基于BIM实训室的“给排水专业识图与构筑物构造”课程改革研究

罗美莲

摘 要 概述了BIM技术在建筑领域的发展趋势；通过剖析目前“给排水专业识图与构筑物构造”教学中存在的问题，提出了依托BIM实训室为平台的课程改革内容：包括授课内容的改革、教学方法的改革、考核评价方法的改革以及通过校企合作，对实训项目的改革。

关键词 BIM 课程 改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.10.046

Abstract The development trend of BIM technology in the field of architecture is summarized. By analyzing the problems existing in the teaching of "Water supply and drainage professional map and structure construction"， the curriculum reform based on BIM training room is proposed： including the reform of lecture content， reform of teaching methods， reform of assessment methods， and reform of training programs through school-enterprise cooperation.

Keywords BIM； course； reform

随着国家市政基础设施建设的快速发展，社会对从事给排水专业设计、施工与管理的人才需求越来越多。无论从事给排水的哪类工作，都要求能看懂专业图纸。这就要求学生将“给排水专业识图与构筑物构造”这门抽象、枯燥的课程学好。

通过走访企业、学生反馈的信息了解到，大部分毕业生工作初期并不能很好地胜任相关岗位的工作，体现在读图能力较差，对水处理相关的构筑物内部构造印象模糊等等。这说明，传统的“给排水专业识图与构筑物构造”教学模式已经不能满足市场需求。而BIM（Building Information Modeling）技术因具有设计三维可视化、施工具体化、建造虚拟化、成本透明化、质量可追溯化、管理精细化等特点，[1]对“给排水专业识图与构筑物构造”教学来说，是新的契机，能解决传统课程教学中的难点问题。

目前，世界建筑行業的80%、300 强企业已经采用了BIM 技术，尤其是美国、加拿大等欧洲发达国家，BIM技术的发展已经相当成熟。 我国北京、上海、广州、深圳等地区已逐步开始采用BIM技术进行项目设计、施工与管理，如白龙港污水处理厂二期、上海中心、上海迪士尼、上海金汇港大桥、徐家汇交通枢纽等。[2-3]同时，我国政府部门大力推广BIM技术的应用，[4-5]然而目前BIM人才短缺，严重制约了BIM技术的发展。

我院已购买BIM软件多套并建成了BIM实训室。因此，依托BIM实训室平台，探索将BIM技术引入到“给排水专业识图与构筑物构造”课程教学中来，以期促进学生对专业知识更好地掌握和推动BIM技术的快速发展。

1 目前“给排水专业识图与构筑物构造”课程教学存在的问题

1.1 授课内容枯燥，实践环节薄弱

兴趣是最好的老师，课堂教学的质量很大程度上取决于学生对学习内容的兴趣。而“给排水专业识图与构筑物构造”内容抽象、枯燥乏味，主要包括室内给水工程、排水工程、消防系统、热水系统等的制图原理以及如何读图，水处理构筑物如二沉池、絮凝池、滤池等的工作原理以及内部构造图，所有涉及到的图纸均是二维图，学习难度大，大部分学生对此没有兴趣，甚至有些空间思维能力较差的学生对其望而生畏。

同时，教师花在讲授给排水专业制图理论和构筑物工作原理上的课时较多，安排给学生实践的课时偏少。学生反应，尽管课堂上好像听懂了老师讲的内容，但是没有安排足够的时间实践，一方面学生不容易发现没掌握透彻的知识点，另一方面，课后容易忘记所学知识。

1.2 教学方法传统，教学手段单一

在以前的教学中，主要是采用传统的讲授法，即以教师为主体，学生为客体被动接受知识，而往往老师大量的讲述却成为学生睡觉的催眠曲；教学手段主要是“一支粉笔+一本教科书+一张黑板+一个PPT”，且PPT里的内容也主要是教材上的知识点或者图片。教学方法毫无新意，很难使学生全身心地投入。

1.3 考核方式不完善，学生学习目的不明确

传统的考核方式主要通过期末考试和平时出勤以及完成作业的情况进行综合评定，但是没有一个细化的标准，且学生对自己以及其他同学的每次课、每个学习模块的平时成绩并不清楚，没有对比，学生在学习过程中，竞争不激烈，容易放松对自己的要求。

同时，大部分学生不明白该课程在以后工作中的重要性，学习目的不明确，学习没有动力。

1.4 实训内容与实际脱轨

传统的实训内容没有进行过真实项目的训练，主要依托CAD软件绘制课程中提及的几类简单的图纸，这类的实训并没有真正增强学生对所学知识的综合应用能力，已经不符合人才培养与企业需求无缝对接的目标，也不利于时代背景下BIM人才的培养。

2 改革内容

基于教学中存在的以上问题，依托BIM实训室平台，对该课程进行如下的教学改革。

2.1 授课内容的改革

授课内容必须坚持以就业为导向的原则，通过企业调研，掌握社会对人才的专业知识、实践技能、BIM应用水平的要求；再对课程内容进行剖析，找到原有知识点与BIM技术的结合点进行授课内容的改革，从而降低学习难度，激发学生学习兴趣。

在学生掌握好了读图的理论知识与方法后，应大力加强实践能力的培养。理论教学和实践教学是相辅相成的，二者均是学生学习与掌握知识的重要手段。[6]同时，实践教学对于学生实践技能和创新能力的培养起着重要的作用。本课程中主要通过加强学生制图方面的练习，制图部分的练习能促进读图能力的提升，进而取得理想的教学效果。

2.2 教学方法的改革

在“给排水专业识图与构筑物构造”这门课程中，可以采用项目教学、任务驱动法、讲授法、虚拟仿真和工地实习活动等多种方法相结合，根据不同的教学内容设计不同的教学方法，把教学内容形象化和趣味化，使抽象枯燥的问题易于理解，从而提高教学质量。

如在室内外给排水施工图识读内容教学时，通过项目教学和讲授相结合的方法，依托BIM实训平台已有的实际项目的立体图和平面图进行内容的讲解，使学生达到企业要求的读图水平；在构筑物构造学习时，可通过任务驱动法和讲授相结合的方法，通过BIM软件建立水处理构筑物的立体三维图作为任务，在感性认识的基础上，对应读懂构筑物二维图；还可以通过BIM的虚拟仿真软件，对室内给排水系统以及消防系统、热水系统、水处理构筑物进行虚拟施工，学生身临其境，进一步加深对所学知识的系统掌握；而通过组织学生去工地实际参观、识读其实际施工图纸，能让学生深切体会到识图的重要性、实用性。

2.3 考核方式的改革

考核方式改革是课程改革内容的重要组成部分，并且要配合教学内容和教学方法进行改革。[7]考核评分应通过平时成绩与期末成绩综合评定，且应重平时成绩的考核。平时成绩为60%，相应的期末成绩为40%。

平时成绩的评定在每个教学模块结束后进行，通过出勤、课堂表现、作业完成情况等综合评分。具体实施时，是将班级进行分组，以小组为单位，首先学生自评，然后组员互评，最后教师对本模块的平时成绩进行评价，并将评分成绩进行公示，评选出优秀团队和优秀个人。通过分组学习、组员互评的方式，能让学生相互讨论、共同提高；组与组之间相互竞争，整体进步。

期末考核方式应去掉曾经的填空、选择等考试内容，宜采用由任课老师自己组织的理论考试（即给定一套图纸，要求学生根据图中内容回答相关理论知识问题）与实际绘图能力考核（根据要求绘制图纸）相结合的方法，这种考试方式能够客观真实地检验学生的学习情况和教师的教学效果；学生能在这样的考试中进一步加强知识的综合掌握，教师则通过试卷了解学生是否真正掌握知识，并分析教学中有待改进的问题。

2.4 实训内容的改革

加强高职实践教学，注重实习、实训是高职教育的核心，是培养和提高学生综合职业能力的有效途径。[8]现阶段我院在校给排水专业学生基本都已被相关企业预订，所以教学中的实训应结合实际工作的要求来进行，使实践环节更加贴近社会发展的需求。

在本门课程的实训改革中，通过校企合作，依托BIM实训平台，总结我院多年参加BIM技能竞赛的经验，共同编制实训计划书和指导书，合理确定实训项目的内容。如通过BIM软件建立构筑物或者给排水系统的立体模型并直接生成施工图，学生通过施工图与立体模型的对比学习，能快速掌握图纸的读图方法和技巧。

在此过程中，学生以真实的工作项目为载体，变被动学习为带任务学习，学习兴趣极大地提高，一方面掌握了教材中所要求学习的理论知识，基本掌握BIM技术三维建模的方法，另一方面也培养了学生运用所学知识解决问题的能力。

3 小结

依托于BIM实训平台，以就业为导向，以提高技术应用能力为目的，以培养职业技能为目标，对课程授课内容、教学方法、考核方式以及实训内容进行了改革，降低了学习难度，激发了学生的学习兴趣，学生对课程内容知识的掌握程度整体大幅度提高，教学效果显著；同时，学生对BIM软件也有了相应了解甚至掌握，对推动BIM技术的发展、为学生在今后就业岗位中提高竞争力打下基础。

基金项目：湖南省教育科学规划课题《基于BIM技术的工程造价专业课程改革研究与实践》（课题编号：XJK016CZY017）；

全国住房和城乡建设职业教育教学指导委员会课题“基于BIM技术的《安装工程计量计价》课程改革研究”（课题編号：zjzw2016037）

参考文献

[1] 何关培.BIM总论[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2] 杨光，周魏.BIM技术在金汇港大桥工程中的应用[J].城市住宅，2014（11）：106-108.

[3] 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司. BIM和PLM技术在市政工程三维设计中的应用[J].中国勘察设计，2014：65-75.

[4] 住建部.2016-2020年建筑业信息化发展纲要.2016.

[5] 湖南省办公厅.湖南省人民政府办公厅关于开展建筑信息模型应用工作的指导意见，2016.

[6] 李和旺.《建筑制图与识图》教、学、做一体化教学模式的构建[J].教育教学论坛，2016：182-183.

[7] 舒莉，颜彩飞.高职 《建筑CAD》“教、学、做”一体化教学模式实践与探索[J].甘肃科技，2015（10）：50-51.

[8] 向江洪.高职院校实训基地建设研究[D].中南大学，2007.