(xùn)室。BIM綠建實訓(xùn)室平臺搭建的軟硬件費用較高,周期性也較長,也可以采用與優(yōu)秀企業(yè)合作共贏方式,由學(xué)校提供場地和采購設(shè)備、企業(yè)提供相應(yīng)軟件使用權(quán)的方式,以解決資源投入等問題。
我國建筑行業(yè)中設(shè)計施工全周期管理計算機參與程度依舊不是很高,特別是新型BIM技術(shù)的運用還不夠普及,在建筑安裝工程中的運用還具有廣闊空間。當(dāng)前建筑工地80%以上的工程管理均是基于傳統(tǒng)CAD制圖基礎(chǔ),不支持建筑立體三維可視化設(shè)計施工及項目管理工作,工程過程5D管理及建設(shè)工程投資控制達(dá)不到預(yù)期效果?;贐IM平臺技術(shù)的運用卻能徹底改變這一局面,BIM綠建技術(shù)在我國市場的應(yīng)用潛能遠(yuǎn)沒有充分釋放。
目前我國也僅有萬科、萬達(dá)、碧桂園等房地產(chǎn)行業(yè)巨頭有自己的BIM團隊,在項目運行過程中采用BIM技術(shù),大多數(shù)中小型企業(yè)仍普遍采用傳統(tǒng)的建筑安裝手段和流程對施工進(jìn)行控制。隨著建筑行業(yè)市場競爭的日益加劇,基于BIM技術(shù)的精細(xì)化分區(qū)域統(tǒng)計材料用量、成本控制及運維模型的建立,都將促使更多的中小型建筑企業(yè)采用先進(jìn)的BIM綠建技術(shù)參與市場競爭,以切實提升企業(yè)實力和市場占有度,而BIM綠建技術(shù)人才的爭奪無疑也是未來建筑企業(yè)生存發(fā)展所面臨的最關(guān)鍵問題。
近年來,我國在國家人口總量上呈現(xiàn)增速放緩、老齡化、低生育率程度增加和育齡人口下降的趨勢。人口紅利已經(jīng)用盡,建筑企業(yè)面臨的直接問題就是人工勞動力成本大幅增高,發(fā)展正面臨前所未有的困難,技術(shù)先進(jìn)、人力依靠性小、自動化程度高的建筑設(shè)計施工全生命流程生產(chǎn)工藝將越來越受追捧。而BIM綠建技術(shù)可以將圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型,在模型中提前確定方案做出相應(yīng)計劃,達(dá)到省工、省料、省時的目的,從而加強管理可控性,提高工程質(zhì)量,保證施工安全,BIM綠建產(chǎn)品的全部啟用必將是大勢所趨[6]。高水平的BIM綠色建筑技術(shù)團隊及深厚的技術(shù)積累將是企業(yè)的核心競爭力之一。BIM 技術(shù)能夠?qū)⒔ㄔ爝^程中建筑施工、裝飾裝修、質(zhì)量安全管理等過程有效地聯(lián)系起來,應(yīng)用于綠色建筑建設(shè)鏈條全生命周期,因此,BIM綠建專業(yè)應(yīng)用人才已經(jīng)成為建筑業(yè)需求量大、覆蓋面廣的緊缺人才。
本科專業(yè)人才培養(yǎng)過程中,要把人才培養(yǎng)方案課程設(shè)置和實踐培養(yǎng)與BIM綠建教學(xué)參與無縫對接。組織學(xué)生參與BIM綠建技能競賽,增強動手能力;建設(shè)校內(nèi)BIM綠建教學(xué)基地,更多地讓學(xué)生實質(zhì)性參與新技術(shù)與專業(yè)教學(xué)的互動和對接,加大課程教學(xué)對接深度;以市場為導(dǎo)向探索基于 BIM 的綠色建筑新型人才培養(yǎng)方案,聘請校外BIM 技術(shù)、綠色建筑技術(shù)專家講學(xué),開展多種形式的網(wǎng)上在線咨詢,與社會需求緊密銜接;特別是當(dāng)前開設(shè)綠建方向課程的院校還相對比較少,需要將 BIM 綠建技術(shù)融入大土木專業(yè)教育教學(xué),構(gòu)建起 BIM 綠色建筑應(yīng)用課程體系,改變現(xiàn)有的教學(xué)模式,形成基于BIM綠色建筑技術(shù)的專業(yè)人才培養(yǎng)模式[7]。
實踐基地建設(shè)是開展教學(xué)的重要手段。為使BIM建筑信息模型在計算機中有序共享和傳遞,協(xié)同作業(yè)優(yōu)化輸出,BIM綠建技術(shù)必須通過實踐平臺來演示,具備全套應(yīng)用軟件的BIM綠色建筑實踐基地是關(guān)鍵。BIM綠建軟件是學(xué)校實訓(xùn)基地的必有組成部分,分為三類,首先是設(shè)計類軟件,比如:建筑設(shè)計軟件及建筑設(shè)備設(shè)計軟件,通過它們快速完成綠色建筑室內(nèi)外熱環(huán)境、光環(huán)境、風(fēng)環(huán)境的分析以及節(jié)能設(shè)計、室外通風(fēng)等綠色建筑設(shè)計的全覆蓋[8];其次是造價類軟件,通過真實的三維圖形模型,利用構(gòu)件相關(guān)屬性和計算數(shù)據(jù),輔以靈活的計算規(guī)則設(shè)置,完全滿足給排水、通風(fēng)空調(diào)、電氣、采暖,消防等安裝工程全專業(yè)的工程量計算,并對構(gòu)件進(jìn)行核對核查、圖視和動態(tài)顯示扣減明細(xì)內(nèi)容,與清單或定額掛接,一模多算,所建算量模型可以按照清單規(guī)則和定額計算規(guī)則同時計算工程量,便于套價操作完成BIM信息模型的傳遞;第三類為工程管理類軟件,能進(jìn)行項目管理,生成橫道圖、雙代號網(wǎng)絡(luò)圖等,并提供軟件編制投標(biāo)文件,充分實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享。這些軟件都必須在實踐基地機房平臺上安裝,軟硬件設(shè)施結(jié)合,為實踐教學(xué)提供必要的條件。
目前高校專業(yè)教師多未系統(tǒng)學(xué)習(xí)過BIM綠建技術(shù),缺少項目實施經(jīng)驗,BIM綠建技術(shù)相關(guān)雙師型應(yīng)用型師資力量不足,無法有效展開BIM 綠色建筑應(yīng)用教學(xué)。為滿足教學(xué)要求,采用與企業(yè)合作模式,注重“產(chǎn)學(xué)研”合作,本著“優(yōu)勢互補”的原則,讓專業(yè)老師定期參加BIM綠建專業(yè)技能實踐培訓(xùn)。同時,充分發(fā)揮基地教學(xué)、科研、生產(chǎn)相結(jié)合的多種功能,集中發(fā)揮人、財、物優(yōu)勢,加強與企業(yè)技術(shù)人員合作,使學(xué)校和企業(yè)科研人才相互交流、滲透,教學(xué)相長,帶動教學(xué)潛能的發(fā)掘,推動BIM綠建的專業(yè)教師隊伍建設(shè)。
工程實踐運用與創(chuàng)新是人才專業(yè)培養(yǎng)在現(xiàn)階段非常重要的目標(biāo)之一,鼓勵大學(xué)生參與學(xué)科創(chuàng)新競賽是一個很好的培養(yǎng)手段。大學(xué)生廣泛參與BIM綠建技能競賽,把課程設(shè)置、實踐培養(yǎng)與專業(yè)競賽無縫對接,學(xué)生成為教學(xué)過程中主動的參與者,能更好地提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強專業(yè)學(xué)習(xí)動力,有利于直接提高實踐能力。通過參與專業(yè)競賽,能讓學(xué)生更早、更直接獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練,形成專業(yè)素養(yǎng),解決長期以來課程教學(xué)方法較單一、教學(xué)效果不夠理想、培養(yǎng)的建筑工程人才難以滿足社會要求的問題。高等院校建筑土木類專業(yè)積極引導(dǎo)學(xué)生參加 BIM綠建技能競賽,無疑是有效提升高校BIM綠建技術(shù)型專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的直接手段。
BIM綠色建筑技術(shù)人才及培養(yǎng)基地建設(shè),有利于直接提高大學(xué)生綠色建筑技術(shù)實踐能力。采用BIM平臺的實訓(xùn)能直觀有效地提升學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果,激發(fā)學(xué)習(xí)動力,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
以綠色建筑技術(shù)為依托,探索綠色建筑人才培養(yǎng)教學(xué)模式,從課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)團隊、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動等方面著手,結(jié)合本地域人才培養(yǎng)方案和課程體系優(yōu)化,BIM 綠色建筑技能人才培養(yǎng)將是高校大土木類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新的必由之路。