全过程咨询模式下《建筑BIM基础》课程教学改革研究

来源:用户上传      作者:熊晓明

　　摘 要：随着经济全球化和项目管理模式向全过程咨询模式的发展需要，建筑信息模型BIM技术在建筑工程领域应用越来越广泛。社会变革和行业发展需求对高校相关专业特别是工程管理、工程造价等相关专业的学生培养提出了更高要求。为此，本文以建筑BIM基础课程为例，分析了BIM技术的应用现状及课程改革现状，结合目前课程遇到的一系列问题给出了课程改革的方向。期待通过课程教学改革，培养适宜社会发展的应用技术型复合人才。
　　关键词：
　　建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术，作为建筑物的物理与功能特性数字化表达工具，具有数字信息集成与共享优势，可为项目生命周期内的各项决策提供可靠依据，已改变许多国家的建筑设计、施工、运营等领域的管理模式，带动建筑工程领域技术进步与创新[1]。为适应经济全球化和技术发展的需要，我国从国家层面出台了一系列关于BIM技术应用的指导政策，为全面推行工程項目管理由分阶段的咨询向全过程咨询模式的转变提供条件。然而，在实际的应用中，建筑工程项目管理领域面临BIM人才数量短缺、BIM人才层次受限等现状。如何顺应国家在建筑工程领域全面推广全过程咨询模式，积极响应国家BIM人才建设需求，做好工程项目管理领域BIM人才的培养工作是迫切而有价值的。
　　《建筑BIM基础》是广西财经学院管理科学与工程学院近年在工程管理系与工程造价系开设的一门专业限选课。自开设以来，深受学生与用人单位的欢迎。但是随着社会需求领域的变革以及工程管理领域管理模式的发展，本课程急需进一步的教学改革以更好的为国家和社会培养适宜的人才。
　　一、BIM技术在课程中的应用研究现状
　　（一）技术应用方面的研究现状
　　1975年，“BIM之父”——乔治亚理工大学的Charles Eastman教授创建了BIM理念，BIM理念的启蒙，受到了1973年全球石油危机的影响，美国全行业需要考虑提高行业效益的问题。2002年由Autodesk公司提出建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM），是对建筑设计的创新。进入21世纪，BIM研究和应用得到突破性发展，随着计算机软硬件水平的迅速发展，全球三大建筑软件开发商，都推出了自己的BIM软件。目前从美国到欧洲、日本、新加坡等发达国家，应用领域从设计阶段、施工阶段以及建成后的维护和管理阶段，BIM已经成为设计和施工单位承接项目的必要能力。2017年5月，英国NBS机构发布《国家BIM报告2017》指出：我们正在从一个为改善设计而搜集信息的时代，迁移到一个信息在建造时随用随取的时代。作为全球BIM技术的引领者，英国的这份报告显示了未来BIM技术大规模应用的必然趋势。我国是从2002年开始产生BIM理念和技术研究，2004年开始出现各种BIM为核心的专业应用软件，在“十五”科技攻关计划（2001-2005）有“基于IFC国际标准的建筑工程应用软件研究”——对BIM数据标准IFC和应用软件的研究，开发出基于IFC的结构设计和施工管理软件。“十一五”科技支撑计划（2006-2010）有“基于BIM技术的下一代建筑工程应用软件研究”——基于BIM技术的建筑设计、节能设计、成本预测、施工优化、施工安全分析等下一代工程软件。根据2015年住房和城乡建设部发布的《住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》，要求到2020年年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工单位应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用;到2020年年末，以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中，集成应用BIM的项目比率达到90%：以国有资金投资为主的大中型建筑;申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区。
　　纵观国内外BIM技术应用的发展情况，BIM在建筑行业中的推广应用将成为当今时代的必然选择。
　　（二）教学改革方面研究现状
　　王建超[2]等在《BIM技术在建筑类高校专业课程教学中的应用探索——以沈阳建筑大学为例》一文以沈阳建筑大学为例，论述了BIM技术在土木工程制图、房屋建筑学、钢结构、工程管理、毕业设计等课程教学中的应用，结合沈阳建筑大学近几年将BIM技术融入建筑类高校专业课程改革中遇到的困难，给出解决困难的方案，并介绍了取得的阶段性成果。廖羚[3]等在《BIM技术在土木施工技术中的教学改革研究》一文中研究了BIM技术在土木施工技术教学中的应用，由不同角度出发将BIM技术与土木施工技术教学改革进行有效衔接，从而对现代化土木施工技术教学体系进行构建。李志芬[4]在《BIM在高等院校建筑类专业的教学改革研究》一文中详细分析了高校建筑类专业BIM教学中所存在的问题，并提出了相应的改革对策，以期能促进BIM教学的全面、有序发展，并为以后BIM的实践教学研究奠定基础。
　　二、《建筑BIM基础》课程教学中存在的问题
　　（一）教学内容单一
　　目前的教学内容主要是采取Autodesk公司的Revit软件进行建模教学，缺乏对BIM的基础理论、BIM方法论以及BIM体系的讲解和分析。事实上BIM建模软件除了Revit软件以外，国外较为出名的软件还有ArchiCAD和Bentley，国内也有许多公司开发了基于BIM技术的应用软件。但是由于教学内容的限制，学生并不了解这些软件。
　　（二）教学手段有限
　　近几年开设的《建筑BIM基础》课程，主要采取的是老师手把手的教学生如何采用软件建模的实践方式，较好的培养了学生三维建模的能力。但是在实际教学过程中发现，部分同学对于软件的理解有限，而教师由于时间和能力的关系没办法对每一位同学进行指导。
　　（三）与其它课程联系不够紧密
　　目前的教学方向就如同AutoCAD的制图教学一样仅仅是软件工具的教学，学生无法深刻理解和学习到BIM应用的广大前景。虽然建三维模型是BIM的核心基础，但是建筑BIM的基础并不应仅仅限于教授学生学习如何建立三维模型。BIM不仅仅是一个软件的学习这么简单，更应该帮助学生建立BIM的思考方式、学会BIM的管理模式以及把BIM作为一种工作流程对待。这就需要将BIM技术与更多课程联系起来。 　　三、《建筑BIM基础》课程教学改革路径
　　（一）定位的创新
　　在中国的工业化进程进入4.0版本以及世界性的科技和产业变革趋势下，我国的人才培养正进入“双重迈进”阶段[7]。面对新的形势和新的要求，人才培养的定位需要全面更新。在传统培养熟练软件的人才培养目标基础上，基于市场对高端人才的需求以及行业对全过程咨询工程管理模式的推动，将本课程的培养目标定位为全过程咨询模式下的高端BIM人才的培养。重点培养学生的BIM理论、方法论、应用等方面的能力。高校BIM人才培养应当从以下三个方案进行人才培养：
　　（1）BIM标准人才：做标准研究的BIM人才;
　　（2）BIM工具人才：做工具研制的BIM人才;
　　（3）BIM应用人才：应用BIM支持本专业分工的人才。
　　结合行业BIM岗位需求分析，BIM高端应用人才应该为高校人才培养的重中之重。
　　（二）教学内容的更新
　　本课程教学内容将基于《BIM的关键力量——BIM实施指南要点》、《BIM大爆炸——认知+思维+实践》、《BIM改变了什么BIM+工程项目管理》等理论书籍，辅以《BIM应用系统教程-BIM建模基础与应用Revit建筑》等应用教程，通过介绍BIM技术从项目决策阶段、招标投标应用、模型建立及深化设计、项目进度应用、项目质量应用、项目安全应用、项目成本应用、项目变更应用、项目运维应用到项目寿命周期的项目管理全过程咨询模式的应用，培养学生对BIM技术的大局观和国际视野。
　　除了以Revit软件为基础进行建模学习以外，还将涉猎国外较为出名的软件ArchiCAD和Bentley、国内公司开发的基于BIM技术的应用软件如算量软件、造价软件等，让学生根据自己的专业方向和兴趣爱好自行选择相关的应用软件进行学习，培养学生更加广泛的BIM应用能力。
　　（三）教学手段的更新
　　从传统讲授的模式向思维训练、分小组讨论、项目式学习、头脑风暴等模式转换，利用翻转课堂的理念，充分激发学生的兴趣，培养学生能学、会讲、组织和帮助团队其他成员的能力。在BIM教学过程中，转换学生与教师之间的角色，培养学生自主学习的能力，教师主要起引导的作用，从“传授知识”转变为“指导帮助”。先从分小组开始，每位小组设置组长一名，组内同学有问题先由组长组织进行头脑风暴式的讨论，能够在组内解决的问题就不用到全班讨论。如果是各个小组遇到类似问题可以组间协助解决。组内无法解决的问题就由教师组织进行全班讨论，在充分讨论之后再给出指导意见。同时运用项目导向法、任务驱动法、案例分析法，把蕴藏在学生身上的巨大学习潜力激发出来，引导学生真正成为学习的主体[8]。
　　以赛代练：组织学生参加全国高校BIM毕业设计大赛、全国大学生BIM设计大赛、BIM-CIM创新大赛、全国高校BIM应用设计大赛等活动。通过大赛的锻炼，开拓学生的视野，培养学生与其它大专院校学生团队交流能力。
　　（四）教师能力的更新
　　教学改革的关键是教师素质的提升[9]。BIM技术是目前国际上主流技术，也是我国在建筑工程领域力推的技术。为了适应这一国际化潮流和趋势，使得学生能够学习到行业内最先进的技术，教师必须要走在学习的前列。学习技术的方式主要有外培、内培和参加国内外学术交流会议等。除了学习技术，如何更好的了解学生、关注学生的学习进度、掌控课堂的学习氛围也是教师需要掌握的能力。
　　在信息化大爆炸的时代，BIM技术助推建筑行业高速发展，工程管理、工程造价专业的学生要想在市场的激烈竞争中占领先机，必须对相关课程教学方式进行改革，培养出符合社会和国家需求的高端复合型人才。
　　本课程教学改革从广西财经学院财经特色出发，以“大工程+BIM技术”为方向，突破原有的人才培养模式，结合市场和行业需求，创新提出了基于全过程咨询模式下的《建筑BIM基础》的课程教学改革项目，使该课程教学适应信息化的发展趋势和现实需要，培养新时代高端复合型人才。
　　参考文献：
　　[1]王孟钧，钱应苗，袁瑞佳，等.国际BIM研究演进路径、热点及前沿可视化分析[J].铁道学报，2019，6：9-15.
　　[2]王建超，张丁元，周静海.BIM技术在建筑类高校专业课程教学中的应用探索——以沈阳建筑大学为例[J].高等建筑教育，2017，26（1）：161-164.
　　[3]廖羚，邓朗妮，刘晓凤，等.BIM技术在土木施工技术中的教学改革研究[J].四川建材，2017，43（1）：201-202.
　　[4]李志芬.BIM在高等院校建筑类专业的教学改革研究[J].产业与科技论坛，2017，16（12）：155-156.
　　[5]孙彬等.BIM大爆炸——认知+思维+实践[M].北京：机械工业出版社，2019.
　　[6]商大勇.BIM改变了什么BIM+工程项目管理[M].北京：机械工业出版社，2018.
　　[7]赵兰香，王芳，姚萌.中国人才培养急需“双重转型”[J].中国科学院院刊，2019，34（5）：532-541.
　　[8]黄黎敏，李薇.BIM技术在建筑工程专业教学中的推广研究[J].时代教育，2015，6：155-156.
　　[9]王鑫.基于教育大数据的教学改革研究[J].教育理论与实践，2019，39（25）：54-58.
　　基金项目：广西财经学院管理科学与工程学院工程造价专业2018—2020年度广西本科高校特色专业及实验实训教学基地（中心）建设项目
　　作者简介：熊晓明（1980-），女，湖北京山人，博士，广西财经学院管理科学与工程学院教授，主要从事项目管理方面的科研及教學研究。
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