建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)研究分析

樓海華

摘 要： 現(xiàn)代技術(shù)為教育工作提供了很多支持，使一些此前無法應(yīng)用的教學(xué)方法具有了可實現(xiàn)空間，也為高校實訓(xùn)基地建設(shè)提供了思路。以建筑類專業(yè)建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）實訓(xùn)基地建設(shè)優(yōu)勢為切入點，予以簡述，在此基礎(chǔ)上分析其建設(shè)困境、目標(biāo)，最后論述建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)方法，分別就加強校企合作、關(guān)注學(xué)生訴求、強調(diào)全信息化建設(shè)、重視基地建設(shè)的開放性等可行策略進行探討，以服務(wù)建筑類專業(yè)教學(xué)活動，為學(xué)生成長、教育發(fā)展提供少許支持。

關(guān)鍵詞： 建筑類專業(yè) 建筑信息模型 實訓(xùn)基地 服務(wù)性

中圖分類號： G64文獻標(biāo)識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）01-0077-03

基金項目：2023年教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“基于BIM技術(shù)的智慧建造實訓(xùn)基地建設(shè)”（項目編號：221000641094933）。

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)，是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的一種建筑學(xué)、工程學(xué)應(yīng)用工具，可以借助靜態(tài)、動態(tài)模擬的方式，完成虛擬化的管理操作，以評估建筑方案可行性、服務(wù)其調(diào)整和優(yōu)化。BIM技術(shù)早期主要用于工業(yè)、商業(yè)管理，隨著其優(yōu)勢漸漸凸顯，教育行業(yè)也開始引入該技術(shù)，并用于設(shè)計、動態(tài)跟蹤等活動。就建筑類專業(yè)而言，因其知識具有很強的實操性要求，而學(xué)校、企業(yè)能夠提供的見習(xí)崗位比較有限，設(shè)法通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行實踐教學(xué)顯得必要，這使建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)得到更多關(guān)注[1]。在此背景下，分析建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)優(yōu)勢、困境、目標(biāo)和方法等內(nèi)容，具有一定的現(xiàn)實意義。

1 建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)優(yōu)勢

1.1 有助于組織實踐

建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)的基本優(yōu)勢在于實踐教學(xué)組織，多種實踐活動可以借助BIM技術(shù)開展，形成基于虛擬現(xiàn)實模式的實訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)。例如：造價評估工作，傳統(tǒng)模式下的教學(xué)以書本、建材和沙盤模擬為主，知識性尚可，但教學(xué)的直觀性不強，學(xué)生實踐學(xué)習(xí)質(zhì)量不高。在BIM實訓(xùn)基地的支持下，學(xué)生可以在完成基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)后，通過實訓(xùn)基地進行知識學(xué)習(xí)情況的檢驗，利用BIM基地內(nèi)的教學(xué)設(shè)施，也可以動態(tài)評估造價變化、波動，進一步提升學(xué)習(xí)效果，教學(xué)實踐的組織情況得到顯著改善[2]。

1.2 有助于學(xué)生成長

建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地的建設(shè)，可以直接為教學(xué)工作提供服務(wù)，促進學(xué)生成長，這也是高校組織BIM實訓(xùn)基地建設(shè)的最主要追求[3]。建筑類專業(yè)知識內(nèi)容比較復(fù)雜，具有工科類知識以及理科知識的共性特點，帶有一定抽象性，如工程支護結(jié)構(gòu)力學(xué)分析、基坑安全管理等，僅以紙質(zhì)工具、傳統(tǒng)方式組織教學(xué)，學(xué)生吸收了理論知識后無法妥善運用，也不能了解個人學(xué)習(xí)上的不足，難以保證學(xué)習(xí)成果。利用BIM實訓(xùn)基地服務(wù)教學(xué)，可以有效解決上述問題[4]。學(xué)生可以通過BIM系統(tǒng)進行模擬學(xué)習(xí)，快速掌握支護結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法，并以模擬實踐的方式加以檢驗，改善知識吸收的質(zhì)量，對其成長的助力作用明顯。

1.3 有助于教育發(fā)展

建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地的建設(shè)，也能促進教育發(fā)展，這一作用體現(xiàn)在兩個方面，一是直接壯大了學(xué)校規(guī)模，從硬件方面改善辦學(xué)條件[5]。二是積累了積極經(jīng)驗，有助于學(xué)校持續(xù)改善其他學(xué)科的建設(shè)水平。大部分實訓(xùn)基地的建設(shè)需要采買軟件、硬件設(shè)施，建設(shè)實驗室，這些活動使高校的資產(chǎn)得以增長，有助于高校直接提升建筑類專業(yè)教學(xué)水平。與此同時，高校其他工科學(xué)科的建設(shè)、管理也可參考建筑類專業(yè)的既有經(jīng)驗，從信息化、虛擬技術(shù)運用等角度出發(fā)，尋求提升工作水平，為教育事業(yè)發(fā)展提供更多支持[6]。

2 建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)困境

2.1 缺乏經(jīng)驗

當(dāng)前不同高校建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)情況各有差別，部分高校建設(shè)情況不夠完善。一方面我國高校引入BIM技術(shù)的時間較短，大部分高校沒有利用BIM技術(shù)組織實訓(xùn)基地建設(shè)的經(jīng)驗；另一方面很多高校的校企合作工作開展不力，不能從企業(yè)方面獲取必要的信息支持，不了解市場人才需求和技術(shù)研究、發(fā)展的最新趨勢，導(dǎo)致其實訓(xùn)基地建設(shè)不能完全契合社會要求。例如：部分高校不關(guān)注企業(yè)訴求和來自企業(yè)的反饋信息，其建筑類專業(yè)在組織BIM實訓(xùn)基地建設(shè)時，片面關(guān)注本校工作需要，只做初級實驗室建設(shè)，不能深入利用BIM技術(shù)優(yōu)勢、發(fā)揮實訓(xùn)基地價值[7]。

2.2 不能充分服務(wù)學(xué)生

目前，部分高校在建設(shè)實訓(xùn)基地時不能充分結(jié)合學(xué)生的需求，導(dǎo)致基地建設(shè)難以發(fā)揮預(yù)期作用。如相當(dāng)一部分學(xué)生對于動態(tài)模擬的興趣較高，動態(tài)模擬也是BIM技術(shù)的主要優(yōu)勢之一[8]。而高校片面重視靜態(tài)教育，以現(xiàn)有的BIM模型反復(fù)呈現(xiàn)一些靜態(tài)知識，這些知識具有一定教育價值，但可變性有限，不符合建筑工作的具體情況，作用不高。學(xué)生對動態(tài)模擬技術(shù)、方法的學(xué)習(xí)需求也未能得到關(guān)注，成長態(tài)勢不夠理想。

2.3 工作效率不高

目前部分高校的建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)在工作效率方面存在不足，不能同步進行多人、多課堂授課，也不能在授課時滿足多人交互、多線路交流的需要，以致工作效率受到影響[9]。例如：管理人員在配置網(wǎng)絡(luò)資源時，主要面向基地內(nèi)人員，包括學(xué)生和教師，基地外工作人員、管理人員發(fā)布的信息、提出的請求，不能實時傳輸至實訓(xùn)基地內(nèi)，或存在延遲，或存在可讀性下降、干擾嚴重的情況，不利于基地內(nèi)外的信息交互，影響教育工作的總體效率。如果基地還需要為其他學(xué)院、科目提供服務(wù)，這一問題還會影響學(xué)?？傮w教育工作[10]。

2.4 缺乏開放性

原則上看，高校的實訓(xùn)基地建設(shè)以其自身管理、發(fā)展戰(zhàn)略為中心，不需要進行開放化，然而現(xiàn)代社會關(guān)注學(xué)生教育的綜合性，見習(xí)工作、校園內(nèi)外交流更趨頻繁，在此背景下，高校建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)開放性不足，往往不能有效完成教育目標(biāo)。如校企合作活動，企業(yè)的經(jīng)驗、用人訴求等，可以服務(wù)高校教育管理，實現(xiàn)以市場為導(dǎo)向的教育，助力建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)，但高校對此不夠重視，不利于有關(guān)信息的收集，基地建設(shè)也難以契合社會需要。還有部分高校存在懈怠心理，認為建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)已經(jīng)比較完善，不愿意繼續(xù)組織優(yōu)化，導(dǎo)致基地建設(shè)漸漸滯后于社會需要，難以有效培育人才。

3 建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)目標(biāo)與方法

3.1 建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)目標(biāo)

建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)目標(biāo)可細分為三個方面，即應(yīng)用性目標(biāo)、服務(wù)性目標(biāo)和適用性目標(biāo)。其中應(yīng)用性目標(biāo)是該基地建設(shè)的直接追求，如浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，其建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)關(guān)注結(jié)合“BIM建?！薄癇IM施工技術(shù)”“BIM工程項目管理”“BIM工程算量”“BIM工程造價”“1+X（BIM）應(yīng)用技術(shù)”開展培訓(xùn)，以保證校內(nèi)學(xué)生對技術(shù)的掌握以應(yīng)用為基礎(chǔ)，妥善掌握各類技術(shù)方法，提升其成長綜合性。服務(wù)性目標(biāo)是指兼顧本校和區(qū)域教育發(fā)展，以建設(shè)建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地為紐帶，服務(wù)地方教育、本校管理，浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)在實際工作中建設(shè)完成了數(shù)字造價實訓(xùn)室，對提升本地教育工作質(zhì)量具有積極帶動作用。適用性是指以本校需要為導(dǎo)向進行建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)，綜合推進實踐條件和實踐基地建設(shè)工作，幫助本校、合作院校完善專業(yè)課程教學(xué)建設(shè)，以符合本校、合作院校發(fā)展為目標(biāo)，保證基地建設(shè)質(zhì)量。

3.2 建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)方法

3.2.1 加強校企合作

建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)，應(yīng)關(guān)注與企業(yè)的合作，以企業(yè)需求為基本參考，結(jié)合企業(yè)反饋信息，用以服務(wù)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)思路分析、計劃擬訂與執(zhí)行等工作。實際工作中，建議高校深入與企業(yè)合作，共同完成實驗室建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、教學(xué)資源建設(shè)、BIM實訓(xùn)基地建設(shè)等活動。企業(yè)從事實踐教學(xué)的師資對基地建設(shè)項目開發(fā)有經(jīng)驗，對領(lǐng)域最新技術(shù)熟悉相對熟悉，而高校教師對知識體系研究較多，對學(xué)生知識授課較有經(jīng)驗，雙方通過校企共建實驗基地能有效促進學(xué)生在知識架構(gòu)和應(yīng)用能力的全面提升。同時能夠在技術(shù)方面對學(xué)校師資培養(yǎng)給予幫助，促進學(xué)校提升師資隊伍建設(shè)及教學(xué)資源建設(shè)的水平。

3.2.2 關(guān)注學(xué)生訴求

以服務(wù)學(xué)生為目標(biāo)，還應(yīng)重視對學(xué)生訴求的收集，可采用多渠道采集信息的方式，其作業(yè)流程見圖1。

按圖1所示模式，建筑類專業(yè)學(xué)生入學(xué)時、見習(xí)時、學(xué)習(xí)時，對BIM實訓(xùn)基地建設(shè)的需求、個人學(xué)習(xí)需求、個人成長特點等信息，分別通過線下渠道和線上渠道進行采集，匯總后交由高校管理處，由后者分析其特征，作為本校BIM實訓(xùn)基地建設(shè)的建設(shè)參考。此模式下，信息采集的客觀性和覆蓋性較強，可借助兩類渠道進行收集，也關(guān)注了不同學(xué)段學(xué)生需要，能夠為實訓(xùn)基地建設(shè)提供有效參考。

3.2.3 強調(diào)全信息化建設(shè)

建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地工作效率不高的問題，與網(wǎng)絡(luò)資源配置有關(guān)，未來建議從兩個角度出發(fā)尋求優(yōu)化，一是加強資源配置總量，二是改善網(wǎng)絡(luò)作業(yè)管理方法。資源配置方面，建議各高校的建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地均采用5G技術(shù)進行承載網(wǎng)建設(shè)，形成能夠快速完成信息交互管理的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。所有用于教學(xué)的計算機均應(yīng)配置BIM工作軟件，虛擬內(nèi)存和磁盤空間分別應(yīng)達到8 GB和500 GB以上。網(wǎng)絡(luò)作業(yè)管理方法，應(yīng)以CAN總線系統(tǒng)提供支持。其作業(yè)模式如圖2所示。

根據(jù)圖2所示方法，各高校的實訓(xùn)基地應(yīng)配置CAN總線系統(tǒng)，該系統(tǒng)常規(guī)與基地通信系統(tǒng)保持連接，同時開放至少五類通信信道，分別服務(wù)學(xué)生、教師、企業(yè)、數(shù)據(jù)庫和其他主體，以保證建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地通信靈活、互不影響，為基地工作效率提供保障。

3.2.4 重視基地建設(shè)的開放性

建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地應(yīng)注重管理理念的開放性。建議高校重視校企合作以及人才市場信息的采集，每個月由管理人員進行一次信息采集，了解用人單位、合作企業(yè)以及人才市場的用人需要。對上述信息進行匯總、形成大數(shù)據(jù)，再對大數(shù)據(jù)進行挖掘，為建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)提供服務(wù)。例如：大數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前用人單位更需要信息技術(shù)、掌握建筑類專業(yè)技術(shù)和理論的人才，該?？梢栽趯嵱?xùn)基地建設(shè)完成后，重視對建筑類專業(yè)學(xué)生信息化能力、素養(yǎng)的培育，使其更加契合社會需要，也為建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)提供更多思路。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)具有積極價值，有助于組織實踐，也能促進學(xué)生成長和學(xué)校發(fā)展，應(yīng)在未來工作中給予更多關(guān)注。當(dāng)前建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)經(jīng)驗不足，不能充分服務(wù)學(xué)生，且在工作效率和開放性方面也存在欠缺。從目標(biāo)上看，建筑類專業(yè)BIM實訓(xùn)基地建設(shè)首先應(yīng)關(guān)注應(yīng)用性，其次為服務(wù)性，最后還應(yīng)結(jié)合課程特征保證適用性。具體工作中，主張加強校企合作、關(guān)注學(xué)生訴求，在此基礎(chǔ)上強調(diào)全信息化建設(shè)、重視基地建設(shè)的開放性，在應(yīng)對現(xiàn)有問題的同時，實現(xiàn)長期作用機制的建設(shè)，為建筑類專業(yè)教育工作提供持續(xù)服務(wù)。

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