吳飛

關(guān)鍵詞：給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè);BIM課程;設(shè)置

中圖分類(lèi)號(hào)：G712

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

在中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院、北京市建筑設(shè)計(jì)院等大型設(shè)計(jì)院成功建立了BIM研究中心之后，BIM在我國(guó)的建筑工程領(lǐng)域中表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。BIM（Building In-formation Modeling）也被稱(chēng)之為建筑信息模型，即數(shù)字技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用，能夠幫助施工人員與設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工的有效協(xié)調(diào)，從而提高工作效率與工作質(zhì)量。在給排水工程中，常常存在設(shè)計(jì)管線交叉、管線與實(shí)際施工位置不符、管徑更改的問(wèn)題，延長(zhǎng)了施工時(shí)間，增加了施工成本。為了滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)于這一行業(yè)的發(fā)展要求，各個(gè)高職院校紛紛在給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)設(shè)置了BIM課程，取得了初步的成效。

二、 BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

BIM 應(yīng)用始于美國(guó)，由喬治亞理工大學(xué)的查克·伊斯曼教授提出，它以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)并集成建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工程項(xiàng)目相關(guān)信息詳盡的數(shù)字化表達(dá)。BIM教育不同于傳統(tǒng)的教育模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生與學(xué)生之間的相互配合，要順利完成任務(wù)，學(xué)生必須掌握BIM建模軟件的操作要點(diǎn)，在BIM的應(yīng)用過(guò)程中，需要為學(xué)生構(gòu)建出團(tuán)結(jié)、合作的環(huán)境，引導(dǎo)他們進(jìn)行探究、合作，通過(guò)學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)各個(gè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的相互滲透與融合，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展，完成課程內(nèi)容的優(yōu)化與設(shè)置。

BIM技術(shù)滲透在建筑工程的設(shè)計(jì)、管理、施工等各個(gè)流程之中，在這一方面具有領(lǐng)先作用，如今，BIM技術(shù)成為建筑工程人才的一項(xiàng)必備技能，在給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)中設(shè)置BIM課程不僅可以滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)于這一專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的需求，提高畢業(yè)生的就業(yè)率，對(duì)于學(xué)生協(xié)作能力、自主學(xué)習(xí)能力的鍛煉也十分有益。通過(guò)BIM設(shè)計(jì)與施工內(nèi)容的協(xié)調(diào)，可以幫助學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力，通過(guò)與其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生的合作，培養(yǎng)他們的綜合能力。

三、給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的育人要求

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式當(dāng)中，大多采用圖片、模型、PPT 演示等方式進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生只能簡(jiǎn)單地了解學(xué)習(xí)內(nèi)容。局部的內(nèi)容使學(xué)生很難與實(shí)際工程這個(gè)整體相對(duì)應(yīng)。而 BIM 技術(shù)的引入，可以將整個(gè)工程全方位展示給學(xué)生，利用虛擬模擬、3D 模型等，將工程中各個(gè)部位的信息，如管道尺寸、材料、位置等清晰準(zhǔn)確地展現(xiàn)出來(lái)。

給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的設(shè)置目的旨在培養(yǎng)工業(yè)給排水、城市給排水、建筑給排水、水資源利用與保護(hù)、水污染控制規(guī)劃等方面的高級(jí)人才，畢業(yè)生需要具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)操作能力，可以熟練應(yīng)用工具來(lái)解決工程中的各類(lèi)問(wèn)題，能夠從事施工圖的設(shè)置與工程內(nèi)容的編制，在教學(xué)內(nèi)容上，由通識(shí)教育、專(zhuān)業(yè)教育、學(xué)科基礎(chǔ)、自主項(xiàng)目四個(gè)部分組成。在大一階段，學(xué)生需要學(xué)習(xí)“土木工程圖學(xué)及BIM”課，這是一門(mén)基礎(chǔ)必修課，內(nèi)容的重點(diǎn)是立體幾何表達(dá)手法與投影關(guān)系，在學(xué)生知識(shí)水平與學(xué)時(shí)因素的限制下，課堂教學(xué)內(nèi)容僅僅只能介紹BIM的發(fā)展以及簡(jiǎn)單的軟件使用方法;在大三學(xué)年，開(kāi)設(shè)了“CAD基礎(chǔ)”課，重點(diǎn)幫助學(xué)生掌握AutoCAD軟件的使用方法，分為理論與上機(jī)兩個(gè)內(nèi)容，在課程中，穿插了關(guān)于Auto CAD以及BIM軟件的介紹。但是由于現(xiàn)階段學(xué)校機(jī)房的配置不高，在軟件與硬件的限制下，部分軟件難以安裝使用，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)與練習(xí)質(zhì)量。

在實(shí)踐環(huán)節(jié)，湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保┎捎玫目鐚?zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的方式，由不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生配合起來(lái)，完成公共建筑結(jié)構(gòu)、水暖電與建筑設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)階段，需要應(yīng)用BIM技術(shù)，通過(guò)這一環(huán)節(jié)，可以有效提高學(xué)生的自主應(yīng)用能力。但是，由于各類(lèi)因素的限制，并不能保證所有的學(xué)生都全身心投入設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，難以從根本上確保設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

四、 BIM課程的設(shè)置難點(diǎn)

在國(guó)家大力推廣BIM技術(shù)的前提下，在給排水科學(xué)與工程中推行BIM技術(shù)成為必然趨勢(shì)，但是從目前的情況來(lái)看，我國(guó)高職院校在BIM課程的設(shè)置上，還存在種種阻力。

第一，BIM課程的設(shè)置缺乏有效的教材參考。BIM進(jìn)入我國(guó)的時(shí)間并不長(zhǎng)，還缺乏相關(guān)的教學(xué)書(shū)籍，書(shū)面上的叢書(shū)大多只是起到簡(jiǎn)單的啟蒙作用，各個(gè)高職院校需要聯(lián)合有經(jīng)驗(yàn)的從業(yè)人員，根據(jù)我國(guó)的具體情況，編制符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)書(shū)籍。

第二，BIM教學(xué)上的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)不足。雖然BIM將會(huì)成為下一階段的主流技術(shù)，但是應(yīng)用環(huán)境還不夠成熟，少數(shù)高校將BIM課程等同于CAD教學(xué)，甚至直接套用CAD教學(xué)方案，這是不可取的。CAD與BIM雖然有相似之處，但是兩者有很大的差別，如果將其簡(jiǎn)單等同起來(lái)，往往會(huì)適得其反。

五、給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)BIM課程設(shè)置的優(yōu)化與改革

1.優(yōu)化課程內(nèi)容

在BIM課程的設(shè)置上，可以采用兩種形式，即開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的BIM課程，或者在現(xiàn)有的課程中增加關(guān)于BIM的內(nèi)容，為了鍛煉學(xué)生的綜合能力，在大三學(xué)年，建議開(kāi)設(shè)一門(mén)軟件選修課，現(xiàn)階段流行的BIM軟件包括Bentley、Autodesk與Graph iSOFT三家公司，其中，Autodesk的應(yīng)用范圍是最為廣泛的，可以分別面向水暖電、結(jié)構(gòu)以及建筑等多項(xiàng)內(nèi)容，因此，可以開(kāi)設(shè)與之相關(guān)的課程。通過(guò)大一與大二的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的基本知識(shí)，對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)產(chǎn)生了深刻的了解。在大三可以將自己所學(xué)的知識(shí)與軟件結(jié)合起來(lái)，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，更加易于接受。

此外，BIM技術(shù)也在市政管線綜合設(shè)計(jì)、建筑給水排水以及污水構(gòu)筑物等內(nèi)容中得到了廣泛的應(yīng)用，除了開(kāi)設(shè)單獨(dú)的BIM課程之外，還可以在“水工程施工”“建筑給水排水工程”等課程中植入關(guān)于BIM的相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)這一知識(shí)產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)知，利用BIM展示相關(guān)的計(jì)劃表、組織圖與施工工序分析方法，提高學(xué)生的參與興趣。目前，我校給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置采用了“5+1”的模式，前五個(gè)學(xué)期，學(xué)生需要在校內(nèi)完成各項(xiàng)公共基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課以及職業(yè)拓展課程的學(xué)習(xí)，最后一個(gè)學(xué)期參與畢業(yè)設(shè)計(jì)和頂崗實(shí)習(xí)。在BIM課程的設(shè)置上，可以推行“3+2+1”的模型，前三個(gè)學(xué)習(xí)完成公共基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生可以用自己所學(xué)的知識(shí)來(lái)指導(dǎo)后續(xù)的學(xué)習(xí)。

由于BIM涉及的課程內(nèi)容較多，僅僅依靠教師在課堂上的講座，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升，因此，學(xué)校需要邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院的優(yōu)秀BIM專(zhuān)家來(lái)舉辦專(zhuān)題講座，為學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)講解，這不僅可以提高他們的學(xué)習(xí)積極性，也能夠在一定程度上擴(kuò)展學(xué)生的設(shè)計(jì)理念，樹(shù)立起學(xué)習(xí)信心。

2. 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

BIM課程設(shè)置的最終目的是幫助學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，如果單一地設(shè)置理論課程，學(xué)生雖然能夠掌握軟件的操作方式，但是卻往往不知道怎樣應(yīng)用?；诖耍梢越?zhuān)門(mén)的BIM實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)發(fā)出與之相關(guān)的電氣、設(shè)備素材與模塊，為學(xué)生提供參與的平臺(tái)，讓他們可以借助實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)與交流。此外，還需要強(qiáng)化校企結(jié)合的授課方法，引導(dǎo)學(xué)生走出課堂，走進(jìn)企業(yè)，了解真正的操作方式。在校園中，學(xué)生能夠以實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為依托，與其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生聯(lián)合起來(lái)，參考各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽，利用實(shí)踐的方式來(lái)解決自己在操作過(guò)程中遇到的各類(lèi)問(wèn)題，鍛煉他們的創(chuàng)新思維能力，這也是學(xué)生進(jìn)入社會(huì)之后不可或缺的重要能力。

3.強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練

高職教育人才培養(yǎng)模式的基本特征是以培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才為根本任務(wù)、以適應(yīng)社會(huì)需要為目標(biāo)，合格畢業(yè)生應(yīng)掌握從事本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的基本能力和基本技能，并具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神。要達(dá)到這一目的，必須強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練。實(shí)踐環(huán)節(jié)包括畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)與課程設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)，三個(gè)環(huán)節(jié)是環(huán)環(huán)相扣的，在實(shí)習(xí)過(guò)程中，可以利用參觀、講座的方式來(lái)滲透關(guān)于BIM的內(nèi)容。為此，學(xué)校需要組織跨專(zhuān)業(yè)師資力量，將各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容協(xié)調(diào)起來(lái)，開(kāi)展大范圍的實(shí)訓(xùn)。并在排水工程、給水工程以及建筑給排水設(shè)計(jì)中增加BIM的相關(guān)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。

4.加強(qiáng)教師隊(duì)伍的建設(shè)

要保證BIM課程的設(shè)置能夠取得理想的質(zhì)量，加強(qiáng)教師隊(duì)伍的建設(shè)是必不可少的，為此，需要引進(jìn)專(zhuān)業(yè)化的BIM人才，鼓勵(lì)本校教師參與BIM學(xué)習(xí)，完成考核制度，建立一支綜合素質(zhì)過(guò)硬的師資隊(duì)伍，通過(guò)與軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)以及校外工程企業(yè)之間的合作，讓教師進(jìn)入企業(yè)中進(jìn)行鍛煉，提高他們的BIM技術(shù)，成為專(zhuān)業(yè)化的教學(xué)人才。根據(jù)給排水工程類(lèi)各個(gè)專(zhuān)業(yè)和課程設(shè)置的特點(diǎn)進(jìn)行信息化模型數(shù)據(jù)資料的有效整合，保證輸出信息具有實(shí)踐性?xún)r(jià)值。建立專(zhuān)門(mén)的BIM技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)學(xué)校BIM技術(shù)的教學(xué)工作，定期對(duì)各專(zhuān)業(yè)教師BIM技術(shù)教學(xué)質(zhì)量和效率進(jìn)行抽查，對(duì)不合格的教師進(jìn)行淘汰。

六、結(jié)語(yǔ)

BIM是一項(xiàng)全新的技術(shù)，對(duì)于建筑工程領(lǐng)域，已經(jīng)產(chǎn)生了深刻的影響，并開(kāi)始成為設(shè)計(jì)、管理以及施工中應(yīng)用的一項(xiàng)主流技術(shù)。從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，在未來(lái)的3～5年內(nèi)，國(guó)內(nèi)BIM會(huì)迎來(lái)井噴式的發(fā)展，國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始逐漸出臺(tái)，BIM大協(xié)同時(shí)代即將來(lái)臨，住建部也明確提出，要推動(dòng)BIM協(xié)同工作發(fā)展，普及三維模型設(shè)計(jì)，降低工程投資，提高設(shè)計(jì)水平，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造、投產(chǎn)、運(yùn)行的一體化發(fā)展。

將BIM應(yīng)用在給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)，可以鍛煉學(xué)生的綜合能力，是培養(yǎng)綜合性人才的一項(xiàng)客觀要求，為了達(dá)到這一目的，需要通過(guò)開(kāi)設(shè)BIM課程、建設(shè)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室、引入實(shí)踐平臺(tái)的方式，通過(guò)這種環(huán)環(huán)相扣的方式，必然可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

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