課證通融和產(chǎn)教融合模式下《建筑設(shè)備BIM》課程改革探究＊

陳 越 （武昌首義學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院，湖北 武漢 430064）

建筑信息模型技術(shù)（BIM）在三維數(shù)字模型中能夠?qū)⒐こ添?xiàng)目在全生命周期不同階段的工程狀況、施工信息和相關(guān)資源進(jìn)行整合，由參與工程的各單位共建和共享，在模型繪制過程中，添加例如建筑材料編號、重量、材質(zhì)等參數(shù)，同時(shí)，引入建筑工程進(jìn)度、工程價(jià)格為各專業(yè)的設(shè)計(jì)任務(wù)和施工任務(wù)提供相互支持和協(xié)調(diào)，在全生命施工過程中促進(jìn)各專業(yè)協(xié)同工作來高質(zhì)量完成工程任務(wù)。國務(wù)院在《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案的通知》中提出，職業(yè)院校、應(yīng)用型本科高校啟動“學(xué)歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度試點(diǎn)工作，在首批試點(diǎn)領(lǐng)域中建筑信息模型職業(yè)技能占據(jù)一席之位[1]。建筑信息模型技術(shù)的普及應(yīng)用是我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的基石，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部明確提出需要加快建筑信息模型的普及和應(yīng)用[2]。建筑設(shè)備BIM 技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)電安裝工程的碰撞問題、優(yōu)化管線設(shè)計(jì)和排布、深化設(shè)計(jì)圖紙和施工，為設(shè)備及管線預(yù)留合理的安裝及操作空間，減少設(shè)計(jì)變更，降低施工難度。此外，也應(yīng)用于施工管理、預(yù)制構(gòu)件加工與安裝和工程量統(tǒng)計(jì)。

高校BIM相關(guān)課程應(yīng)培養(yǎng)相關(guān)行業(yè)BIM應(yīng)用型人才，因此，高校BIM相關(guān)課程需要對BIM技術(shù)和BIM應(yīng)用進(jìn)行梳理，以建立符合行業(yè)需要的BIM 課程體系[3]?！督ㄖO(shè)備BIM》課程應(yīng)當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃和有機(jī)整合，融入“1+X”證書標(biāo)準(zhǔn)，使得課程標(biāo)準(zhǔn)與技能等級要求相匹配，實(shí)現(xiàn)課證融合，提升學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃。同時(shí)，在課程中引入真實(shí)案例，分析貫穿工程設(shè)計(jì)、施工、管理和運(yùn)維的全生命周期中涉及的工作任務(wù)和以產(chǎn)教融合為教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具備BIM 技術(shù)應(yīng)用能力的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才目標(biāo)。因此，研究如何將課證通融和產(chǎn)教融合理念引入《建筑設(shè)備BIM》課程有重大意義。

1 《建筑設(shè)備BIM》課程在教學(xué)中存在的問題

《建筑設(shè)備BIM》課程在教學(xué)發(fā)展中，由于建筑設(shè)備專業(yè)較多，學(xué)生對于相關(guān)專業(yè)知識理解不深，只會基本建模操作，對于BIM 應(yīng)用能力不足。同時(shí)，《建筑設(shè)備BIM》課程缺乏與BIM 等級考核相匹配的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生缺少實(shí)踐應(yīng)用能力。

1.1 缺乏對BIM技術(shù)的應(yīng)用能力

目前，部分學(xué)?！督ㄖO(shè)備BIM》課程的教學(xué)未能滿足相關(guān)行業(yè)發(fā)展的需要，未能運(yùn)用BIM技術(shù)可視化、多元化的教育特點(diǎn)更新和創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生對課程教學(xué)的應(yīng)用能力不足[4]。教師在授課過程中也未能全面講解BIM 技術(shù)的應(yīng)用作用和優(yōu)勢，對課程的講解缺乏該技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新力。同時(shí)，在《建筑設(shè)備BIM》課程教學(xué)中，學(xué)校未能結(jié)合該課程的實(shí)際應(yīng)用性特點(diǎn)，合理培養(yǎng)學(xué)生對于BIM技術(shù)的應(yīng)用能力，過于注重理論知識的教學(xué)和基本的建模操作，并未較好地將理論知識教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合。學(xué)生在簡單的上機(jī)教學(xué)模式下，只是掌握簡單的建模技術(shù)，對相關(guān)的應(yīng)用知識點(diǎn)掌握不足，從而不利于培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力和學(xué)習(xí)能力?！督ㄖO(shè)備BIM》課程中缺少對該技術(shù)的應(yīng)用講解，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)會的建筑設(shè)備BIM技術(shù)無法再設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維中使用。

1.2 缺乏合理的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

《建筑設(shè)備BIM》課程包含建筑給排水系統(tǒng)、建筑電氣系統(tǒng)、建筑通風(fēng)與供暖系統(tǒng)，專業(yè)跨度大，實(shí)踐性能強(qiáng)。該課程知識點(diǎn)煩瑣，分布零散，機(jī)械設(shè)備型號更新迅速。學(xué)校在對學(xué)生能力和課程教學(xué)工作考核的過程中，未能將課程考核、學(xué)生學(xué)習(xí)能力考核與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合，從而不利于全面考查學(xué)生對于BIM 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能力[5]。《建筑設(shè)備BIM》課程教學(xué)未能在課堂進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，從而降低BIM 技術(shù)應(yīng)用和學(xué)習(xí)效果，進(jìn)而影響學(xué)生學(xué)習(xí)能力的全面發(fā)展。同時(shí)，學(xué)校在該課程中僅以上機(jī)模型來評定學(xué)生的成績，沒能較好地評價(jià)與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合的能力。而且BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)施效果不理想，也很難增強(qiáng)其課程教學(xué)的育人質(zhì)量和效果。通過普通的理論加上機(jī)教學(xué)無法與實(shí)際工程和考證能力相結(jié)合，無法考察學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

1.3 缺乏提升學(xué)生的實(shí)踐能力

《建筑設(shè)備BIM》課程受到實(shí)際條件限制，在教學(xué)開展過程中，教師雖然能夠帶領(lǐng)學(xué)生去實(shí)際現(xiàn)場，向?qū)W生講解各種設(shè)備用途、安裝要求等，但是設(shè)備管線已經(jīng)隱蔽于天花板內(nèi)，導(dǎo)致學(xué)生無法觀看。同時(shí)，簡單的BIM建模技術(shù)不能增強(qiáng)學(xué)生對整個(gè)工程各專業(yè)間關(guān)系的掌握，如何設(shè)計(jì)、施工、碰撞協(xié)調(diào)等實(shí)踐能力的培養(yǎng)未能有效落實(shí)到課程教學(xué)環(huán)節(jié)中[6]。此外，《建筑設(shè)備BIM》課程知識和理論知識學(xué)習(xí)缺乏系統(tǒng)性、完整性，不利于讓學(xué)生更好地將給排水、暖通、電氣和施工之間結(jié)合起來，影響學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和進(jìn)步，還會進(jìn)一步阻礙建筑設(shè)備工程課程教學(xué)的整體水平和效率。《建筑設(shè)備BIM》課程中缺少對整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營整個(gè)過程的實(shí)踐認(rèn)識。

2 基于課證通融和產(chǎn)教融合模式下的課程改革

2.1 《建筑設(shè)備BIM》中課證通融的課程改革

建筑設(shè)備專業(yè)BIM應(yīng)用能力提升依靠完整的課程教學(xué)體系，將BIM綜合應(yīng)用能力、證書考核、BIM大賽等內(nèi)容融于專業(yè)課程體系各門課程，以建筑設(shè)備專業(yè)知識體系為基礎(chǔ)，以建筑設(shè)備BIM 技術(shù)綜合應(yīng)用的需求能力為目標(biāo)，強(qiáng)化BIM 軟件操作能力。在人才培養(yǎng)方案課程體系中，BIM 方面的能力以“專業(yè)基本能力—專業(yè)BIM建模能力—BIM綜合應(yīng)用能力”三步階梯作為建筑設(shè)備BIM 方向能力培養(yǎng)路徑，將BIM 課程內(nèi)容模塊化后融入原有教學(xué)體系[7]。在課程體系中，各專業(yè)課教師不僅教授學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)相關(guān)知識，而且引導(dǎo)學(xué)生從證書考核、BIM 大賽中對相關(guān)課程進(jìn)行深入理解，并掌握BIM技術(shù)應(yīng)用。通過多元化考核方式了解課程教學(xué)實(shí)際情況和技術(shù)應(yīng)用情況，在提高學(xué)生BIM 技術(shù)應(yīng)用能力的同時(shí)，通過課證互融，學(xué)生對專業(yè)課程的理解和掌握程度也加深，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解與實(shí)際應(yīng)用能力。

2.2 《建筑設(shè)備BIM》中以賽促學(xué)模式改革

引進(jìn)本地區(qū)的優(yōu)質(zhì)企業(yè)和一線企業(yè)，將各類社會熱點(diǎn)問題、行業(yè)前沿知識和學(xué)科之間的交叉內(nèi)容融入競賽活動，在充分考慮行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和社會實(shí)際發(fā)展需求的基礎(chǔ)上制定競賽主題，為學(xué)生營造與他們自身職業(yè)發(fā)展需求相匹配的學(xué)習(xí)環(huán)境。在《建筑設(shè)備BIM》課程中開展技能競賽活動，實(shí)現(xiàn)與建筑行業(yè)發(fā)展需求的深層次對接，競賽命題體現(xiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)需求，因此，能夠更好地體現(xiàn)出以賽促學(xué)模式的內(nèi)涵本質(zhì)[8]。在課程中引入“武漢工匠杯”職業(yè)技能大賽、大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模、武漢設(shè)計(jì)雙年展大賽等比賽，參加相應(yīng)的比賽能夠創(chuàng)造知識整合、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升的發(fā)展空間。通過競賽不僅要讓學(xué)生掌握建筑設(shè)備課程中的知識點(diǎn)，最重要的目的是讓學(xué)生將各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容有效串聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)基本理論知識與實(shí)踐訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合，從而提升學(xué)生的專業(yè)綜合素養(yǎng)。

2.3 基于產(chǎn)教融合模式的課程改革探究

《建筑設(shè)備BIM》是應(yīng)用性非常強(qiáng)的課程，以實(shí)際項(xiàng)目驅(qū)動來拓寬學(xué)生的視野。在課程講解中利用既有建筑施工圖作為案例，實(shí)物和圖紙進(jìn)行對比，增強(qiáng)學(xué)生的識圖能力[9]。同時(shí)，在應(yīng)用講解過程中可將設(shè)計(jì)和施工中真實(shí)出現(xiàn)的不足體現(xiàn)出來，通過BIM 三維方式讓學(xué)生直觀地感受BIM 的應(yīng)用能力，注重培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)和施工能力，加強(qiáng)各專業(yè)的配合。在教學(xué)過程中將施工圖、BIM 圖以及現(xiàn)場的實(shí)地效果相結(jié)合植入教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)，引入中信設(shè)計(jì)院BIM標(biāo)準(zhǔn)，在課程講解過程中引入真實(shí)案例塔里木油田項(xiàng)目和BIM 建模標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)能夠直接應(yīng)用于實(shí)際，達(dá)到真正的產(chǎn)教融合。

3 基于課證通融和產(chǎn)教融合模式設(shè)計(jì)思路

3.1 《建筑設(shè)備BIM》教學(xué)改革課堂

《建筑設(shè)備BIM》課程需要融入行業(yè)的快速發(fā)展，但是目前課程設(shè)置缺乏時(shí)效性、標(biāo)準(zhǔn)化、課程內(nèi)容應(yīng)用性不強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生僅僅只會簡單的建模工作，無法滿足崗位要求和缺乏職業(yè)發(fā)展空間。因此，在《建筑設(shè)備BIM》課程中融入“1+X”證書標(biāo)準(zhǔn)，使得課程標(biāo)準(zhǔn)與技能等級要求緊密結(jié)合，促使課證融合，提升學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃。同時(shí)，以競賽為切入點(diǎn)，在《建筑設(shè)備BIM》課程中融入技能競賽，提供現(xiàn)階段企業(yè)對于建筑模型的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)學(xué)生的競爭意識，提升學(xué)生與行業(yè)需求的良好對接。最后，主動適應(yīng)建筑設(shè)備BIM 行業(yè)的發(fā)展對學(xué)生的要求，以提高技能水平為主要目標(biāo)，夯實(shí)產(chǎn)教融合模式為基礎(chǔ)，《建筑設(shè)備BIM》教學(xué)改革課堂如表1所示。

表1 《建筑設(shè)備BIM》教學(xué)改革課堂

3.2 課證通融培養(yǎng)體系融入《建筑設(shè)備BIM》課堂

建筑信息模型職業(yè)技能證書考核等級為初級建模、中級應(yīng)用、高級綜合。在教學(xué)過程中對職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸納和模塊化設(shè)計(jì)，與課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深度融合。課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)理論和建模對應(yīng)初級建模，水、暖、電專業(yè)建模協(xié)調(diào)對應(yīng)中級應(yīng)用，管線碰撞處理和施工模擬對應(yīng)高級綜合。打破傳統(tǒng)課程標(biāo)準(zhǔn)，對應(yīng)證書考核等級，實(shí)現(xiàn)梯級教學(xué)模式。BIM職業(yè)人才課證通融培養(yǎng)流程如表2所示。

表2 BIM職業(yè)人才課證通融培養(yǎng)流程

3.3 以賽促學(xué)培養(yǎng)體系融入《建筑設(shè)備BIM》課堂

課程過程中以競賽為切入點(diǎn)，將BIM 各類競賽內(nèi)容和規(guī)則進(jìn)行整合后融入教學(xué)過程，依托各類BIM 競賽，完善人才培養(yǎng)體系，完成實(shí)踐教學(xué)平臺的搭建。在比賽過程中加強(qiáng)學(xué)生的動手能力培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化理論與實(shí)踐的轉(zhuǎn)化。融入以賽促教層次梯級賽制體系如表3所示。

表3 BIM職業(yè)人才課證通融培養(yǎng)流程

3.4 產(chǎn)教融合培養(yǎng)體系融入《建筑設(shè)備BIM》課堂

在課后布置以項(xiàng)目為導(dǎo)向的項(xiàng)目作業(yè)進(jìn)行產(chǎn)教融合培養(yǎng)，為保證產(chǎn)教的深度融合，需要確保項(xiàng)目信息設(shè)置的統(tǒng)一以及上課標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。依據(jù)本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CAD 管線圖例，建立BIM 管線色標(biāo)，按照系統(tǒng)、材質(zhì)、連接方式等的縮寫制定命名規(guī)范，并根據(jù)現(xiàn)場施工與安裝，制定管綜優(yōu)化原則。確保整個(gè)建模過程有所依據(jù)，方便后期識別管線類型，調(diào)整管綜。通過整個(gè)項(xiàng)目流程從模型繪制、碰撞報(bào)告、管線分析、節(jié)點(diǎn)分析、凈高分析、漫游質(zhì)量檢查各個(gè)環(huán)節(jié)中提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。課證通融和產(chǎn)教融合模式設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1 課證通融和產(chǎn)教融合模式設(shè)計(jì)圖

4 結(jié)語

構(gòu)建基于《建筑設(shè)備BIM》的課證通融和產(chǎn)教融合具有重要意義，其能夠充分提升學(xué)生利用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際問題的能力，有利于學(xué)生了解具體項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，通過理論結(jié)合實(shí)際，增強(qiáng)課堂生動性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有效促進(jìn)高校課程教學(xué)改革，營造良好的課堂環(huán)境。同時(shí)，教師也應(yīng)系統(tǒng)掌握建筑設(shè)備BIM 的各專業(yè)知識和相應(yīng)的專業(yè)技能，高質(zhì)量完成課堂教學(xué)活動。