陳凡
(新鄉(xiāng)學院土木工程與建筑學院,河南新鄉(xiāng) 453003)
BIM 全稱“Building Information Modeling”,以建筑工程項目信息數據為載體,創(chuàng)建三維信息模型,可以為設計、 施工和運營提供相協調且內部保持一致的項目全生命周期信息化過程管理[1]。在應用過程中,BIM 以其可視性、協調性、模擬性、項目全生命周期的信息集成優(yōu)化性等諸多優(yōu)勢而被建筑市場和政府所重視,在提高生產效率、 節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮了重要的作用[2]。河南省住房和城鄉(xiāng)建設廳發(fā)布的《河南省住房和城鄉(xiāng)建設廳關于推進建筑信息模型(BIM)技術應用工作的指導意見》,提到“到2020年末,以國有資金投資為主的大中型建筑和申報綠色建筑標識的公共建筑中新立項的項目,在勘察設計、施工、運營維護中應集成應用BIM 技術?!蓖瑫r提到“加強人才培養(yǎng),支持企業(yè)和大專院校建立市場化的BIM 技術培訓教育體系,提高專業(yè)人才數量和技術應用能力?!盵3]
新鄉(xiāng)學院作為地方性應用本科院校,響應國家和行業(yè)對BIM 人才需求,從2012年起著手BIM 人才培養(yǎng)模式的探索。該文對BIM 分層次人才培養(yǎng)模式——課程、競賽、畢業(yè)設計三位一體的實施現狀進行分析,具體包括BIM 分層次人才培養(yǎng)模式在BIM 課程中的實施現狀和在BIM 課程的深化延伸(競賽、畢業(yè)設計)中的實施現狀兩個方面,并針對實施現狀提出BIM 分層次人才培養(yǎng)模式存在的問題,思考BIM 分層次人才培養(yǎng)模式優(yōu)化的方向。
目前,該院BIM 課程已在土木工程、建筑環(huán)境和能源應用[4]兩個本科專業(yè)上開設。2016 級土木工程專業(yè)學生完成了《BIM 應用技術基礎》和《BIM 應用技術》兩門課程的學習,2017 級土木工程專業(yè)學生完成了《BIM 應用技術基礎》課程的學習,2016 級建筑環(huán)境和能源應用專業(yè)學生完成了《BIM 基礎概論》 課程的學習。其中《BIM 應用技術基礎》課程主要講授BIM 思想和Revit 軟件的操作,完成三維模型的建立[2]?!禕IM 應用技術》課程在《BIM 應用技術基礎》課程的基礎上主要講授BIM 模型的應用,側重于施工組織設計和工程項目管理方向的BIM 模型應用實操?!禕IM 基礎概論》課程主要講授BIM 的基本理論和應用現狀,以理論講授為主。
以《BIM 應用技術基礎》課程為例[2],BIM 分層次人才培養(yǎng)模式體現在:(1)授課前,了解學生對Revit 軟件的學習情況,將學生劃分為初級層次學生和中級層次學生;授課時,根據學生的層次不同,教師對學生掌握課程內容的程度提出不同的要求,初級層次的學生需要掌握使用Revit 軟件進行建模的基本操作方法,中級層次的學生除了要熟練掌握使用Revit 軟件建模的基本方法外,還要靈活掌握族、體量、內建模型等的建立方法,并自學另一款軟件,嘗試從BIM 建模到BIM 應用的過渡。(2)考試內容分層次。考試內容分為基礎模型的建立和特定構件的建模。其中特定構件的建模用于考查學生對族、體量、內建模型創(chuàng)建情況,所占分值較小。考試內容分層次,可以拉開不同層次學生的分數,激發(fā)中級層次學生的學習熱情,同時特定構件的建模所占分值較少,也不會打擊初級層次學生學習積極性,讓他們認識到自身學習上升的空間很大。
為了解學生對BIM 課程的掌握情況和建議,分別對授課班級開展了問卷調查。共發(fā)出289 份問卷調查表,實際收回208 份有效問卷調查表。其中建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)問卷調查表收回率較低。表1 將有效問卷中的問題做了統(tǒng)計。
從統(tǒng)計結果可以看出:
(1)半數以上的學生大一時通過學院組織的BIM協會[2]宣講會了解BIM 這個英文縮寫,其次是在大二、大三BIM 課程上認識了BIM。開展BIM 課程起到了普及BIM 技術作用。
(2)從BIM 技術普及的效果上看,通過BIM 課程掌握了Revit 軟件操作方法的學生占46.60%,掌握了廣聯達系列軟件中的一款或兩款軟件操作方法的學生占15.18%,掌握其他軟件如tekla、Navisworks、Lumion、Fuzor 等的學生占18.32%,仍有19.90%的學生通過BIM 課程的學習沒有任何收獲(主要為建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)的學生)。說明BIM 課程的設置雖然起到了普及BIM 技術的作用,但普及程度差異化較大,原因有:(1)授課班級人數較多,分層次人才培養(yǎng)的模式并沒有兼顧到每一位學生,使一些初級層次的學生對BIM 技術學習缺乏興趣。(2)建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)只開設了理論課程,由于沒有實踐機會,學生不能從實踐中了解BIM 技術的優(yōu)勢而失去學習BIM 技術的興趣。
(3)對于是否會選擇BIM 方向、更傾向于了解BIM的哪些應用點以及是否會在畢業(yè)設計中選擇BIM 方向這些問題,主要是了解愿意深入學習BIM 技術的人數以及這些學生對BIM 技術的興趣點,為后續(xù)BIM 課程深化延伸到競賽和畢業(yè)設計提供數據支撐,是BIM人才分層次培養(yǎng)模式能否順利進行的保證。從回答效果看,有1/4 左右的學生對BIM 技術非常感興趣,并愿意繼續(xù)深入學習BIM 技術,希望將BIM 技術應用到實際工程中,這部分學生是競賽和畢業(yè)設計的主要成員,是高層次BIM 人才的培養(yǎng)對象。BIM 技術的應用點在問卷調查中不單單只列出了表1 中的四個選項,而在眾多選項中設計、 翻模、 施工和管理所占比重相對較大,這些數據信息為后續(xù)畢業(yè)設計提供了設計方向,為今后競賽內容的選擇提供了參考依據。
問卷調查中要求學生寫出對BIM 技術的理解,有效的208 份問卷調查中,只有37 人能夠較準確的認識BIM 技術的內涵。BIM 分層次人才培養(yǎng)模式在BIM 課程中的應用,對于初次接觸BIM 技術的初級層次的學生來說,由于課時有限,只學習了幾款軟件的操作方法,很難只通過課堂學習完成BIM 技術在實際工程全生命周期中的應用,這些學生對BIM 技術的認識較片面,認為只是幾款軟件學習,看不到BIM 技術為實際工程帶來的優(yōu)勢,從而降低了學習興趣。對于課程講授前已經接觸過BIM 技術的中級層次的學生來說,在后續(xù)的競賽和畢業(yè)設計環(huán)節(jié),會將所學的軟件應用到實際項目中,對BIM 技術的內涵有較為準確的認識。
而中級層次的學生所占比例不高,如何讓更多的初級層次的學生提高對BIM 技術的興趣,主動參加到競賽和畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中,感受BIM 技術的優(yōu)勢,是BIM課程實施過程中應該考慮的問題。
在BIM 課程設置時應考慮:如何提高BIM 課程與專業(yè)課程的結合度、 如何將實際項目貫穿到各門BIM課程中、如何加大BIM 課程之間的連續(xù)性、如何監(jiān)控學生在課下繼續(xù)完成BIM 軟件學習。同時還要增加BIM 課程的受眾面,學院除了土木工程專業(yè)和建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)外,還有交通專業(yè)、建筑設計專業(yè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)和造價工程專業(yè),如何在其他專業(yè)中開設BIM 課程,特別是BIM 實踐課程也是今后BIM 課程改革的重點。
課程的講解較為基礎,主要考慮到大眾的接受程度,教師的引導能讓學生更準確地形成BIM 思維,少走彎路;競賽可以擴寬視野加強與外界的交流;畢業(yè)設計作為本科學習的總結性匯報是最接近實際項目的預先演練(當然可以結合實際項目去實施),三位一體的培養(yǎng)模式,是提高BIM 人才素質階梯式的有效方式。
從2015年開始,學院便組織學生參加BIM 競賽,BIM 競賽分兩個級別:校級和國家級。校級競賽每年舉辦一次,目前參加的國家級競賽主要包括由學會或BIM 軟件商組織的“斯維爾杯”“廣聯達畢業(yè)設計大賽”“施工管理沙盤”“Revit 作品大賽”等。
鼓勵中級層次的學生和對BIM 感興趣的初級層次的學生,4~5 人組成一隊,先參加校級BIM 技能大賽,運用已掌握的BIM 軟件操作方法完成實際工程全生命周期的1~2 個階段,初步感受BIM 技術的應用價值。然后從校級競賽中擇優(yōu)選擇學生參加國家級競賽。
通常參加校級競賽的學生會運用課堂講解的建模軟件完成實際工程的建模工作,結合小組成員不同專業(yè),分工合作,完成各專業(yè)模型之間的碰撞檢查,以及動畫效果展示。但僅僅完成上述應用點,還不能稱之為BIM 人才,應該培養(yǎng)學生的綜合能力。而通過參加學會或BIM 軟件商組織的BIM 競賽,除了能夠讓學生了解其他學校學生掌握BIM 技術的程度外,往往BIM 軟件商會提高豐富的學習資源,供學生學習更多的BIM 軟件,提高學生應用BIM 技術的能力。在競賽中,學生將體會和學習團隊溝通和合作方法,提高學生運用BIM技術的綜合能力。
BIM 方向的畢業(yè)設計已經開展了四年,第一年BIM 方向畢業(yè)設計的最低要求是要求學生完成實際工程翻模任務,但作為本科畢業(yè)生僅具備翻模能力是很難滿足社會需求的,因此從第二年開始提高了BIM 方向畢業(yè)設計的要求,要求學生在翻模的基礎上,將BIM技術真正應用到實際工程,解決實際問題。
以2019年的BIM 方向畢業(yè)設計為例,共有四位學生選擇了BIM 方向的畢業(yè)設計。四位學生的畢業(yè)設計均以實際工程為例,主要完成了BIM 技術在管線深化方面的應用、BIM 技術在施工管理方面的應用、BIM 技術在工程項目管理方面的應用。圖1~圖3 為學生畢業(yè)設計部分作品。
圖1 某文化會展中心建筑模型
圖2 某會展中心機電全專業(yè)BIM 模型
圖3 某地庫監(jiān)控模擬視頻
競賽和畢業(yè)設計是BIM 技術綜合運用的兩大平臺,在實施過程中存在以下幾個問題。
(1)BIM 技術和專業(yè)知識的結合程度不足。能夠參加競賽和畢業(yè)設計的學生BIM 軟件操作能力相對較強,但是要達到運用BIM 技術解決實際問題,學生除了具備熟練的軟件操作技能外,還應該具有扎實的運用專業(yè)知識的能力。而在指導競賽和畢業(yè)設計過程中發(fā)現,學生往往重視軟件操作,而相對忽視了專業(yè)知識的積累,比如在進行各專業(yè)碰撞檢查時,解決方法的專業(yè)性不夠強。
(2)BIM 師資隊伍相對較弱。BIM 技術在實際工程全生命周期的應用,不是一兩個專業(yè)可以完成的事情,需要多專業(yè)協調配合。BIM 師資隊伍的專業(yè)性應該是全方位的,兼顧多個專業(yè),這樣才能在學生參加競賽和畢業(yè)設計過程中給予有效的指導。因此如何進行BIM師資隊伍的建設是BIM 人才培養(yǎng)模式優(yōu)化過程中一個十分重大的問題。
(3)參加競賽和畢業(yè)設計的人數較少,各專業(yè)人數差異很大。BIM 分層次人才培養(yǎng)模式的實施方法是通過課程、競賽、畢業(yè)設計三階段,層層選拔人才重點培養(yǎng),以滿足社會對BIM 人才的需求。但是往往能走到最后一個階段的學生數量非常少,很難滿足社會對BIM 人才的需求量。另外,各專業(yè)在BIM 人才培養(yǎng)方面的實施力度不同,也導致了各專業(yè)BIM 人才數量差異性很大。如何在各階段吸收和留住BIM 人才,培養(yǎng)更多BIM 技術人才是今后BIM 人才培養(yǎng)需要思考的問題。
BIM 分層次人才培養(yǎng)模式在實施的過程中存在很多問題,針對這些問題,BIM 分層次人才培養(yǎng)模式優(yōu)化的方向包括:(1)BIM 師資隊伍專業(yè)多元化;(2)BIM 課程改革向實踐性、 專業(yè)性發(fā)展;(3)BIM 課程專業(yè)覆蓋面多元化;(4)校企合作力度加大,增加學生參與實際工程的機會。
高校在培養(yǎng)高素質人才方面扮演著重要角色。高校在人才培養(yǎng)時,要緊跟國家政策和行業(yè)發(fā)展要求,輸出的人才要能夠適應行業(yè)的發(fā)展需要。BIM 分層次人才培養(yǎng)模式的提出就是順應建筑行業(yè)發(fā)展趨勢,但在現階段實施過程中存在很多問題,為了能夠培養(yǎng)更多BIM 技術人才,在今后的教學中,要有針對性的解決這些問題,優(yōu)化BIM 分層次人才培養(yǎng)模式,繼續(xù)為社會培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的BIM 人才。