基于云BIM系統(tǒng)平臺的高校土木施工實踐課程體系改革

楊瑞敏 章振寧 吳偉東

摘要：針對目前土木施工實踐課程開設(shè)存在的問題，進行云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺建設(shè)、BIM隊伍建設(shè)、云BIM系統(tǒng)平臺教學(xué)材料編制，進行云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺的MOOC建設(shè)，最后將基于云BIM系統(tǒng)平臺教學(xué)模式進行推廣和示范，廣泛吸取教訓(xùn)、累積經(jīng)驗，進行土木培養(yǎng)方案修訂時，新增云BIM系列課程，加強校企合作，強化云BIM系統(tǒng)平臺，從企業(yè)中邀請相關(guān)行業(yè)專業(yè)進行指導(dǎo)，努力完善和提高該教學(xué)模式，從而最終提高土建類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：云BIM系統(tǒng)平臺;土木施工實踐課程;MOOC建設(shè);校企合作

一、引言

《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》指出，積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”和建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，“十三五”時期，建筑業(yè)信息化水平需要得到全面提升，重點加強BIM、云計算、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用能力。BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣被列為“十三五”期間建筑業(yè)的重點工作。建筑信息模型是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑設(shè)計、建造及運維全過程各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項目設(shè)施實體和功能特性的可視化表達，BIM技術(shù)應(yīng)用的最大價值就是在于打通建筑的全生命周期的數(shù)據(jù)銜接，可實現(xiàn)工程項目參與各方的協(xié)同工作。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，BIM基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫構(gòu)架于云端，BIM模型應(yīng)用客戶端可以隨時隨地訪問云端數(shù)據(jù)庫，為數(shù)據(jù)共享和多部門間的協(xié)同提供技術(shù)條件。云BIM系統(tǒng)平臺的建設(shè)及應(yīng)用，將極大地整合學(xué)校、施工企業(yè)、軟件研發(fā)單位等的資源共享和集成，能夠有效應(yīng)用于土木施工實驗實訓(xùn)課程的教學(xué)，有效提高施工實踐課程教學(xué)質(zhì)量和提高土建類專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

二、高校土木施工實踐課程開設(shè)存在的問題

對于土建類專業(yè)來說，實驗、實習(xí)及實訓(xùn)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在整個課程體系中有著重要的地位，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是對理論教學(xué)的一種補充和豐富，有助于較好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力、思維能力和實際操作能力。然而目前大部分開設(shè)土建類專業(yè)的高校，在開展實驗、實習(xí)課程時，僅限于某一特定工程的某一施工階段，在實踐教學(xué)中，存在如下的問題：（1）建筑結(jié)構(gòu)形式單一、建筑體量大，實驗操作困難;（2）建筑工程施工周期長，實踐教學(xué)中學(xué)生無法體驗建筑全生命周期的建設(shè)過程;（3）土建類專業(yè)實踐課程（例如施工實習(xí)、認(rèn)知實習(xí)等）危險因素較多，實驗、實習(xí)安全隱患大;（4）實際工程項目參與方包括建設(shè)單位、設(shè)計單位和施工單位等，學(xué)生只能參與一方體驗，無法全部體驗。由于上述問題的存在，極大地影響土木施工實踐課程的實踐教學(xué)質(zhì)量。

三、高校土木施工實踐課程體系改革策略

（一）開展云BIM系統(tǒng)平臺建設(shè)。首先配置云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺軟硬件，主要包括BIM系列軟件、BIM技術(shù)工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)云平臺搭建及BIM資源庫建設(shè)，選取上海魯班以下BIM系列軟件：（1）魯班房建BIM系統(tǒng)：魯班工場（Luban iWorks）、魯班工場移動App（Luban iWorks App）、魯班協(xié)同（Luban Cooperation）、魯班基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（Luban Builder）;（2）魯班基建BIM系統(tǒng)：魯班工場˙基建（Luban iWorks Civil）、魯班基建指揮中心（Luban Go Civil）、魯班質(zhì)檢計量（Luban Inspector）、魯班監(jiān)測（Luban Monitor）、魯班工場移動App（Luban iWorks App）、魯班協(xié)同（Luban Cooperation）、魯班基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（Luban Builder）;（3）魯班建?？蛻舳耍呼敯嗤两ǎ↙uban Architecture）、魯班鋼筋（Luban Steel）、魯班安裝（Luban MEP）、魯班下料（Luban Blanking）、魯班場布（Luban Site）、魯班節(jié)點 （Luban Node）、魯班萬通（Revit版）（Luban Trans Revit）、魯班萬通（Tekla版）（Luban Trans Tekla）。其次，進行云BIM系統(tǒng)教學(xué)數(shù)據(jù)庫和資源庫建設(shè)，以BIM技術(shù)為依托的工程項目管理數(shù)據(jù)平臺，創(chuàng)新性的將最前沿的BIM技術(shù)應(yīng)用到了建筑行業(yè)的項目進度、質(zhì)量、安全、成本管理中。

（二）基于云BIM系統(tǒng)平臺的土木施工實踐課程改革。云BIM系統(tǒng)平臺建成后，首先進行BIM師資隊伍建設(shè)，目前全國各高校BIM相關(guān)專業(yè)教師嚴(yán)重缺乏，為滿足土木工程、建筑學(xué)、風(fēng)景園林和城鄉(xiāng)規(guī)劃等土建類專業(yè)相關(guān)課程與BIM技術(shù)的深度融合，基于互聯(lián)網(wǎng)的云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺師資隊伍的建設(shè)迫在眉睫，在產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人的機制下，通過云BIM技術(shù)的引進、消化和吸收，廣泛開展云BIM系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)，培養(yǎng)3～5名BIM專業(yè)骨干教師，并邀請上海魯班軟件股份有限公司和行業(yè)專家2～3名到校開展BIM技術(shù)培訓(xùn)、講座和技術(shù)交流，提高BIM師資水平。其次，進行云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺教材建設(shè)，BIM教材應(yīng)包含了多種實際項目案例及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用流程，讓學(xué)生在解決實際問題當(dāng)中學(xué)會軟件的使用方法，開闊學(xué)生的眼界，讓學(xué)生不僅掌握單一類型問題的解決方法，更要熟悉多種類型組合的問題?；谠艬IM系統(tǒng)教學(xué)平臺，針對學(xué)院現(xiàn)有的土木、建筑學(xué)和風(fēng)景園林等土建類專業(yè)特點，開發(fā)一系列的BIM實驗項目，開展云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺配套教材、教學(xué)大綱和教案的編寫等。再次，基于云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺的MOOC建設(shè)，推進基于互聯(lián)網(wǎng)的云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺MOOC建設(shè)研究，在產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人機制下，與上海魯班軟件有限公司開展產(chǎn)學(xué)研合作，共同開發(fā)云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺客戶端APP，讓學(xué)生隨時隨地開展BIM技術(shù)學(xué)習(xí)，同時進行教學(xué)成果轉(zhuǎn)化，并應(yīng)用于教學(xué)改革實踐，顯著提高教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。最后，將云BIM系統(tǒng)平臺在全校土建類施工實踐課程中進行應(yīng)用示范，并在首先在省內(nèi)開始土建專業(yè)的高校進行推廣，廣泛吸取教訓(xùn)、累積經(jīng)驗，進行土木培養(yǎng)方案修訂時，新增此類BIM系列課程，加強校企合作，強化云BIM系統(tǒng)平臺，從企業(yè)中邀請相關(guān)行業(yè)專業(yè)進行指導(dǎo)，努力完善和提高該教學(xué)模式，從而提高土建類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

四、結(jié)論

針對高校土木施工實踐課程開設(shè)存在的問題，進行云BIM系統(tǒng)平臺建設(shè)，并基于云BIM系統(tǒng)平臺進行施工實踐課程改革，主要得到如下結(jié)論：

（1）建立基于互聯(lián)網(wǎng)的云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺，有利于將BIM基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資源庫構(gòu)建于云端，將建設(shè)參與方（業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位和高校等）集成于云BIM系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)建設(shè)參與方數(shù)據(jù)共享、項目全生命周期的數(shù)據(jù)銜接和各參與方的協(xié)同工作。

（2）高校土木施工實踐課程改革需要進行BIM師資隊伍建設(shè)和云BIM系統(tǒng)教學(xué)材料編制，使施工實踐教學(xué)具有系統(tǒng)性和較強的實踐性。

（3）推進云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺MOOC課程建設(shè)，能夠有效促進土木施工實踐課程的教學(xué)效果，及時接受意見和信息反饋，進行課程完善和提高。

（4）將云BIM系統(tǒng)教學(xué)平臺在學(xué)校土建類專業(yè)開展教學(xué)示范，有利于總結(jié)云BIM系統(tǒng)教學(xué)實踐課程經(jīng)驗，進一步改善和提高教學(xué)方式，最后提高土建施工實踐課程教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

作者簡介：

楊瑞敏，男，（1984.11-），傣族，安徽省蚌埠市，副教授，博士，安徽科技學(xué)院233000，從事裝配式建筑、BIM技術(shù)人才培養(yǎng)及教學(xué)改革研究。

章振寧，女，（1987.06-），漢族，安徽省蚌埠市，助理實驗師，學(xué)士，安徽科技學(xué)院233000，從事裝配式建筑、BIM技術(shù)人才培養(yǎng)及教學(xué)改革研究。

吳偉東，男，（1976.8-），漢族，安徽省蚌埠市，教授，博士，安徽科技學(xué)院233000，從事裝配式建筑、BIM技術(shù)人才培養(yǎng)及教學(xué)改革研究。

基金項目：教育部產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人項目（201901262001，201902226014）;安徽省質(zhì)量工程教研項目（2018jyxm0672，2018jyxm1238）;校級質(zhì)量工程教學(xué)研究重點項目（X2019021）;安徽省高校自然科學(xué)研究重點項目（KJ2018A0539;KJ2020A0080）;安徽科技學(xué)院人才引進項目（JZYJ201601）。