长江工程职业技术学院 湖北武汉 431202
摘要：2013年，我国作为预备成员加入《华盛顿协议》，2016年成为其正式会员，这是我国工程教育国际化的重大突破，同时对提升我国工程技术人才培养质量提出了更高的要求。传统工科实践环节多采用“以教师为中心”的教学模式，其长期单一的实践环节指导，严重制约了学生的自主学习能力，学生创新思维、创新能力以及解决复杂工程问题的能力严重缺乏，不能满足工程教育国际化需求，也不能适应国家推动大众创业、万众创新的重大战略要求。纵观水利工程实践教育，企业被动参与、实训体系少、模式单一，以及以教为中心的单一参与式教育已成为提升学生工程素养和工程创新实践能力的“瓶颈”，亟待传统工科专业实践模式的改革和创新。基于此，本文主要对BIM协同应用的水利工程专业教学改革进行研究。
关键词：BIM；水利工程专业；教学改革
引言
BIM（建筑信息模型）技术是建筑行业的一项重大创新，也是建筑行业发展的重要里程碑，BIM技术于2002年正式引入中国。水利工程项目具有地形条件复杂，设计选型独特，作业空间有限，对地质条件影响巨大等特点，以致水利工程的发展一直面临着重重挑战。新技术的引入和水利工程的发展相辅相成。水利工程与普通建筑工程不一样，水利工程项目与地形、地质、水文等条件密切相，且设计选型特别。水利工程BIM模型可以解决水利工程枢纽布置和土方计算的问题。水利工程中土方的开挖和填筑量大，土方量的计算精度对整体项目计算有很大影响。土方量计算精度取决于与实际地形的匹配程度，BIM地形模型的设计曲面与实际地形是动态关联，可以在模型的基础上快速进行土方开挖和填筑实验，从而选择土方填挖的最佳方案。通过水工建筑物BIM模型确定的枢纽的布局，可以合理确定枢纽建筑物之间的位置，还可以找到最佳临时施工位置，方便施工，缩短工期，具有重要意义。
1《水利工程施工》课程特点
《水利工程施工》作为水利类专业的核心课程，其开设时间一般在大二下学期。开课之前，学生需要完成对水力学、水工建筑物、工程测量和钢筋混凝土等专业前导课程的学习，且各课程与该课程交叉性较强。另外，在讲授内容上，水利工程施工主要包括与水利工程施工有关的施工原理、施工方法、施工机具以及有部分与施工有关的管理和经济分析等，要求学生掌握和运用各类水利水电工程的施工技术、施工程序以及施工组织等基本原理从事各类施工组织设计和现场的施工作业，综合实践性较高。
2基于BIM协同应用的水利工程专业教学改革策略
2.1师资资源的建设
BIM知识体系的多专业性、多课程性，教学内容更新快，要求教师具有较好的知识结构，有持续学习的动力和能力。师资队伍短缺是制约水利水电工程专业BIM类课程教学的瓶颈。要内培外引，建立教师成长机制，拓展教师资源。与BIM相关的企业、专业机构和商软件公司进行合作，共建实训室，改善软硬件条件，承担部分教学工作，缓解BIM教学师资力量相对薄弱所带来的压力，也还可以采取校企联合的方式，派遣部分专业教师深入企业进行实践，提高专业教师掌握和应用BIM技术的能力。通过外出学习培训，提高知识水平，更新教学理念，改进教学方法。成立BIM教学团队，相关涉及BIM的课程内容的教学，在教研室统一安排下由教学团队成员，根据不同知识点分工协作完成。鼓励跨学科之间协作，建立BIM工作室，人员既有不同专业的教师，也有不同专业的学生，达到跨学科的协同合作的目的；对基础知识好的学生，也可以成为教师教学助手，解决师资短缺的问题。
2.2课程资源的建设
目前BIM教材建设缓慢，没有针对专业培养目标的适用教材和匹配的案例教学资源，有的仅以BIM软件说明书作为教材，实用性和针对性差。限于教师个人知识体系及实践经验，自编教材困难。秉承协同创新原则，加强校企合作，坚持校企师资互补、内外管理结合，实现共同制定人才培养方案、共同参与课程教学、共同指导学生毕业设计、共同考核学生学习成绩，联合企业、行业协会，针对不同专业制定BIM课程内容和认证的指导标准，积极结合技能大赛、实际工程项目和教师自身优势，共同开发课程教材和教学资源。通过在线共享资源精品课程和各种MOOC，共享教学资源。
2.3教学方法的改进
目前BIM类课程的教学主要以理论讲授为主，实训环节少，教学效果差。必须通过BIM知识系统学习和实训教学，才能达到加强软件操作、综合应用能力、协同工作能力、解决实际工程问题的能力。综合课程（毕业）设计应结合实际工程项目，进行全生命周期、全设计过程的系统训练。可采用“一模多用”的教学方法，即结合课程设计和毕业设计，学生自愿分组组成BIM学生团队，从制图建模、施工布置、进度控制、成本控制、项目管理等各个专业课程全过程环节，协作完成任务，把项目全过程通过“一模多用”系统联系起来，使每个学生都得到全方位系统训练，并对基于BIM课程设计和传统方法毕业设计进行效果评价。积极引进和聘请行业专家，开展专题讲座，将工程真实项目融入课堂，要让教师由“课堂的讲授者”变为“项目的设计者”，让学生由“课堂的接受者”变为“项目的参与者”。结合实际工程开展科技创新，对已建工程进行工程方案优化比较设计，对拟建工程进行模拟设计训练，为工程单位提供设计思路和初步方案。重视技能大赛与人才培养相结合，鼓励师生参加各类型的技能大赛，对获奖的教师和学生在工作或学籍绩效上给予奖励。目前关于BIM的各种技能大赛，主要有BIMrevit建模比赛、全国BIM技能等级考试（BIM建模师、建模经理、应用经理、项目管理师、战略规划师、造价管理）、全国建筑类虚拟建造大赛、建筑BIM信息应用创新大赛、建筑BIM信息应用技能大赛。课程体系融入技能竞赛内容，提升学生职业能力，达到以赛促学；教师指导学生参加技能竞赛，提高教学能力，达到以赛促教；专业建设结合技能竞赛，达到以赛促改。
结语
结合实际，循序渐进，现有水利工程技术不能直接被BIM技术替代。BIM技术的融入需要一定时间，课程体系的调整需要逐步修订人才培养方案和提高方案可行性。合理有效的教学资源配置仍是实施阶段的难点。无论是师资良莠不齐，行业软件标准不统一，还是硬件资源有限，都是这场教改面临的实际难题。有利的政策指导，形成校企合作的良性循环。打破专业界限，注意交互学习。当美国国家自然科学基金资助工程教育综合改革时，重点是：多学科综合，分科不要过细；面向并行工程，贴近工业实践；加强实验和动手能力。各行业建立模型的规则差异较大，水利工程建模的方法和流程更是走在各行业的尾梢。
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