基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的BIM教學(xué)研究

朱德良 黎恒桿

(武夷學(xué)院土木工程與建筑學(xué)院 福建南平 354300)

0 引言

BIM(Building Information Modeling)被稱為“建筑信息模型”技術(shù)，是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過(guò)參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等全生命周期過(guò)程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息做出正確理解和高效應(yīng)用，為產(chǎn)業(yè)鏈貫通、工業(yè)化建造和繁榮建筑創(chuàng)作提供技術(shù)保障[1]。BIM的應(yīng)用必將極大地促進(jìn)建筑領(lǐng)域生產(chǎn)方式的變革。

近年來(lái)， BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到廣泛關(guān)注和發(fā)展，對(duì)政府而言，BIM技術(shù)對(duì)規(guī)范市場(chǎng)秩序具有重要作用，更為城市智能化管理提供了可視化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，被稱為繼CAD技術(shù)后建筑業(yè)又一重要的更徹底的產(chǎn)業(yè)革命。BIM技術(shù)方面的研究正成為國(guó)內(nèi)外土木建筑工程信息技術(shù)研究的最大熱點(diǎn)。

1 BIM教學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

BIM的迅猛發(fā)展在各高校中掀起了一股BIM應(yīng)用型人才培養(yǎng)的熱潮，各土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)都根據(jù)自身情況紛紛開(kāi)設(shè)BIM相關(guān)的課程。各類(lèi)BIM軟件公司也都把高校作為市場(chǎng)主戰(zhàn)場(chǎng)，不遺余力地進(jìn)行軟件推廣，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也高漲起來(lái)，但作為新生技術(shù)，其在教學(xué)方面還是存在不足的地方。以筆者所在學(xué)校為例，面向土木工程、工程造價(jià)、建筑學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃4個(gè)本科專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了建筑結(jié)構(gòu)、管綜MEP、BIM綠建分析與應(yīng)用、BIM景觀裝修、BIM工程計(jì)量與造價(jià)分析、BIM工程管理及運(yùn)營(yíng)維護(hù)等課程。這些課程并不是要求每位學(xué)生全部選修，受到各種條件限制，純粹從課程開(kāi)設(shè)上很難讓學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)BIM的相關(guān)技能，主要表現(xiàn)在：

(1)對(duì)BIM的認(rèn)識(shí)上存在差異，不僅僅是學(xué)界，業(yè)界對(duì)BIM的認(rèn)識(shí)甚至定義也有多種說(shuō)法，這就給制定培養(yǎng)目標(biāo)增加了難度。

(2)BIM課程開(kāi)設(shè)單一，受人才培養(yǎng)方案的學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)限制，分給BIM相關(guān)課程的學(xué)分不可能太多，這就限制了課程量，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)BIM不系統(tǒng)。

(3)師資限制是比較突出的問(wèn)題，對(duì)新生技術(shù)而言，教師也不是掌握的十分熟練，且有意愿學(xué)習(xí)BIM相關(guān)軟件的大都為年輕教師，BIM教育現(xiàn)狀仍處于中低水平,受過(guò)培訓(xùn)的BIM師資缺乏[2]。

(4)BIM軟件供應(yīng)商較多，目前有廣聯(lián)達(dá)、斯維爾、魯班軟件、海邁軟件、栢慕軟件、晨曦軟件等，這些軟件供應(yīng)商基本都是免費(fèi)提供一定時(shí)效的軟件使用以利于在學(xué)校推廣。這在BIM的教學(xué)中導(dǎo)致混亂，要求教師去掌握多家公司的軟件是不切實(shí)際的，且也不可能向?qū)W生教授多種BIM軟件。此外，這些軟件如果一起都安裝在電腦上會(huì)出現(xiàn)不同程度的不兼容，對(duì)電腦硬件要求也較高。

2 以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的BIM教學(xué)實(shí)踐

2.1 BIM教學(xué)的改革思路

面對(duì)社會(huì)用人需求和學(xué)生興趣不同，學(xué)校的BIM教學(xué)資源整合，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)導(dǎo)向，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)BIM的積極性和調(diào)動(dòng)所有的教學(xué)資源。落實(shí)BIM實(shí)踐,參加學(xué)科競(jìng)賽,培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技能,并給出較為詳細(xì)的理論和實(shí)踐教學(xué)改革方案,最后提出促進(jìn)人才培養(yǎng)改革的建議,如校企合作,實(shí)踐培養(yǎng),以賽促學(xué),發(fā)揮協(xié)會(huì)作用等[3]。

2.2 項(xiàng)目的類(lèi)型及選擇

既然是以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的BIM教學(xué)，那必然首先要解決的是項(xiàng)目的問(wèn)題。對(duì)學(xué)生而言，項(xiàng)目主要有這些類(lèi)型：大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、各類(lèi)BIM競(jìng)賽項(xiàng)目、BIM資格證考證項(xiàng)目、教師的橫向科研項(xiàng)目、教師的縱向教科研項(xiàng)目、企業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目、自主選題的項(xiàng)目。每種類(lèi)型的項(xiàng)目其難易程度、要求和優(yōu)缺點(diǎn)都不一樣，表1是各項(xiàng)目類(lèi)型的組織情況和特點(diǎn)。

表1 項(xiàng)目類(lèi)型的組織情況和特點(diǎn)

基于表3，可以說(shuō)，每個(gè)項(xiàng)目均有其特點(diǎn)和局限性。對(duì)學(xué)院來(lái)說(shuō)，組織全部學(xué)生參與各類(lèi)項(xiàng)目難度較大，因此都按重點(diǎn)來(lái)分。從實(shí)踐角度來(lái)看，以筆者學(xué)校為例，是以學(xué)生競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目為主，其它項(xiàng)目為輔。以2015級(jí)工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)為統(tǒng)計(jì)樣本，全年級(jí)同學(xué)120人都參加了BIM競(jìng)賽的校內(nèi)選拔賽，最后有24人參加了國(guó)賽，占20%；有15人參加了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽，占12.5%；3人參加了教師的橫向科研項(xiàng)目，占2.5%；10人參加了教師的縱向教科研項(xiàng)目，占8.3%；27人實(shí)習(xí)中參加企業(yè)BIM項(xiàng)目，占22.5%；2人進(jìn)行了自主選題的項(xiàng)目，占1.7%。

2.3 項(xiàng)目實(shí)施及效果

(1)BIM競(jìng)賽的組織

在BIM的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)院鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類(lèi)項(xiàng)目以提升教學(xué)效果，但BIM有多門(mén)相關(guān)課程，涉及專(zhuān)業(yè)也有多個(gè)，因此以BIM學(xué)生競(jìng)賽為抓手，學(xué)院專(zhuān)門(mén)成立學(xué)生BIM競(jìng)賽中心，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌組織各類(lèi)賽事，并根據(jù)國(guó)賽的舉辦類(lèi)型和時(shí)間，先在校內(nèi)進(jìn)行初賽。學(xué)生自由組隊(duì)，3名一組，指導(dǎo)教師自選，也可以由指導(dǎo)教師指定學(xué)生進(jìn)行組隊(duì)。學(xué)院根據(jù)國(guó)賽比賽要求對(duì)學(xué)生進(jìn)行兩周的統(tǒng)一培訓(xùn)，之后開(kāi)放機(jī)房讓學(xué)生自由練習(xí)，在此期間安排教師定時(shí)下班輔導(dǎo)。校賽的組織還與BIM相關(guān)的廠商進(jìn)行合作，如提供軟件節(jié)點(diǎn)、技術(shù)支持等，一般于國(guó)賽前兩個(gè)月進(jìn)行，校賽冠亞軍可以代表學(xué)校參加國(guó)賽。

從多年的實(shí)施來(lái)看，“以賽促學(xué)”是非常有效的教學(xué)方式。BIM競(jìng)賽每年都舉辦，根據(jù)人才培養(yǎng)方案的教學(xué)計(jì)劃，每年都指定大三的學(xué)生參賽。學(xué)生參與面可以達(dá)到100%，相關(guān)的BIM課程考試一次通過(guò)率也能達(dá)到95%以上。從學(xué)生評(píng)教的結(jié)果來(lái)看，學(xué)生對(duì)“以賽促學(xué)”的支持率最高。但是這種組織方式也存在兩極分化問(wèn)題，原因是在于沒(méi)有把比賽成績(jī)作為考核指標(biāo)、沒(méi)有硬性規(guī)定學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，完全是由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，這就難免存在有部分學(xué)生(大約20%)不認(rèn)真，甚至是消極應(yīng)付比賽；而另一部分學(xué)生(大約30%)則表現(xiàn)極為出色，不但主動(dòng)積極解決各類(lèi)問(wèn)題，所學(xué)到的技能甚至超出了大綱的要求，在學(xué)習(xí)時(shí)間上往往能充分利用所有的課余時(shí)間，有時(shí)甚至是通宵達(dá)旦。

(2)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的組織

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，是培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用型人才的一個(gè)非常重要的訓(xùn)練途徑，隨著國(guó)家對(duì)創(chuàng)新型人才的重視，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的支持經(jīng)費(fèi)和項(xiàng)目數(shù)也越來(lái)越多。但在實(shí)踐過(guò)程中，此類(lèi)項(xiàng)目學(xué)生的主動(dòng)性依然欠缺，一般是教師主動(dòng)尋找學(xué)生進(jìn)行大創(chuàng)項(xiàng)目申報(bào)。BIM有著較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用空間，因此學(xué)生往往申報(bào)的是創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，如“某某BIM工作室”，項(xiàng)目的實(shí)施周期是2年，項(xiàng)目的實(shí)施經(jīng)費(fèi)從1萬(wàn)元～10萬(wàn)元不等。

通過(guò)大創(chuàng)項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)，項(xiàng)目組同學(xué)學(xué)習(xí)BIM的熱情和動(dòng)力明顯高于其他同學(xué)，這是由于大創(chuàng)項(xiàng)目明顯帶著硬性任務(wù)性質(zhì)，而且學(xué)生掌握的BIM技能也能達(dá)到預(yù)期水平。但是這類(lèi)創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目最后很難獲得實(shí)際項(xiàng)目的訂單，一方面，學(xué)生難以向建筑市場(chǎng)需求拓展；另一方面，學(xué)生的BIM技能也僅是停留在理論上，要獲得認(rèn)可仍然需要真實(shí)項(xiàng)目的訓(xùn)練。

(3)BIM資格考證

BIM資格證書(shū)目前大體有兩類(lèi)，一類(lèi)是企業(yè)頒發(fā)(如REVIT、廣聯(lián)達(dá)等)，另一類(lèi)是由人社部頒發(fā)。由于學(xué)校自身師資限制，此類(lèi)項(xiàng)目都是和軟件公司合作，校企聯(lián)合培訓(xùn)學(xué)生。這種以考促學(xué)的方式如果宣傳到位，學(xué)生參與面還是很廣的，對(duì)BIM的應(yīng)用推廣都有較好的促進(jìn)作用。BIM資格考證通過(guò)率較高，學(xué)生基本能掌握相關(guān)BIM軟件的使用，但是深度不夠，培訓(xùn)只是針對(duì)考證，因此缺乏系統(tǒng)訓(xùn)練。此外，涉及向?qū)W生收費(fèi)和校企聯(lián)合，項(xiàng)目實(shí)施程序較為復(fù)雜。

(4)學(xué)生參與到教師的項(xiàng)目

此種類(lèi)型實(shí)施較為簡(jiǎn)單，教師拿到各類(lèi)BIM項(xiàng)目后，根據(jù)所掌握的學(xué)生信息進(jìn)行學(xué)生挑選。這種方式對(duì)參與的學(xué)生而言，效果非常理想，有較強(qiáng)的針對(duì)性輔導(dǎo)，有真實(shí)的項(xiàng)目訓(xùn)練，學(xué)生經(jīng)過(guò)1-2個(gè)項(xiàng)目訓(xùn)練后基本能獨(dú)立完成。但是，此種方式受教師拿到的BIM項(xiàng)目數(shù)量影響，所能培養(yǎng)的學(xué)生有限。

(5)其他項(xiàng)目類(lèi)型

無(wú)論是參與企業(yè)BIM項(xiàng)目還是自選項(xiàng)目，這都要求學(xué)生有較高的自覺(jué)性。從實(shí)施效果來(lái)看，認(rèn)真參與項(xiàng)目的學(xué)生能熟練掌握BIM技能。

2.4 影響分析

對(duì)比幾種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的BIM教學(xué)效果，從學(xué)生參與面來(lái)看，“以賽促學(xué)”和“以考促學(xué)”能有效地大面積鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)BIM技能；從學(xué)習(xí)并掌握BIM技能效果來(lái)看，學(xué)生參加大創(chuàng)項(xiàng)目和教師項(xiàng)目效果較好。

3 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)短短幾年時(shí)間快速發(fā)展，各高校土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)都紛紛開(kāi)設(shè)BIM相關(guān)課程，傳統(tǒng)的講授授課方式未能充分發(fā)揮BIM技術(shù)的應(yīng)用性，而通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的BIM教學(xué)，不但能大面積調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)BIM的積極性，還能取得很好的學(xué)習(xí)效果。由于高校本身與企業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用有一定的距離，下一步的BIM教學(xué)研究還需要重點(diǎn)放在如何讓學(xué)生獲得“即時(shí)頂崗”的能力。