基于BIM技术的土建类复合型应用人才培养模式的研究与实践

来源:用户上传      作者:刘卫斌

　　摘要：高校教学改革正从以教师教学为中心向以学生为中心转化，以未来市场化为目标，培养市场需要的人才;土建类院校主要培养具备工程师基本训练，具有创新精神的高級工程技术人才。土建类院校包含的专业较多，各专业又相互关联，BIM技术由于它的可视化、精确化，在建筑设计、施工及后期运营方面正得到大力应用及推广。通过教学研究项目，希望摸索出一条培养具有BIM技术知识的复合型应用人才的有效路径。文章通过教学实践、BIM技术的学习及实践，使学生提高了学习兴趣，增强了本专业及相关专业知识，具备了一定的动手能力，提高了就业竞争力。由于课程设置限制，本项目未大面积推广，但为以后进行深入改革提供了经验。
　　关键词：BIM;土建类;复合型应用人才;市场导向
　　中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）12-0202-03
　　 一、引言
　　BIM在国外发展较早，许多科研设计院已可利用BIM工具对工程建筑项目进行全程设计、预算、施工管理，使参与的各专业能协调一致，可以减少50%的变更，节约近3%的投资，减少施工的工期。BIM技术在国内正逐步得到重视，对BIM工程师的需求也逐步加大，通过研究及实践，一方面可培养全面的、社会急需的复合型专业人才，同时也可在土木专业摸索出一条如何培养复合型人才的有效方法，使土建学院能培养出真正的社会急需的有用人才。基于BIM技术的土建类复合型应用人才培养模式的改革与研究，对土木专业人才培养的发展具有重要的理论及现实意义。
　　二、研究方法
　　武汉轻工大学土木工程与建筑学院始建于1999年，学院具有相对完善的土建类专业体系，专业之间相互依托，互为关联，与工程实际结合紧密。
　　为了取得一定的效果，采用理论及实践相结合的方法实施本项目。
　　1.调研社会对BIM技术人才的需求现状。通过走访相关工程公司，了解及掌握BIM技术的工程技术人才的需求状况，收集国家的政策，了解国家对BIM技术的支持，同时加入QQ群及微信群了解BIM的最新技术。
　　2.向学生宣讲BIM的技术内容。通过QQ群的交流和集中讨论，使参与项目及对BIM技术有兴趣的同学更多地了解BIM在实际工程中的应用。
　　3.成立BIM技术小组，包含各专业老师及学生，使他们可以互相交流及沟通，专业知识互相渗透，培养学生的团队精神。
　　4.通过与专业软件公司合作，采用教育版进行学习。学院已订购了相关的BIM软件，通过邀请专业软件厂家技术工程师来学院进行技术培训，提高学生应用软件的能力;通过网上申请注册，可以获得免费版的AUTODESK公司的REVIT软件，方便学生进一步学好BIM制作工具，为以后走入社会打基础。
　　5.与工程公司合作，采用真实项目，锻炼学生的能力。联系了一些工程公司，结合实际工程，采用REVIT专业软件，将工程建筑、结构、暖通、给排水汇入BIM，并制作三维漫游，达到所见即所得的效果，进一步服务工程设计与工程施工。
　　6.对受过BIM技术训练的学生与其他学生对比调查，对比就业状况及收入。对受过BIM技术训练的学生进行跟踪，对他们的工作能力及收入进行调查，了解社会对他们的认可度。
　　7.总结提高，再逐步推广。通过负反馈，了解学生进入社会的状况，还有哪些不足，还需要哪些新的知识，以不断提高学生的技能。
　　三、教学实践
　　土木学院五个专业从大一就基本分开，各专业既相互独立，又相互融合，学生未来走入社会进入工程领域，从事的工作主要包含工程设计和工程施工，如果仅仅只了解自己的专业，那他对工程的总体把控能力就会受到约束，因此要培养复合型人才，通过BIM技术训练，使学生扩大知识面。
　　教研项目开始于2016年6月，各专业并没有设立专门的BIM相关课程，为了让项目进行下去，各专业老师与学生充分沟通，动员学生，向学生讲解掌握BIM知识的价值，及其在未来工作中的作用。
　　（一）教研实施的原则
　　1.注重专业基础课的互溶。土建学院五个专业相互融合，包含建筑概论、建筑制图与CAD，这两门课都与实际工程设计相关，课程基本安排在大二，为了更好地学习BIM技术，应在授课时适当穿插BIM技术的讲解，只需占用一到两个学时，可以看一些案例，激发学生的兴趣，同时AUTOCAD与REVIT均是AUTODESK公司的产品，学生早点对其进行了解，对未来的学习大有益处。
　　同时，由于AUTOCAD与REVIT的相关性，掌握好AUTOCAD，对学习制作BIM建筑数字模型有帮助作用。
　　2.注重学生参与和动手能力的培养。制图是对学生动手能力的锻炼，除了适当的理论讲授，应将大部分课时用在学生上机直接操作上。
　　工程制图应该已实际案例为依托，不断让学生绘制实际工程图，这样学生才能得到锻炼，为未来的工程设计及施工打基础。
　　3.以人才市场的需求为导向。对于一些类似中国建筑的央企，在设计及施工领域，工程分工比较明确，掌握本专业的知识足够，但如果涉及更高等级的技术和管理工作，必须了解其他专业的技术，因此在大学阶段就要培养学生这些方面的能力，如此他们未来的发展空间才会很大。现在，在这些企业中设立了专门的BIM工程岗位，其不但要会各类专业技术知识，还要会专业BIM绘图软件，通过BIM对建筑工程进行全生命周期管理，包括设计、施工、物业，相关人才需求较大，同时收入也呈现上升趋势。
　　（二）教研项目的具体实施
　　1.通过代课老师在大二阶段动员及讲解，吸引对BIM技术有兴趣的学生加入BIM技术兴趣小组，建立QQ群，强调学习AUTOCAD的重要性，及与REVIT的相关性。在QQ群中，老师上传学习资料，并与学生相互交流。兴趣小组每个专业至少吸收2人，为了提高效果，人数控制在20人以下，每个星期有两个小时聚会，大家可以当面交流。 　　2.在大三阶段，学生已经掌握了一定的专业知识，通过学院CAD机房对小组成员进行一定的培训，同时，帮助学生在AUTODESK公司网站申请注册，免费申请REVIT教育版，通过学习软件了解及熟悉BIM绘制程序及技巧。
　　3.在大四阶段，进一步强化BIM软件的制图能力，通过大四的科研训练，结合实际工程案例，绘制BIM模型，强化学生的能力，并通过各个专业学生之间的交流，提高其对各专业的了解，为以后工作打基础。
　　4.在毕业设计阶段，要求兴趣小组成员成立工程设计小组，至少成立一个综合性的小组，小组包含各个专业，从建筑设计到结构设计，到给排水，学生绘制BIM模型，工程管理专业通过BIM可以统计工程量，制作投标文件及概预算。
　　5.对于特别优秀的学生，通过承接实际工程项目，加强他们的锻炼，提高其工程技术能力。
　　6.参加社会上举办的各类竞赛，提高学生的实力。
　　7.与社会单位的专家进行交流，扩大视野，同時了解社会的实际需求，调整培养内容。
　　四、BIM技术复合型人才培养目标
　　基于BIM技术的土建类复合型应用人才培养，主要目的是在具有本专业技术知识的基础上，通过各专业集体交流沟通和BIM技术的融合性，一方面了解其他专业的内容，同时，学会REVIT软件的BIM制图能力，为以后走入社会奠定基础，提高自己的竞争力。
　　目前，本教研项目已进行了三年，通过三年的培养，小组内的学生已经可以通过REVIT软件进行BIM建模，同时与相关工程公司合作，对于实际的项目，在项目投标阶段，根据设计方案建立BIM模型，通过三维成像功能，从各个角度观察，使用户对设计方案一目了然，获得了客户的好评。
　　在施工阶段，通过机电版的REVIT做管线平衡，查找碰撞，大大方便了施工，同时通过形成的量单，控制预算。
　　在竣工图阶段，通过BIM的深化，可以将电梯、风机、消防报警的联动。
　　五、问题与不足
　　通过该教研项目的开展与研究，走访与研讨，总结下来存在以下问题。
　　（一）学习动力问题
　　土建学院的4个相关专业，都可以划归大土木类，虽然基础课有相同的课程，但进入三年级专业课还是有一定的差距，学习任务较重。
　　另外，需要把学生组织起来，设置兴趣小组，开始动员的时候，大家有一定的积极性，但要学好REVIT软件，并熟练制图，需要投入大量的精力，制图方式虽然与AUTOCAD有类似，但由于是外国软件，有一些概念类似于族、域等不好理解，影响了学生的积极性;在一开始，报名的人数多，但是真正坚持下来的只有10人左右，因此，在未来的工作中还是需要与学生多沟通。
　　（二）BIM人才培养的扩散性
　　对于土建学院的各专业学生，与制图有关的课程为建筑制图与CAD，没有专门的关于BIM制图的课;同时，由于学生的认识不足，而且没有专门的学分，能坚持下来的学生并不多，虽然，坚持下来的学生通过掌握BIM技术，显著地提高了能力，但大部分学生并没有受益。
　　随着各地及国家对BIM技术在建筑设计及建筑施工中的应用有了一些鼓励性的政策，再加上本身BIM技术在建设的精细度、质量及费用管理方面的优势，建设部门还会大力推广，设计部门及工程公司对BIM技术人才的需求增多，收入也在逐年增高。
　　未来建议在CAD课程增加学时，增加BIM技术的讲解及上机训练，也可以单独增设REVIT制图课程，保证学生能有足够的课内学时，这能大大提高未来毕业生的素质。
　　（三）教学理念的转变
　　近年，为了保障学生的培养质量，国家专门制定了教学质量标准。我国近些年提倡以市场需求主导来教导学生，但从教材配套、教学制度设置、学生能力评估等多方面政策和配套不足的情况来看，难以真正落实到以市场需求为导向。
　　由于市场对BIM技术人才的需求，有必要从市场出发增设BIM技术课程，这对扩大学生的未来发展空间有较大的促进作用。
　　六、总结与展望
　　教学研究项目开始于2016年6月，从大二阶段开始实施，近年这些学生正处于毕业阶段，还未走入社会;同时，对BIM的教学并未大面积实施，数据样本不足，目前的教学方法改革仅处于起步阶段，无法形成完整的负反馈。因此有待收集更多数据，进行更进一步的探讨研究。
　　在整个项目运行过程中，开拓了学生的视野，培养了学生的兴趣，促进了学生自我学习能力的提高。鼓励学生相互交流和自主学习，注重学生实践能力的培养;同时通过与工程公司合作，制作BIM模型以及三维动画演示，为这些学生未来重视这方面的工作打下了一定的基础。
　　仅凭三年本科生的试验性尝试不足以得到完善的教育方式，有待收集更多数据进行更进一步的探讨。
　　随着社会对掌握BIM技术复合型人才的需求不断增长，在项目后期，应进一步拓展BIM技术的规模，争取有更多的学生从中受益。
　　参考文献：
　　[1]给排水科学与工程专业教学质量国家标准（2019年）[S].
　　[2]覃晶晶.基于OBE成果导向教育理念的给排水专业人才培养模式研究[J].教育教学论坛，2016，（34）.
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