王丹凈

(無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 江蘇無錫 214153)

Bim技術(shù)和Bim技能大賽對建筑工程專業(yè)群建設的影響研究

王丹凈

(無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 江蘇無錫 214153)

從專業(yè)群建設的角度出發(fā)，通過研究BIM在我國工程領域的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，歸納總結(jié)出BIM技術(shù)及BIM技能大賽對建筑專業(yè)群建設的影響力和必要性。進而將BIM技術(shù)運用到教學中，較好地實現(xiàn)依托CDIO工程教育理念構(gòu)建的專業(yè)群建設目標，培養(yǎng)具有職業(yè)競爭力的高等技術(shù)應用型人才，推進專業(yè)可持續(xù)發(fā)展，為BIM在教學應用提供參考。

BIM技術(shù)；專業(yè)群建設；影響研究

建設工程是跨度大、多學科交叉的綜合性專業(yè)群，集管理學、經(jīng)濟學、土木工程學以及計算機科學多領域知識于一體，具有復合型和技術(shù)應用性的特點。培養(yǎng)出的學生要懂設計、構(gòu)造、技術(shù)，會管理，又要對工程整體環(huán)境及背景有整體認識，進而會應用工程專業(yè)知識對工程項目進行整體控制，是能夠適應生產(chǎn)、建設、管理第一線需要的技術(shù)應用、復合型人才[1]，教學、人才培養(yǎng)難度高。建設工程又具有體量大，建設環(huán)境復雜，周期長，過程工序繁多，安全隱患多，投資額度大等特點，專業(yè)教學難度極大。再加上學生缺乏對工程整體認識，傳統(tǒng)教學方法直觀性差，不利于培養(yǎng)學生的動手操作能力，不易激發(fā)學生自主學習興趣，易造成教學與行業(yè)實際脫節(jié)，教學效果不佳。這就給高職教育提出了要求：如何營造一個可以供各專業(yè)協(xié)同學習教學的符合工程建設真實復雜建設過程、情景的平臺，基于CDIO工程教育理念，實現(xiàn)“對接工程、依托行業(yè)、定位職業(yè)、服務社會”的人才培養(yǎng)模式[1]，將是教學改革的目標。BIM技術(shù)因其五維數(shù)字化、可視化、管理數(shù)據(jù)信息共享和協(xié)同作業(yè)等技術(shù)優(yōu)勢，再現(xiàn)工程建設過程和情景來解決這些教學難題，為我們教學改革提供了新模式和平臺。

BIM技術(shù)(building Information modeling建筑信息模型)即創(chuàng)建工程項目實體與功能為一體的、可復用的三維數(shù)字化模型，集成設計、施工和投產(chǎn)運營的建筑全生命周期的信息于同一平臺，實現(xiàn)可視化直觀表達、協(xié)同作業(yè)、信息共享和數(shù)據(jù)交換，并在前期設計階段就能預測后期施工、運營階段將會出現(xiàn)的各種問題，提前整合并處理隱患，減少不必要的資源耗費，提高項目全壽命周期的管理效率和安全。BIM在工程領域已得到廣泛運用，是繼CAD時代建筑業(yè)二次革新，將是未來建設領域技術(shù)應用的大趨勢，BIM技術(shù)應用人才需求也將快速擴張。作為培養(yǎng)應用技能型人才的高職院校必須緊跟行業(yè)導向，及時調(diào)整培養(yǎng)方向，把BIM技術(shù)融入到相應專業(yè)群建設中去。

由此將BIM技術(shù)融入建設工程專業(yè)群建設，不但為教學改革提供了新思路，同時也順應了行業(yè)市場需求，使得人才培養(yǎng)更科學，更適應行業(yè)和時代發(fā)展。本文以BIM技術(shù)和BIM技能大賽對建筑工程專業(yè)群建設影響為研究內(nèi)容，為BIM技術(shù)教育教學推廣應用提供參考。

一、BIM技術(shù)優(yōu)勢與建筑市場人才需求發(fā)展趨勢分析

1.BIM技術(shù)優(yōu)勢。以單一的工作流程和CAD二維圖紙操作技術(shù)為主導的傳統(tǒng)項目管理模式已無法滿足現(xiàn)今工程領域的發(fā)展需求。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，衍生了更快捷、更高效的管理新模式和發(fā)展方向——BIM技術(shù)。通過對兩種模式的對比(見表1)，BIM技術(shù)的優(yōu)越性一覽無余。

表1 工程傳統(tǒng)管理模式與BIM管理模式對比分析

2.建筑市場BIM人才需求發(fā)展趨勢分析。使用系統(tǒng)動態(tài)分析軟件對使用BIM技術(shù)的企業(yè)市場份額變化和見效期進行預測分析，設定兩家資源、組織、管理能力實力相當?shù)钠髽I(yè)，按照傳統(tǒng)和BIM兩種不同戰(zhàn)略管理模式，建立模型分析市場份額、企業(yè)競爭力和見效期等數(shù)據(jù)變化，我們得出使用先進BIM技術(shù)的企業(yè)其市場份額呈上升趨勢，在市場競爭中具有優(yōu)勢，終究會成為行業(yè)主流；傳統(tǒng)管理模式的企業(yè)則遭到淘汰；見效期(兩家市場份額二次相等的時間點)也會隨BIM技術(shù)推廣期縮短而提速(見圖1)。據(jù)此可知：近兩年建設行業(yè)將需要大量的BIM專業(yè)技術(shù)人員，為保證行業(yè)發(fā)展。這就要求高校隨之調(diào)整人才培養(yǎng)方案，保證人才市場供求平衡，順應建筑市場需求。

圖1 運用BIM 技術(shù)企業(yè)的見效期

圖2 CAD二維圖與BIM三維圖效果對比

二、基于CDIO理論的建筑工程專業(yè)群培養(yǎng)模式現(xiàn)狀分析

高職建筑工程專業(yè)群培養(yǎng)方案大多是一年級打基礎，二年級學專業(yè)，三年級頂崗實習的模式，專業(yè)教學滯后于行業(yè)實際發(fā)展，

人才培養(yǎng)與行業(yè)需求脫節(jié)。通過大量的調(diào)研證實：72%建筑專業(yè)應屆畢業(yè)生不具備解決實際工程的能力，缺乏工程實踐和直觀認識，導致學生就不了業(yè)，企業(yè)招不到合適技術(shù)人員的雙重尷尬境地。當然傳統(tǒng)教學方式不利于專業(yè)學習也是關鍵因素，建設工程具有體量大，建設環(huán)境、工藝工序繁雜，建設周期長，安全隱患多，知識信息交匯大，施工員、質(zhì)檢員、造價員、資料員眾多崗位對專業(yè)技術(shù)、管理水平要求高等特點，都是制約學生理解、掌握的要素。以識圖這個專業(yè)基礎能力為例，存在以下問題：(1)學生要完成從二維平面到三維立體的思維跳躍，在大腦中構(gòu)建工程現(xiàn)場的空間概念，再活學活用、理論聯(lián)系實際，對學生學習能力要求很高，也是教學難題；(2)借助PPT、黑板、二維CAD的傳統(tǒng)授課方式，單一的形式不利于學生建立直觀感性的工程框架，極易打消學習興趣，導致專業(yè)基礎薄弱；(3)建筑力學、房屋構(gòu)造、鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、計量與計價和施工技術(shù)等專業(yè)課，概念抽象、知識點雜而細，又需要從三維到二維，再還原至三維的空間轉(zhuǎn)換分析過程(CAD二維圖與BIM三維圖效果對比見圖2)，學生因缺乏建筑工程的整體概念，不了解這些知識點對實際工程的作用，學習漫無目標；(4)由于工程施工現(xiàn)場構(gòu)件隱蔽性和安全等因素，不適合學生到工程現(xiàn)場觀摩學習，導致學生實踐動手能力不足，教學效果不理想。為此需要改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式，尋找直觀易學的教學方法和技術(shù)。本課題組采用CDIO工程教育模式來解決人才培養(yǎng)和專業(yè)建設不適應行業(yè)發(fā)展的弊病，以工程師崗位在建筑工程實施的全生命周期全階段素能要求制定人才培養(yǎng)計劃，搭建課程體系。有效克服了其它培養(yǎng)模式中能力培養(yǎng)目標不明確、操作性差的缺點，適應工程實際和行業(yè)需求。并基于BIM技術(shù)，通過“以三維建模為中心，五維工程管理數(shù)據(jù)共享平臺為主線的BIM虛擬仿真建筑模型”，創(chuàng)建的各專業(yè)協(xié)同學習教學的“真實、復雜”的工程建設仿真情景教學體系，集成建筑設計、施工、管理、采購、運營、成本控制等各環(huán)節(jié)教學任務，真實構(gòu)建工程實際建設過程、場景，對教學內(nèi)容和教學手段進行了相應的改革與探索，有效提升教學效果。

三、構(gòu)建BIM技術(shù)教學改革體系

現(xiàn)有本科院校的BIM應用與教學多集中在BIM理論研究和軟件功能開發(fā)方面，如清華大學與廣聯(lián)達公司、同濟大學與魯班軟件公司合作成立BIM研究中心，合作開發(fā)BIM技術(shù)。而此技術(shù)尚未引起高職高專院校重視，高職院校應遵循應用型人才培養(yǎng)定位，研究重點應放在BIM技術(shù)應用推廣和教學應用上，培養(yǎng)工程企業(yè)急需的一線BIM應用型人才。構(gòu)建基于BIM技術(shù)的工程建設仿真情景教學體系構(gòu)建，不僅改變了教學手段，把建筑設計、施工、管理、采購、運營、成本控制等各環(huán)節(jié)教學任務集成在一個平臺上，完成信息交互；還對教學內(nèi)容和理念等有了改變，它與傳統(tǒng)教學模式對比分析見表2。

通過BIM技術(shù)在課堂上再現(xiàn)真實復雜的建設項目不同階段的過程，包含決策、設計、造價投資控制、施工技術(shù)管理、營運管理等一系列工程建設管理活動，將其應用于教學，即將建筑學、建筑工程技術(shù)、工程造價、工程管理等多專業(yè)的教學任務融通在一個平臺上(見圖3)，各專業(yè)學生可以實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，并進行數(shù)據(jù)傳輸，共同完成一個工程項目建設全過程的學習任務。

1.BIM技術(shù)在建筑學、結(jié)構(gòu)工程等設計專業(yè)教學應用

通過建立三維模型，改善學生二維到三維識圖和空間構(gòu)建轉(zhuǎn)換難題，利于專業(yè)知識的深化學習與構(gòu)建，并且三維模型有效降低了圖紙矛盾和設計誤差，有利于學生及時發(fā)現(xiàn)不足，比如碰撞檢驗功能，可以使學生快速建立各設計專業(yè)協(xié)調(diào)配合理念，學會科學合理布局設計。三維模型直觀性可以幫助學生快速結(jié)合項目實際情況選定最優(yōu)設計方案，大幅度提升專業(yè)水平和學習效率。

表2 BIM技術(shù)在工程建設全周期教學模式與傳統(tǒng)模式對比

圖3 各專業(yè)BIM教學平臺的數(shù)據(jù)關系

2.BIM技術(shù)在建筑工程技術(shù)、工程管理專業(yè)教學應用

基于BIM技術(shù)的仿真模擬施工，能夠?qū)崿F(xiàn)建造過程可視化，三維動畫和漫游，構(gòu)件分解等功能，在課堂再現(xiàn)真實的建設項目管理過程，使得學生快速直觀地掌握工程材料、構(gòu)造、施工技術(shù)、工藝和施工組織管理等各方面專業(yè)技術(shù)知識，實現(xiàn)了課堂與工程實際各工種崗位任務緊密結(jié)合，對各崗位職責有清晰直觀的認識，做到有的放矢地學習；并可以通過BIM軟件來虛擬完成工程建設任務，在具有時間屬性維度的實際工程任務BIM模型構(gòu)建中學會科學合理安排施工組織、優(yōu)化施工方案，確定施工工藝，備工備料，現(xiàn)場布置；通過模型動態(tài)模擬施工學會有效地控制工程施工進度、質(zhì)量和安全監(jiān)控等一些工程管理基本職業(yè)技能實務。進而實現(xiàn)做中學，學中做的理實一體化教學目標，同時通過小組協(xié)同作業(yè)，鍛煉自身團隊合作、溝通等社會職業(yè)能力。進而實現(xiàn)激發(fā)學生自主學習的熱情，培養(yǎng)學生養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決實際問題的自學能力。

3.BIM技術(shù)在工程造價專業(yè)教學應用

BIM模型結(jié)合了時間、空間、工序等與成本有關的五維參數(shù)。在三維模型建立的過程中，對所有構(gòu)件都錄入了詳實的項目特征參數(shù)：如規(guī)格、型號、材質(zhì)、尺寸、位置等。建模完畢直接將模型導入同平臺算量軟件，即可快速生成準確詳實的工程量清單，顯示各分部分項工程構(gòu)件計算過程與結(jié)果(見圖4)，極大地節(jié)省工程造價的工作量，加快工程進度。使得學生快速具備精準的工程量計量、計價和動態(tài)造價控制、審計管理等專業(yè)能力。

F407.9

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：1000-9795（2014）011-000192-03

王丹凈(1977-)，女，黑龍江大慶人，高校講師、工程師、基建科長，研究方向：工程技術(shù)、工程管理。

職業(yè)技能大賽對高職院人才培養(yǎng)研究——以無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院為例(中國高等職業(yè)技術(shù)教育研究會課題);CDIO理念下高職工程造價專業(yè)建設的研究與實踐(無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院課題 SYKJ13B08)