高等院校建筑經(jīng)管類專業(yè)BIM教學(xué)調(diào)查分析

紀(jì)凡榮 付廷美

[摘 要]建筑信息模型是建筑業(yè)的第二次革命，眾多高校積極探索將BIM技術(shù)融入專業(yè)教學(xué)。為保障筑經(jīng)管類專業(yè)BIM入課的教學(xué)效果，在研究BIM教學(xué)障礙、現(xiàn)狀及前期調(diào)研基礎(chǔ)上，項(xiàng)目組總結(jié)出10個(gè)問(wèn)題進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，并分析了具有共性的6個(gè)問(wèn)題，得出了學(xué)生意愿的學(xué)習(xí)模式與方法，為高校BIM教學(xué)改革提供參考借鑒。

[關(guān)鍵詞]建筑信息模型；建筑經(jīng)管類專業(yè)；教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2018）10-0163-03

建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）是在建筑行業(yè)應(yīng)用的信息技術(shù)，它可實(shí)現(xiàn)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目全生命周期仿真和模擬。由于BIM具有可模擬行、可視化等優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)外很多建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、承包商都把BIM作為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑之一。2015年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)，已將BIM作為信息化發(fā)展必須具備的重要措施之一[1]。雖然BIM對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展非常重要，但我國(guó)對(duì)BIM技術(shù)的研究還處于起步階段[2][3]，BIM人才還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足建筑業(yè)快速發(fā)展的需求。缺乏BIM知識(shí)的專業(yè)人員，已經(jīng)成為制約建筑業(yè)信息化的主要因素之一。國(guó)外已將BIM融入一系列建筑類專業(yè)課程中，我國(guó)BIM教育教學(xué)起步稍晚，仍存在較大的發(fā)展及改革空間。

一、高校BIM教學(xué)障礙與實(shí)踐

（一）BIM教學(xué)障礙

BIM技術(shù)作為一種近期發(fā)展的新型建筑信息化技術(shù)，能夠提升工程全生命周期的集成化程度，增強(qiáng)人的設(shè)計(jì)優(yōu)化、智慧建造等能力，其已成為支撐建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要推力之一。在大多數(shù)高校中BIM教學(xué)雖受到足夠的重視，但BIM教學(xué)仍處于初級(jí)階段，仍待完善，尚不能滿足建筑企業(yè)對(duì)BIM人才的需求[4]。

多數(shù)高等院校接觸BIM理念相對(duì)較早，但多種因素限制了BIM教學(xué)工作在高校的快速開(kāi)展。一是缺乏具有BIM深入應(yīng)用能力及工程實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)歷的師資力量；二是教學(xué)大綱往往需要論證后，才能修改教學(xué)內(nèi)容，存在一個(gè)時(shí)間差。

相比于國(guó)外眾多的BIM軟件，我國(guó)BIM專業(yè)軟件商僅有廣聯(lián)達(dá)、斯維爾等少量幾款自主研發(fā)軟件。國(guó)內(nèi)外這些BIM軟件在功能方面各有特長(zhǎng)，學(xué)校在選擇BIM軟件教學(xué)時(shí)，存在選擇一套還是多套軟件的問(wèn)題。如果選用一套，功能可能欠缺；如果選擇多套，則成本過(guò)高，掌握難度過(guò)大，造成多數(shù)高校投入不足等現(xiàn)象。

高校主要以創(chuàng)建BIM實(shí)驗(yàn)室、實(shí)行教學(xué)改革等方式開(kāi)展BIM的教學(xué)，但建立BIM實(shí)驗(yàn)室和開(kāi)展教學(xué)改革往往需要較大投資，劃撥經(jīng)費(fèi)一般很難滿足實(shí)際投入，這也在某種程度上限制了部分高校對(duì)BIM教學(xué)研究工作的大力推廣。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部及教育部雖然頒布了相關(guān)文件，嘗試在政策上推動(dòng)BIM在國(guó)內(nèi)的發(fā)展，但部分高校的重視程度不夠，沒(méi)有明確的教學(xué)推廣機(jī)制和保障制度，這也對(duì)BIM在高校的大力推廣造成了障礙。

（二）BIM教學(xué)實(shí)踐

部分高校通過(guò)多種教學(xué)方式將BIM技術(shù)引入教學(xué)，例如清華、同濟(jì)等高校實(shí)行BIM基礎(chǔ)教育。西安建科、重慶大學(xué)等高校以選修課的形式講授BIM知識(shí)。西南科技大學(xué)則通過(guò)預(yù)設(shè)專業(yè)課程的方式開(kāi)展BIM教學(xué)[5]。

部分高校與BIM軟件企業(yè)通過(guò)校企合作等方式，讓學(xué)生掌握BIM實(shí)踐與基本知識(shí)。如廣聯(lián)達(dá)公司與清華大學(xué)構(gòu)建了BIM創(chuàng)新平臺(tái)，魯班軟件公司與同濟(jì)大學(xué)就簽訂了工程造價(jià)等方面的合作協(xié)議。

高校將BIM與不同專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用BIM的積極性，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)一步加強(qiáng)BIM的學(xué)習(xí)。如山東建筑大學(xué)通過(guò)BIM與專業(yè)相結(jié)合的方式，將BIM應(yīng)用與某些專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，以BIM為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐技能。

二、基于問(wèn)卷調(diào)查的分析

（一）問(wèn)卷發(fā)放情況

本次調(diào)查問(wèn)卷是對(duì)大學(xué)本科建筑經(jīng)管類專業(yè)BIM課堂教學(xué)狀況的調(diào)查，在事先征詢相關(guān)專家和師生后，共調(diào)研了BIM教學(xué)10個(gè)問(wèn)題，調(diào)研結(jié)果如下：

調(diào)研問(wèn)卷的數(shù)據(jù)需要具有完整性與可靠性等特征[6]。本次調(diào)查共發(fā)放了100份調(diào)查問(wèn)卷，回收100份問(wèn)卷，其中有效問(wèn)卷95份，有效率為95%，參與問(wèn)卷調(diào)研的大部分學(xué)生都能積極認(rèn)真地作答。

（二）數(shù)據(jù)分析

為了找出共性問(wèn)題并能簡(jiǎn)單明了地反映大學(xué)BIM課堂教學(xué)狀態(tài)的特點(diǎn)，我們把專業(yè)匯總后的數(shù)據(jù)作為一個(gè)總體，歸納出帶有共性的6個(gè)方面的問(wèn)題，圖1是這6個(gè)方面的調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)。

1.上課方式

高校學(xué)生獲取BIM知識(shí)的主要途徑仍是“教師的課堂講授”。為了解學(xué)生所喜歡的授課方式，該問(wèn)題設(shè)計(jì)了4個(gè)選項(xiàng)：A.填鴨式，B.互動(dòng)式，C.翻轉(zhuǎn)課堂式，D.講座式，其各選項(xiàng)的分布見(jiàn)圖1.a所示。統(tǒng)計(jì)結(jié)果明顯表示學(xué)生獲取知識(shí)的主要渠道來(lái)自“A.填鴨式”（17%），其次為“B.互動(dòng)式”（28%）；“C.翻轉(zhuǎn)課堂式”（18%）；“D.講座式”（37%）。學(xué)生所喜歡BIM授課方式為講座式學(xué)習(xí)方式，這與中國(guó)傳統(tǒng)教育密不可分，充分說(shuō)明BIM師資力量的重要性和不可或缺性；其次為互動(dòng)式，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)使用BIM與教師交流，相互促進(jìn)；填鴨式最低，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)輸入，不能靈活運(yùn)用達(dá)不到教學(xué)目的。

2.開(kāi)課途徑

學(xué)校在BIM開(kāi)課時(shí)，不應(yīng)僅局限開(kāi)設(shè)BIM軟件課程，還應(yīng)把BIM技術(shù)深入地全面嵌套到專業(yè)課程中去，并具有相應(yīng)專業(yè)教學(xué)資料，實(shí)行教—學(xué)—練一體的BIM教學(xué)模式。把BIM技術(shù)融入專業(yè)課程體系的調(diào)查結(jié)果如圖1.b所示：各專業(yè)學(xué)科BIM學(xué)習(xí)方式“A.嵌入到每門課程體系中”占30%，“B.根據(jù)專業(yè)不同單獨(dú)開(kāi)課”占63%，“C.課堂外自學(xué)”占3%，“D.以BIM大賽為契機(jī)學(xué)習(xí)”占4%。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為BIM課程應(yīng)根據(jù)專業(yè)不同單獨(dú)開(kāi)課，該項(xiàng)比重最大，充分說(shuō)明學(xué)生希望在本專業(yè)領(lǐng)域?qū)W有所專。其次，是將BIM課程嵌入到每門課程體系，取得一加一大于二的效果。而課堂外自學(xué)和以BIM大賽為契機(jī)學(xué)習(xí)所占比重較小，因?yàn)榇蠖鄶?shù)學(xué)生自制能力較差，以大賽為契機(jī)學(xué)習(xí)BIM僅是一些學(xué)習(xí)積極性高的學(xué)生報(bào)名參加，對(duì)于社會(huì)對(duì)BIM專業(yè)知識(shí)人才的需求來(lái)說(shuō)，顯然是杯水車薪。

3.學(xué)習(xí)內(nèi)容

如何使學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率最高，調(diào)查問(wèn)卷就當(dāng)下大學(xué)生所喜歡的上課內(nèi)容展開(kāi)調(diào)查，如圖1.c所示。其中“A.教材內(nèi)有的內(nèi)容”占總比重的0%；而最高的為“D.突破教材，以應(yīng)用為主，嵌入BIM內(nèi)容”，占總比重的67%，大多數(shù)學(xué)生同這一點(diǎn)；“B.教材為主，嵌入BIM內(nèi)容”和“C.突破教材，以應(yīng)用為主”分別占20%和13%。BIM專業(yè)知識(shí)的掌握已成為建筑經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生的必備知識(shí)儲(chǔ)備。

4.學(xué)習(xí)方式

大學(xué)生認(rèn)為哪種學(xué)習(xí)方式適合學(xué)習(xí)，調(diào)查結(jié)果如圖1.d圖示。結(jié)果顯示，“B.課堂講授后，再進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)”和“C.直接在實(shí)驗(yàn)室上機(jī)學(xué)習(xí)”占總比重比例相同，同占43%，這個(gè)結(jié)果說(shuō)明學(xué)生都希望能夠進(jìn)行實(shí)踐操練，而不僅僅是學(xué)習(xí)理論知識(shí)；“A.課堂講授，課后完成作業(yè)”所占比例僅7%，從側(cè)面反映了大學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度良好，希望能掌握BIM這項(xiàng)專業(yè)知識(shí)；“D.課堂學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，課后自學(xué)”僅占總比重的6%，這表明大部分學(xué)生不喜歡自學(xué)的方式。

5.前置課程

BIM納入課程體系，不僅要考慮社會(huì)大環(huán)境的需求，更應(yīng)該考慮大學(xué)生對(duì)這方面了解的詳細(xì)程度。根據(jù)調(diào)查結(jié)果1.e顯示，78%的學(xué)生認(rèn)為需要設(shè)置BIM前置課程，以更好地進(jìn)行鋪墊，更好地正確理解BIM的真正含義；僅有2%的學(xué)生認(rèn)為不需要設(shè)置BIM前置課程；有20%的學(xué)生認(rèn)為設(shè)與不設(shè)BIM前置課程，意義不大。

6.作業(yè)組織

課程作業(yè)可以單人完成也可以小組完成。BIM作業(yè)組織的方式如調(diào)查結(jié)果1.f所示，“A.單獨(dú)完成”和“C.都可以”分別占總比重的21%和18%，而“B.小組完成”占總比重的61%，超過(guò)半數(shù)以上的學(xué)生認(rèn)為小組合作學(xué)習(xí)有助于提高自身能力。

（三）調(diào)研總結(jié)

通過(guò)數(shù)據(jù)分析，大部分學(xué)生認(rèn)為，應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)設(shè)置不同的BIM課程，在上完BIM前置課程后，在課堂上通過(guò)講座式的教學(xué)方法，講解BIM應(yīng)用為主的內(nèi)容，課后再上機(jī)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)以小組為基本單元完成作業(yè)的方式鞏固BIM知識(shí)。

三、對(duì)策建議

（一）教學(xué)方法改革

將BIM納入建筑經(jīng)管類專業(yè)人才培養(yǎng)方案。一是明確增加建筑經(jīng)管類專業(yè)信息化的目標(biāo)，其次在課程體系中增加BIM課程或某些課程中增加BIM相關(guān)內(nèi)容。

改革課程教學(xué)方法。CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）是國(guó)際通用工程教育模式與理念，P-BIM是國(guó)家推行的BIM標(biāo)準(zhǔn)體系?；谶@兩種體系，可構(gòu)建基于P-BIM的建筑經(jīng)管類專業(yè)CDIO課程教學(xué)體系。其以能力培養(yǎng)為核心，以工程項(xiàng)目全生命周期為時(shí)間導(dǎo)向，利用BIM技術(shù)，以P-BIM為實(shí)施方法，以CDIO為過(guò)程教學(xué)改革方法及教學(xué)質(zhì)量保障體系。

BIM教學(xué)與科研相結(jié)合。BIM不僅僅是軟件或理念教學(xué)，需要與科研結(jié)合起來(lái)。科研往往來(lái)源于實(shí)踐或?qū)W科前沿，通過(guò)BIM教學(xué)與科研相結(jié)合，讓某些科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為課堂授課內(nèi)容，可開(kāi)闊學(xué)生的專業(yè)視野與提高創(chuàng)新能力，這也是國(guó)家提倡的教學(xué)改革方向。

（二）重視教學(xué)資源保障準(zhǔn)備

師資準(zhǔn)備。這是實(shí)施BIM教學(xué)的基礎(chǔ)，目前多數(shù)建筑相關(guān)院校的教師對(duì)BIM都有一定的了解。對(duì)BIM專業(yè)教師要加強(qiáng)培訓(xùn)，特別要重視青年教師在BIM方面的實(shí)踐與培訓(xùn)，形成中青年相結(jié)合的教學(xué)梯隊(duì)。

教材準(zhǔn)備?，F(xiàn)行教材多以案例實(shí)際操作為主，缺乏基本概念與原理，與高校的教學(xué)方法模式有一定的差異，不一定適用于教學(xué)，需要思考教材的選用及教材編制問(wèn)題。如有適合BIM教學(xué)的教材，可選取一本作為教材；如沒(méi)有適合BIM教學(xué)的教材，可采用自編教材，或采用一本教材為主，多門書目參考的模式。另外并不是每個(gè)課程都能用BIM教學(xué)，為避免BIM在教學(xué)中喧賓奪主，需要梳理可用BIM的課程、知識(shí)點(diǎn)及教學(xué)環(huán)節(jié)。

設(shè)施準(zhǔn)備。不同的教學(xué)課程、實(shí)驗(yàn)方案對(duì)軟件和設(shè)備要求不一樣，要根據(jù)課程的不同需要來(lái)配備不同的軟件。BIM教學(xué)的某些BIM軟件對(duì)硬件要求比較高，需要配備高性能的計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的終端設(shè)備以保障課程教學(xué)的順利進(jìn)行。

（三）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。建筑經(jīng)管類專業(yè)的某些實(shí)驗(yàn)具有時(shí)間長(zhǎng)、危險(xiǎn)性大等特點(diǎn)，往往很難進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在建筑經(jīng)管類專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入BIM，不僅可避免上述問(wèn)題，還可提高學(xué)生的興趣及動(dòng)手能力。對(duì)應(yīng)建筑經(jīng)管類專業(yè)的經(jīng)濟(jì)、管理、技術(shù)、法規(guī)四個(gè)專業(yè)平臺(tái)，可以在經(jīng)濟(jì)、管理及技術(shù)等方向的課程中開(kāi)設(shè)認(rèn)知性、設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性等類型實(shí)驗(yàn)。并要形成實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，要編制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，明確實(shí)驗(yàn)的范圍、成果、時(shí)限等；要編制實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)定，方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理。

課堂授課采取循序漸進(jìn)方式，與課程設(shè)計(jì)等綜合應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合，提供BIM的綜合應(yīng)用能力。BIM技術(shù)具有兩大特點(diǎn)：專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)，綜合應(yīng)用能力強(qiáng)。BIM技術(shù)著重于應(yīng)用能力是其特色之一，在低年級(jí)重視BIM基本理論及軟件的操作培養(yǎng)，在高年級(jí)可開(kāi)展基于BIM的專業(yè)技能培養(yǎng)或綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)。不同建筑經(jīng)管類專業(yè)的學(xué)生還可以開(kāi)展BIM專業(yè)能力協(xié)同工作訓(xùn)練，如工程管理專業(yè)和工程造價(jià)專業(yè)可以共同編制一份標(biāo)書文件，工程管理專業(yè)學(xué)生負(fù)責(zé)技術(shù)標(biāo)及資信標(biāo)，工程造價(jià)專業(yè)學(xué)生負(fù)責(zé)商務(wù)標(biāo)。另外除在課程中學(xué)習(xí)BIM外，還可結(jié)合課程設(shè)計(jì)共同進(jìn)行，在編制建筑施工組織設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理實(shí)施規(guī)劃、工程項(xiàng)目商務(wù)標(biāo)書等課程設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用BIM的實(shí)戰(zhàn)能力。

與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位及軟件公司開(kāi)展認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)室共建等多種形式的校企合作。隨著政府對(duì)BIM推廣以及企業(yè)對(duì)BIM的大力應(yīng)用，企業(yè)對(duì)BIM技術(shù)人才需求較多，往往需要具有一定BIM知識(shí)的學(xué)生參與實(shí)習(xí)，可讓學(xué)生在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中參與企業(yè)BIM項(xiàng)目實(shí)踐。另外校企雙方根據(jù)互惠互利、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享等合作原則共建BIM實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展軟件培訓(xùn)、師資培訓(xùn)、人才聯(lián)合培養(yǎng)等合作交流。

鼓勵(lì)學(xué)生積極參加BIM建模大賽。目前國(guó)內(nèi)有斯維爾、廣聯(lián)達(dá)等全國(guó)性BIM的大賽，其內(nèi)容涵蓋專項(xiàng)比賽、綜合比賽及畢業(yè)設(shè)計(jì)成果等賽項(xiàng)，可鼓勵(lì)學(xué)生積極參與這些全國(guó)性BIM大賽，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)及應(yīng)用能力，也可把它作為課程教學(xué)或創(chuàng)新學(xué)分的一個(gè)環(huán)節(jié)。

四、結(jié)語(yǔ)

BIM給高校教學(xué)工作帶來(lái)了挑戰(zhàn)性課題，把BIM技術(shù)融入建筑經(jīng)管類專業(yè)課程教學(xué)，形成BIM與現(xiàn)有課程體系的深度融合需要認(rèn)真研究論證。本論文對(duì)建筑類經(jīng)管專業(yè)BIM教學(xué)進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查分析，可為相關(guān)高校BIM教學(xué)提供借鑒參考。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)[EB/OL].[2017-06-05].http：//www.mohurd.gov.cn/wjfb/201507/t20150701_222741.html.

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[責(zé)任編輯：劉鳳華]