BIM技术在高职土建类专业的入课探析*——以亳州职业技术学院为例
2021-11-29叶剑标钱德玲余晓云
叶剑标 , 钱德玲 , 余晓云
(1.亳州职业技术学院,安徽 亳州 236800;2.合肥工业大学,安徽 合肥 230009)
0 引言
当前,高校建筑工程技术专业借助于建筑信息模型技术开展“1+X”制度专业培养工作,高校的毕业生要求更加了解建筑信息模型技术实用性和操作性[1],借助“1+X”制度开展专业教学改革是十分必要的。首先,大部分建筑类专业结合专业实际和人才培养目标开设了建筑信息模型BIM应用技术的相关课程,“1+X”制度的普遍实施使得建筑信息模型BIM技术在专业教学中具有较大的应用前景。其次,课堂教学使用方式不能单一,利用建筑信息模型技术的可视化和三维真实化较高的优点,使得“1+X”制度下专业授课方法更加丰富多彩,如基础理论课程、三维模型制作优化课程、实训实践课程应用等都必须开设,“1+X”制度下专业培养工作对于提高学生的动手能力有较大帮助。最后,“1+X”制度专业培养工作教学活动的开展大大提高了建筑类学生的就业能力[2],有效填补了如今建筑业“BIM”技术人才的缺口,彻底指明了高校建筑工程技术专业教学努力方向,必须服务于地方经济社会的发展,紧跟社会发展的步伐。
BIM技术将使建筑实现由人工到智能的转变。2016年8月,国家住房和城乡建设部印发了《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》(如图1所示),在智能化信息化建设目标中指出:2016—2020期间,整体提升建筑业智能化建设水平,大力发展BIM技术、云数据平台、建筑家具智能化、通信移动设备智能化、云端计算技术、物联网技术等智能化技术集成使用水平,加快建筑业智能化、云端化、互动化取得数据突破性提升,计划建成系统化行业监督和社会服务平台,大数据云端资源利用效率和信息服务水平逐步提高[3]。
图1 信息化发展纲要二维码
教育部《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》、安徽省《安徽省教育信息化中长期发展规划(2013—2020年)》、2016年教育部《教育信息化“十三五”规划》(如图2所示)等多个省部委文件明确指出,虚拟仿真实验教学平台是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的必然之路。其中,虚拟仿真实验教学的管理共享平台系统以及虚拟仿真实验教学资源建设是中心建设的重要内容[4]。
图2 教育信息化“十三五 ”规划二维码
BIM建模师需求逐年增加,中国建设教育协会发布了《关于设立中国建设教育协会BIM应用技能报名考试点的征求意见函》,BIM建模师需求情况如下(如图3所示)。
图3 BIM应用技能报名考试点征求意见函二维码
1 国内外BIM的教育现状
为适应社会发展需要,高校专业设置必须紧跟时代步伐,同时,专业知识更新也要比以往更加快速,新的专业、新的行业、新的课程需要与时俱进。学校作为社会输送技术技能型人才的单位,工程类专业的毕业生的职业发展方向也开始由“一线操作”改为“智能化为主,一线操作为辅”。社会对项目管理从业人员的全方位要求,对于毕业生来说在走出校门的时候“了解项目管理知识、掌握项目管理工具、理解项目管理过程”,有助于其提升在社会上的竞争力,而通过信息化教学实现项目管理教学水平和教学质量的提升也是必然的趋势,转变传统的授课方法,以学生实践为主导,通过实验室设备对真实场景的模拟,使学生动手能力和实践能力达到社会需求水平,培养高素质综合人才。以往的理论教学方式,表现形式单一;传统的实习实训需要前往施工单位,需要有单位接收,而且安全控制难度较大,存在较大的危险性。因而,可开展“1+X”制度建设项目全周期实训室,把施工现场岗位环境和岗位内容在实训室进行演练和模拟,让学生零距离接触工作岗位[5]。
2 BIM技术入课存在的问题
虽然高职院校的建筑工程技术专业开始意识到基于建筑信息模型技术开展“1+X”制度试点的必要性和重要性,然而大多数高职院校的BIM技术软件应用方面存在不少问题,暂时还不能满足开展“1+X”制度试点的实际需求,基于建筑信息模型技术开展“1+X”制度推广和应用是建筑领域的一次翻天覆地的变革[6]。为了适应建筑施工设计对BIM专业人才的需求,国内已经有约2/3的建筑类高职院校深入研究开展BIM技术引入相关课程教学工作。但是,把BIM软件应用技术融入经典的理论课程教学系统,依然存在较多问题需要解决。
2.1 师资力量明显不足
如今土建类高职院校对BIM软件应用技术融入课程体系还在摸索阶段,专职从事BIM软件专业教师人数不足,而且对BIM软件应用技术掌握不深入,不能很好地应用于教学工作,与建筑专业的结合性不强,软件操作不够熟练,没能更好地在授课过程中应用BIM软件优化教学内容。BIM软件技术更新速度飞快,加剧了BIM软件技术应用于教学的难度,必须要通过各种途径补充教师资源不足的问题,如亳州职业技术学院深入进行校企合作,聘请了一定数量的企业专职BIM人员到校任教。
2.2 硬件条件明显不足
BIM应用技术软件类别较多,而且对硬件配置环境要求较高,亳州职业技术学院建筑系现有的硬件配置不满足BIM应用软件所要求的环境,限制了BIM技术的专业使用。运行速度较慢,硬件设备还不能够支撑开展大范围B1M软件应用技术的教学活动,只能局部开展教学活动[7]。
2.3 实训室软件不够完善
BIM教学软件的成本显著较高,后期更新较快,教学过程中必须及时对软件和硬件的升级,这又是一笔较大的教学投资。BIM软件技术开发从建筑设计、施工招投标、实施阶段到后期的运行维护,使用的BIM软件各阶段不相同,软件开发公司既有国外的也有国内的。亳州职业技术学院建筑系实训室配置的软件只有设计和施工阶段的软件,没有包含前期策划和运行维护阶段的BIM技术软件,以至于学生在实训过程中只能练习现有设计施工软件,缺乏全过程的模拟训练,学生素质能力得不到全方位的提升,
2.4 课程安排难以统筹传统理论教育与BIM技术
因为BIM软件应用技术的兼容度较差,使得较多教师不会在教学过程中进行必要的软件应用能力的教授,达不到预计的训练效果,部分教师依然存在着BIM软件应用技术使用欠缺的情况,必须全面提升教师自身的软件使用能力。建筑工程技术专业的实践性较强,专业教学若照搬传统的内容进行教育教学,缺乏智能化BIM软件应用技术的教学,违背了建筑业的发展理念及政府部门对建筑业的发展纲要。
3 BIM软件技术入课改革实施路径
3.1 基于BIM软件应用技术开展虚拟仿真教学
B1M操作软件始终贯穿于建筑工程技术专业全过程教育教学,目前成为设计施工行业的基础性操作工具,为了使得高职毕业生更全面地掌握土建专业相关理论知识,培养高职毕业生岗位操作能力,发挥BIM软件应用技术在专业教育教学中的基础性地位。第一,依据BIM软件应用技术在教学的基础作用,建立专业教育教学资源库,开发 BIM软件应用技术教学的仿真平台,让高职毕业生在BIM软件应用技术的支撑下,接触到大量典型建筑设计施工项目经典案例,全方位提高课堂教学的直观性和实践性效果,依据BIM软件应用技术解决学生的实习实训困惑[8]。第二,按照学生在不同学习阶段的学习内容,用BIM软件应用技术来对不同的建筑实施阶段进行分析,展现了BIM软件应用技术在引导土建专业学生实践技能方面的突出作用。第三,专业教师还可以建立基于BIM软件应用技术实践平台,供学生在BIM软件应用技术教学系统中进行必要的方案设计和工程实践,如脚手架和模板设计、施工策划等,不仅有助于学生发现理论学习与实际工作中的差别,也可以根据BIM软件应用技术模拟数字结果进行必要的再研究再实践。
3.2 应用BIM技术激发学习兴趣
学生的基础知识相对薄弱,高职土木建筑专业教学的效果难以提升。高职学生对工程行业抽象的理论和知识掌握运用起来又十分困难,传统理论教学模式的讲解知识点不彻底不形象,学生很难彻底掌握建筑工程技术理论和知识并融会贯通。借助BIM软件应用技术可以使得学生对学习产生兴趣,使得他们能够亲临设计施工现场的真实环境中,所有这些对于学习复杂抽象的理论知识很有帮助。优化理论知识的直观性优点,把抽象的概念转化成具体的建筑实例图形,使得他们在有直观具体效果的图形中掌握抽象理论概念。这样可以激发学生的学习兴趣,使得学生依据理论和知识展开丰富的联系和描绘, 较快提高学生学习的主动性,从被动学习转变成主动研究。
3.3 开展BIM软件应用技术兴趣活动
为了发挥BIM软件应用技术在建筑工程技术专业教学中的优势,教学过程中开展了丰富的 BIM软件应用技术比赛活动或方案设计活动,不仅可以激发亳州职业技术学院土建类专业学生浓厚的学习使用BIM软件应用技术的氛围,也可以促进BIM软件应用技术在教学过程中的全面推广。教学过程中组织开展BIM软件应用技术技能比赛,尽量引导学生通过BIM软件应用技术开展有创意的建筑设计和施工模拟,题目可以由专业老师设置,也可通过参赛学生自主设置项目参赛的案例与方案。如此一来,可以全面提升学生参与BIM软件应用技术学习活动主观能动性,使BIM软件应用技术在亳州职业技术学院建筑类专业得以推广,达到良好的互动性和实践性操作能力的目的。
3.4 积极参加职业技能大赛
亳州职业技术学院建筑工程技术专业2020年两支代表队参加在安徽省水利水电职业技术学院举办的BIM应用技能大赛,安徽省27所兄弟院校50余支队伍参赛,赛项主要考察参赛选手在BIM脚手架模板、BIM施工策划、BIM 5D管理、BIM深化设计等方面的专业能力和职业素养。经过奋力角逐,建筑工程系获得了团体三等奖两项、单项二等奖一项、单项三等奖一项的优异成绩。通过比赛,师生接触到行业前沿的新软件、新技术、新工艺。大赛获得优异成绩体现了学院的人才培养质量和专业建设的较高水平,对进一步深化教育教学改革具有重要意义。
4 总结
随着建筑行业BIM软件应用技术的大力推广,BIM软件应用技术在建筑设计施工中的应用越来越普遍。如今国内能融会贯通熟练掌握BIM软件应用技术的人才供不应求。为了顺应建筑业智能化、数字化发展的趋势,土建类专业人才培养必须努力与时俱进,改变土建类专业传统教学方法,积极探索切实可行的基于BIM软件应用技术的人才培养路径,为我国BIM软件应用技术的发展和培养高素质技能型专门人才贡献力量。