當(dāng)前,BIM已經(jīng)成為工程建設(shè)行業(yè)的大趨勢(shì),BIM技術(shù)在建筑施工行業(yè)的應(yīng)用,正逐步進(jìn)入以建造過(guò)程應(yīng)用為主的深度應(yīng)用階段。BIM技術(shù)作為建筑業(yè)信息化的重要組成部分,給施工行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了強(qiáng)大推力,有利于推動(dòng)綠色建筑,優(yōu)化綠色施工方案,優(yōu)化項(xiàng)目管理,提高工程質(zhì)量,降低成本和安全風(fēng)險(xiǎn),提升工程項(xiàng)目的效益和效率。建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化呼喚BIM技術(shù)人才的快速成長(zhǎng)。因此,將BIM技術(shù)融入高職建筑工程技術(shù)專業(yè),培養(yǎng)一批具有創(chuàng)新意識(shí)、掌握創(chuàng)新工具的新型工程技術(shù)人才,這不僅為教學(xué)改革提供了新思路,同時(shí)也順應(yīng)了行業(yè)市場(chǎng)需求和發(fā)展。經(jīng)濟(jì)新常態(tài)為探索BIM技術(shù)在教育領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用提供了一個(gè)很好的契機(jī)。
一、BIM技術(shù)在高職院校發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
BIM技術(shù)的提出始于20世紀(jì)末的美國(guó)。近年來(lái),歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家建筑領(lǐng)域關(guān)于BIM技術(shù)的研究已經(jīng)相當(dāng)深入,BIM的應(yīng)用也比較成熟,其應(yīng)用貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)階段、施工階段以及運(yùn)維階段。美國(guó)、歐盟等國(guó)家和地區(qū)在政府公共建設(shè)項(xiàng)目上要求必須使用BIM技術(shù)。與此同時(shí),美國(guó)高等院校將BIM技術(shù)引入課程體系并進(jìn)行一系列課程改革和研究。
BIM技術(shù)在我國(guó)也受到廣泛重視,一直以來(lái),政府和行業(yè)的主管部門針對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣,做了積極的推動(dòng)和引導(dǎo)?!吨袊?guó)建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告(2014)-BIM技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展》《中國(guó)建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告(2015)-BIM深度應(yīng)用與發(fā)展》的出版,為BIM技術(shù)在施工行業(yè)的應(yīng)用和推廣提供了有利的支撐。目前是建筑施工行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用由概念階段轉(zhuǎn)向?qū)嵺`應(yīng)用階段的重要時(shí)期。但是缺乏BIM人才已經(jīng)成為我國(guó)BIM發(fā)展的主要瓶頸,一些重點(diǎn)高校逐漸開始展開對(duì)BIM相關(guān)課題的研究,如清華大學(xué)與廣聯(lián)達(dá)公司共同成立BIM研究中心;同濟(jì)大學(xué)與魯班軟件雙方就BIM技術(shù)研究等方面舉行合作簽約,將先進(jìn)的BIM技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)。由中國(guó)建設(shè)教育協(xié)會(huì)主辦的BIM應(yīng)用技能大賽,自2009年開辦以來(lái),已成功舉辦六屆。BIM應(yīng)用技能大賽的陸續(xù)開展,為高職院校建筑工程技術(shù)專業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展引導(dǎo)了“專業(yè)+”的新方向。高職院校的研究重點(diǎn)應(yīng)該是BIM軟件的應(yīng)用,培養(yǎng)適合施工企業(yè)的BIM人才。黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院等高職院校已經(jīng)著手BIM課程及相關(guān)課程的開發(fā),同時(shí)也在加快BIM實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)。但總的來(lái)說(shuō),BIM應(yīng)用技術(shù)在大部分高職院校還未受到重視。在工程建設(shè)行業(yè)BIM應(yīng)用如火如荼的今天,專業(yè)教學(xué)已滯后于行業(yè)發(fā)展,高職院校普遍存在的問(wèn)題是,BIM的師資匱乏,課程編排滯后,BIM教材真空,BIM實(shí)訓(xùn)室建設(shè)也在探索中。
二、高職院校BIM技術(shù)人才培養(yǎng)的對(duì)策
BIM技術(shù)在整個(gè)建造施工階段有很多應(yīng)用,如虛擬交底、虛擬施工組織、碰撞檢查、三算對(duì)比等等。顯而易見,BIM建筑模型通過(guò)模擬圖紙審查、成本分析、施工管理、技術(shù)方案等,提高了施工效率,節(jié)約了工程成本。高職建筑工程技術(shù)專業(yè)引入BIM技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。目前,針對(duì)BIM在高職院校的推廣應(yīng)用中存在的師資匱乏、課程體系滯后、BIM實(shí)訓(xùn)室不成熟等問(wèn)題,有必要采取切實(shí)可行的措施,調(diào)整專業(yè)設(shè)置,跟上產(chǎn)業(yè)調(diào)整的步伐,推進(jìn)BIM在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。
(一)以BIM技術(shù)為特色的項(xiàng)目化課程體系建設(shè)及課程開發(fā)
隨著BIM技術(shù)應(yīng)用的全面推廣,建筑施工崗位必將調(diào)整,因而高職建筑工程技術(shù)專業(yè)課程體系的優(yōu)化和重構(gòu)勢(shì)在必行?;诮ㄖこ淌┕み^(guò)程分析,參照職業(yè)崗位任職要求,以BIM技術(shù)為支撐,重構(gòu)基于施工崗位能力的課程體系,在教學(xué)中推廣應(yīng)用可視化教學(xué)資源庫(kù),實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué),深化“專項(xiàng)—綜合—頂崗”三階段人才培養(yǎng)課程體系。前四學(xué)期采用理實(shí)一體、校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的方式培養(yǎng)學(xué)生會(huì)識(shí)圖、懂技術(shù)、能管理的專項(xiàng)能力。第五學(xué)期,利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)訓(xùn),包括按場(chǎng)地模擬、碰撞模擬、現(xiàn)場(chǎng)施工模擬、項(xiàng)目管理模擬等實(shí)訓(xùn)。
1.BIM課程開發(fā)
新常態(tài)下,深化校企合作,加強(qiáng)“課崗對(duì)接”,是高職院校課程開發(fā)的方向。
從目前建筑業(yè)的發(fā)展來(lái)看,BIM技術(shù)應(yīng)用是大勢(shì)所趨,市場(chǎng)需求促進(jìn)了BIM人才需求,所以加快BIM技術(shù)相關(guān)課程的建設(shè)與開發(fā)勢(shì)在必行。高職院校建筑工程專業(yè)應(yīng)根據(jù)行業(yè)企業(yè)對(duì)施工員、建造師要求的變化,引入行業(yè)企業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)、BIM技術(shù),構(gòu)建BIM課程體系,開設(shè)BIM建筑模型課程,并且將BIM課程模塊分別放到建筑識(shí)圖、建筑材料、項(xiàng)目管理、工程結(jié)算、建筑施工等有關(guān)課程中,同時(shí)兼顧由中國(guó)建設(shè)教育協(xié)會(huì)等主辦的BIM應(yīng)用大賽,加快資金和人才的投入,使BIM的課程建設(shè)與行業(yè)需求對(duì)接。
2.BIM建筑模型課程
BIM建筑模型課程依托實(shí)際工程項(xiàng)目,課堂與生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合,讓學(xué)生在掌握BIM的基本概念及相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上,完成一系列工作任務(wù),包括BIM建筑工程軟件基本操作、建筑各專業(yè)BIM參數(shù)化建模、模型文件管理及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。按照工程進(jìn)度的要求,完成建筑模型的制作。
(1)建筑識(shí)圖+BIM模型
將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑識(shí)圖課程中,借助三維可視化的3D模型,掌握11G平法圖集,進(jìn)而分組找出可能存在的結(jié)構(gòu)與建筑的矛盾、管道自身碰撞等一系列圖紙問(wèn)題。這樣學(xué)生一方面可以加深對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的理解,一方面可以模擬完成圖紙會(huì)審,借助BIM技術(shù)更加清晰地找出并解決設(shè)計(jì)缺陷問(wèn)題。
(2)建筑材料+BIM模型
建材試驗(yàn)室+BIM軟件,學(xué)生可以完成建筑材料性能檢測(cè)和成本控制。基于BIM的材料管理,能夠完成采購(gòu)管理、庫(kù)房管理、結(jié)算支付等。借助BIM軟件學(xué)生能夠快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行限額領(lǐng)料、物料跟蹤、需用計(jì)劃與實(shí)際對(duì)比、材料成本分析。
(3)建筑設(shè)備+BIM模型
借助BIM技術(shù)完成管線綜合。目前,暖通、給排水、消防、強(qiáng)弱電等各專業(yè)工程由于受施工現(xiàn)場(chǎng)、專業(yè)協(xié)調(diào)、技術(shù)差異等因素的影響,存在諸多難以預(yù)見的問(wèn)題。通過(guò)BIM軟件的可視化,可以進(jìn)行多專業(yè)碰撞檢查和精確預(yù)留預(yù)埋,從而大大增強(qiáng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。
(4)建筑施工技術(shù)+BIM模型
高職建筑施工技術(shù)課程的主要任務(wù)是使學(xué)生熟悉和掌握施工流程和特點(diǎn),掌握施工各工種之間的技術(shù)、施工的工藝原理以及施工組織。借助BIM軟件,建筑施工課程可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)“教師就是企業(yè)的項(xiàng)目經(jīng)理,學(xué)生就是企業(yè)的員工”的環(huán)境模擬。利用BIM 4D模型(形成X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸+時(shí)間軸的4 維模型)進(jìn)行虛擬建造,對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行預(yù)模擬,包括施工場(chǎng)地的布置、施工現(xiàn)場(chǎng)配合、竣工模型交付等,形象直觀地提供建設(shè)相關(guān)各方的協(xié)調(diào)溝通、施工組織模擬、施工進(jìn)度模擬。通過(guò)BIM施工管理軟件,動(dòng)態(tài)模擬施工階段過(guò)程施工工藝,將多種施工及工藝方案的可實(shí)施性進(jìn)行比較,提升學(xué)生對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)各施工區(qū)域的了解,確保施工進(jìn)度,優(yōu)化施工方案。同時(shí),通過(guò)對(duì)BIM模型瀏覽,可以進(jìn)一步優(yōu)化工程項(xiàng)目質(zhì)量檢查,確保課程目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。
(5)建筑工程計(jì)量計(jì)價(jià)+BIM模型
建筑工程計(jì)量計(jì)價(jià)是高職建筑工程技術(shù)專業(yè)的主干課程,主要培養(yǎng)學(xué)生土方工程、混凝土工程、砌筑工程、鋼筋工程的識(shí)圖、工程量計(jì)算、工程量清單計(jì)價(jià)能力。資源及成本計(jì)劃控制是建筑工程計(jì)量計(jì)價(jià)的重要部分,基于BIM技術(shù)的成本控制需建立5D建筑信息模型,也就是在4D 基礎(chǔ)上集成清單定額等就是5D,利用BIM 5D建筑信息模型,學(xué)生在進(jìn)行虛擬建造的同時(shí)又能夠?qū)?yīng)施工階段自動(dòng)生成各施工階段的人工、材料、機(jī)械等的需用量,從而建立資源需求量計(jì)劃等。同時(shí),根據(jù)工程進(jìn)度,利用5D模型自動(dòng)計(jì)算完成月度工程報(bào)量。在施工過(guò)程中,及時(shí)將材料消耗、機(jī)械結(jié)算及勞務(wù)分包的實(shí)際支出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)核算,將實(shí)際成本、預(yù)算成本、合同收入進(jìn)行三算對(duì)比分析,從而有針對(duì)性地采取措施,有效實(shí)現(xiàn)成本動(dòng)態(tài)分析控制。
BIM建模為高職建筑專業(yè)提供了新的教學(xué)思路。BIM的本質(zhì)是一個(gè)建筑造兩遍(先試后建的流程),能夠真正實(shí)現(xiàn)做中教、做中學(xué),從而提高教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生的工程項(xiàng)目整體意識(shí)和跨專業(yè)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)性。
(二)校企合作組建BIM實(shí)訓(xùn)室
將BIM納入高職課堂教學(xué)中,有利于高職院校教師建立模型化思維方式和平臺(tái)化協(xié)作方式。校企合作共建BIM實(shí)訓(xùn)室,可以為BIM人才培養(yǎng)提供保障。高職院校可以在原有的校企合作的基礎(chǔ)上,以BIM技術(shù)應(yīng)用為契機(jī),與建筑施工企業(yè)、軟件開發(fā)公司及科研院所進(jìn)行合作,共建BIM實(shí)訓(xùn)室,推動(dòng)BIM技術(shù)在高職建筑工程技術(shù)專業(yè)“落地”,在教學(xué)運(yùn)行、推廣等方面提供新的途徑,從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
(三)探索政校企合作培養(yǎng)BIM師資
隨著BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的迅速推廣,BIM技術(shù)人才越發(fā)匱乏。解決高職院校培養(yǎng)BIM技術(shù)人才所面臨的困難,應(yīng)從政府、學(xué)校本身以及企業(yè)三方面入手采取措施。由政府或者行業(yè)協(xié)會(huì)牽頭成立BIM應(yīng)用技術(shù)聯(lián)盟。定期舉辦BIM應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)和研討會(huì),請(qǐng)省內(nèi)外專家結(jié)合工程案例授課進(jìn)行培訓(xùn)。加強(qiáng)BIM技術(shù)的人才儲(chǔ)備,實(shí)現(xiàn)BIM人才資源優(yōu)化配置。同時(shí),開展BIM技術(shù)試點(diǎn)示范應(yīng)用。高職院校建筑類相關(guān)專業(yè)也可組建BIM教學(xué)及科研團(tuán)隊(duì),構(gòu)建可視化教學(xué)模式,順利完成建筑從二維階段逐漸過(guò)渡到多維,從而推動(dòng)BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的深層次應(yīng)用,加快BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,基于BIM技術(shù)的人才培養(yǎng)模式的改革,是建筑施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展對(duì)高職建筑工程技術(shù)專業(yè)提出的必然要求。BIM作為應(yīng)用于建設(shè)領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù),是未來(lái)建設(shè)領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用的大趨勢(shì)。高職院校教育教學(xué)改革的根本目的是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。作為培養(yǎng)技能型人才、應(yīng)用型人才的高職建筑工程技術(shù)專業(yè)必須緊跟市場(chǎng)導(dǎo)向,積極開設(shè)BIM相關(guān)課程,提升學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力、為建筑業(yè)輸送合格的專業(yè)人才,從而推進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)信息化的健康發(fā)展。
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