陳嘉清,韋婷婷
(嘉興學(xué)院南湖學(xué)院,浙江 嘉興 314001)
2017 年以來,教育部積極推進新工科建設(shè),致力于打造工程教育的中國模式,讓高等教育服務(wù)強國建設(shè)。在這一背景下,以人才培養(yǎng)為重點,要求依托產(chǎn)業(yè)需求創(chuàng)新工科專業(yè)的知識體系與結(jié)構(gòu),尋求校內(nèi)外資源打造工科教育開放融合的姿態(tài),打造一批兼具創(chuàng)新和實踐能力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。
BIM 全稱為Building Information Modeling,即建筑信息模型,通過參數(shù)化的三維建模,整合項目全壽命周期信息,打破信息壁壘,利用其可視化、沖突分析、成本分析、進度管控等功能,服務(wù)于項目各參與方。目前已在國內(nèi)建筑行業(yè)得到大力推廣,同時各專業(yè)院校也紛紛建立虛擬仿真實驗室,軟件與硬件同步配套,開設(shè)BIM 類相關(guān)課程。然而,由于發(fā)展時間較短,在實踐課程教學(xué)體系中還存在一些不完善之處,主要表現(xiàn)在:
圖1-1 BIM 實踐教學(xué)體系圖
缺乏與行業(yè)、企業(yè)密切關(guān)聯(lián)的實踐課程體系。BIM 方向作為工程管理專業(yè)的一個新方向,側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生BIM 建模、專業(yè)應(yīng)用乃至高級應(yīng)用與管理的能力,如何設(shè)置課程體系,使其貼合建筑行業(yè)發(fā)展需要,是一大關(guān)鍵所在。
實踐教學(xué)難度較大。BIM 實踐課程涉及工程圖學(xué)基礎(chǔ)、房屋建筑學(xué)、建筑設(shè)備、工程造價管理、工程項目管理等工程管理專業(yè)相關(guān)的核心課程,專業(yè)知識跨度大,對任課教師和學(xué)生的綜合能力均有較高的要求。
課堂教學(xué)偏向理論為主,且BIM 相關(guān)教材普遍缺乏廣度和深度,大多側(cè)重于軟件操作的講解,少有具體實際的案例分析,導(dǎo)致學(xué)生雖精通軟件,但遇到實際項目依舊無從下手,無法達(dá)到行業(yè)所需的BIM 工程能力人才的要求。
CDIO 作為近年來國際工程教育改革的一種新模式,代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate),旨在讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程,培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力這四個層次的能力,這與建筑行業(yè)所需的BIM 工程能力人才的要求相契合。因此,借鑒CDIO 工程教育理念,從BIM 工程能力的要求出發(fā),構(gòu)思并設(shè)計BIM實踐教學(xué)體系,如下圖1-1。
該教學(xué)體系圍繞BIM 工程能力提升為核心目標(biāo),涵蓋橫向四大模塊、縱向四個層次。其中四大模塊分別為構(gòu)思(C)培養(yǎng)目標(biāo),設(shè)計(D)教學(xué)過程,實現(xiàn)(I)預(yù)期產(chǎn)出與結(jié)果,通過評價機制保障運作(O);四個層次分別為基礎(chǔ)、提高、進階、應(yīng)用層次。
基礎(chǔ)層次:以學(xué)生掌握工程管理專業(yè)基礎(chǔ)知識為培養(yǎng)目標(biāo),教學(xué)過程中側(cè)重于技術(shù)、經(jīng)濟、管理、法律等核心課程,包括《土木工程施工》《工程經(jīng)濟學(xué)》《工程造價管理》《工程項目管理》《建設(shè)法規(guī)》等,要讓學(xué)生建立扎實的理論知識基礎(chǔ)。
提高層次:以培養(yǎng)學(xué)生的個人能力為目標(biāo),通過創(chuàng)設(shè)BIM課程和課程嵌入BIM 兩種模式,構(gòu)建BIM 課程體系。其中,創(chuàng)設(shè)BIM課程是指專門開設(shè)的BIM課程,例如《BIM概論》、《BIM建模技術(shù)》、《BIM 項目管理軟件應(yīng)用》、《BIM 工程師培訓(xùn)》等;已有課程嵌入BIM 是指通過加入BIM 元素改革原有課程,提升教學(xué)效果與學(xué)生的接受度,例如在《土木工程施工課程設(shè)計》中應(yīng)用BIM 技術(shù),將原本建立在2D 基礎(chǔ)上的施工組織以3D 形式進行設(shè)計和編制,包括施工進度計劃編制和施工進度模擬、三維施工場地布置、引入BIM5D 等。讓學(xué)生對BIM 概論、BIM 技術(shù)、BIM 軟件等建立全面認(rèn)識,教學(xué)過程中要求學(xué)生根據(jù)實際項目創(chuàng)建BIM 模型,并對其展開運用和管理,有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立思考的能力。
進階層次:強調(diào)BIM 實踐能力,組織學(xué)生以團隊的形式參與到BIM 課程設(shè)計以及BIM 相關(guān)競賽中,將重點放在BIM模型的應(yīng)用以及基于BIM 的工程項目管理上,通過BIM 建模軟件(如REVIT、BIMMAKE 等)與其他BIM 應(yīng)用軟件(如Navisworks、Fuzor、Ecotect 等)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化,達(dá)到一模多用,以及實現(xiàn)基于BIM 的計算機輔助項目管理,編制進度計劃,BIM 施工場地布置,BIM5D 數(shù)據(jù)集成與共享等,讓學(xué)生在團隊協(xié)作的過程中了解并掌握基于BIM 的項目管理能力。與此同時,鼓勵學(xué)生參加中國圖學(xué)學(xué)會、中國建設(shè)教育協(xié)會和廊坊中科舉辦的BIM 等級考試,獲得相應(yīng)等級證書,具備BIM 人才所需的基本技能和能力證明。
應(yīng)用層次:以提升學(xué)生個人BIM 工程能力為目標(biāo),設(shè)置BIM 相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計,加強校企聯(lián)合,與應(yīng)用BIM 技術(shù)的建設(shè)單位、設(shè)計院、軟件公司等建立實習(xí)基地,鼓勵并推薦畢業(yè)生前往實習(xí)與就業(yè),培養(yǎng)學(xué)生的BIM 工程實踐能力。
以CDIO工程教育理念為出發(fā)點,分別在學(xué)生的基礎(chǔ)、進階、提高及應(yīng)用層次,針對性地建立多層次、多維度的評價機制。通過書面考試、上機操作、成果展示與答辯等多種形式,對學(xué)生建立全面的考核評價,如下表1-1 所示。
表1-1 多層次、多維度評價機制
BIM 實踐教學(xué)體系的實施必然要匹配一支既懂得工程管理核心課程相關(guān)知識,又具備BIM 實踐能力和工程實踐經(jīng)驗的雙師型隊伍。采用“三步走”的戰(zhàn)略組建BIM 師資隊伍:首先,可以組織教師參加BIM 相關(guān)的培訓(xùn)課程,例如廣聯(lián)達(dá)舉辦的暑期師資BIM 教學(xué)精講班等,提升教師的理論與實踐水平,更好地服務(wù)于課堂教學(xué);其次,鼓勵教師參加“1+X”BIM 職業(yè)技能等級考試,使其真正具備雙師型教師資格,也為輔導(dǎo)學(xué)生考級考證打下基礎(chǔ);最后,支持教師“走出去”,進入到應(yīng)用BIM 技術(shù)的相關(guān)企業(yè)和單位、軟件公司等,參與BIM 相關(guān)的工作、BIM 軟件開發(fā)與運維等,了解企業(yè)對于BIM 人才的需求,掌握BIM 工程師的崗位職責(zé)和技能,為課堂教學(xué)目標(biāo)做出指引。
單一依靠課堂教學(xué)顯然無法滿足學(xué)生BIM 實踐能力的培養(yǎng)與提升,因此,需要與校外應(yīng)用BIM 技術(shù)的建設(shè)、施工單位、設(shè)計院、BIM 軟件公司等建立聯(lián)合培養(yǎng)基地,促進課堂教學(xué)成果在實際項目中的應(yīng)用。一方面,聘請校外專家和指導(dǎo)老師進入校園,為師生舉辦BIM 培訓(xùn)班和相關(guān)講座;另一方面,將學(xué)生“送出去”,即推薦并鼓勵學(xué)生進入校外實習(xí)基地進行實習(xí)和就業(yè),讓學(xué)生提前接觸BIM 工程師,了解崗位前景與技能要求。
BIM 理念與BIM 技術(shù)已在我國建筑業(yè)掀起一場變革的浪潮,也必會在將來擁有更廣闊的發(fā)展前景。立足于新工科背景,國內(nèi)各高校紛紛抓住機遇,開展BIM 相關(guān)課程。針對高校在BIM 教學(xué)中面臨的典型不足之處,本文提出了基于CDIO 工程教育理念的BIM 實踐教學(xué)體系,以提升學(xué)生BIM 工程能力為核心目標(biāo),劃分四級學(xué)習(xí)層次,并采取相應(yīng)的支撐條件保障該體系的正常運轉(zhuǎn),為培養(yǎng)工程基礎(chǔ)知識扎實、個人能力和團隊能力突出、工程系統(tǒng)能力卓越的、契合行業(yè)發(fā)展所需的工程管理人才提供思路。