课证通融和产教融合模式下《建筑设备BIM》课程改革探究＊

陈 越 （武昌首义学院城市建设学院，湖北 武汉 430064）

建筑信息模型技术（BIM）在三维数字模型中能够将工程项目在全生命周期不同阶段的工程状况、施工信息和相关资源进行整合，由参与工程的各单位共建和共享，在模型绘制过程中，添加例如建筑材料编号、重量、材质等参数，同时，引入建筑工程进度、工程价格为各专业的设计任务和施工任务提供相互支持和协调，在全生命施工过程中促进各专业协同工作来高质量完成工程任务。国务院在《国家职业教育改革实施方案的通知》中提出，职业院校、应用型本科高校启动“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点工作，在首批试点领域中建筑信息模型职业技能占据一席之位[1]。建筑信息模型技术的普及应用是我国建筑业转型升级的基石，住房和城乡建设部明确提出需要加快建筑信息模型的普及和应用[2]。建筑设备BIM 技术主要应用于机电安装工程的碰撞问题、优化管线设计和排布、深化设计图纸和施工，为设备及管线预留合理的安装及操作空间，减少设计变更，降低施工难度。此外，也应用于施工管理、预制构件加工与安装和工程量统计。

高校BIM相关课程应培养相关行业BIM应用型人才，因此，高校BIM相关课程需要对BIM技术和BIM应用进行梳理，以建立符合行业需要的BIM 课程体系[3]。《建筑设备BIM》课程应当进行系统规划和有机整合，融入“1+X”证书标准，使得课程标准与技能等级要求相匹配，实现课证融合，提升学生的职业规划。同时，在课程中引入真实案例，分析贯穿工程设计、施工、管理和运维的全生命周期中涉及的工作任务和以产教融合为教学目标，实现培养具备BIM 技术应用能力的高素质技术技能型人才目标。因此，研究如何将课证通融和产教融合理念引入《建筑设备BIM》课程有重大意义。

1 《建筑设备BIM》课程在教学中存在的问题

《建筑设备BIM》课程在教学发展中，由于建筑设备专业较多，学生对于相关专业知识理解不深，只会基本建模操作，对于BIM 应用能力不足。同时，《建筑设备BIM》课程缺乏与BIM 等级考核相匹配的教学标准，学生缺少实践应用能力。

1.1 缺乏对BIM技术的应用能力

目前，部分学校《建筑设备BIM》课程的教学未能满足相关行业发展的需要，未能运用BIM技术可视化、多元化的教育特点更新和创新课程教学内容，导致学生对课程教学的应用能力不足[4]。教师在授课过程中也未能全面讲解BIM 技术的应用作用和优势，对课程的讲解缺乏该技术的应用创新力。同时，在《建筑设备BIM》课程教学中，学校未能结合该课程的实际应用性特点，合理培养学生对于BIM技术的应用能力，过于注重理论知识的教学和基本的建模操作，并未较好地将理论知识教学和实际应用结合。学生在简单的上机教学模式下，只是掌握简单的建模技术，对相关的应用知识点掌握不足，从而不利于培养学生职业能力和学习能力。《建筑设备BIM》课程中缺少对该技术的应用讲解，导致学生学会的建筑设备BIM技术无法再设计、施工、运维中使用。

1.2 缺乏合理的教学标准

《建筑设备BIM》课程包含建筑给排水系统、建筑电气系统、建筑通风与供暖系统，专业跨度大，实践性能强。该课程知识点烦琐，分布零散，机械设备型号更新迅速。学校在对学生能力和课程教学工作考核的过程中，未能将课程考核、学生学习能力考核与实际工程应用相结合，从而不利于全面考查学生对于BIM 技术的实际应用能力[5]。《建筑设备BIM》课程教学未能在课堂进行有效的学习和实践，从而降低BIM 技术应用和学习效果，进而影响学生学习能力的全面发展。同时，学校在该课程中仅以上机模型来评定学生的成绩，没能较好地评价与实际工程应用相结合的能力。而且BIM技术的应用实施效果不理想，也很难增强其课程教学的育人质量和效果。通过普通的理论加上机教学无法与实际工程和考证能力相结合，无法考察学生的实际应用能力。

1.3 缺乏提升学生的实践能力

《建筑设备BIM》课程受到实际条件限制，在教学开展过程中，教师虽然能够带领学生去实际现场，向学生讲解各种设备用途、安装要求等，但是设备管线已经隐蔽于天花板内，导致学生无法观看。同时，简单的BIM建模技术不能增强学生对整个工程各专业间关系的掌握，如何设计、施工、碰撞协调等实践能力的培养未能有效落实到课程教学环节中[6]。此外，《建筑设备BIM》课程知识和理论知识学习缺乏系统性、完整性，不利于让学生更好地将给排水、暖通、电气和施工之间结合起来，影响学生学习能力的培养和进步，还会进一步阻碍建筑设备工程课程教学的整体水平和效率。《建筑设备BIM》课程中缺少对整个项目设计、施工、运营整个过程的实践认识。

2 基于课证通融和产教融合模式下的课程改革

2.1 《建筑设备BIM》中课证通融的课程改革

建筑设备专业BIM应用能力提升依靠完整的课程教学体系，将BIM综合应用能力、证书考核、BIM大赛等内容融于专业课程体系各门课程，以建筑设备专业知识体系为基础，以建筑设备BIM 技术综合应用的需求能力为目标，强化BIM 软件操作能力。在人才培养方案课程体系中，BIM 方面的能力以“专业基本能力—专业BIM建模能力—BIM综合应用能力”三步阶梯作为建筑设备BIM 方向能力培养路径，将BIM 课程内容模块化后融入原有教学体系[7]。在课程体系中，各专业课教师不仅教授学生学习专业相关知识，而且引导学生从证书考核、BIM 大赛中对相关课程进行深入理解，并掌握BIM技术应用。通过多元化考核方式了解课程教学实际情况和技术应用情况，在提高学生BIM 技术应用能力的同时，通过课证互融，学生对专业课程的理解和掌握程度也加深，从而提高学生学习积极性，增强学生对理论知识的理解与实际应用能力。

2.2 《建筑设备BIM》中以赛促学模式改革

引进本地区的优质企业和一线企业，将各类社会热点问题、行业前沿知识和学科之间的交叉内容融入竞赛活动，在充分考虑行业标准和社会实际发展需求的基础上制定竞赛主题，为学生营造与他们自身职业发展需求相匹配的学习环境。在《建筑设备BIM》课程中开展技能竞赛活动，实现与建筑行业发展需求的深层次对接，竞赛命题体现行业标准和行业需求，因此，能够更好地体现出以赛促学模式的内涵本质[8]。在课程中引入“武汉工匠杯”职业技能大赛、大学生先进成图技术与产品信息建模、武汉设计双年展大赛等比赛，参加相应的比赛能够创造知识整合、能力培养、素质提升的发展空间。通过竞赛不仅要让学生掌握建筑设备课程中的知识点，最重要的目的是让学生将各个章节的内容有效串联起来，实现基本理论知识与实践训练的有机结合，从而提升学生的专业综合素养。

2.3 基于产教融合模式的课程改革探究

《建筑设备BIM》是应用性非常强的课程，以实际项目驱动来拓宽学生的视野。在课程讲解中利用既有建筑施工图作为案例，实物和图纸进行对比，增强学生的识图能力[9]。同时，在应用讲解过程中可将设计和施工中真实出现的不足体现出来，通过BIM 三维方式让学生直观地感受BIM 的应用能力，注重培养学生设计和施工能力，加强各专业的配合。在教学过程中将施工图、BIM 图以及现场的实地效果相结合植入教学内容，同时，引入中信设计院BIM标准，在课程讲解过程中引入真实案例塔里木油田项目和BIM 建模标准，使学生在课堂上学习的标准能够直接应用于实际，达到真正的产教融合。

3 基于课证通融和产教融合模式设计思路

3.1 《建筑设备BIM》教学改革课堂

《建筑设备BIM》课程需要融入行业的快速发展，但是目前课程设置缺乏时效性、标准化、课程内容应用性不强，导致学生仅仅只会简单的建模工作，无法满足岗位要求和缺乏职业发展空间。因此，在《建筑设备BIM》课程中融入“1+X”证书标准，使得课程标准与技能等级要求紧密结合，促使课证融合，提升学生的职业规划。同时，以竞赛为切入点，在《建筑设备BIM》课程中融入技能竞赛，提供现阶段企业对于建筑模型的行业标准，引导学生的竞争意识，提升学生与行业需求的良好对接。最后，主动适应建筑设备BIM 行业的发展对学生的要求，以提高技能水平为主要目标，夯实产教融合模式为基础，《建筑设备BIM》教学改革课堂如表1所示。

表1 《建筑设备BIM》教学改革课堂

3.2 课证通融培养体系融入《建筑设备BIM》课堂

建筑信息模型职业技能证书考核等级为初级建模、中级应用、高级综合。在教学过程中对职业技能标准进行归纳和模块化设计，与课程标准进行深度融合。课程标准的基础理论和建模对应初级建模，水、暖、电专业建模协调对应中级应用，管线碰撞处理和施工模拟对应高级综合。打破传统课程标准，对应证书考核等级，实现梯级教学模式。BIM职业人才课证通融培养流程如表2所示。

表2 BIM职业人才课证通融培养流程

3.3 以赛促学培养体系融入《建筑设备BIM》课堂

课程过程中以竞赛为切入点，将BIM 各类竞赛内容和规则进行整合后融入教学过程，依托各类BIM 竞赛，完善人才培养体系，完成实践教学平台的搭建。在比赛过程中加强学生的动手能力培养和工程实践的训练，有助于提升学生的学习兴趣，强化理论与实践的转化。融入以赛促教层次梯级赛制体系如表3所示。

表3 BIM职业人才课证通融培养流程

3.4 产教融合培养体系融入《建筑设备BIM》课堂

在课后布置以项目为导向的项目作业进行产教融合培养，为保证产教的深度融合，需要确保项目信息设置的统一以及上课标准与企业标准的统一。依据本行业标准CAD 管线图例，建立BIM 管线色标，按照系统、材质、连接方式等的缩写制定命名规范，并根据现场施工与安装，制定管综优化原则。确保整个建模过程有所依据，方便后期识别管线类型，调整管综。通过整个项目流程从模型绘制、碰撞报告、管线分析、节点分析、净高分析、漫游质量检查各个环节中提升学生解决实际问题的能力。课证通融和产教融合模式设计图如图1所示。

图1 课证通融和产教融合模式设计图

4 结语

构建基于《建筑设备BIM》的课证通融和产教融合具有重要意义，其能够充分提升学生利用所学知识分析和解决实际问题的能力，有利于学生了解具体项目，激发学生学习的主观能动性，通过理论结合实际，增强课堂生动性，提升学生学习兴趣，有效促进高校课程教学改革，营造良好的课堂环境。同时，教师也应系统掌握建筑设备BIM 的各专业知识和相应的专业技能，高质量完成课堂教学活动。