BIM 技术下高职建筑类课程的改革方向

2021-10-13孟晓涛

甘肃科技 2021年15期

孟晓涛

（甘肃工业职业技术学院，甘肃天水 741025）

BIM 又称建筑信息模型（Building Information Modeling），以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。提供了全新的建筑设计概念，它是建筑学、工程学及土木工程的新工具。BIM 技术综合了可视化、协调性、模拟性等特点，实现了把建筑信息更加全面的展现出来的优势。本文从BIM 技术对建筑工程技术专业课程现状、改革思路、实施方法等多个方面阐述高职建筑类课程的改革方向。

1 高职院校建筑工程技术专业课程教学现状

1.1 专业课程设置

高职院校建筑工程技术专业课程设置见表1。

表1 专业课程设置

1.2 当前的课程教学模式

可以看出，建筑工程技术专业的课程设置能够满足行业中施工、管理岗位对人才的需求；但是，在当前传统的授课模式中，大多数专业课程的教学仍然是以普通教室或者多媒体教学为主，如建筑工程制图、房屋建筑学等课程仍然以落后的黑板粉笔作为主要教学方式，在这种模式下，上课时间被大量的重复性的画图过程占据；同时，在二维平面绘图环境中，讲述建筑物的三维形状、具体构造等知识，难度很大。建筑施工技术、建筑材料等课程虽然在教学中用到了大量的实践教学，可以对学习该专业课程带来帮助；然而，如同在施工工地般，土工类的试验带有一定的危险性。

1.3 BIM 技术在当前高职院校中的应用

2019 年2 月，国务院发布《国家职业教育改革实施方案》，提出“职教二十条”；要求：在职业院校中启动1+X 证书制度试点工作，即“学历证书+若干职业技能等级证书”；第一批入选的试点为建筑信息模型（BIM）、Web 前端开发、物流管理、老年照护、汽车运用与维修、智能新能源汽车等6 个职业技能等级证书。

随着1+X 证书试点工作的不断推进，各高校都在全力申请建设考试试点；同时，也在深入贯彻廊坊中科建筑产业研究中心的培训、考评要求。

但是，当前环境下，土建类专业的人才培养模式中，BIM 类软件只有在工程造价、施工组织管理等课程中有所应用，BIM 技术的可视化、模拟性等特点，没有在课程建设体系得到广泛使用。

2 BIM 技术带动课程建设

2.1 建筑工程制图

众所周知，建筑工程制图课程是建筑工程技术专业的专业基础课程，学生步入大学后所学习的第一门和专业相关的课程。以往，授课过程中，点、直线、平面、立体等难以想象的空间形状都是以二维图样在黑板上完成授课，效果较差。那么在带入BIM 技术后，可以利用可视化、三维效果等特性帮助师生更好地完成教学。

2.2 建筑施工技术

建筑施工技术作为建筑工程技术专业的核心专业课，对完成人才培养，起到重要的作用。在带入BIM 技术（REVIT、鲁班、广联达）后，学生可以在虚拟环境下体验真实的施工过程，如钢筋的绑扎、混凝土的浇筑等过程都可以在软件中完成虚拟施工。带领学生正确地领悟施工过程[1]。

2.3 建设工程项目管理

在本门课程中，可以利用BIM5D 技术将整个施工工期排布、施工场地布置等过程在软件中完成，以实际的工程为载体，让学生具体掌握施工平面布置图的设计依据、原则、内容等，促使学生运用BIM软件进行单体、全场性的场地布置如图1 所示。

图1 场地布置模型

2.4 建筑识图

本门课程是建筑工程技术专业专业课，重点要求学生能够看懂建筑、结构、设备专业的施工图纸。带入BIM 技术后，利用REVIT 完成建模，在此过程中，可以让学生在模型中以不同的颜色、线型观察不同的钢筋类型，如图2～图4 所示。

图2 建筑模型

图3 给排水模型

图4 结构模型

3 考核模式

考核模式充分展现出高职院校的实践性、职业性的教学特点。注重培养、训练学生的创新思维能力、独立判断能力；建立过程性评价体系，促使学生发挥潜力，达到全面发展；注重实践技能考核，建立多元化评价体系，每个知识点、每个模块、每个技能操作步骤，从学生自评、小组互评、教师点评等多个方面对每个学生进行评价，激发学生的潜能、积极性，极大地提高了学生的实践能力。

建筑工程技术专业考核模式应将1+X 证书BIM 应用考试纳入职业技能等级证书制度中，可以让学生清楚学习的主要内容和行业岗位需求间的差距，培养学生的实践能力。

4 虚拟仿真技术的有效利用

利用“理、实、虚”在实际教学中的有效衔接，针对以往教学方法下较难解决的学生的三维空间想象能力较弱的问题，以“1+X”证书制度为指导，以建筑工程制图与识图、建筑工程施工技术和BIM 技术等课程的教学为主要内容，利用基本理论知识教学、常规实践教学、BIM 技术技能训练和虚拟仿真施工过程实践教学的有效衔接和教学改革实践，促进学生三维空间想象力，掌握基本理论知识的同时，全面提高应用技能[2]。

5 充分利用在线资源

解决开发适应行业发展的信息化教学课程资源。通过与企业合作，共同建设符合土建行业发展需求的课程体系及线上教学资源，将岗位施工过程及要求等教学内容根据典型工作任务录制教学视频，制作满足教学需要的微课等课程资源，并通过课程资源及其应用，使学生更容易了解、熟悉行业工作特点和流程，更容易掌握知识和技能，提高技能等级证书的考取，提高创新创业能力，提高就业竞争力。

6 师资力量建设

教师在教学过程中占据着主导地位。国务院颁布的“职教二十条”中，明确要求：2020 年起，基本不再从应届毕业生中招聘。实施职业院校教师素质提高计划，建立100 个“双师型”教师培养培训基地,职业院校、应用型本科高校教师每年至少1 个月在企业或实训基地实训，落实教师5 年一周期的全员轮训制度。探索组建高水平、结构化教师教学创新团队，教师分工协作进行模块化教学。定期组织选派职业院校专业骨干教师赴国外研修访学。在职业院校实行高层次、高技能人才以直接考察的方式公开招聘。建立健全职业院校自主聘任兼职教师的办法，推动企业工程技术人员、高技能人才和职业院校教师双向流动。

从师资角度看，职业院校在今后更加注重“双师型”教师人才培养，作为学校发展的主力。而在建筑类专业“双师型”教师的培养中，教师的企业一线锻炼经历更是占据着主要地位。目前，BIM 技术广泛应用，企业也亟需BIM 类技术人才，教师也恰巧需要通过实际项目完成BIM 应用。所以，应用BIM技术到企业完成实践锻炼，对发展职业教育起着重要的作用。

7 实训基地建设

在建筑工程技术专业的教学过程中，应该更加注重学生实践能力。“1+X”证书制度实施的最终目的是为了学生在获得基本专业知识的同时，重点提高职业操作技能和职业素养，从而提高其就业竞争力和职业发展能力。在“1+X”证书制度下，高职院校将加快教学改革进程，更加注重学生实践技能的培养，这意味着高职院校将会不断深化教学改革，突出学生能力培养。今后高职院校教育会更加凸显“实践性”，课程设置和课程安排也会最大限度做到“理论与实践相结合”。

在我国职业院校人才培养模式中，虽然长期以来也贯彻着“理、实一体化”的要求，但从总体上看，课堂理论知识的学习和实践技能并没有真正融为一体，而是处于脱节状态。学生对实践技能的操作并未对理论知识的理解起到有效效果，也没有激发学生利用理论知识解决实际问题的创新能力。而对于土建类专业的师生来说，也一直未摆脱“黑板上盖房子，课堂上讲施工”的教学模式。究其原因，一方面，大多数土建类专业的实践技能操作普遍规模大、耗材多、占用时间长。另一方面，大量实践技能的危险系数较高，操作过程如果发生意外，将会得不偿失。因此，“理、实一体化”的这种教学模式虽然能够丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量，但对土建类专业来说，要培养出理论知识丰富、实践技能突出的复合型人才亟需寻求突破。

2019 年3 月，教育部发布《2018 年度国家虚拟仿真实验教学项目认定结果的通知》文件，全国共有296 所高校合计296 个项目入选国家级虚拟现实仿真实验教学项目。该通知明确要求“各省级教育行政部门和有关高校要加强对虚拟仿真实验教学项目建设工作的领导，加大建设力度，加快机制创新，推进广泛应用，持续提高实践教学质量，促进高等教育内涵式发展”。

虚拟仿真技术的快速发展给我们带来了强烈的震撼，那么能否将虚拟仿真技术代入到土建类专业的实践技能操作中呢？实际上，由青岛理工大学研究的“多种环境下混凝土材料虚拟仿真实验”、广西科技大学研究的 “地震对建筑物的破坏虚拟仿真” 等多个项目证实了虚拟仿真技术对于项目研究、教学改革具有重要的意义。

国家所大力推行的 “1+X” 证书试点工作中的“建筑信息模型”职业技能等级证书中，从初级、中级到高级，各级别、专业中也都包含着“漫游”等大量的虚拟数据元素。经过对2019 年两次“建筑信息模型”职业技能等级考试结果的调查，发现学生对工程项目的BIM 应用能力稍弱，其中包括运用BIM软件进行的“漫游”“渲染”等工作。

由此可见，改革教学方法，加大虚拟仿真技术、信息化技术实训场所建设，在理论、实践教学过程中充分应用，锻炼学生BIM 技术应用能力，至关重要。

8 教材建设

教材，在教学过程中起着重要的作用。“执教二十条”中业强调：“遴选认定一大批职业教育在线精品课程，建设一大批校企“双元”合作开发的国家规划教材，倡导使用新型活页式、工作手册式教材并配套开发信息化资源。每3 年修订1 次教材，其中专业教材随信息技术发展和产业升级情况及时动态更新”。

活页式教材通常以单个任务为单位组织教学（如图5 所示），以活页的形式将任务贯穿起来，强调在知识的理解与掌握基础上的实践和应用，培养学生掌握一定理论的基础上，具有较强的实践能力，适用于以学生为中心的教学模式，更多体现以学生为主体的前提下，加强教材和学习者之间深层次互动。所以，在今后，“新型活页式、工作手册式教材”更多的出现在教学过程中。