基于校企合作模式的BIM创新实训教学研究与实践

2024-07-17 00:00:00马振宇
现代职业教育·高职高专 2024年18期

[摘 要] 聚焦兰州现代职业学院实施的基于校企合作模式的建筑信息模型(BIM)创新实训教学。研究的核心内容集中在兰州现代职业学院的校企合作实践探索以及BIM实训教学框架的构建与评估。具体包括:实训基地建设、信息共享平台建设、企业讲座和实地考察等实践案例分析,以及针对BIM实训教学现状的评估、创新实训策略的制定和实训框架的试验与实施过程的详细讨论。通过对教学框架的有效性进行评估,揭示了该模式在提升学生实际操作能力和理论知识方面的显著成效,并探讨了学生技能发展与职业前景的衔接,最终提出了针对BIM教育的未来发展策略与建议。

[关 键 词] 建筑信息模型(BIM);职业教育;校企合作;实训教学;创新教学

[中图分类号] G640 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2024)18-0063-05

一、引言

在21世纪信息科技迅猛发展的大背景下,建筑信息模型(BIM)技术已成为全球建筑行业的关键技术。BIM不仅优化了建筑设计、施工与管理流程,还为跨学科协作提供了强有力的支持。随着各国政府和行业的重视,例如英国政府对BIM在公共项目中的应用政策,BIM的全球影响力日益显著。

本研究以兰州现代职业学院为例,旨在探讨BIM技术与职业教育的有效融合,评估校企合作在BIM实训教学中的应用效果,并提出相应的教学模式和合作策略。研究目的在于通过BIM技术提升学生的实操能力和创新思维,并探索教育内容与行业需求的有效对接。

然而,研究面临诸多挑战,包括如何将BIM这一跨学科技术有效整合进职业教育课程、如何实现校企之间真正有效的合作以及在有限资源下最大化实现教学效果。此外,考虑到BIM技术的快速发展,保持教学内容的时效性和适应性也是本研究需要重点解决的问题。

二、BIM技术与教育的交融

自20世纪80年代以来,BIM技术经历了从三维设计工具到多维度项目管理工具的演变,逐渐在建筑行业中引发深刻变革。BIM技术的核心特性包括三维参数化建模、实时团队协同、跨平台集成以及基于云技术的数据共享。这些特性不仅提升了建筑项目的效率,还促进了团队间的协作。

全球范围内的教育机构,如宾夕法尼亚州立大学和新加坡职业技术教育学院,已将BIM纳入课程体系,通过实验室和模块化教学,加强学生的操作能力和团队合作精神。在中国,北京建筑大学和广州市职业学院等机构通过与行业合作,设立了BIM实训基地,为学生提供了参与真实项目并与行业专家互动的机会。这种BIM技术与职业教育的结合不仅拓宽了传统教育模式,还为学生提供了更加全面和实用的技术培训,增强了他们的实践操作能力和市场适应性。

三、兰州现代职业学院校企合作探索

兰州现代职业学院自2016年成立以来,已成为甘肃省规模最大、专业最全的公办高职院校之一,其发展历程反映了甘肃省职业教育的快速进步。面对社会和技术的持续变化,学院不断创新以满足行业需求。

学院的创新策略主要集中在探索和应用先进教育模式上,尤其在校企合作方面表现突出。意识到传统教育模式无法充分培养适应现代职业要求的人才,学院积极与企业合作,采用实际项目协作、实习和创新实训等方法,为学生提供了实践性强的教育体验。在BIM技术的创新实训教学中,学院特别强调校企合作,将学生置于真实项目环境中,让他们面对实际挑战,运用BIM技术解决问题。

这种实践教学模式旨在缩小课堂与工作现场间的差距,同时培养学生的团队合作、创新思维和解决实际问题的能力。校企合作初阶框架主要从实训基地建设、信息共享平台、企业讲座与实地考察三个方面展开,如表1所示三种策略都存在一定的局限性,在实训基地建设方面,物理实训基地存在的局限性主要体现在实践范围的限制和缺乏灵活性上,信息共享平台方面存在交流活跃度不足的问题,企业讲座和实地考察受限于时间和地点,这几种策略都需要进一步深入研究找到突破口,以提升合作深度和广度。

随着校企合作在BIM技术教育中的逐渐深化,合作的难点和策略成为相关参与者需要面临和解决的关键问题。如表2所示,基于前述合作框架,探讨校企合作中的难点,并为之提供相应的策略。

校企合作虽然为BIM技术教育带来了巨大的机会,但在实施过程中会遇到各种困难。只有通过不断地沟通、学习和调整,才能找到最适合双方的合作模式,并确保合作的成功和长久。

四、BIM实训教学框架探索

(一)BIM实训教学现状评估

随着建筑行业的数字化转型加速,BIM技术已成为这一趋势的重要驱动力。兰州现代职业学院BIM实训教学仍处于起步阶段,教学方法和框架面临诸多挑战和瓶颈,主要体现在以下几个方面。

1.延迟反馈问题:在当前的BIM实训教学中,学生在完成指定的模拟任务后,常常需要等待一段时间才能得到教师的反馈。由于学生数量众多,教师很难对每位学生的作业进行及时评估,导致反馈的延迟。

2.脱节的模拟场景:虽然BIM软件可以为学生提供丰富的模拟建筑信息,但初阶教学模拟场景常常过于简化或与实际项目背景脱节,使得学生无法充分体验实际工作的复杂性。

3.教学与行业需求间的落差:兰州现代职业学院的BIM教育重点放在了为学生提供基础技能上,但行业对毕业生的期望远不止于此,虽然学院的课程已经囊括了BIM的基础操作技能,但对毕业生来说,没有真实的项目经验可能成为他们在求职过程中的短板。BIM项目往往需要与多个部门或专业合作,这就要求毕业生不仅要有良好的技术知识,还需要具备跨部门沟通和协作的软技能。

(二)BIM创新实训策略

在数字化转型的时代,建筑行业的需求已经从单一的实体建模转向更为复杂、跨界的BIM技术。因此,如何有效地进行BIM的实训教学,使学生顺利地从学校到工地、从理论到实践,成为教育机构迫切需要解决的问题。研究旨在构建一个更为先进、系统化的BIM创新实训框架,如表3所示。

1.双重布局:实训室与虚拟实训

双重布局主张实训室与虚拟BIM环境的紧密结合。传统实训室提供实体化的学习环境,使学生直观感受BIM的基础构架。而虚拟BIM环境,则拓宽了学生的实践视野,让他们在模拟的真实项目中磨砺技能、体验团队协作。

2.“双师制”升级:融合专家与同伴资源

兰州现代职业学院在推进BIM实训教学中,提倡一种进化的“双师制”:整合专家和同伴资源。除了学院教师,BIM行业内的领军人物也将受邀,为学生提供深入的指导和实践洞见。学生间的互动学习也受到鼓励,以促进团队合作和知识共享,真正挖掘BIM实训的潜能。

3.项目导向:理论与实践融合

在兰州现代职业学院的BIM实训教学中,项目导向的方法被高度重视。所有教学活动均围绕真实BIM项目展开,使学生不仅掌握理论知识,更在真实场景中感受BIM技术的应用价值。

(三)BIM创新实训框架试验与实施

1.试行策略与实际部署

经过深入考察和分析,学院BIM教学团队对建筑工程技术和工程造价两个专业BIM实训课程进行了全面重构和设计,结合专业课程标准和教学层次需求,选择了三个具有代表性的项目进行BIM技术的实训,建立了以实际项目为导向的BIM创新实训框架。如表4所示。

(1)基础建模阶段:以伊川二中教学楼作为实训项目

这个项目的规模正合适,且构造简洁,为学生提供了一个初步接触BIM的平台。在这个阶段,建筑工程技术专业学生开始了解如何使用AutoCAD进行平面设计,以及用Revit进行三维建模。同时,工程造价专业的学生则开始探索如何使用广联达BIM造价软件进行项目初级的成本预估。

(2)中级应用阶段:以宁夏医用商住楼作为实训项目

该项目体量适中但图纸识别稍有挑战性,为学生提供了更多的实践机会。在这一阶段,建筑工程技术专业的学生利用Navisworks深入了解了三维动画漫游和施工模拟。与此同时,工程造价专业学生则进一步熟悉广联达,学习如何利用BIM技术进行详尽的成本分析,并尝试使用品茗软件探索施工碰撞检测。

(3)高级应用阶段: 最具挑战性的项目——兰州现代职业学院校图书馆被纳入试验

该项目大型并且复杂,为学生提供了一个真实的工作环境模拟。建筑工程技术专业学生尝试使用斯维尔、PKPM等软件进行复杂的结构分析,同时学习模板BIM工程软件进行模拟和计算。在每一个试行阶段,学院都确保为学生提供与其专业背景相符的BIM实训内容,培训他们在真实工作中如何灵活运用所学技能。

2. 实验对象与实施方法

(1)实验对象的选取与组织

在对学院现有软硬件条件进行深入评估后,BIM教学团队决定以为期两年的实验周期开展BIM创新实训。基于这个目标,学院成立了BIM社团,旨在为学生提供一个专注于实际操作和学术研究的学习平台。教学团队则是由一名具备丰富企业经验的教师和四名学院教师组成,共同肩负起BIM学习任务的设计、分发与实时指导。

为确保实验的代表性和有效性,我们从2021级建筑工程技术和工程造价两个专业的10个班级中筛选出了40名学生。这些学生都是基于自愿报名并结合其入校成绩进行筛选出的。

(2)实施方法与成果

开始时,学生通过线上资源完成“BIM建模基础”课程资源的自主学习。这为接下来的实际工程项目实训打下了坚实的基础。随后,学生在教师的指导下根据专业课程的进度,以选定的实际工程项目为线索,进行深入的BIM系列实训。

而学习与实训并非孤立的[4]。在这两年的实验周期内,学生在老师的指导下,积极参与BIM职业技能等级初级考试,其中通过率高达60%。超过1/3的学生成功获得全国BIM技能等级考试一级证书,而有1/4的学生获得了二级证书。更为鼓舞人心的是90%的学生代表学院参与了2022年院级以上学生职业技能大赛。其中,9名学生被选中参加甘肃省职业院校学生技能大赛的建筑信息模型赛项,3名同学获得二等奖。另外,5名社团学生在第四届“品茗杯”全国高校智能建造创新应用大赛(专科组)中的赛项Ⅰ-BIM建模与深化中均表现优异,荣获二等奖。

3.框架反思与优化方向

经历了实践与反馈后,我们对BIM创新实训框架进行了全面的审视。在此基础上,我们分析了框架的有效性与潜在的优化方向。

我们采取了持续关注学生、教师及行业反馈的策略,确保教学方法、内容与实际需求保持高度匹配。通过模拟真实的工程环境,学生在完成任务的同时,深入体验并理解了BIM技术在实际中的应用价值。

实训框架也存在一定的不足,考虑从以下几个方面优化:

(1)深化与实际工作的融合:尽管已经尝试结合真实工程案例,但与实际工作场景的结合还需进一步强化,例如与工程公司合作,为学生创造更多实地操作的机会。

(2)跟进技术进步与教材更新:随着BIM技术的发展,学院需要定期审查和更新教材及教学资源,以确保学生能够接触并掌握最前沿的技术和方法。

(3)提高教师能力与知识更新:教师是实训的关键,BIM实训指导教师普遍表示自己在技术上还需要不断提升,需要不断参与BIM技术的进修和培训,以保障教学质量并传递最新的行业知识。

(4)拓展跨学科的合作领域:BIM不仅限于建筑领域,与许多其他领域,如土木、机械等都有关联。未来的实训可以考虑更广泛的跨学科合作,为学生提供更为丰富的学习经验。

五、效果评估与未来展望

(一)BIM实训成果评估

全面深入地了解BIM实训的效果对于教育者、学生和行业都至关重要。此评估不仅要反映学生的技能和知识掌握情况,还要揭示实训对他们日后职业生涯的潜在影响。对BIM实训成果的评估可以从定量和定性两个方面来考量。

1.定量评估

对于BIM技能的掌握,考试和认证结果提供了直接的证明。通过BIM职业技能等级考试的成绩和证书取得率,我们可以看到学生的基本技能掌握水平。学术竞赛则从另一个角度反映了学生的实际应用能力。与考试不同,竞赛更注重实际操作和团队合作。学生在不同级别BIM技能竞赛中的表现为我们提供了一个窗口,能深入了解他们的实际操作技能。

2.定性评估

深度评估也涉及对学生、教师和行业专家的直接反馈。这些反馈提供了对BIM实训的综合评价,帮助我们了解哪些方面做得好,哪些方面需要改进。实际项目和赛事项目之间的对比,为我们揭示了学生能否将赛场上的知识和技能转移到实际工作中。这种对比也显示了BIM实训的实际价值,即是否真正帮助学生为将来的职业生涯做好准备。

(二)学生技能发展与职业前景的衔接

学生在校期间所学习的技能和知识,很大程度上决定了他们在未来就业市场的竞争力。这部分我们将深入探讨BIM实训如何与学生的职业发展进行有效的衔接。学生通过BIM实训,不仅可以掌握这一领域的核心技术,更能理解其在实际工作中的应用。为了确保学生的技能与行业的真实需求相匹配,我们需要对比实训课程内容与建筑行业的技术发展趋势,确保教育的前瞻性和实用性。

通过实训,学生不仅学到了技术,更培养了解决实际问题的能力,这无疑增强了他们在就业市场的竞争力。参与技能大赛不仅是一种技术展示,更是学生展现团队合作、项目管理和应变能力的舞台。很多企业在招聘时,都会特别关注求职者是否有大赛经历,因为这意味着他们在学术与实践之间建立了坚实的桥梁。随着建筑行业对BIM技术的深入理解与广泛应用,掌握这一技能的学生无疑具备了更为广阔的职业选择空间。

(三)针对BIM教育的未来策略与建议

结合学院的实际情况和行业发展趋势,我们提出以下对BIM教育的策略和建议。

1.模块化的课程体系:强化理论与实践的紧密结合

针对目前理论与实践分散的问题,我们建议对课程进行模块化改革。将相关的理论知识与实际BIM操作训练组织在一个连续的学习周期内,让学生在掌握理论后立即进行实践应用,从而加深对知识的理解和记忆,根据行业需求和技术发展,及时调整和增加实践模块,确保学生始终处于行业的前沿。

2.反向学习:问题导向,真实项目为基础

围绕兰州及周边地区的实际建筑项目,设计BIM实训内容,让学生在解决实际问题中学习,而不仅仅是理论训练。与传统的从理论到实践的学习路径不同,反向学习鼓励学生从实际问题出发,寻找理论支撑,进一步培养学生解决问题的能力。

3.跨专业的BIM应用:拓展BIM的边界

目前,BIM的应用主要集中在建筑工程技术和工程造价两个专业,但其潜在的应用场景远不止于此。考虑将BIM技术引入工程测量、建筑智能化、道路与桥梁工程等专业,让更多的学生受益于BIM的先进技术。鼓励不同专业的学生组成团队,共同完成BIM项目,这不仅可以提高项目的质量,还能培养学生的团队合作精神和跨领域的沟通能力。

兰州现代职业学院作为BIM教育的践行者,面临的不仅仅是如何教授BIM技术,更重要的是如何培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。通过模块化课程设计、反向学习和跨专业,我们相信可以为学生提供更完善、更有针对性的BIM教育。

参考文献:

[1]张芬,周爱民.BIM技术在高职院校土建专业实训教学中的应用研究[J].工程技术研究,2020,5(10):249-250.

[2]贾晓东.BIM技术下建筑工程管理专业教学改革探索[J].房地产世界,2022(6):38-39.

[3]任建新,于训全,刘伍洲,等.BIM技术在生产性实验实训基地建设中的应用研究:以湖南铁路科技职业技术学院高铁信号实验实训室为例[J].甘肃科技,2022,38(9):17-20.

[4]刘彬,施丰苹.产教融合背景下高职院校BIM实践基地建设路径与机制研究[J].中国多媒体与网络教学学报(中旬刊),2022(4):147-150.

[5]曾淑君.BIM应用技术协同创新中心实践研究[J].内蒙古煤炭经济,2021(10):163-164.

[6]李智.“岗课赛证”四位一体探索BIM教学新模式[J].辽宁高职学报,2022,24(4):19-21.

◎编辑 王亚青

①基金项目:2022年度甘肃省职业教育教学改革研究项目“校企合作模式下的BIM创新实训教学研究与实践”(编号:2022gszyjy-89)。

作者简介:马振宇(1982—),男,汉族,甘肃兰州人,副教授,研究方向:建筑工程技术。