新工科背景下基于BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)實踐教學(xué)創(chuàng)新改革

夏巧麗 徐 靜 云南經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院

BIM技術(shù)是一門將設(shè)計、建造融為一體的數(shù)字化技術(shù)，在利用此項技術(shù)的過程中，數(shù)字信息技術(shù)能夠最大程度上將建筑物上的數(shù)據(jù)及信息真實的模擬出來。在此項技術(shù)出現(xiàn)之后，越來越多的專業(yè)人士在了解、接觸與應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)其對于土木行業(yè)的特殊價值，高校在教學(xué)中為了與土木轉(zhuǎn)的生產(chǎn)力、生產(chǎn)水平相匹配，同時展開了此項技術(shù)在專業(yè)內(nèi)的實踐教學(xué)活動。但是受傳統(tǒng)的教學(xué)模式影響，BIM技術(shù)的使用與教學(xué)仍然有待開發(fā)與完善。所以實踐教學(xué)創(chuàng)新已經(jīng)列入高校教育改革范疇。

一、關(guān)于目前我國土木工程的實踐教學(xué)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

(一)目前高校在BIM技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，就土木工程專業(yè)教學(xué)而言，學(xué)生作為學(xué)校教學(xué)與課堂中心，面對殘酷的市場環(huán)境，必須掌握先進(jìn)專業(yè)技術(shù)，與時代接軌。這是在學(xué)校教育中，學(xué)生的首要任務(wù)，是獲得良好的BIM技術(shù)專業(yè)成績，獲得澆筑企業(yè)的關(guān)注，獲得競爭與就業(yè)機(jī)會，該項技術(shù)自身也在不斷完善中，我國高校目前仍然處于探索階段。我國一些重點工科類高校也是在最近十年內(nèi)，將此項技術(shù)在土木工程專業(yè)中引入，以選修課為主，后來逐漸加深重視程度，將其引入實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。此項技術(shù)具有較好的可視化優(yōu)勢，教師在教學(xué)過程中，可以最大限度地還原施工中的過程與細(xì)節(jié)問題，減少了學(xué)生外出的時間，以及實習(xí)中的部分問題。圖1為BIM服務(wù)器與BIM知識庫一起組建成的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用平臺主要應(yīng)用內(nèi)容，為土木工程學(xué)生與教師提供相應(yīng)的信息與數(shù)據(jù)[1]。

圖1 BIM服務(wù)器與BIM知識庫網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用平臺

(二)關(guān)于傳統(tǒng)教學(xué)模式的特征

土木工程是一門需要結(jié)合實際工作經(jīng)驗以及專業(yè)技術(shù)知識的專業(yè)。尤其是以培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)型人才為主的院校，時間在教學(xué)中占有重要位置。在傳統(tǒng)教學(xué)中，實踐課程給予學(xué)生的教學(xué)主要是了解土木工程專業(yè)建設(shè)流程，以及一些專業(yè)上的基礎(chǔ)實踐問題[2]。學(xué)生在操作中缺少教師的針對性輔導(dǎo)，很難在土木工程實踐課中對細(xì)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化處理。所以實踐課程質(zhì)量也難以與其他形式的學(xué)習(xí)有所比擬。在實際應(yīng)用方面，未經(jīng)深度學(xué)習(xí)，遺忘速度增加，實踐學(xué)習(xí)質(zhì)量有待提升。

(三)課堂建設(shè)中出現(xiàn)的實際問題

一方面，在實踐教學(xué)過程中，教學(xué)目標(biāo)設(shè)置不清晰，教師與學(xué)生溝通較少，形成教育脫節(jié)，學(xué)生沒有理解這堂課主要是為了解決，哪種在實際操作中的遇見的問題，進(jìn)行盲目學(xué)習(xí)，最終不了解自身學(xué)習(xí)本堂課的目的是為了什么[4]。且在土木工程學(xué)系中，專業(yè)內(nèi)容量巨大，學(xué)生在繁重的課業(yè)中沒有更多精力去尋找教師教育的目的，教師需要交代本堂課程內(nèi)容實踐中最終解決的問題是哪類，以及解決其中出現(xiàn)的問題，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與創(chuàng)新積極性。

另一方面，在實際教學(xué)中，專業(yè)軟件是在土木工程學(xué)習(xí)中常用的軟件，其主要作用是設(shè)計施工圖紙[5]。但是實際操作中，此種軟件使用功能有限，本準(zhǔn)也學(xué)習(xí)人員對此應(yīng)用的時間較少，在與BIM技術(shù)進(jìn)行融合時，其教學(xué)模式中存在一定的教學(xué)困難，二中博士在某種程度上達(dá)到了沖突甚至矛盾的狀態(tài)，學(xué)生在面向激烈的就業(yè)市場競爭時，可能會對其產(chǎn)生影響。

二、新工科背景下土木工程專業(yè)BIM技術(shù)的實施與實踐

(一)了解BIM技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)點

關(guān)于BIM技術(shù)，主要是利用計算機(jī)模擬建筑模型，將所有信息數(shù)據(jù)輸入其中，在模型建設(shè)完成的基礎(chǔ)上，將涉及、施工、管理、維護(hù)與運(yùn)營融入此模型之中，在可視化操作模式下，實現(xiàn)整個建設(shè)周期的生命力迸發(fā)[6]。這種項目的實施，能夠給予學(xué)生更加豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境與條件，拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野，融會貫通成為土木工程專業(yè)的復(fù)合型人才。

此項專業(yè)技術(shù)在實際教學(xué)中的應(yīng)用問題，相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，其有了質(zhì)的飛躍。首先，在培養(yǎng)人才方面[7]。復(fù)合型人才的培養(yǎng)，是學(xué)校土木工程專業(yè)在進(jìn)行宣傳教學(xué)質(zhì)量與口碑方面，為學(xué)生提供招生便利的重要手段，一方面提升了學(xué)校專業(yè)人才的市場競爭力，另一方面提升了學(xué)生個人的專業(yè)綜合素質(zhì)。其次，教師在提升自身專業(yè)水平方面，成立專業(yè)教學(xué)討論組，在組內(nèi)不斷對新興技術(shù)進(jìn)行探討，更新，再提出性的構(gòu)思與創(chuàng)意，在不斷打破，刷新中，將學(xué)校土木工程教育水平提升至空前狀態(tài)。

最后，在教學(xué)實踐中，教師整體師資水平的提升證明學(xué)校內(nèi)部教學(xué)質(zhì)量也提升到了一定水準(zhǔn)，在提升學(xué)生實踐能力方面，優(yōu)質(zhì)的教育水平能夠吸引到同樣技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)進(jìn)行校企聯(lián)合，給予學(xué)生一定的實踐姜堰積累與提升空間。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生在進(jìn)入企業(yè)實習(xí)的過程中，不斷刷新土木工程專業(yè)理論知識體系，獲得就業(yè)市場競爭力[8]。與此同時，校企聯(lián)合的主要維持連接為合作共贏，學(xué)校為企業(yè)輸出專業(yè)技術(shù)人才以及最前沿的研究成果，企業(yè)為人才提供就業(yè)機(jī)會與學(xué)習(xí)機(jī)會。

(二)BIM技術(shù)在實踐教學(xué)中的規(guī)劃與設(shè)計

由于我國土木工程專業(yè)正處于發(fā)展初期階段，許多教學(xué)細(xì)節(jié)仍需要不斷探索與實踐，再整理出具體的經(jīng)驗。首先，在人才培養(yǎng)計劃方面，制定清晰縝密的計劃是教學(xué)過程中首要的問題，將此項逐漸引入教學(xué)實踐中來，從初期的探索直到逐漸深入到再度加深。再次深入過程中，提升學(xué)生與此項技術(shù)的深入接觸，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣以及積極性，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)BIM技術(shù)，相應(yīng)新工科背景下的實踐教學(xué)號召。

其次，建設(shè)BIM技術(shù)教學(xué)平臺，或?qū)⑵湟雽W(xué)校教學(xué)平臺中，加強(qiáng)校企合作的建設(shè)。跟隨社會生產(chǎn)力與生產(chǎn)水平，在通過社會與學(xué)校的力量進(jìn)行共同開發(fā)。在進(jìn)行校企聯(lián)合的過程中，針對實踐中出現(xiàn)的問題，學(xué)生有自己會進(jìn)行解決與近距離處理，在人才培養(yǎng)中，實現(xiàn)二者的合作共贏，將產(chǎn)教結(jié)合歷練深入學(xué)校教學(xué)目標(biāo)中。

最后，將傳統(tǒng)教學(xué)、BIM技術(shù)以及其他相關(guān)學(xué)科聯(lián)系起來。土木工程專業(yè)不單單只需要考慮設(shè)計與建設(shè)施工，還需要考慮建筑材料材質(zhì)、質(zhì)量、成本、人工施工難度等多方面內(nèi)容，在學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的同時可以將其他科目以模塊教學(xué)的模式引入實際教學(xué)中來，學(xué)校在進(jìn)行教學(xué)實踐的過程中，也可以采取除實踐教學(xué)創(chuàng)新課程以外的其他形式提升學(xué)生與專業(yè)知識進(jìn)一步了解的方法。例如，參與校內(nèi)組織的業(yè)內(nèi)專業(yè)人士舉辦的講座，學(xué)生可以提出專業(yè)相關(guān)的問題，豐富學(xué)生對于土木專業(yè)的認(rèn)知。實現(xiàn)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)多樣化，推進(jìn)土木專業(yè)實踐學(xué)習(xí)系統(tǒng)、全面。

(三)BIM技術(shù)在具體實踐教學(xué)中的應(yīng)用措施與建議

BIM技術(shù)在學(xué)校教學(xué)實踐中使用是，先進(jìn)我國實踐教學(xué)未來發(fā)展的動向，雖然我國教學(xué)仍處于起步階段，但是由于受到國家的國力與支持，我國的BIM技術(shù)已經(jīng)有的較大的進(jìn)步。我們可以從幾個方面進(jìn)行加強(qiáng)，首先，加強(qiáng)師資隊伍教育教學(xué)能力的提升。其次，鼓勵學(xué)生將實踐學(xué)習(xí)中學(xué)到的知識應(yīng)用到學(xué)校組織的活動中來，在不斷創(chuàng)新中尋求突破。最后，促進(jìn)校企聯(lián)合力度，給予學(xué)生更多的發(fā)展平臺，為學(xué)生日后的就業(yè)作出準(zhǔn)備。

三、結(jié)語

綜上所述，如今BIM技術(shù)已經(jīng)逐步被應(yīng)用在各個領(lǐng)域的實踐中，由于土木工程專業(yè)的實際需求，BIM技術(shù)的應(yīng)用與專業(yè)的結(jié)合是一次非常好的嘗試，土木工程專業(yè)改變其原有教學(xué)模式勢在必行，如何從實際出發(fā)，打造優(yōu)質(zhì)的教學(xué)課堂是先進(jìn)高校教學(xué)工作務(wù)必重視的課題。在此次實踐中，高校要根據(jù)目前教學(xué)的需求逐漸深入改革，在提升自身教學(xué)環(huán)境的同時，提升傳統(tǒng)教學(xué)與BIM技術(shù)融合的創(chuàng)新型教育，培養(yǎng)出符合社會生產(chǎn)需要的復(fù)合型人才，同時提升我校人才在母隊激烈的市場競爭時，具有較強(qiáng)專業(yè)知識，應(yīng)對此次競爭。