张有佳 刘卫星 程志辉 冯丽杰
【摘 要】高校间近年来围绕BIM技术的进行了一系列的教学改革和人才模式培养。未来工程管理专业人才培养方案中,对BIM技能的要求是必不可少的培养内容。整合现有课程体系,修订现有课程教学大纲,在相应课程教学内容中引入BIM软件操作课时,加快建设校内外实训基地,积极鼓励和引导学生参加BIM的相应竞赛。可提升学生对本专业课程理论知识的理解程度,增强理论联系实际,提高学生的动力能力和课外实践能力。
【关键词】BIM技术;工程管理;人才培养方案;教学改革
中图分类号: G642.0;TU17;TU71-4文献标识码: A文章编号: 2095-2457(2019)19-0154-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.075
1 国内发展情况
2015年6月16日国家建设部出台《关于推进建筑信息模型BIM应用的指导意见》,从国家制度层面就为BIM的推行做好了准备。BIM技术,在未来土木工程中具有重要的地位,可以推动整个土木工程行业的变革。目前,上海建委要求,上海建筑面积超过10000m2的房屋,在设计和建造过程中必须使用BIM技术,因此,日后BIM技术,势必会成为建筑行业不可或缺的能力。
在国内,2009年清华大学首次在计算机应用课程里设置了BIM课程;2012年华中科技大学与广州优比建筑咨询公司合作开设了国内首个BIM工程硕士课程班;2013年哈尔滨工业大学在国内高校中首次开设《BIM技术应用》短课程。由此可见,培养学生的BIM能力,将BIM技术融入到高校土建类专业的课程教学中,已成为了国内外高校同行的一致意见。
2 研究目标
本课题是将BIM技术引入到工程管理专业人才培养方案中,在理论教学课内学时增加BIM系列软件的操作学时,在认识实习和生产实习中增加BIM的动手实践学时。通过操作BIM建模软件能将建筑工程设计和建造中产生的各种模型和相关信息制作成可用于工程设计、施工和后续应用所需的BIM及其相关的二维工程图样、三维几何模型和其他有关的图形、模型和文档的能力。使得BIM软件的操作技能在工程管理专业人才培养方案中得到充分的体现。为人才培养方案修订的顺利实施提供了有力保障。
3 研究内容
3.1 基于专业对BIM的需要,重新修订人才培养方案
(1)修改培养目标,工程管理专业培养时,需要引入BIM技术。
(2)在适当的学期,新增BIM概论课程,使学生熟悉BIM系列软件的操作。
(3)在认识实习和生产实习时,适当增加BIM实践操作环节,加强理论知识与BIM软件的联系。
3.2 重新整合现有课程体系,增加BIM课上操作学时,提供学生的动手能力
(1)基于BIM技能的需要,重新整合划分课程体系,明确课程体系的先后顺序。
(2)修订上述课程体系的教学大纲,在相应教学课程中,适当引入BIM课内操作课时。
(3)改革考核模式,学生最终成绩的评定避免由一张试卷决定,适当增加BIM成果成绩。
3.3 利用BIM竞赛机制,加强学生们理论联系实际的能力,激发学生的学习热情,增加与外界交流学习的机会。大学二年级至四年级的学生总能参加的BIM竞赛如下:
(1)BIM识图大赛
(2)项目管理沙盘大赛
(3)BIM课程设计创新大赛
(4)高等院校建筑软件技能认证大赛
(5)全国高校BIM毕业设计作品大赛
(6)全国高等院校工程造价技能及创新竞赛
3.4 通过校企合作和对外交流等方式,加强BIM校内外实训基地的建设
(1)校内BIM实训基地建设。
(2)校外BIM实训基地建设和深入加强校企合作关系。
4 研究思路、研究方法和实施步骤
4.1 重新修订培养方案,将BIM技术纳入人才培养体系
BIM专业课程教学改革应当贯穿训练学生建模和识图能力、施工工艺与方法选择能力、计量与计价能力、施工组织设计能力、施工阶段综合应用等能力。培养这些能力,需要将BIM能力有效地融入到建筑识图类课程、建筑构造类课程、建筑施工技术类课程、建筑计量与计价类课程和建筑施工管理类等课程中去。BIM技术与相应课程体系融合方案如下:
4.1.1 建筑識图类课程
对于建筑识图类课程,由于BIM具有三维可视化特点,教学时可结合工程二维图纸和BIM三维模型讲解,从图→物,从物→图,还可以在图形中设置一些错误的地方让学生查找并修改,学生上课感受深刻,便于理解图纸。
4.1.2 建筑构造类课程
建筑构造类课程教学时,可利用BIM三维虚拟仿真平台系统建立游戏模型,采用游戏闯关模式,单人训练、多人竞赛和互动交流等方式,不仅能提高学生学习兴趣,还能对学生知识点掌握情况统计分析,便于了解学生实际学习效果。
4.1.3 建筑施工技术类课程
建筑施工技术类课程教学时利用BIM技术对各种结构类型房屋建造工序进行仿真模拟,让学生清楚了解房屋建造程序。工程实例教学时把每个工程划分为M个阶段,每阶段划分为N个施工工艺进行训练,并对施工工艺操作过程中加入仿真操作动画,让学生了解每道工艺的施工准备、施工过程及质量验收过程。
4.1.4 建筑工程计量计价类课程
建筑工程计量计价类课程教学时可与BIM三维模型相结合,学生每算出一个构件的工程量都与模型算的工程量相比较,在比较学习中积累经验,深入理解工程量计算规则。尽量避免工程量计算花费时间长、出量不准确、漏项和计算错误等问题。
4.2 重新整合现有课程体系,在课程教学大纲中加入BIM课内上机学时
(1)重新安排上课顺序,尽可能将于BIM相关的专业课程安排在第六学期之前学习完毕。保证学生在参加BIM相应竞赛前,学习完毕理论课程。
(2)在相应的理论课程中增加BIM上机内容如表1。
4.3 根据学生的学习进度,鼓励学生申报BIM软件公司提供的系列比赛
(1)学生分组,配备合格的指导教师,对参赛的学生和教师给予一定的奖励。在赛前鼓励和动员学生积极参加比赛。根据竞赛要求,选拔BIM操作水平较高和学习兴趣浓厚的学生,组成学习团队。每个团队配备相应的指导教师,负责管理、辅导和监督工作。对于参加比赛的学生给予一定综合测评成绩,对于指导教师应给予一定的课时费补助。
(2)根据赛事的时间进度和比赛需要的知识结构,安排合理的年级学生参与比赛。合理划分课程学习进度,尽可能地让比赛需要的知识结构在赛前全部学完,保证有足夠的理论基础。合理安排工管机房的上机课时,保障参赛学生有足够的上机时间和教师辅导时间。
4.4 结合自己身优势,建设校内实训平台和校外实习基地
(1)建设校内实训平台。利用工程管理实验室机房现有条件,改善计算机硬件设施,筹措资金购买BIM部分软件,供学生练习使用。广联达等BIM软件公司,也有部分免费软件,可供学生练习使用。BIM实训平台的人员可以采用三级团队管理模式,教师团队(约5人),学生团队(约40人)和技术支持团队(约5人~8人)。制定一些制度配套实施,如制定学生分组制度,学分置换制度,奖学金发放制度等。
(2)开展校企合作,建设校外实习基地。联合国内知名研究机构、设计院、施工企业及软件公司,建立集BIM研究、教学、实践、应用及产品开发于一体的综合平台,实现BIM人机交互式操作、3D可视化设计、4D/5D施工工艺模拟演示,为工程管理专业BIM人才培养提供强有力的虚拟平台。为学生的认识实习和生产实习提供较好的实习基地。
【参考文献】
[1]张连营,马丹,郭海燕.心理资本视角下设计人员对BIM技术的变革抵制研究[J].土木工程学报.2017,50(6):125-132.
[2]韩锐,刘大平,邵丹,王礼华.基于BIM的多专业协同建筑设计教学模式探索[J].实验室研究与探索.2017,36(4):174-178.