高 峰 楊曉輝
(長春大學(xué)旅游學(xué)院)
當(dāng)前知識更新周期加快,建筑行業(yè)使用建筑信息模型(Building Information Modeling,簡稱BIM)越來越廣泛,從設(shè)計(jì)、施工、管理等多方面,BIM 技術(shù)帶來了新的工作流程、新的行業(yè)規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn),從業(yè)人員的工作重點(diǎn)、工作思路、方法、流程都有較大改變。工程造價專業(yè)本科課程體系中,從專業(yè)基礎(chǔ)課程《工程制圖與識圖》、《建筑CAD》到專業(yè)課《平法識圖》、《工程計(jì)量與計(jì)價》等課程,教學(xué)目標(biāo)發(fā)生了改變,不僅僅要求培養(yǎng)學(xué)生平面圖紙識讀能力、三維制圖表達(dá)及理解能力,還需要熟悉項(xiàng)目全生命周期的BIM 應(yīng)用框架流程。傳統(tǒng)的平面圖講授方法和固定時間地點(diǎn)的實(shí)訓(xùn)課程已無法滿足企業(yè)對工程造價人才的需求。逐步摒棄傳統(tǒng)課程內(nèi)容與模式、改變平面圖展示的教學(xué)模式,將BIM 植入到日常專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程教學(xué)和實(shí)訓(xùn)中,通過形象生動的三維模型、施工模擬、工藝仿真等BIM技術(shù),讓原本使學(xué)生感到空洞的專業(yè)知識變得形象具體,培養(yǎng)學(xué)生的整體協(xié)作意識,提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生動手能力,滿足工程識圖、房屋建筑學(xué)、施工技術(shù)、工程造價等課程的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)需求。同時,更新教學(xué)內(nèi)容和授課方式,將枯燥無味的專業(yè)理論知識,進(jìn)行虛擬仿真教學(xué)演示,讓學(xué)生直觀的了解項(xiàng)目建造過程和先進(jìn)管理方法,從而使學(xué)生對施工技術(shù)、工程成本管理等技術(shù)和方法有深刻的理解。
在工程造價課程體系中,《工程制圖與識圖》、《建筑CAD》是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,一般在第一或者第二學(xué)期開設(shè),兩門課程理論與實(shí)踐共90 學(xué)時左右。工程制圖與識圖課程由畫法幾何和建筑制圖兩部分組成,主要培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力、識圖能力、空間想象能力和空間分析能力。學(xué)生通過手繪完成能力訓(xùn)練,存在的問題是對建筑構(gòu)造的理解有限。建筑 CAD 課程主要是軟件操作學(xué)習(xí),工程造價專業(yè)一般不安排三維制圖及建模的教學(xué)內(nèi)容,以平面出圖形式為主。CAD 繪制施工圖是將手工繪圖用計(jì)算機(jī)再繪制一遍,思路和步驟沒有本質(zhì)區(qū)別。學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)繪圖時,仍不能對建筑結(jié)構(gòu)有更好的理解,所以計(jì)算機(jī)抄繪圖紙容易讓學(xué)生失去興趣,拷貝圖紙的現(xiàn)象難以杜絕,并質(zhì)疑手繪的意義。在教學(xué)實(shí)踐中為,為了更好的展示立體效果,教師使用CAD 繪制三維組合體模型輔助教學(xué),展示剖切效果,但是CAD 繪制的模型表現(xiàn)的內(nèi)容有限,只能觀察建筑結(jié)構(gòu)外立面,效果有限。
在基本的畫法幾何知識教學(xué)完成之后,使用已建好的建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖模型,在Revit 軟件教學(xué)環(huán)境下,打開工程的平面圖、立面圖、剖面圖、三維圖,可以從不同的視角觀察,細(xì)節(jié)部分可以放大、縮小。一個工程項(xiàng)目可以講解多個知識點(diǎn),同時掌握結(jié)構(gòu)施工圖的繪制步驟和出圖標(biāo)準(zhǔn),將零散的知識系統(tǒng)化。在專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生了解Revit 操作軟件的界面構(gòu)成,掌握基本操作步驟,建立簡單土建模型。
工程造價專業(yè)課程體系中,《土木工程施工》、《建筑設(shè)備》等課程教授學(xué)時少于土木工程專業(yè),在教學(xué)資源有限的條件下,在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用BIM 工程案例直觀可視化的功能,讓學(xué)生對施工方案產(chǎn)生基本的認(rèn)識,直觀了解復(fù)雜部位鋼筋節(jié)點(diǎn),理解鋼筋排布方案,逐步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。BIM 項(xiàng)目施工現(xiàn)場三維建模,可以任意編輯、調(diào)整、布置腳手架、塔吊、圍墻、板房、毗鄰建筑等專業(yè)圖形,學(xué)生設(shè)計(jì)完成逼真的三維施工總平面圖模型,并檢查發(fā)現(xiàn)可能存在的施工隱患。
《工程施工組織》課程使用BIM 軟件進(jìn)行動態(tài)模擬,教師使用軟件設(shè)定進(jìn)場路線,并設(shè)置進(jìn)場過程障礙或預(yù)留進(jìn)場空間不足等問題,學(xué)生進(jìn)行進(jìn)場模擬,同時使用BIM 軟件建立基本的三維信息模型。
在物料管理、成本管理、質(zhì)量管理、安全管理等方面,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要結(jié)合案例理解管理方法與原則。紙質(zhì)和普通多媒體案例的展示受到展示手段的限制,一般比較枯燥,通過BIM 軟件,可以動態(tài)化和可視化展示施工進(jìn)度。以學(xué)習(xí)計(jì)劃安排、編制精細(xì)施工進(jìn)度計(jì)劃為例,將進(jìn)度管理與BIM 模型相結(jié)合,可快速定義任務(wù)的主要參數(shù),如開始時間、結(jié)束時間、前置任務(wù)等;可分別定義計(jì)劃時間和實(shí)際時間,以分析比較和進(jìn)度控制。學(xué)生通過實(shí)際操作理解概念和進(jìn)度管理的方法和原則。
以鋼筋算量為例,手工識圖可以與軟件識圖同時進(jìn)行,學(xué)生學(xué)習(xí)手工查規(guī)范,確定鋼筋彎鉤數(shù)量、密度、損耗,同時對應(yīng)軟件中按規(guī)定要求的鋼筋數(shù)量、密度、損耗,手工查圖集,確定各類構(gòu)件的搭接和錨固值,按照構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求計(jì)算每根鋼筋的長度,根據(jù)鋼筋的密度計(jì)算鋼筋質(zhì)量。利用軟件新建樓層,按照標(biāo)準(zhǔn)圖集內(nèi)置構(gòu)件的搭接和錨固值,根據(jù)使用BIM 軟件的錄入方法,將圖紙中的鋼筋的信息錄入到軟件中,軟件根據(jù)規(guī)范的要求自動計(jì)算出每一根鋼筋的數(shù)量,軟件自動匯總各類報(bào)表。手算報(bào)表中鋼筋號、直徑、級別、長度、數(shù)量、質(zhì)量、接頭數(shù)量、損耗等數(shù)據(jù)與軟件報(bào)表進(jìn)行對比,只要保證建模過程各個參數(shù)的正確性,能夠發(fā)現(xiàn)手算中的漏項(xiàng)、錯項(xiàng),兩個過程合理交錯進(jìn)行,相互促進(jìn)和印證,可以鍛煉學(xué)生手算和軟件的使用能力,同時可以避免兩種方式的不足。
學(xué)生在開設(shè)實(shí)踐類課程之前,已經(jīng)具備基本讀圖、識圖能力,通過前期課程中了解BIM的基本建模流程框架,學(xué)生能夠在實(shí)踐課程中熟練操作BIM 建模軟件。實(shí)踐類課程注重知識的綜合系統(tǒng)應(yīng)用,計(jì)價類課程中植入建筑、精裝、鋼筋以及安裝等模型的 BIM 算量與計(jì)價實(shí)訓(xùn),熟悉BIM 應(yīng)用技術(shù)相關(guān)規(guī)范。工程量計(jì)算、工程組價實(shí)訓(xùn)中通過BIM 軟件結(jié)合工程進(jìn)度完成階段支付、變更簽證管理、合同管理訓(xùn)練,學(xué)生可以通過實(shí)訓(xùn)夯實(shí)專業(yè)知識的基礎(chǔ),積累BIM 應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
工程計(jì)量計(jì)價與工程造價管理工作對經(jīng)驗(yàn)的積累要求仍然是很高的,BIM 在工程實(shí)際中的應(yīng)用沒有明確的專業(yè)分工,多專業(yè)聯(lián)合使用才能體現(xiàn)出BIM 技術(shù)的優(yōu)越性,需要多角度思考工程項(xiàng)目。如果教師在教學(xué)中僅僅從一門課程出發(fā),而不考慮專業(yè)課程體系所要完成的教學(xué)目標(biāo),BIM 的使用效果會受到限制,難以提高教學(xué)效率。
BIM 在建筑業(yè)應(yīng)用逐漸增多,BIM 的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也很繁多,但是能夠直接應(yīng)用在系統(tǒng)教學(xué)的案例很少。教材方面雖然種類繁多,在專業(yè)課程教材中融入BIM 技術(shù)的教材也很少,只能在教學(xué)實(shí)踐中植入配合教材知識點(diǎn)的BIM 內(nèi)容。
跟不上改革的步伐,無法給學(xué)生提供正確地引導(dǎo),則易出現(xiàn)跳過必要的思考過程、專業(yè)技能得不到充分訓(xùn)練、影響教學(xué)效果等一系列問題。
工程造價專業(yè)課程體系中融入BIM 技術(shù),總學(xué)時沒有很大改變,但是專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程的授課內(nèi)容改變較多。在調(diào)整或增設(shè)BIM 教學(xué)內(nèi)容,完成教學(xué)目標(biāo),就需要調(diào)整課程的教學(xué)大綱,教學(xué)組織方法和教學(xué)手段也需要不斷更新,以適應(yīng)課程的開展。課程的評分標(biāo)準(zhǔn)也跟隨授課內(nèi)容與方式的改變需要重新制定,才能真正完善課程體系的調(diào)整。
BIM 技術(shù)融入工程造價專業(yè)課程體系,是挑戰(zhàn)和機(jī)遇共存的。在改革過程中只有結(jié)合本科院校實(shí)際,清晰定位課程體系改革方向,摒棄普遍存在依賴軟件、對建筑構(gòu)造不求甚解的問題,才能在教學(xué)改革中實(shí)現(xiàn)多方共贏。