应用型大学开展BIM技术能培养的几点思考

发表时间:2020/12/16   来源:《教学与研究》2020年9月第25期   作者:刘飞、张淼
[导读] BIM技术是在三维信息模型基础上,集成项目的各种几何和非几何的信息,可以为设计、施工和运营提供相互协调一致的信息数据。
        刘飞、张淼
        (同济大学浙江学院  浙江省嘉兴市 314001 )
        BIM技术是在三维信息模型基础上,集成项目的各种几何和非几何的信息,可以为设计、施工和运营提供相互协调一致的信息数据。从BIM技术诞生以来,以其协调性、可视化、模拟性、信息完备性、协同操作性 等特点受到建筑行业的重视和推广。BIM 技术的出现也为建筑环境与能源应用工程专业带来了很多新的机遇,如建筑施工企业利用BIM软件在施工前解决各专业管线碰撞问题,建筑咨询公司利用BIM平台进行建筑性能分析,绿色建筑设计,绿色运行管理、造价分析等等。随着建筑节能、绿色建筑、智能建筑越来越受到重视,基于BIM模型的分析应用也将越来越受到重视。[1]
        进年来国家加大了BIM技术推进的力度,如《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》提到要推广基于BIM的协同设计,提高设计质量和效率。由此可见BIM技术未来将大规模覆盖建筑行业,是未来建筑行业从业人员的必备技能之一。我校作为应用型高校,每年的建筑环境与能源应用工程专业毕业生的主要就业方向是设计院、施工造价监理、楼宇管理等单位,掌握BIM技术不仅是未来工作必备的技能,而且也大大增加学生的就业竞争力。
但是在BIM出现的这些年,在我国却一度出现BIM推广困难的局面,除了制度方面的因素外再就是对于BIM技术人员缺口较大。因为很多高校还没有将BIM教学融入到培养计划中,或者是还没有找到很好的方式培养出合格的BIM人才。因此解决BIM人才缺口问题的根本在于高校的BIM教学课程改革。
BIM 技能培养的难度
        目前BIM技术在高校的教学方式还没有统一的形式,很多高校还没有把BIM融入到相关的课程体系中,各个高校处于积极探索如何BIM技术的教学模式的阶段。如清华大学、同济大学、沈阳建筑大学等院校设立了BIM中心并进行了一系列相关课题研究[2-4]。还有一些大学如重庆大学,沈阳建筑大学等是将BIM技术应用于毕业设计环节中[5],浙江大学是将BIM技术与VR技术相结合用于学生的专业实习认识实习等环节。[6]。各高校的培养模式和侧重点以及学生的水平不同,很难简单的复制,由于实施BIM教学的高校仍然也在起步阶段,也需要时间的证明。综上,高校的BIM教学的培养目标、内容、课程体系、课程标准、教学资源、教学计划以及考核方式等都还没有统一的规定,针对不同的培养对象,如何开展BIM的分层次教学,特别是对于我校的应用型本科大学的定位和我校学生的接受水平制定出合适的BIM教学体系是需要探讨研究的。
        原有的课程体系已经很难再进行压缩了,如何在培养计划中融入BIM,同时又不降低学生对专业教学所规定的各项基本技能的学习,是很大的挑战。把BIM技术引入到专业课程学习中应是一个系统工程,需要顶层设计和全体专业老师的参与。
        BIM是一系列相关的软件组成的应用技术体系,是一门庞大的技术体系,涉及的软件众多如性能分析软件、建模软件、碰撞检查软件、施工组织模拟、造价分析软件等等,光靠1学期或者1-2门课程很难充分的掌握BIM技术。这就需要激发学生持续学习的热情,通过多个学期的自主学习来多多接触各种相关的软件,方有成效。BIM技术对人才的素质要求很高,很难简单的培养出各种软件技能都擅长的BIM全才,需要循序渐进,分层次开展教学,更需要合理的引导和激发,激发学生的自主探索欲望,增强学生的自主学习能力。
        要培养合格的人才,离不开优秀的BIM师资,而目前BIM培训机构的培训费用高和培训周期长都给师资培养带来了难度。而相比于土建类BIM培训,针对设备专业的BIM技能培训资源也较少。而BIM技术还是各个专业相互配合的一门技术,教师最好要多多熟悉其他专业的内容,如建筑、结构、机电、管理等,才能够培养能进行专业联合设计的BIM人才,因此这也增加了BIM师资培训的难度。
BIM技能培养的方案思路
        BIM培养是系统工程,需要顶层设计、循序渐进、激发热情。针对BIM培养的难度和笔者学校学生的能力基础和学校定位谈谈应用型高校培养BIM技能人才的几点思路。
        1、BIM师资的培养。首先教师可以利用现有的mooc平台的BIM课程学习软件的使用方法。现有的mooc普遍偏向于BIM建筑建模和结构建模,设备建模的内容较少,这一点需要在去寻找资源强化学习,比如利用利用多个BIM设备建模的书籍,其一般也会配套有教学视屏可供学习,同时还可以利用网络上如B站上的设备建模视屏学习。当然BIM的学习离不开练习,光听不练是掌握不好的,而且BIM软件的学习难度相比如传统的CAD也是相当大的,教师自身也要多练习才能熟练掌握。其次,随着住建部各项强化BIM技术推广的政策出台,BIM 技术也越来越收到高效的重视,可以向学校申请相关的课题经费来学习该技术,如引入或出去到专业的BIM培训机构进行学习。再者,BIM技术是一项实践性很强的技术,现有的设计院都有BIM小组承接BIM工程,高校应该加强和设计院的合作,教师也可通过参与实际的BIM工程,熟悉实际应用中 比较常用的软件功能和BIM设计中常用的软件,同时提升教师的BIM应用技能。此外设计院的高工门也可参与到学校的BIM教学中,利用他们丰富的工程经验激发学生理论联系实际的能力。



        2、立体化多维度嵌入式导入BIM技术的介绍,充分激发学生的学习热情。大一通过导论课开始介绍BIM技,让学生认识到目前正在进行的这场建筑业的革命,认识到BIM技术的强大功能如介绍BIM技术在建筑全生命周期的各种应用场合,如规划设计阶段的勘察分析、建筑初步设计阶段的性能分析、建筑设计中各专业三维模型的创建、各专业的膨胀检查、施工组织模拟、经济性造价分析、建筑落成之后的物业管理、建筑维修报废时候的模型应用等。大一的机械识图课利用BIM模型让学生认识专业设备图的各种视图,认识常见的专业设备的BIM模型和平面图模型,同时加强空间想象能力。大二的房屋建筑学,通过BIM建筑模型,形象地认识建筑的各个组成部分,建筑的结构、设备等模型,同时激发同学学习相关建模软件的兴趣。大三的专业识图课,通过建好的BIM设备模型,让学生形象认识到各种建筑设备系统模型,避免了以前CAD识图很抽象,不容易理解,太依赖于空间想象力的弊端。同时培养计划中在大三引入BIM建模软件课,通过课程让学生系统的操练学习建模软件,使大部分同学会用软件进行基本的建筑设备系统建模。经过多个环节的导入,不仅可以让学生意识到BIM技术的优势,还能促进一部分学有余力的学生自学相关软件,提升实操技能。通过反复多次地嵌入式的导入BIM技术,使得绝大多数的学生熟悉BIM技术,认识到BIM技术的优越性以及掌握BIM技术的重要性。
        3、利用第二课堂充分调动BIM学习的积极性。在导入环节调动了学生的积极性后,可组建BIM兴趣小组,学生可利用现有的BIM网络教学资源随时随地的学习,如中国大学mooc上的《BIM技术应用》,《轻松学BIM》,《BIM技术创新及实践》;学堂在线的《装配式机房》、知到上的《BIM技术原理及应用》等。同时由于网络学习的灵活性,学生可以不用局限于现有的教学培养计划尽早开始BIM技能学习,利用网络课程可以重复看的优势,学生可以充分掌握相关的操作技能。这样部分学生在正式的BIM软件课程教学环节以及掌握了该技能,可以作为班级助教帮助指导其他学生的学习,在自信心得到提高的同时也减轻了教师的教学负担。鼓励学生参加各项BIM技能大赛和BIM技能考试,以赛促练,积累经验,同时相关的大赛证书也提高了学生的就业竞争力。BIM小组也可做到以老带新,不断接纳新的学弟学妹加入小组,促进技能知识的垂直传递,不断提升大家的学习热情。部分学生还可以申请大学生创新项目,
        4、通过多个实践环节加强理论联系实际的能力。有了之前的导入、自学、建模软件课程学习的基础后,在大三下学期的多个课程设计环节,鼓励部分能力较强的同学 采用BIM软件建模。同时可以统一多个课程设计的建筑图纸,让其在同一工程中进行设计,进行空调课程设计、冷热源课程设计、给排水课程设计、供热课程设计等,最后利用模型碰撞检查软件,进行碰撞检查,发现不合理之处并进行调整。加强学生的模型应用能力。同时大四上学期学期的工程经济学,学生也可以利用自己建立好的BIM建筑设备模型进行造价分析,让学生了解到BIM模型进行分析的方便快捷性。最后大四下学期的毕业设计环节,组织BIM毕设小组,利用BIM软件进行毕业设计,经过一个较大工程的训练,BIM技能得到进一步强化。
        5、加强校企合作。通过与软件供应商、施工企业、设计单位的合作,不仅提升教师的BIM应用技能,也能引导学生在现实项目中得到锻炼,软件应用商也有很多培训资源和教学经验,可作为参考借鉴。
        6、BIM技术是一门多专业协作的技术。在教学中充分利用其它专业的BIM教师和教学资源等进行教学,做到自己的专业要专,其它相关的专业要了解,特别是和自己专业有一些要协调的地方要懂,了解不同专业构件的模型避让规则。比如在BIM软件教学中,多专业分主题教学的模式,比如建筑的结构模型,可以邀请土木专业的老师讲授,让学生了解常见的建筑结构构件,以及建筑和设备经常要协调的地方以及设备专业对建筑的提资要求等。比较幸运的是我校建筑相关的专业比较齐全,可充分加强专业之间的合作,从而培养出能力更全面的BIM技能人才。同时在毕业设计环节可以和其他相关专业如建筑、土木、给排水、电气专业在BIM技术平台上进行联合设计,专业之前互相沟通协调从而增强BIM协同设计能力。

结论
        BIM技术作为一项对人才素质要求很高和实践性很强的技术,应该在强化师资的基础上,通过多维度嵌入式导入课、第二课堂、兴趣小组、线上mooc、BIM竞赛、多专业协同教学和课程设计等方式强化学生的学习兴趣和操作技能。通过以上方法不仅能帮助教师更生动形象的讲解专业,多层次激发学生的学习探索兴趣,还能够多个角度的加强学生的练习机会,实现教师引导自我驱动式的技能习得模式。

[1]牛润萍;陈潇义.建筑环境与能源应用工程专业课程教学中BIM技术的应用.大众标准化.2020年(12):95-96
[2] 史娇艳.广联达携手清华大学创办BIM联合研究中心[J].建筑,2013(19):43.
[3] 秦浩,余洁.BIM建筑信息模型课程在土建类高职院校开设的必要性研究[J].新课程研究(中旬刊),2014(7):51-52.
[4] 王建超,张丁元,周静海.BIM技术在建筑类高校专业课程教学中的应用探索——以沈阳建筑大学为例[J].高等建筑教育,2017(1):161-164.
[5] 李世蓉,吴承科,李骁.基于BIM的工程管理专业毕业设计改革——以重庆大学为例[J].工程经济,2016(8):57-61.
[6]李志伟;李艳红;成红娟.BIM技术融入高校建环专业教学的实践与探索.教育教学论坛.2020年(18):273-274

作者简介: 姓名:刘飞 出生年月:1986.5?女??汉族??江苏??同济大学浙江学院???硕士??讲师???研究方向:建筑节能方向
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