建筑信息建模競(jìng)賽指導(dǎo)下的土木建筑類專業(yè)改革研究

胡曉凌

摘 要：建筑信息建模競(jìng)賽要求參賽選手具有依據(jù)實(shí)際工程案例，模擬創(chuàng)設(shè)實(shí)際工作情境，熟練應(yīng)用BIM建模軟件完成既定任務(wù)的實(shí)操能力。中職學(xué)校土木建筑類專業(yè)的課程設(shè)置主要以理論知識(shí)為主，構(gòu)成單一、教育內(nèi)容較為單調(diào)、枯燥乏味，沒(méi)有體現(xiàn)出建筑領(lǐng)域的特點(diǎn)和需求，學(xué)生缺乏實(shí)際操作與實(shí)踐技能?；诖耍诮ㄖ畔⒔８?jìng)賽指導(dǎo)下，從提升師生數(shù)字化素養(yǎng)和土木建筑類各專業(yè)課程融合兩方面，來(lái)改革其教學(xué)模式，從而達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)而改善中職土木建筑類教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出符合行業(yè)要求和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的技能型人才。

關(guān)鍵詞：建筑信息建模競(jìng)賽；中職；土木建筑類專業(yè)；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：F407.92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2023）10-0122-03

0 引言

建筑信息建模（Building Information Modeling，BIM）是當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中不可或缺的一部分。BIM技術(shù)通過(guò)對(duì)建筑模型的精細(xì)建模和分析，提供全面的建筑信息，有效提高了建筑行業(yè)的效率，降低了運(yùn)營(yíng)成本。為了更好地服務(wù)于建筑行業(yè)，以往單一的建筑專業(yè)教學(xué)模式亟需更新，培養(yǎng)具有應(yīng)用BIM技術(shù)的復(fù)合型人才，創(chuàng)新教學(xué)方式成為中職土木建筑類專業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。

1 全國(guó)職業(yè)技能大賽建筑信息建模概述

1.1 競(jìng)賽目標(biāo)要求

具體有以下4點(diǎn)：①為數(shù)字中國(guó)儲(chǔ)備人才。通過(guò)該賽事的舉辦，可有效提升土建類中職師生數(shù)字化素養(yǎng)。②服務(wù)行業(yè)企業(yè)新需求。大賽以實(shí)際工程案例為基礎(chǔ)，模擬實(shí)際工作情境，考核選手對(duì)BIM 建模軟件的實(shí)操能力。通過(guò)比賽，促使校企深度融合，讓中職學(xué)校土木建筑類相關(guān)專業(yè)充分了解新職業(yè)“建筑信息模型技術(shù)員”的工作內(nèi)容及崗位核心能力需求，科學(xué)合理制定人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)專業(yè)建設(shè)和課程改革，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容及手段，為行業(yè)企業(yè)培養(yǎng)出亟需的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。③搭建技能展示大舞臺(tái)。通過(guò)備賽與比賽，可有效增強(qiáng)學(xué)生對(duì)建筑信息模型建模技術(shù)員崗位的核心能力認(rèn)知，提高建筑施工圖識(shí)讀的能力、專業(yè)能力以及對(duì)BIM建模軟件的實(shí)操能力，有效提升中職生的個(gè)人信心和職業(yè)自信。④對(duì)接世界技能新賽項(xiàng)。第46屆世界技能大賽新增了“建筑信息建?！保〝?shù)字建造）賽項(xiàng)，因此中職建筑信息模型建模比賽，可作為世賽選手初步選拔的途徑，夯實(shí)BIM技術(shù)人才向高階賽事成長(zhǎng)培育的基礎(chǔ)。

1.2 競(jìng)賽內(nèi)容分析

競(jìng)賽聚焦建筑信息建模行業(yè)從業(yè)人員應(yīng)具備的必要知識(shí)和技能，依據(jù)實(shí)際工程案例，模擬創(chuàng)設(shè)實(shí)際工作情境，著重考核選手的BIM建模軟件實(shí)操能力。參賽選手應(yīng)具備創(chuàng)建和編輯項(xiàng)目三維數(shù)字模型的技能，能熟悉并依據(jù)相關(guān)BIM標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用BIM建模軟件，根據(jù)任務(wù)要求，基于給定的施工圖紙，熟練建立項(xiàng)目的建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電專業(yè)的數(shù)字模型、輸出成果、并進(jìn)行可視化處理。

該項(xiàng)目包含的技能主要有：計(jì)算機(jī)軟硬件使用能力、各專業(yè)施工圖識(shí)讀能力、任務(wù)要求解讀能力、土建與機(jī)電建模的實(shí)操熟練程度、成果輸出以及可視化處理的能力。

競(jìng)賽內(nèi)容主要包括：①構(gòu)件建模。該模塊要完成 1～3個(gè)單一構(gòu)件或零部件（如基礎(chǔ)、門窗、閥門等）模型的創(chuàng)建。主要考察選手三視圖識(shí)讀的能力、模型創(chuàng)建及參數(shù)化設(shè)置的能力。②土建建模。該模塊共分結(jié)構(gòu)建模、建筑建模、成果輸出、可視化處理4個(gè)任務(wù)。要根據(jù)給定的土建施工圖紙，完成建筑、結(jié)構(gòu)建模，進(jìn)行指定圖紙、明細(xì)表輸出，并按要求制作效果渲染、動(dòng)畫漫游。主要考核選手土建施工圖識(shí)讀能力、BIM 建模軟件操作的熟練程度、成果輸出及自檢能力、可視化效果的呈現(xiàn)能力等。③機(jī)電建模。該模塊需依據(jù)任務(wù)書要求，完成指定專業(yè)管線與設(shè)備的建模及部署工作，同時(shí)完成任務(wù)成果輸出。主要考察選手對(duì)暖通、給排水、電氣各專業(yè)施工圖的識(shí)讀能力，機(jī)電管線與設(shè)備模型的建模能力。

1.3 對(duì)應(yīng)崗位需求

根據(jù)人社部發(fā)布的《新職業(yè)-建筑信息模型技術(shù)員就業(yè)景氣現(xiàn)狀分析報(bào)告》，對(duì)建筑信息模型技術(shù)員的職業(yè)定義是指利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行工程實(shí)踐過(guò)程中的模擬建造，以改進(jìn)其全過(guò)程中工程工序的技術(shù)人員。主要工作有以下4方面：①負(fù)責(zé)項(xiàng)目中建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水、電氣專業(yè)等BIM模型的搭建、復(fù)核、維護(hù)管理工作。②協(xié)同其他專業(yè)建模，并做碰撞檢查。③通過(guò)室內(nèi)外渲染、虛擬漫游、建筑動(dòng)畫、虛擬施工周期等，進(jìn)行建筑信息模型可視化設(shè)計(jì)。④施工管理及后期運(yùn)維。

2 中職土木建筑類教學(xué)現(xiàn)狀存在的問(wèn)題

中職土木建筑類專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀中存在教學(xué)信息化建設(shè)比較落后，課程設(shè)置和評(píng)價(jià)方式缺乏創(chuàng)新，缺乏科學(xué)、有效的教學(xué)評(píng)價(jià)和反饋，注重理論知識(shí)，忽視實(shí)踐技能的問(wèn)題。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代建筑行業(yè)對(duì)人才的需求[1]。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式以教師為中心，注重知識(shí)傳授，但忽視了學(xué)生的參與和主動(dòng)學(xué)習(xí)。然而，在現(xiàn)代建筑行業(yè)中，要求學(xué)生具備實(shí)際操作能力和解決問(wèn)題的能力，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法無(wú)法有效培養(yǎng)學(xué)生這些實(shí)際技能。

中職土木建筑類專業(yè)課程設(shè)置主要以理論知識(shí)為主，構(gòu)成單一，教育內(nèi)容較為單調(diào)、枯燥乏味，沒(méi)有體現(xiàn)出建筑領(lǐng)域的特點(diǎn)和需求，學(xué)生缺乏實(shí)際操作與實(shí)踐技能。建筑行業(yè)強(qiáng)調(diào)實(shí)際工作能力和動(dòng)手能力，而傳統(tǒng)的課程設(shè)置往往只注重理論知識(shí)的灌輸，缺乏具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)。因此，學(xué)生往往缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法適應(yīng)建筑行業(yè)的需求。

在評(píng)價(jià)方式方面，中職土木建筑類教育過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的掌握程度，對(duì)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的考量不足。目前的評(píng)價(jià)方式主要以筆試為主，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力和解決實(shí)際問(wèn)題的考察。只注重理論知識(shí)的掌握程度，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估學(xué)生在實(shí)際工作中的能力水平，對(duì)學(xué)生的能力提升起不到太大作用。

3 土木建筑類專業(yè)教學(xué)改革方向

3.1 提升數(shù)字化素養(yǎng)

數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，對(duì)教師和學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)也提出了更高要求。數(shù)字化教學(xué)是指利用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)改善教育教學(xué)過(guò)程，提高教育質(zhì)量，增強(qiáng)師生的聯(lián)系和互動(dòng)，提高教育教學(xué)效率和效益的一種教學(xué)方式[2]。提升師生數(shù)字素養(yǎng)不僅是培養(yǎng)數(shù)字時(shí)代合格公民的必然要求，也是推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在。

3.1.1 數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn)

數(shù)字化教學(xué)是以大量數(shù)字化信息為基礎(chǔ)，接近于現(xiàn)實(shí)情況的教學(xué)形式，基于廣泛的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了教育主題、教材、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境和教育資源的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化和超文本化。因此，數(shù)字化教學(xué)將教育教學(xué)從傳統(tǒng)的環(huán)境，以數(shù)字化的教材、數(shù)字化的作業(yè)、數(shù)字化的題庫(kù)、數(shù)字化的考試系統(tǒng)、數(shù)字化的教學(xué)管理、數(shù)字化的學(xué)生管理、數(shù)字化的作業(yè)提交等多種形式進(jìn)行教育教學(xué)。數(shù)字化教學(xué)具有高度的開放性和靈活性，可以有效地提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，并且可以更好地滿足學(xué)生的需求和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.1.2 數(shù)字化教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)字化教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)：①提高了教學(xué)效率。數(shù)字化教學(xué)可以提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，減少傳統(tǒng)教育教學(xué)環(huán)節(jié)中的教學(xué)成本和教育資源的浪費(fèi)。數(shù)字化教學(xué)可以將人們?cè)葘?shí)體教室所的教學(xué)資源和內(nèi)容，有更高效、更豐富的資源支持，教室的規(guī)模和教師的數(shù)量都不再是數(shù)字化教學(xué)的限制性因素，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)量更大且質(zhì)量更高的教學(xué)。②提升了教育教學(xué)質(zhì)量。數(shù)字化教育教學(xué)具有豐富的教學(xué)信息儲(chǔ)備和資源，利用互動(dòng)學(xué)習(xí)和多媒體化教學(xué)模式，使教師能夠在虛擬現(xiàn)實(shí)的情景下，提供最優(yōu)質(zhì)的課堂教學(xué)體驗(yàn)，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取與其自身學(xué)識(shí)有關(guān)的各種信息，大大豐富了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量[3]。數(shù)字化教學(xué)也可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享，讓學(xué)生共享最優(yōu)質(zhì)的教育資源，從而對(duì)教育教學(xué)質(zhì)量的提升有顯著的促進(jìn)作用。

3.1.3 提升數(shù)字化素養(yǎng)的措施

提升中職土木建筑類專業(yè)教育教學(xué)信息化和師生的數(shù)字化素養(yǎng)的措施具體有以下3方面：①推動(dòng)教師的信息化與數(shù)字化工作。中職的數(shù)字化教育教學(xué)需要在關(guān)注學(xué)生數(shù)字化技能的同時(shí)，也需要注重教師的信息化和數(shù)字化能力提升，能夠適應(yīng)未來(lái)數(shù)字化教學(xué)的需求和要求。②加強(qiáng)數(shù)字化課程的開發(fā)與實(shí)施。推廣建設(shè)科學(xué)技術(shù)的數(shù)字教育教學(xué)資源系統(tǒng)，加強(qiáng)數(shù)字化課程資源的開發(fā)、維護(hù)和利用。開發(fā)適應(yīng)中職學(xué)科教學(xué)特點(diǎn)的數(shù)字化教學(xué)資源，為中職教育教學(xué)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供支持。③更全面的數(shù)字化教學(xué)設(shè)施。通過(guò)升級(jí)和更新硬件設(shè)備、提供專業(yè)的軟件工具和建設(shè)智慧校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，滿足師生的教與學(xué)需求，從而進(jìn)一步掌握好數(shù)字技術(shù)，并運(yùn)用到實(shí)際的學(xué)習(xí)和工作中。

3.2 提升多學(xué)科知識(shí)融合

3.2.1必備的學(xué)科知識(shí)體系

建筑信息建模競(jìng)賽內(nèi)容中，要求競(jìng)賽選手必須具備計(jì)算機(jī)軟硬件使用能力、各專業(yè)施工圖識(shí)讀能力、任務(wù)要求解讀能力、土建與機(jī)電建模的實(shí)操熟練程度、成果輸出以及可視化處理的能力，需要不斷夯實(shí)各模塊知識(shí)的基礎(chǔ)，并對(duì)各模塊知識(shí)要融匯貫通，以期達(dá)到競(jìng)賽要求，從而提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力。具體有以下6個(gè)能力掌握要求。

第一，計(jì)算機(jī)軟硬件使用能力是建筑信息建模競(jìng)賽中非?；A(chǔ)也非常重要的能力。競(jìng)賽選手需要熟練掌握各種建筑信息建模軟件的操作技巧，包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、構(gòu)造建模、圖形繪制、數(shù)據(jù)分析、驅(qū)動(dòng)參數(shù)等，同時(shí)還需要具備相關(guān)的硬件設(shè)備使用能力，包括計(jì)算機(jī)維護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等。只有熟練掌握計(jì)算機(jī)軟硬件的使用，才能更好地完成建筑信息建模競(jìng)賽的各項(xiàng)任務(wù)。

第二，各專業(yè)施工圖識(shí)讀能力是建筑信息建模競(jìng)賽中不可忽視的能力。建筑工程涉及很多專業(yè)，如建筑、土木、電氣、機(jī)械、空調(diào)等，競(jìng)賽選手需要熟練掌握各個(gè)專業(yè)的施工圖紙，包括平面圖、立面圖、剖面圖等，還需要對(duì)各種圖式符號(hào)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、草圖等有著深入的理解和掌握。只有具備了各專業(yè)施工圖識(shí)讀能力，才能更好地理解和分析各項(xiàng)任務(wù)要求，更好地完成建筑信息建模競(jìng)賽的任務(wù)。

第三，任務(wù)要求解讀能力也是建筑信息建模競(jìng)賽中至關(guān)重要的能力。競(jìng)賽選手需要具備分析和理解競(jìng)賽任務(wù)的能力，包括理解任務(wù)要求、對(duì)任務(wù)要求做出合理的解釋和合理的評(píng)估等。只有深入理解和準(zhǔn)確掌握任務(wù)要求，才能更好地完成建筑信息建模競(jìng)賽的各項(xiàng)任務(wù)。

第四，土建與機(jī)電建模的實(shí)操熟練程度是建筑信息建模競(jìng)賽中不可或缺的能力。競(jìng)賽選手需要熟練掌握地基、結(jié)構(gòu)、電氣、機(jī)械、給排水等各項(xiàng)建模技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑信息建模的全部過(guò)程，包括底圖建模、結(jié)構(gòu)建模、機(jī)電設(shè)備安裝、建筑設(shè)備配套管理等。只有具備了土建與機(jī)電建模的實(shí)操熟練程度，才能更好地實(shí)現(xiàn)建筑信息建模競(jìng)賽的各項(xiàng)任務(wù)。

第五，成果輸出是建筑信息建模競(jìng)賽中最終的目的。選手需要能夠?qū)⒔ㄖ畔⒔５漠a(chǎn)物輸出，包括建模文件、工程圖紙、成果報(bào)告等，還要滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，并通過(guò)技術(shù)評(píng)審和專家評(píng)價(jià)。只有具備高質(zhì)量的成果輸出能力，才能夠更好地完成建筑信息建模競(jìng)賽的任務(wù)。

第六，可視化處理的能力是建筑信息建模競(jìng)賽中一個(gè)非常重要的能力。競(jìng)賽選手需要能夠?qū)⒔ㄖ畔⒔＝Y(jié)果以視覺圖像的方式呈現(xiàn)，并做好詳細(xì)的解釋和說(shuō)明。只有具備了可視化處理的能力，才能更好地向相關(guān)方傳達(dá)建筑信息建模的結(jié)果和意義。

3.2.2提升融合的方法和手段

為了提升中職土木建筑類專業(yè)教學(xué)模式中的多學(xué)科知識(shí)融合水平，可以采取以下方法和手段：①優(yōu)化課程設(shè)置。針對(duì)建筑信息建模競(jìng)賽的要求，優(yōu)化課程設(shè)置，增加相關(guān)的建模理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)集中開設(shè)建筑信息建模相關(guān)的課程，將不同專業(yè)的知識(shí)相連接，幫助學(xué)生在建模競(jìng)賽中能夠?qū)⒏鱾€(gè)模塊的知識(shí)融會(huì)貫通，更好地解決實(shí)際問(wèn)題。②強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，如模擬建筑信息建模競(jìng)賽、實(shí)際建筑工地實(shí)踐等，使學(xué)生能夠在實(shí)踐中深入理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)[4]。通過(guò)實(shí)踐，學(xué)生能夠更好地體會(huì)知識(shí)在實(shí)際操作中的應(yīng)用，提高知識(shí)多模塊融合的能力。③引入案例實(shí)訓(xùn)。引入實(shí)際建筑工程案例，結(jié)合建筑信息建模競(jìng)賽，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)際案例進(jìn)行建模和解決問(wèn)題。通過(guò)實(shí)際案例的實(shí)訓(xùn)，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合，提升其知識(shí)多模塊融合的能力。④鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)合作。建筑信息建模競(jìng)賽通常要求學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作。通過(guò)鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)生能夠在合作中互相學(xué)習(xí)、互相幫助，加強(qiáng)各專業(yè)之間的交流和融合。團(tuán)隊(duì)合作可以促進(jìn)知識(shí)的綜合運(yùn)用，提升知識(shí)多模塊融合的水平。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑信息建模競(jìng)賽的出現(xiàn)，為中職土木建筑類專業(yè)教學(xué)模式改革提供了新思路。建筑信息建模競(jìng)賽通過(guò)對(duì)建筑信息建模技術(shù)的提升、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累、學(xué)生素質(zhì)的提高等多方面的推動(dòng)，對(duì)中職土木建筑類專業(yè)教學(xué)模式的改革具有深遠(yuǎn)的啟示意義。

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