基于建筑信息模型（BIM）的建筑设备专业群课程体系的探索与研究

王 松

（河南建筑职业技术学院，河南郑州 450064）

引言

住房和城乡建设部发布的《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》，指出建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分，也是建筑业转变发展方式、提质增效、节能减排的必然要求，提出勘察设计类企业、施工类企业、工程总承包类企业要推进信息技术与企业管理深度融合，加快建筑信息化模型（BIM）的普及应用，促进技术升级，建设智慧企业。

2017年7月河南省住建厅发布了《推进建筑信息模型技术（BIM）应用工作的指导意见的通知》，指出加强人才培养，支持企业和大专院校建立市场化的BIM技术培训教育体系，提高专业人才数量和技术应用能力。开展职业培训、继续教育等多层次的BIM技术应用教育培训。

建筑信息化模型技术的可视化、协调性、模拟性、优化性和一体化性等显著特点，可在工程项目的前期决策、勘察设计、施工、运营全生命周期内进行直观有效的管理和优化，实现建筑工程的可视化决策、虚拟化设计、协同化建设、透明化监管、精细化管理、科学化运营，为建筑业的提质增效、节能环保创造条件。

在建筑业信息化飞速发展的今天，鉴于建筑行业对建筑信息化模型技术人才的迫切需求，将建筑信息化模型技术作为重要部分纳入到高职建筑设备类专业教育中迫在眉睫。高职院校必须及时的调整人才培养方案，完善相应的课程体系，改革相关的专业课程形式，为社会培养输出合格人才。

1 国内高校建筑信息化模型教育现状分析

1.1 相关组织建设

国内高校对实施建筑信息化模型技术的教育和培训响应强烈，很多高校建立了BIM相关的组织和社团，致力于BIM技术的学习和研究。在学校层面，目前各地很多研究型和技术应用型高校成立了BIM研究中心或者实验中心，许多高职院校也成立了BIM实训中心，主要用于BIM的实践教学或职业培训，提高高职人才的BIM职业应用能力。

在学生层面，目前各高校土建设备类专业学生对BIM的学习热情高涨，促成了一部分高校学生BIM兴趣社团的出现。如成立较早的重庆大学BIM技术俱乐部和同济大学BIM学生俱乐部，随后雨后春笋般很多高校成立了BIM兴趣社团。高职院校方面，黑龙江建筑职业技术学院成立了北极熊BIM社团，我院也于去年成立了BIM社团，通过教师义务辅导，学生交流，成果斐然，获得了很多奖项。

1.2 BIM课程开设方面

国内部分高校已经开设了与BIM相关的课程，土建设备类专业的BIM教学主要有三种模式：

（1）新开设一门BIM课程，比如BIM概论，设备工程BIM技术等，在既有的成熟

教学体系中增加一门课程会比较困难，伴随着课程的整合和课程体系的调整。

（2）既有的课程体系中融入BIM的内容，这种比较便于进行改革，修订各专业基于BIM技术为核心能力培养的目标，进行单个课程的改革和综合课程的改革。

（3）进行一些专门的BIM培训，比如开设选修课；组建BIM兴趣小组进行老带新 ；提供一些竞赛平台，进行强化训练；考取相关的BIM证书等。

针对BIM课程开设的对象和地域性不同，各个高校引入BIM技术的平台（软件）也不相同，教学目标也不尽相同。

各个高校广泛开展各式各样的BIM教育培训活动，开设BIM课程和建设相关BIM组织作为高校BIM教育的重要环节，就现状而言尚缺乏系统性和规范性，与建筑行业的真正需求还存在较大差距，值得进一步探索和研究。BIM知识体系的构建缺乏系统性，学生无法真正地掌握BIM技术，且BIM教学水平处于初步尝试阶段，对于应该把哪些BIM知识和内容融入到教学中，又如何把复杂的BIM知识体系进行分解，融合到各建筑类专业培养方案中，形成知识体系等问题值得我们深入研究和探讨。

2 高职建筑设备专业群BIM课程体系的搭建

2.1 高职建筑设备专业群

高职建筑设备专业群涵盖了建筑设备工程技术专业、建筑电气工程技术专业、给排水工程技术专业、供暖通风与空调工程专业、楼宇智能化技术专业、消防工程技术专业、物业设施管理专业等。建筑设备专业群是以建筑设备工程技术重点建设专业为核心，由7个专业或专门化方向组成，专业基础相通、技术领域相近、工作岗位相关、教学资源共享的一个集合。

建筑设备专业众多，机电管线复杂，知识点多，学生在有限的时间内，传统的学习理解比较困难。建筑设备涵盖了建筑给水、排水、消防、雨水、污水、废水等，建筑电气与照明，楼宇智能、通风系统、中央空调系统等，在专业课理论学习以及施工知识学习的时候，空间想象能力不足，对机电设备施工节点、优化布置，细化设计的学习比较困难，借助于有限的图片很难表达清楚，参观认识实习限于条件所限和安全考虑，实际可行性不大。鉴于此，培养符合现代化企业需求的人才，必然需要加大课程改革，而基于BIM的核心能力培养的教学体系的搭建，将有助于学生快速的掌握专业难点，融会贯通。

2.2 专业群BIM课程体系

系统性地建立关于BIM知识与技能的课程体系，将其融入到建筑设备专业群的人才培养方案里，使学生具备在相关岗位BIM的能力，BIM课程分为三大类。

基于建筑设备专业群的BIM课程设置，一是独立开设BIM课程，以BIM概论和设备工程BIM技术为主；二是在既有课程中融入BIM知识与技能模块。比如将BIM知识模块嵌入课堂教学、项目教学、实训、课程设计等教学环节中。高职建筑设备专业群BIM技术应用遵循以实践为主，理论为辅的原则，以掌握BIM的建模技能和BIM的专业应用技能为主，构建以BIM技术为核心能力的建筑设备专业群的课程体系。

基于高职教育培养高技能人才的要求，结合本校实际，我院建筑设备专业群的专业课程均采用项目驱动教学法，以案例做引导，把机电各专业细分为一个个项目进行实施，“以学生为主体，教师为主导”，强调学生人人主动参与项目过程的设计、开发和动手操作，让学生能够在独立完成项目的过程中发现知识，并且解决问题，从而提高动手实践操作技能。

2.3 BIM课程应用方式

在各门课中植入BIM知识，将BIM技术知识与技能贯穿于整个专业课程的教学中，一方面有利于学生更好的学习专业知识，另外又掌握了BIM技术，提升了专业竞争力。

（1）建筑识图与构造

建筑识图与构造课程是建筑设备专业群的一门公共课，通过本课程的学习要求学生掌握投影的基本原理及绘图的技能；掌握房屋构造的基本理论，了解房屋各部分的组成、科学称谓及功能要求；掌握建筑制图的基本知识、民用及工业建筑的构造原理及常用构造方法；熟练地识读施工图纸，准确地掌握实际设计意图，熟练地运用工程语言进行有关工程方面等交流。

由于建筑构件复杂，学生实际接触较少，空间想象能力不足，从二维图纸和单个图片很难掌握这些知识点，借助于BIM建筑模型和结构模型，能够让学生直观的学习建筑构件的形式、尺寸等，从而加深对房屋构造的理解。

（2）建筑CAD课程

通过本课程的学习，综合运用专业知识和CAD技能，独立完成一般建筑给排水工程、建筑采暖工程、建筑供电工程、建筑电气照明工程施工图的绘制。

逐步压缩CAD课程时数，加入BIM相应软件的基本理论学习和基本操作训练，加深对建筑的三视图，剖面图的理解，为以后深入学习打下基础。

（3）建筑设备类专业理论课程

建筑设备专业群开设的专业理论课主要有建筑给排水工程、建筑电气工程、建筑消防工程、通风与空调工程、楼宇智能技术、建筑采暖工程等，各个专业深度不一，通过这些课程的学习，使学生掌握建筑设备工程技术人员必备的基础理论知识，掌握系统形式组成和原理，具备一般的施工图识读能力。

在专业知识的讲解过程中，借助于BIM模型，对复杂的节点、系统等的可视化教学，有助于学生提高专业兴趣，从而提高专业知识的理解和掌握。

（4）建筑设备施工技术课程

建筑设备类施工技术课程的主要任务是使学生了解水暖电施工技术的基本知识，熟悉并掌握建筑给排水、消防、暖通空调、供配电系统等的施工工艺、安装方法及质量标准，通过学习和实践，具有安排、组织和指导一般建筑水暖工程施工及验收的能力。

由于机电管线系统多，种类多，布局复杂，学生理解掌握较困难，利用BIM技术的可视化，进行管线优化布置，管线间的碰撞检查，管线与建筑结构的碰撞检查。有效减少对建筑净高的影响，合理布局有助于检修空间，通过这些训练增强了学生的综合实践能力。

（5）安装工程计量与计价课程

安装工程计量与计价课程是高职高专建筑设备专业群的主干课程，主要培养学生学习建筑安装工程各专业工程量计算、定额应用及施工预算书的编制，掌握安装工程施工预算书编制的基本方法。

基于BIM技术的成本控制建立建筑信息模型，加上时间和成本，构建建筑信息模型5D，利用BIM模型进行工程量计算和对量。在施工过程中，及时将材料消耗、机械结算及劳务分包的实际支出进行统计核算，将实际成本、预算成本和合同收入进行对比分析，从而采取有针对性的措施，实现成本动态分析的有效控制。

（6）项目施工组织与管理课程

通过本课程的学习，使学生掌握正确选择施工方案，编制施工进度计划的方法，能编制中、小型建筑工程的各种资源计划，能绘制施工平面图与时标网络进度计划表。使学生具备根据具体工程特点编制施工组织设计的能力。

基于BIM4D的建筑信息模型，协助安排施工进度计划，检验场地布局合理性并优化布置，将施工进度、工程成本与模型有机结合，利用BIM技术对项目合同、进度、变更、结算、安全文明等进行管理。

（7）BIM技术概论或设备工程BIM技术课程

建筑设备工程技术专业开设的是设备工程BIM技术课程，专业群里其它的专业开设的是BIM技术概论，通过这门课程的学习，了解BIM的基本理论知识，重点掌握Revit软件的基本操作，能够准确识读cad专业图纸进行翻模操作，独立绘制一般建筑模型、给排水模型、供配电模型、暖通空调模型。并进行管线综合和碰撞检查，根据结果进行净高分析，管线优化布置。在学习的过程中，不断深入回顾专业知识，学习专业规范，达到举一反三，深度融合的作用。

2.4 其他引入BIM技术形式

（1）BIM技能竞赛

BIM技能竞赛是考察学生技能水平和解决实际问题能力的比赛，通过参加系级竞赛、院级竞赛、省部级竞赛、国家级竞赛，以及一些软件公司组织的BIM竞赛等，将BIM技能竞赛与建筑设备专业群相互融合，推动培养模式的改革，实现专业教学的职业定位。

（2）构建三位一体培养模式

学院成立BIM工程技术中心，校企合作，开展专业教学和项目合作，技能竞赛和职业证书考点。设备系教师组成BIM技术指导团队，学生组建各个兴趣小组，教师辅导学生，学生之间采取老带新机制，BIM技术的培养由精英化培养逐步过渡到大众化普及化培养的转变，学生的整体职业竞争力得到了很大的提升。

3 结语

综上所述，基于建筑信息模型技术的核心能力培养，调整建筑设备专业群的课程体系，改革专业课的教学任务，深化专业课的教学目标。达到专业与BIM技术深度融合，相辅相成，相互促进，培养高技能人才。经过学院的大力支持，教师的积极努力，学生学习兴趣盎然，构建了学院BIM工程技术中心——设备系BIM技术团队——学生兴趣小组三位一体的学习互助模式，有效的提升了学生的专业技术能力，为建筑信息化产业化培养更合格的人才，推动我们国家建筑业的健康快速发展。