基于BIM技術(shù)的給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新改革

徐俊，賈虎，王新征，鄭文豫，李懋鋒，蔣耿民，丁軻，邢利英

（南陽(yáng)師范學(xué)院土木建筑工程學(xué)院，河南南陽(yáng) 473061）

BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)的第二次革命性技術(shù)，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等特點(diǎn)，深受建筑業(yè)的青睞[1]。作為一門新興技術(shù)，它能夠在進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)與施工時(shí)，使各部分元素的關(guān)系更直觀地反映出來，實(shí)現(xiàn)信息的共享，從而有效的協(xié)調(diào)了各部門工作，提高了工程質(zhì)量。作為當(dāng)今建筑行業(yè)的最有發(fā)展前景的新興技術(shù)，將BIM技術(shù)引入到給排水科學(xué)與工程的本科教學(xué)中，有利于提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)出高等應(yīng)用型人才，有助于學(xué)生提升就業(yè)能力，深入推動(dòng)學(xué)科建設(shè)和發(fā)展[2]?，F(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)眾多高校的建筑專業(yè)關(guān)于BIM教學(xué)模式的改革相繼推廣開來，本文通過對(duì)我校基于BIM背景下的給排水科學(xué)與工程的人才培養(yǎng)模式的改革進(jìn)行探討，總結(jié)了相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，可供參考。

1 BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)外教學(xué)應(yīng)用研究

基于建筑業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，把BIM納入現(xiàn)有的給排水科學(xué)與工程專業(yè)知識(shí)體系，對(duì)給排水科學(xué)與工程專業(yè)輸出高質(zhì)量的專業(yè)人才非常重要。BIM技術(shù)由于在國(guó)外率先實(shí)踐應(yīng)用，其在教學(xué)應(yīng)用方面的發(fā)展速度迅速[3]。研究表明某些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將BIM技術(shù)融入各個(gè)高校的工科行業(yè)中，并且逐步進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新。如伍斯特理工學(xué)院專門為土木和環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)了BIM技術(shù)課程，從而提高學(xué)生完成課題任務(wù)的效率。在加拿大和新加坡，相關(guān)部門也會(huì)為畢業(yè)生開設(shè)BIM的教學(xué)培訓(xùn)活動(dòng)，拓寬相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)對(duì)BIM技術(shù)的認(rèn)知范疇。

國(guó)內(nèi)由于BIM的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未完善，BIM技術(shù)并沒有完全得到廣泛使用，且高職院校仍存在對(duì)于BIM技術(shù)納入專業(yè)教學(xué)的忽視現(xiàn)象，甚至沒有關(guān)于BIM的介紹性課程，多停留在三維軟件的教學(xué)階段。但行業(yè)內(nèi)已經(jīng)把BIM作為未來的核心技術(shù)并進(jìn)行大力推廣。各高校堅(jiān)持應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位，為工程企業(yè)培養(yǎng)急需的一線應(yīng)用型人才，研究的重點(diǎn)在BIM技術(shù)應(yīng)用推廣和教學(xué)應(yīng)用上，如國(guó)內(nèi)諸多高校先后成立了關(guān)于BIM技術(shù)的分支領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室。此外，有些設(shè)計(jì)院已開始把BIM技術(shù)于工程項(xiàng)目中進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，并且取得了不錯(cuò)的成果。

2 BIM人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新改革的作用及意義

BIM技術(shù)以其良好的發(fā)展前景，在國(guó)內(nèi)外的建筑業(yè)中越來越受到重視，從而加大了給排水科學(xué)與工程行業(yè)對(duì)BIM技術(shù)的高級(jí)應(yīng)用型人才的需求[4]。但現(xiàn)如今，該專業(yè)人才培養(yǎng)的規(guī)模不能夠與其發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)。加強(qiáng)基于BIM背景下的專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新改革，能夠有效地?cái)U(kuò)展專業(yè)發(fā)展和個(gè)人能力，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

2.1 提高實(shí)踐教學(xué)能力，推動(dòng)教育內(nèi)涵發(fā)展

針對(duì)給排水科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)習(xí)過程中各種不利條件的影響與安全因素的考慮，BIM技術(shù)可以以數(shù)字建模的方式把建筑信息參數(shù)化后呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生更直觀的認(rèn)識(shí)水處理構(gòu)筑物的整體特征與給排水施工現(xiàn)場(chǎng)，讓學(xué)生以更生動(dòng)的方式去掌握專業(yè)知識(shí)，深化學(xué)習(xí)內(nèi)容[5]?？朔藢W(xué)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)不足的問題，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量，拓展了教學(xué)方式，讓實(shí)踐與知識(shí)相結(jié)合，深化了教育內(nèi)涵。

2.2 提高畢業(yè)實(shí)際實(shí)踐教學(xué)效果

BIM技術(shù)能夠大幅度的減少給排水工程設(shè)計(jì)過程中的計(jì)算量，更符合現(xiàn)如今的實(shí)際工作模式。讓學(xué)生能夠在給排水工程的設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化和選擇方面多下功夫，深入鉆研專業(yè)知識(shí)，提高個(gè)人查閱資料和規(guī)范的能力，增加個(gè)人能力的含金量。另一方面，能夠讓學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中多進(jìn)行交流，培養(yǎng)了學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為學(xué)生的未來就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 提高師資隊(duì)伍的實(shí)踐指導(dǎo)水平

在BIM教學(xué)過程中，各種建筑類專業(yè)的方方面面都要設(shè)計(jì)，不可避免地涉及跨專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)[6]。在學(xué)習(xí)過程中由不同專業(yè)組成的教師團(tuán)隊(duì)為學(xué)生提供指導(dǎo)工作，讓學(xué)生能夠更具體全面地解決問題，同時(shí)也各個(gè)教師搭建了學(xué)術(shù)交流的平臺(tái)，有益于拔高教師專業(yè)水平和實(shí)踐指導(dǎo)能力。

3 基于BIM的人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新與改革成果

3.1 自主運(yùn)營(yíng)的企業(yè)化管理模式

該院于2015年創(chuàng)立BIM中心。自創(chuàng)立以來，在不斷探索和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新管理模式，建設(shè)和制定自己的組織構(gòu)架及規(guī)章制度，利用企業(yè)化管理理念打造高校BIM團(tuán)隊(duì)。同多數(shù)企業(yè)的組織構(gòu)架一樣，BIM中心設(shè)置技術(shù)部培訓(xùn)部和網(wǎng)絡(luò)部等六大部門，部門之下又劃分了建筑組、結(jié)構(gòu)組機(jī)電組等小組。各個(gè)部門職責(zé)分工明確，各司其職，共同致力于南師BIM中心的團(tuán)隊(duì)建設(shè)和發(fā)展，以高度企業(yè)化的水準(zhǔn)確保團(tuán)似能夠不斷發(fā)展，不斷進(jìn)步。針對(duì)團(tuán)隊(duì)成員的發(fā)展BIM中心制定了《南師BIM中心招新標(biāo)準(zhǔn)》《南師BIM中心培訓(xùn)制度》《南師BIM中心量化準(zhǔn)則》等規(guī)章制度。給排水科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生每年可以通過雙向選擇后，進(jìn)入BIM中心學(xué)習(xí)。

3.2 構(gòu)建跨專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的基本框架

讓給排水科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生以個(gè)人為單位，并且以跨專業(yè)形式組成畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐小組，形成跨專業(yè)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)若干小組的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐組織。同一小組內(nèi)的各專業(yè)學(xué)生在完成同一課題項(xiàng)目時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的專業(yè)性疑問，彼此溝通交流，開闊了視野，拓寬了專業(yè)知識(shí)層面。另外，跨專業(yè)協(xié)同指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐，不同專業(yè)的教師組成指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，也為教師營(yíng)造了良好的學(xué)術(shù)交流圈。

通過把BIM（3D）模型直接引入到畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，極大地豐富了畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題內(nèi)容，讓給排水科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生通過設(shè)計(jì)完成“建筑模型+造價(jià)+進(jìn)度”的BIM（5D）模型，培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)BIM概念的理解和BIM技術(shù)的運(yùn)用能力。實(shí)踐結(jié)果表明，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中在給排水工程計(jì)算上節(jié)約了大量的時(shí)間，主要精力集中在水處理工藝方案的優(yōu)選、給排水工程管線敷設(shè)的優(yōu)化上。有效地提高了基于BIM技術(shù)背景下給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才的實(shí)踐能力，提高了學(xué)生在日后實(shí)際工作的業(yè)務(wù)能力和競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3 提高師資隊(duì)伍的實(shí)踐指導(dǎo)水平

為有效的推廣BIM技術(shù)，我校積極建設(shè)BIM中心，目前總投資500余萬(wàn)元，實(shí)驗(yàn)室面積逐步擴(kuò)大至1 042m2，設(shè)置有128臺(tái)雙屏高配置電腦，并配置魯班、品茗軟件、虛擬化服務(wù)器和全套BIM核心軟件以及專業(yè)繪圖儀等相關(guān)設(shè)施。按教學(xué)要求劃分為：三維建模、計(jì)量計(jì)價(jià)、碰撞檢測(cè)、3D漫游、5D管理、后期運(yùn)維等項(xiàng)目應(yīng)用。中心各專業(yè)組成齊全，涉及建筑、結(jié)構(gòu)、市政、給排水、工程造價(jià)等多個(gè)專業(yè)。另一方面，高度重視師資力量的引進(jìn)，南師BIM中心現(xiàn)有指導(dǎo)教師11人，分別來自土木工程、工程管理、給排水科學(xué)與工程等專業(yè)。知識(shí)結(jié)構(gòu)齊全，年齡構(gòu)成合理，理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)兼?zhèn)洹Ｓ行У亟鉀Q了行業(yè)人才缺失，師資失衡的問題。

3.4 更合理的考核體系

3.4.1 成果評(píng)價(jià)方式

在畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中，我們以5組學(xué)生對(duì)同一標(biāo)段的給排水工程進(jìn)行獨(dú)立的背靠背的標(biāo)書編制，在最后的評(píng)標(biāo)環(huán)節(jié)，由指導(dǎo)教師和校外專家組成的專家組根據(jù)評(píng)標(biāo)文件的評(píng)價(jià)辦法可以計(jì)算出綜合得分。該分?jǐn)?shù)是小組間橫向評(píng)比、集體評(píng)議的結(jié)果，更客觀地反映畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐成果的質(zhì)量。

3.4.2 答辯方式

畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐答辯在評(píng)標(biāo)環(huán)節(jié)完成，學(xué)生小組集體參加答辯。實(shí)踐結(jié)果表明該項(xiàng)舉措有效地減輕學(xué)生的心理壓力，讓學(xué)生能夠更出彩的在答辯中展示自己，同時(shí)也增加學(xué)生的團(tuán)隊(duì)歸屬感，有效提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.4.3 團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力評(píng)價(jià)

跨專業(yè)的BIM項(xiàng)目畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐，學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，彼此之間存在許多需要協(xié)調(diào)的工作，彼此默契合作，知己知彼，該指標(biāo)的評(píng)價(jià)是在組員間互評(píng)的方式進(jìn)行，更能夠反映真實(shí)情況。有效地解決了實(shí)際評(píng)價(jià)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力時(shí)指導(dǎo)教師無法考查，打分主觀的問題。

3.5 成效明顯，校企促雙贏

BIM中心參加多次國(guó)家級(jí)、省級(jí)BIM及專業(yè)技能大賽，并多次榮獲特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)。目前各類賽事獎(jiǎng)項(xiàng)近200項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)近20項(xiàng)，省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)100余項(xiàng)。畢業(yè)生就業(yè)率目前為100%，培養(yǎng)了許多優(yōu)秀畢業(yè)生，分布于全國(guó)各大一線二線城市的知名企業(yè)，其中包括中國(guó)五冶、中建一局、上海魯班軟件股份有限公司，杭州品茗安控信息技術(shù)股份有限公司、上海金螳螂建筑裝飾股份有限公司、深圳斯維爾科技有限公司等國(guó)內(nèi)知名企業(yè)。在這些企業(yè)當(dāng)中，我們的畢業(yè)生無論是在工作能力還是在工作態(tài)度上都獲得了公司的認(rèn)可，能夠達(dá)到畢業(yè)前勝任頂崗實(shí)習(xí)，畢業(yè)后可直接上崗的水平。并且能在短期內(nèi)得到快速晉升，成為公司的骨干成員，真正實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)行業(yè)潮流，為社會(huì)服務(wù)，為國(guó)家做貢獻(xiàn)的效果。

在校企合作方面。中心先后與中建二局、河南省一建、河南天工、南陽(yáng)領(lǐng)馭、墨斗等知名企業(yè)簽訂校企合作，幫助學(xué)生深入工地參觀學(xué)習(xí)，掌握施工工藝及流程，提高識(shí)圖能力，提高預(yù)算準(zhǔn)確度。同時(shí)為碧桂園項(xiàng)目提供BIM技術(shù)支持，以河南一建共與廣州達(dá)蒙實(shí)現(xiàn)建筑施工技術(shù)和施工機(jī)械與BIM的相結(jié)合，提高了公司競(jìng)爭(zhēng)力；在河南一建的項(xiàng)目中將BIM技術(shù)與施工相結(jié)合，通過管線碰撞檢測(cè)，創(chuàng)造實(shí)際價(jià)值；為“西峽縣人民醫(yī)院病房樓整體搬遷工程”項(xiàng)目全程提供BIM技術(shù)支持，項(xiàng)目曾參加第二屆“中原杯”，并申報(bào)“魯班獎(jiǎng)”；和南陽(yáng)領(lǐng)馭機(jī)械公司和廣州達(dá)蒙股份有限公司簽訂校企合作，致力于“安防智能BIM+人才”培養(yǎng)。按企業(yè)需求菜單式自主服務(wù)是我們的目標(biāo)，從三維建模到5D管理，整個(gè)流程，按企業(yè)需求精準(zhǔn)位，滿足企業(yè)各個(gè)層面的要求，實(shí)現(xiàn)校企無縫對(duì)接。

目前BIM中心先后與上海魯班工程顧問有限公司、中國(guó)建筑科學(xué)研究院、廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司建立聯(lián)合實(shí)訓(xùn)中心，并成立為“中國(guó)建筑科學(xué)研究院BIM技術(shù)校企合作基地”和中國(guó)建設(shè)協(xié)會(huì)批準(zhǔn)成立的“BIM應(yīng)用技能報(bào)名考試點(diǎn)”。2018年，BIM中心代表河南省參加在上海舉辦的2018第二屆全國(guó)建筑信息化教育論壇，并做了主題為“基于企業(yè)化管理理念的高校BIM創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)實(shí)踐”宣講報(bào)告，贏得了廣大知名企業(yè)和高校的一致好評(píng)。

4 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)于近年來受到的廣泛的關(guān)注和認(rèn)可，其未來的發(fā)展前景一片大好。各高職院校的給排水科學(xué)與工程專業(yè)都非常重視培養(yǎng)BIM技術(shù)人才，積極響應(yīng)行業(yè)的發(fā)展。南陽(yáng)師范學(xué)院在BIM人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新方面進(jìn)行不懈的探索且已取得初步的成效。日后，該校會(huì)遵循國(guó)家發(fā)展規(guī)劃，依循積累的有效經(jīng)驗(yàn)，深化BIM人才培養(yǎng)模式的改革，促進(jìn)BIM教學(xué)方案的科學(xué)性創(chuàng)新，從而促進(jìn)建筑行業(yè)BIM技術(shù)的交流，推動(dòng)全國(guó)高校BIM團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新建設(shè)。