基于建筑信息模型（BIM）的建筑設(shè)備專業(yè)群課程體系的探索與研究

王 松

（河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南鄭州 450064）

引言

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，指出建筑業(yè)信息化是建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提質(zhì)增效、節(jié)能減排的必然要求，提出勘察設(shè)計類企業(yè)、施工類企業(yè)、工程總承包類企業(yè)要推進信息技術(shù)與企業(yè)管理深度融合，加快建筑信息化模型（BIM）的普及應(yīng)用，促進技術(shù)升級，建設(shè)智慧企業(yè)。

2017年7月河南省住建廳發(fā)布了《推進建筑信息模型技術(shù)（BIM）應(yīng)用工作的指導(dǎo)意見的通知》，指出加強人才培養(yǎng)，支持企業(yè)和大專院校建立市場化的BIM技術(shù)培訓(xùn)教育體系，提高專業(yè)人才數(shù)量和技術(shù)應(yīng)用能力。開展職業(yè)培訓(xùn)、繼續(xù)教育等多層次的BIM技術(shù)應(yīng)用教育培訓(xùn)。

建筑信息化模型技術(shù)的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和一體化性等顯著特點，可在工程項目的前期決策、勘察設(shè)計、施工、運營全生命周期內(nèi)進行直觀有效的管理和優(yōu)化，實現(xiàn)建筑工程的可視化決策、虛擬化設(shè)計、協(xié)同化建設(shè)、透明化監(jiān)管、精細化管理、科學(xué)化運營，為建筑業(yè)的提質(zhì)增效、節(jié)能環(huán)保創(chuàng)造條件。

在建筑業(yè)信息化飛速發(fā)展的今天，鑒于建筑行業(yè)對建筑信息化模型技術(shù)人才的迫切需求，將建筑信息化模型技術(shù)作為重要部分納入到高職建筑設(shè)備類專業(yè)教育中迫在眉睫。高職院校必須及時的調(diào)整人才培養(yǎng)方案，完善相應(yīng)的課程體系，改革相關(guān)的專業(yè)課程形式，為社會培養(yǎng)輸出合格人才。

1 國內(nèi)高校建筑信息化模型教育現(xiàn)狀分析

1.1 相關(guān)組織建設(shè)

國內(nèi)高校對實施建筑信息化模型技術(shù)的教育和培訓(xùn)響應(yīng)強烈，很多高校建立了BIM相關(guān)的組織和社團，致力于BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)和研究。在學(xué)校層面，目前各地很多研究型和技術(shù)應(yīng)用型高校成立了BIM研究中心或者實驗中心，許多高職院校也成立了BIM實訓(xùn)中心，主要用于BIM的實踐教學(xué)或職業(yè)培訓(xùn)，提高高職人才的BIM職業(yè)應(yīng)用能力。

在學(xué)生層面，目前各高校土建設(shè)備類專業(yè)學(xué)生對BIM的學(xué)習(xí)熱情高漲，促成了一部分高校學(xué)生BIM興趣社團的出現(xiàn)。如成立較早的重慶大學(xué)BIM技術(shù)俱樂部和同濟大學(xué)BIM學(xué)生俱樂部，隨后雨后春筍般很多高校成立了BIM興趣社團。高職院校方面，黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院成立了北極熊BIM社團，我院也于去年成立了BIM社團，通過教師義務(wù)輔導(dǎo)，學(xué)生交流，成果斐然，獲得了很多獎項。

1.2 BIM課程開設(shè)方面

國內(nèi)部分高校已經(jīng)開設(shè)了與BIM相關(guān)的課程，土建設(shè)備類專業(yè)的BIM教學(xué)主要有三種模式：

（1）新開設(shè)一門BIM課程，比如BIM概論，設(shè)備工程BIM技術(shù)等，在既有的成熟

教學(xué)體系中增加一門課程會比較困難，伴隨著課程的整合和課程體系的調(diào)整。

（2）既有的課程體系中融入BIM的內(nèi)容，這種比較便于進行改革，修訂各專業(yè)基于BIM技術(shù)為核心能力培養(yǎng)的目標，進行單個課程的改革和綜合課程的改革。

（3）進行一些專門的BIM培訓(xùn)，比如開設(shè)選修課；組建BIM興趣小組進行老帶新 ；提供一些競賽平臺，進行強化訓(xùn)練；考取相關(guān)的BIM證書等。

針對BIM課程開設(shè)的對象和地域性不同，各個高校引入BIM技術(shù)的平臺（軟件）也不相同，教學(xué)目標也不盡相同。

各個高校廣泛開展各式各樣的BIM教育培訓(xùn)活動，開設(shè)BIM課程和建設(shè)相關(guān)BIM組織作為高校BIM教育的重要環(huán)節(jié)，就現(xiàn)狀而言尚缺乏系統(tǒng)性和規(guī)范性，與建筑行業(yè)的真正需求還存在較大差距，值得進一步探索和研究。BIM知識體系的構(gòu)建缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生無法真正地掌握BIM技術(shù)，且BIM教學(xué)水平處于初步嘗試階段，對于應(yīng)該把哪些BIM知識和內(nèi)容融入到教學(xué)中，又如何把復(fù)雜的BIM知識體系進行分解，融合到各建筑類專業(yè)培養(yǎng)方案中，形成知識體系等問題值得我們深入研究和探討。

2 高職建筑設(shè)備專業(yè)群BIM課程體系的搭建

2.1 高職建筑設(shè)備專業(yè)群

高職建筑設(shè)備專業(yè)群涵蓋了建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)、建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)、給排水工程技術(shù)專業(yè)、供暖通風(fēng)與空調(diào)工程專業(yè)、樓宇智能化技術(shù)專業(yè)、消防工程技術(shù)專業(yè)、物業(yè)設(shè)施管理專業(yè)等。建筑設(shè)備專業(yè)群是以建筑設(shè)備工程技術(shù)重點建設(shè)專業(yè)為核心，由7個專業(yè)或?qū)ｉT化方向組成，專業(yè)基礎(chǔ)相通、技術(shù)領(lǐng)域相近、工作崗位相關(guān)、教學(xué)資源共享的一個集合。

建筑設(shè)備專業(yè)眾多，機電管線復(fù)雜，知識點多，學(xué)生在有限的時間內(nèi)，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)理解比較困難。建筑設(shè)備涵蓋了建筑給水、排水、消防、雨水、污水、廢水等，建筑電氣與照明，樓宇智能、通風(fēng)系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等，在專業(yè)課理論學(xué)習(xí)以及施工知識學(xué)習(xí)的時候，空間想象能力不足，對機電設(shè)備施工節(jié)點、優(yōu)化布置，細化設(shè)計的學(xué)習(xí)比較困難，借助于有限的圖片很難表達清楚，參觀認識實習(xí)限于條件所限和安全考慮，實際可行性不大。鑒于此，培養(yǎng)符合現(xiàn)代化企業(yè)需求的人才，必然需要加大課程改革，而基于BIM的核心能力培養(yǎng)的教學(xué)體系的搭建，將有助于學(xué)生快速的掌握專業(yè)難點，融會貫通。

2.2 專業(yè)群BIM課程體系

系統(tǒng)性地建立關(guān)于BIM知識與技能的課程體系，將其融入到建筑設(shè)備專業(yè)群的人才培養(yǎng)方案里，使學(xué)生具備在相關(guān)崗位BIM的能力，BIM課程分為三大類。

基于建筑設(shè)備專業(yè)群的BIM課程設(shè)置，一是獨立開設(shè)BIM課程，以BIM概論和設(shè)備工程BIM技術(shù)為主；二是在既有課程中融入BIM知識與技能模塊。比如將BIM知識模塊嵌入課堂教學(xué)、項目教學(xué)、實訓(xùn)、課程設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)中。高職建筑設(shè)備專業(yè)群BIM技術(shù)應(yīng)用遵循以實踐為主，理論為輔的原則，以掌握BIM的建模技能和BIM的專業(yè)應(yīng)用技能為主，構(gòu)建以BIM技術(shù)為核心能力的建筑設(shè)備專業(yè)群的課程體系。

基于高職教育培養(yǎng)高技能人才的要求，結(jié)合本校實際，我院建筑設(shè)備專業(yè)群的專業(yè)課程均采用項目驅(qū)動教學(xué)法，以案例做引導(dǎo)，把機電各專業(yè)細分為一個個項目進行實施，“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”，強調(diào)學(xué)生人人主動參與項目過程的設(shè)計、開發(fā)和動手操作，讓學(xué)生能夠在獨立完成項目的過程中發(fā)現(xiàn)知識，并且解決問題，從而提高動手實踐操作技能。

2.3 BIM課程應(yīng)用方式

在各門課中植入BIM知識，將BIM技術(shù)知識與技能貫穿于整個專業(yè)課程的教學(xué)中，一方面有利于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)專業(yè)知識，另外又掌握了BIM技術(shù)，提升了專業(yè)競爭力。

（1）建筑識圖與構(gòu)造

建筑識圖與構(gòu)造課程是建筑設(shè)備專業(yè)群的一門公共課，通過本課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生掌握投影的基本原理及繪圖的技能；掌握房屋構(gòu)造的基本理論，了解房屋各部分的組成、科學(xué)稱謂及功能要求；掌握建筑制圖的基本知識、民用及工業(yè)建筑的構(gòu)造原理及常用構(gòu)造方法；熟練地識讀施工圖紙，準確地掌握實際設(shè)計意圖，熟練地運用工程語言進行有關(guān)工程方面等交流。

由于建筑構(gòu)件復(fù)雜，學(xué)生實際接觸較少，空間想象能力不足，從二維圖紙和單個圖片很難掌握這些知識點，借助于BIM建筑模型和結(jié)構(gòu)模型，能夠讓學(xué)生直觀的學(xué)習(xí)建筑構(gòu)件的形式、尺寸等，從而加深對房屋構(gòu)造的理解。

（2）建筑CAD課程

通過本課程的學(xué)習(xí)，綜合運用專業(yè)知識和CAD技能，獨立完成一般建筑給排水工程、建筑采暖工程、建筑供電工程、建筑電氣照明工程施工圖的繪制。

逐步壓縮CAD課程時數(shù)，加入BIM相應(yīng)軟件的基本理論學(xué)習(xí)和基本操作訓(xùn)練，加深對建筑的三視圖，剖面圖的理解，為以后深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（3）建筑設(shè)備類專業(yè)理論課程

建筑設(shè)備專業(yè)群開設(shè)的專業(yè)理論課主要有建筑給排水工程、建筑電氣工程、建筑消防工程、通風(fēng)與空調(diào)工程、樓宇智能技術(shù)、建筑采暖工程等，各個專業(yè)深度不一，通過這些課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握建筑設(shè)備工程技術(shù)人員必備的基礎(chǔ)理論知識，掌握系統(tǒng)形式組成和原理，具備一般的施工圖識讀能力。

在專業(yè)知識的講解過程中，借助于BIM模型，對復(fù)雜的節(jié)點、系統(tǒng)等的可視化教學(xué)，有助于學(xué)生提高專業(yè)興趣，從而提高專業(yè)知識的理解和掌握。

（4）建筑設(shè)備施工技術(shù)課程

建筑設(shè)備類施工技術(shù)課程的主要任務(wù)是使學(xué)生了解水暖電施工技術(shù)的基本知識，熟悉并掌握建筑給排水、消防、暖通空調(diào)、供配電系統(tǒng)等的施工工藝、安裝方法及質(zhì)量標準，通過學(xué)習(xí)和實踐，具有安排、組織和指導(dǎo)一般建筑水暖工程施工及驗收的能力。

由于機電管線系統(tǒng)多，種類多，布局復(fù)雜，學(xué)生理解掌握較困難，利用BIM技術(shù)的可視化，進行管線優(yōu)化布置，管線間的碰撞檢查，管線與建筑結(jié)構(gòu)的碰撞檢查。有效減少對建筑凈高的影響，合理布局有助于檢修空間，通過這些訓(xùn)練增強了學(xué)生的綜合實踐能力。

（5）安裝工程計量與計價課程

安裝工程計量與計價課程是高職高專建筑設(shè)備專業(yè)群的主干課程，主要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑安裝工程各專業(yè)工程量計算、定額應(yīng)用及施工預(yù)算書的編制，掌握安裝工程施工預(yù)算書編制的基本方法。

基于BIM技術(shù)的成本控制建立建筑信息模型，加上時間和成本，構(gòu)建建筑信息模型5D，利用BIM模型進行工程量計算和對量。在施工過程中，及時將材料消耗、機械結(jié)算及勞務(wù)分包的實際支出進行統(tǒng)計核算，將實際成本、預(yù)算成本和合同收入進行對比分析，從而采取有針對性的措施，實現(xiàn)成本動態(tài)分析的有效控制。

（6）項目施工組織與管理課程

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握正確選擇施工方案，編制施工進度計劃的方法，能編制中、小型建筑工程的各種資源計劃，能繪制施工平面圖與時標網(wǎng)絡(luò)進度計劃表。使學(xué)生具備根據(jù)具體工程特點編制施工組織設(shè)計的能力。

基于BIM4D的建筑信息模型，協(xié)助安排施工進度計劃，檢驗場地布局合理性并優(yōu)化布置，將施工進度、工程成本與模型有機結(jié)合，利用BIM技術(shù)對項目合同、進度、變更、結(jié)算、安全文明等進行管理。

（7）BIM技術(shù)概論或設(shè)備工程BIM技術(shù)課程

建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)開設(shè)的是設(shè)備工程BIM技術(shù)課程，專業(yè)群里其它的專業(yè)開設(shè)的是BIM技術(shù)概論，通過這門課程的學(xué)習(xí)，了解BIM的基本理論知識，重點掌握Revit軟件的基本操作，能夠準確識讀cad專業(yè)圖紙進行翻模操作，獨立繪制一般建筑模型、給排水模型、供配電模型、暖通空調(diào)模型。并進行管線綜合和碰撞檢查，根據(jù)結(jié)果進行凈高分析，管線優(yōu)化布置。在學(xué)習(xí)的過程中，不斷深入回顧專業(yè)知識，學(xué)習(xí)專業(yè)規(guī)范，達到舉一反三，深度融合的作用。

2.4 其他引入BIM技術(shù)形式

（1）BIM技能競賽

BIM技能競賽是考察學(xué)生技能水平和解決實際問題能力的比賽，通過參加系級競賽、院級競賽、省部級競賽、國家級競賽，以及一些軟件公司組織的BIM競賽等，將BIM技能競賽與建筑設(shè)備專業(yè)群相互融合，推動培養(yǎng)模式的改革，實現(xiàn)專業(yè)教學(xué)的職業(yè)定位。

（2）構(gòu)建三位一體培養(yǎng)模式

學(xué)院成立BIM工程技術(shù)中心，校企合作，開展專業(yè)教學(xué)和項目合作，技能競賽和職業(yè)證書考點。設(shè)備系教師組成BIM技術(shù)指導(dǎo)團隊，學(xué)生組建各個興趣小組，教師輔導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生之間采取老帶新機制，BIM技術(shù)的培養(yǎng)由精英化培養(yǎng)逐步過渡到大眾化普及化培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，學(xué)生的整體職業(yè)競爭力得到了很大的提升。

3 結(jié)語

綜上所述，基于建筑信息模型技術(shù)的核心能力培養(yǎng)，調(diào)整建筑設(shè)備專業(yè)群的課程體系，改革專業(yè)課的教學(xué)任務(wù)，深化專業(yè)課的教學(xué)目標。達到專業(yè)與BIM技術(shù)深度融合，相輔相成，相互促進，培養(yǎng)高技能人才。經(jīng)過學(xué)院的大力支持，教師的積極努力，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣盎然，構(gòu)建了學(xué)院BIM工程技術(shù)中心——設(shè)備系BIM技術(shù)團隊——學(xué)生興趣小組三位一體的學(xué)習(xí)互助模式，有效的提升了學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力，為建筑信息化產(chǎn)業(yè)化培養(yǎng)更合格的人才，推動我們國家建筑業(yè)的健康快速發(fā)展。