建筑信息化技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)與實(shí)踐

戰(zhàn)美秋 鄭馨

【摘 ?要】：隨著時(shí)代的發(fā)展，信息化技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用的優(yōu)勢日趨明顯，信息化技術(shù)與建筑的深度融合是未來我國建筑業(yè)生產(chǎn)方式的重要變革，是我國建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的確定性方向。行業(yè)的發(fā)展與革新需要相匹配的專業(yè)的人才隊(duì)伍，近幾年，吉林建筑大學(xué)土木工程學(xué)院發(fā)揮高校對建筑業(yè)人才需求的積極作用，對人才的建筑信息化技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)進(jìn)行了初步嘗試，逐步探索出一條新經(jīng)濟(jì)時(shí)代下建筑高級應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方法。

【關(guān)鍵詞】信息化技術(shù);應(yīng)用能力;培養(yǎng)與實(shí)踐;土木工程

引言

建筑信息化技術(shù)核心是進(jìn)行建筑工程模型的虛擬建立，通過一系列的數(shù)字化技術(shù)為該虛擬模型提供完整的、與建筑實(shí)際要求相一致的建筑工程信息庫，實(shí)現(xiàn)建筑各專業(yè)信息的集成化信息處理與模型的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)更新，工程各參建方可以通過建筑信息模型（BIM）統(tǒng)一協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)貫穿于建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全壽命周期的高效建造。信息化技術(shù)的應(yīng)用是未來建筑業(yè)生產(chǎn)方式的重要變革，是我國建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的確定性方向。2015年住建部《指導(dǎo)意見》指出：到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察、設(shè)計(jì)單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實(shí)現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用。2018年住建部正式批準(zhǔn)《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51235-2017為國家標(biāo)準(zhǔn)，2018年1月1日起實(shí)施。

新技術(shù)的應(yīng)用需要適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)時(shí)代發(fā)展需求的應(yīng)用型人才，適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)時(shí)代發(fā)展需求的應(yīng)用型人才培養(yǎng)是高等工程教育需要探索的問題，更是高等院校創(chuàng)新發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。吉林建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，針對當(dāng)前我國建筑業(yè)對信息化技術(shù)專業(yè)人才的需求趨勢與基本要求，構(gòu)建強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)的卓越工程師人才培養(yǎng)模式，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)與成果。

1.信息化技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)目標(biāo)及課程體系建立

建筑應(yīng)用型人才屬于實(shí)施型人才，信息化技術(shù)的應(yīng)用能力要求不同于一般的軟件應(yīng)用人員，其不僅需要具備一定的信息技術(shù)操作能力，還要具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。一名合格的建筑應(yīng)用型人才能夠熟練運(yùn)用信息化技術(shù)手段，從行業(yè)指導(dǎo)層面、技術(shù)使用和開發(fā)層面，以及過程管理層面全面系統(tǒng)的針對具體項(xiàng)目作出包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等在內(nèi)的一系列實(shí)施計(jì)劃，與項(xiàng)目合作（參建）各方溝通，組織協(xié)調(diào)，對實(shí)施計(jì)劃有效把控，確保工程項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃達(dá)到預(yù)成果。

針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，我院從信息技術(shù)的技術(shù)使用層面及過程管理層面的能力培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，打破固有學(xué)科專業(yè)壁壘，貫徹各專業(yè)相互協(xié)同的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的管理思想，跨學(xué)科、跨專業(yè)、跨學(xué)院聯(lián)合開設(shè)本科多專業(yè)交叉課程，將建筑信息技術(shù)與專業(yè)理論課程的教學(xué)過程融合滲透，構(gòu)建全方位的人才培養(yǎng)課程體系。課程體系的設(shè)置與人才培養(yǎng)目標(biāo)如下圖所示。

2.多元化開放的培養(yǎng)模式

土木工程學(xué)院構(gòu)建了多種開放性人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，形成了企業(yè)、學(xué)生、學(xué)院、學(xué)校共同參與的應(yīng)用型人才培養(yǎng)的良好環(huán)境。

2.1依托綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的信息化創(chuàng)新實(shí)踐課培養(yǎng)模式

（1）建立信息化綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。2015年我校整合校內(nèi)資源，利用建筑、土木、電氣、機(jī)電和管理等多學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，搭建了一個(gè)跨學(xué)科、跨專業(yè)、跨部門的交流合作的信息化綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包括了目前應(yīng)用最為廣泛的信息技術(shù)軟件。

（2）設(shè)定階段性的不同深度的信息化技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐課。我院依托信息化綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，與吉林建工集團(tuán)、規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等多家企業(yè)合作，建立了10個(gè)面向全校學(xué)生的院級創(chuàng)新實(shí)踐基地。以創(chuàng)新實(shí)踐基地的實(shí)際工程為切入點(diǎn)，根據(jù)東北地區(qū)實(shí)際建設(shè)工程進(jìn)度特點(diǎn)，設(shè)定階段性信息化技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐課程任務(wù)內(nèi)容。

信息化技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐課程與基礎(chǔ)理論課、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課同步進(jìn)行，根據(jù)不同階段的理論知識特點(diǎn)，設(shè)置不同深度的信息化技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐課程的任務(wù)內(nèi)容。例如：大一年級以信息化技術(shù)案例教學(xué)為主，信息模型的建立為輔，利用Autodesk Revit繪制簡單的梁、板、柱、腳手架、模板等三維模型作為信息化創(chuàng)新實(shí)踐課程任務(wù)。大三年級以施工現(xiàn)場平面圖的繪制與Autodesk Navisworks施工進(jìn)度進(jìn)度仿真模擬等作為創(chuàng)新實(shí)踐課程任務(wù)。

另外，土木工程學(xué)院每年從結(jié)構(gòu)工程、地下空間、工程力學(xué)、道路與橋梁等本科專業(yè)選拔30名學(xué)生進(jìn)入卓越工程師計(jì)劃班，通過信息化綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)與其他相關(guān)專業(yè)，如機(jī)電、給排水等專業(yè)共同組建多專業(yè)協(xié)同團(tuán)隊(duì)，以團(tuán)隊(duì)為單位，各專業(yè)相互協(xié)作完成創(chuàng)新實(shí)踐課程任務(wù)，有針對性的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際工程的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題，加強(qiáng)不同專業(yè)知識的交叉學(xué)習(xí)與靈活運(yùn)用，提升實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)管理意識與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2.2以競賽為載體的理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合的培養(yǎng)模式

學(xué)院設(shè)立競賽專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，支持各類校內(nèi)、院（系）內(nèi)、省內(nèi)、國內(nèi)競賽，擴(kuò)大學(xué)生受益面，營造創(chuàng)新氛圍，選題以實(shí)際在建工程項(xiàng)目為主，將信息化技術(shù)競賽納入理論教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)。例如：在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)過程中，以全國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息技術(shù)大賽為建筑信息化正向設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)主線，貫穿混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識與概念等教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識，提升運(yùn)用Autodesk Revit與GSRevit的三維制圖能力與結(jié)構(gòu)分析能力。

學(xué)生參加競賽納入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)并給予相應(yīng)的學(xué)分，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力，提升學(xué)習(xí)的積極性。2015～2020年我校積極參加了全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國結(jié)構(gòu)信息技術(shù)大賽、廣聯(lián)達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽、斯維爾杯信息技術(shù)大賽、施工技術(shù)仿真大賽等等，取得了較好的成績。

2.3基于信息化技術(shù)的多專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)模式

畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成人才培養(yǎng)計(jì)劃，強(qiáng)化人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)深化、拓寬、綜合運(yùn)用所學(xué)知識的重要過程與全面深化總結(jié)，更是衡量高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)效益的重要評價(jià)內(nèi)容。

（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)選題與工程實(shí)際緊密聯(lián)系。在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題環(huán)節(jié)，建立工程實(shí)踐（創(chuàng)新實(shí)踐課）與畢業(yè)設(shè)計(jì)題的聯(lián)系，解決企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際遇到的問題，以解決工程實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)，在“真實(shí)的工作環(huán)境中”完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。例如：土木工程專業(yè)學(xué)生根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐（創(chuàng)新實(shí)踐課），把長春市凈月開發(fā)區(qū)立體停車庫項(xiàng)目的招投標(biāo)與施工組織設(shè)計(jì)作為畢設(shè)內(nèi)容，共經(jīng)歷了10個(gè)月的時(shí)間。

利用Autodesk Revit、Transmodeler，廣聯(lián)達(dá)夢龍施組軟件、Autodesk Navisworks等分別進(jìn)行了模板的三維深化設(shè)計(jì)、車流模擬、施工組織進(jìn)度模擬等。

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)開始時(shí)間“靈活性”，內(nèi)容“多樣化”，選擇“自由化”，成果“多專業(yè)化”。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的完成貫穿在整個(gè)人才培養(yǎng)過程，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)中自然的尋找自己感興趣的畢業(yè)設(shè)計(jì)研究方向與研究內(nèi)容。畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容可以與創(chuàng)新實(shí)踐課結(jié)合，也可將信息化技術(shù)競賽內(nèi)容作為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題內(nèi)容。

為了確保各專業(yè)學(xué)生在完成一個(gè)總的目標(biāo)下既獨(dú)立又合作地協(xié)同開展工作，學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)選題之后，結(jié)合選題特點(diǎn)和個(gè)人能力，自由選擇或組合畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)模塊。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)模塊根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期的各個(gè)階段、分專業(yè)劃分，任務(wù)要求涵蓋了建筑結(jié)構(gòu)、電氣、設(shè)備、給排水、管理等專業(yè)內(nèi)容。

（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)采用“多導(dǎo)師”機(jī)制?！岸鄬?dǎo)師”機(jī)制的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)由校內(nèi)導(dǎo)師、校外企業(yè)實(shí)踐導(dǎo)師、信息化技術(shù)導(dǎo)師組成?！岸鄬?dǎo)師”機(jī)制能夠較好的平衡導(dǎo)師的能力優(yōu)勢，從專業(yè)理論、工程實(shí)踐、信息化技術(shù)環(huán)節(jié)給與學(xué)生全面的指導(dǎo)。

（4）多種畢業(yè)設(shè)計(jì)評價(jià)形式。建立多種評價(jià)主體，即校內(nèi)評價(jià)、企業(yè)評價(jià)。評價(jià)體系不單一以成果評價(jià)，要把學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神及管理能力考慮其中。

3.結(jié)語

“工程教育改革如果滯后，就拖了產(chǎn)業(yè)的后腿”（教育部高等教育司司長）。信息技術(shù)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)建筑綠色智慧設(shè)計(jì)與建造、智能管理的重要途徑，是實(shí)現(xiàn)我國住宅產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)與城鎮(zhèn)化建設(shè)的有力的技術(shù)保障。有創(chuàng)新意識、掌握信息技術(shù)等創(chuàng)新工具，有團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和管理能力的建筑工程技術(shù)應(yīng)用型人才，是未來建筑業(yè)人才市場的巨大需求。

工程應(yīng)用型人才信息技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)尚處于初步階段，還需要我們在未來的教學(xué)實(shí)踐中不斷地摸索完善。

參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目：①吉林建筑大學(xué)教改課題（新工科專項(xiàng)）《基于BIM技術(shù)的智慧建造人才培養(yǎng)與實(shí)踐》。②吉林省高等教育學(xué)會(huì)高教科研課題《國際視角下地方高校風(fēng)景園林專業(yè)的學(xué)科建設(shè)研究》。課題編號：JGJX2017D190。

作者簡介：戰(zhàn)美秋（1979-），女，吉林吉林人，吉林建筑大學(xué)土木工程學(xué)院專任教師，博士，講師，研究方向：建筑技術(shù)與材料。

鄭馨（1977-），吉林長春人，吉林建筑大學(xué)環(huán)境與藝術(shù)學(xué)院，專業(yè)負(fù)責(zé)人，博士，副教授，研究方向：建筑設(shè)計(jì)與景觀。