劉靜靜

（沙洲職業(yè)工學(xué)院，江蘇 張家港 215600）

引言

2019年，教育部等四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于在院校實(shí)施 “學(xué)歷證書+若干職業(yè)技能等級(jí)證書” 制度試點(diǎn)方案》（以下簡(jiǎn)稱《試點(diǎn)方案》），也就是 “1+X” 證書制度， “1” 為學(xué)歷證書， “X” 為若干職業(yè)技能等級(jí)證書。根據(jù)《試點(diǎn)方案》的任務(wù)進(jìn)度，從2019年起，面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等20個(gè)技能人才緊缺領(lǐng)域，啟動(dòng)試點(diǎn)工作，建筑信息模型（BIM）等5個(gè)職業(yè)技能成為首批試點(diǎn)領(lǐng)域。2019年4月，教育部正式公布廊坊市中科建筑產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新研究中心為建筑信息模型（BIM）職業(yè)技能等級(jí)證書的培訓(xùn)評(píng)價(jià)組織。全國(guó)319所院校、4萬多名學(xué)生申請(qǐng)了2019年的證書考核。

1 “1+X” 證書制度下BIM技術(shù)人才培養(yǎng)研究現(xiàn)狀

“1+X” 建筑信息模型（BIM）職業(yè)技能等級(jí)證書作為首批試點(diǎn)改革項(xiàng)目之一，以建筑產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展和需求為導(dǎo)向，面向中高職及本科院校土建類相關(guān)專業(yè)，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)和職業(yè)能力水平雙重考評(píng)的認(rèn)證。國(guó)家和地方教育部門及住建部門為BIM技術(shù)人才培養(yǎng)提供了充足的政策支持，高職院校也加強(qiáng)了對(duì)BIM技術(shù)教學(xué)的重視程度，對(duì) “1+X” 證書制度下BIM技術(shù)人才培養(yǎng)方案展開了積極的探索和研究。李坤[1]對(duì) “1+X” （BIM）證書制度下人才培訓(xùn)模式進(jìn)行了研究，提出企業(yè)要參與到高校人才培養(yǎng)方案的制定，將職業(yè)技能等級(jí)內(nèi)容融入到專業(yè)課程體系中，在現(xiàn)有專業(yè)課程中融入BIM模塊，同時(shí)建立獨(dú)立存在的BIM課程體系，在構(gòu)件課程中考慮不同層次人才的知識(shí)能力，從而滿足不同人才的學(xué)習(xí)要求。袁明慧等[2]對(duì) “1+X” 證書制度背景下高職BIM課程改革進(jìn)行了探索，通過構(gòu)建一支 “三師型” 素質(zhì)師資隊(duì)伍，構(gòu)建一本符合職業(yè)技能等級(jí)要求的 “新” 教材，形成一種滿足學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的新的教學(xué)模式，來保證高職BIM課程改革。廖曉波[3]對(duì) “1+X” 證書制度試點(diǎn)背景下BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)途徑進(jìn)行了探討，提出BIM技術(shù)人才培養(yǎng)要加強(qiáng)校企合作，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐環(huán)境，幫助學(xué)生了解BIM技術(shù)發(fā)展方向，加深學(xué)生對(duì)BIM技術(shù)的理解，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，建設(shè)教創(chuàng)工作室。周賢[4]對(duì) “1+X” 證書制度試點(diǎn)背景下的BIM實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)進(jìn)行了研究，提出對(duì)不同生源群體，要深化開發(fā)職業(yè)技能培訓(xùn)課程。李秀等[5]探討了 “1+X” 證書制度下試點(diǎn)專業(yè) “課證融通” 課程的建設(shè)，提出通過改革教學(xué)模式、建設(shè)創(chuàng)新型教師團(tuán)隊(duì)、建設(shè)教材等措施保證 “課證融通” 課程的建設(shè)，并創(chuàng)新課程的考核方式，以能力考核為主。連蕓等[6]基于BIM技術(shù)對(duì)建筑構(gòu)造與識(shí)圖課程進(jìn)行改革研究，通過對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式、課程資源和學(xué)情的分析，將BIM技術(shù)融入課程教學(xué)，利用BIM建立三維模型，幫助學(xué)生更好地理解課程知識(shí)。

“1+X” 證書制度的實(shí)施對(duì)高職專業(yè)人才培養(yǎng)模式和人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高要求，但目前高職BIM教學(xué)的重點(diǎn)仍停留在BIM軟件的操作應(yīng)用上，BIM技術(shù)和職業(yè)技能等級(jí)內(nèi)容與專業(yè)課程的融合程度仍難以滿足實(shí)際建筑行業(yè)的需求。因此，筆者基于BIM職業(yè)技能等級(jí)內(nèi)容和建筑工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行教學(xué)改革研究，將BIM技術(shù)融入課程教學(xué)內(nèi)容，采用多元的教學(xué)方法和評(píng)價(jià)方式，提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量，推進(jìn) “1” 與 “X” 的有機(jī)結(jié)合。

2 建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)現(xiàn)狀

建筑結(jié)構(gòu)是建筑工程技術(shù)專業(yè)的核心課程，是專業(yè)課程體系中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其教學(xué)效果直接影響后續(xù)其他專業(yè)課程的教學(xué)。但目前，建筑結(jié)構(gòu)卻是建筑工程技術(shù)專業(yè)掛科率最高的課程之一，學(xué)生普遍反映課程學(xué)習(xí)難度較大。

究其原因，上述問題主要是由以下三個(gè)方面導(dǎo)致的。一是復(fù)雜的學(xué)生生源?，F(xiàn)在學(xué)生生源包括普高、普高注冊(cè)、中職注冊(cè)和 “3+3” 等，不同生源的學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)和理解能力上存在差異，但建筑結(jié)構(gòu)課程在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上并沒有針對(duì)這些差異做出相應(yīng)的調(diào)整。二是匱乏的技術(shù)手段。課件絕大多數(shù)仍采用PPT來呈現(xiàn)，這種情況下教學(xué)內(nèi)容很難與工程實(shí)際案例之間產(chǎn)生有效的聯(lián)系，缺乏三維及虛擬仿真等更為直觀有效的資源。三是單一的評(píng)價(jià)體系?？己嗽u(píng)價(jià)指標(biāo)的確定是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過程，首先需要了解專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，分析課程在整個(gè)專業(yè)課程體系中需要完成的任務(wù)，然后才能最終確定課程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)課程評(píng)價(jià)體系中筆試考核所占的比例過大（40%-50%），實(shí)踐操作能力和素質(zhì)能力的考核所占的比例較小，因此難以實(shí)現(xiàn)復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

3 基于BIM技術(shù)的教學(xué)改革探討

3.1 課程教學(xué)內(nèi)容改革

2019年，教育部頒發(fā)了最新的建筑工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑工程技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格（素質(zhì)、知識(shí)與能力目標(biāo)）、專業(yè)核心課程主要教學(xué)內(nèi)容等作了明確規(guī)定。建筑工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)知識(shí)和能力目標(biāo)的要求如表1所示，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)課程主要教學(xué)內(nèi)容的要求如表2所示。

建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容改革的基本目標(biāo)是以BIM職業(yè)技能為標(biāo)準(zhǔn)銜接課程內(nèi)容，將BIM領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝和新規(guī)范融入教學(xué)內(nèi)容。建筑結(jié)構(gòu)是一門包含豐富理論基本知識(shí)、具有較強(qiáng)實(shí)踐性的課程。但目前，傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)課程在內(nèi)容上更重視構(gòu)件的定量分析計(jì)算，計(jì)算過程中眾多的公式和參數(shù)，使學(xué)生缺乏對(duì)構(gòu)件的定性綜合分析，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性。建筑結(jié)構(gòu)課程中構(gòu)件的構(gòu)造知識(shí)與構(gòu)件的定量計(jì)算是同等重要的，對(duì)于保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全二者缺一不可。傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中，構(gòu)件構(gòu)造做法往往通過平面圖紙來呈現(xiàn)，這對(duì)于剛剛接觸專業(yè)課程學(xué)習(xí)的高職學(xué)生來說，通過平面構(gòu)造做法直接在空間中建立起實(shí)際構(gòu)造做法的難度太大。

表1 建筑工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)知識(shí)和能力目標(biāo)的要求

表2 建筑結(jié)構(gòu)課程主要教學(xué)內(nèi)容

BIM技術(shù)通過其優(yōu)秀的三維可視化特點(diǎn)（如圖1所示），在二維圖紙的基礎(chǔ)上建立其三維模型，同時(shí)BIM相關(guān)軟件（如圖2所示）中二維與三維視圖間的自由切換功能，可以更好地幫助學(xué)生全方位了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造做法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

圖1 三維建筑模型

圖2 常用BIM軟件

建筑結(jié)構(gòu)課程中構(gòu)件的定量計(jì)算與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工間缺乏有效的聯(lián)系，融合度較差。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中機(jī)械地將數(shù)值帶入公式，計(jì)算出保證構(gòu)件承載力所需的鋼筋根數(shù)，而計(jì)算出的鋼筋根數(shù)是否滿足施工的需要，鋼筋如何下料、如何搭接錨固等，對(duì)于這些實(shí)際問題，學(xué)生往往缺乏主動(dòng)性和探索性的思考，課程中學(xué)習(xí)到的知識(shí)難以轉(zhuǎn)化為工程實(shí)踐需要的知識(shí)能力。

利用BIM技術(shù)的三維可視化特點(diǎn)，可以創(chuàng)建一個(gè)梁或柱的三維模型，理論計(jì)算得到構(gòu)件的配筋量，將配筋信息輸入模型中可觀察到鋼筋在構(gòu)件中的分布情況（如圖3所示），然后基于模型分析鋼筋的分布情況是否滿足施工要求，確定鋼筋在何處截?cái)嗪湾^固。BIM技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)課程的有效融合，可以幫助學(xué)生形成建筑、結(jié)構(gòu)和施工間的概念。

圖3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋模型

3.2 教學(xué)方式和考核方式改革

建筑結(jié)構(gòu)課程概念多、公式多，傳統(tǒng)課堂教學(xué)主要以教師講授為主，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中參與度低，學(xué)習(xí)效果難以得到保證。BIM技術(shù)融入課程教學(xué)內(nèi)容后，教學(xué)方法上可綜合應(yīng)用混合式教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法和講授法，以實(shí)際工程案例為載體，通過BIM技術(shù)創(chuàng)建其建筑與結(jié)構(gòu)模型，在二維圖紙與三維空間的切換中，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)理論計(jì)算中的問題，分析實(shí)際施工情況，建立起結(jié)構(gòu)基本理論知識(shí)、設(shè)計(jì)計(jì)算與工程施工間的聯(lián)系。教師在部分習(xí)題課上，嘗試采用小組討論的教學(xué)方式，學(xué)生以小組為單位完成構(gòu)件的配筋計(jì)算，然后運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行三維建模，驗(yàn)證其理論計(jì)算結(jié)果的合理性，最后分小組匯報(bào)其最終設(shè)計(jì)情況。教師依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、電腦等移動(dòng)終端，將收集、自制或利用現(xiàn)有BIM技術(shù)學(xué)習(xí)資源用于教學(xué)；課堂前后聯(lián)系、教室內(nèi)外同步，多元的學(xué)習(xí)模式助力教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

建筑結(jié)構(gòu)課程評(píng)價(jià)體系將參考并引入職業(yè)技能等級(jí)考核標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建以過程考核模式為主的評(píng)價(jià)體系，包括課前活動(dòng)（15%）、課中表現(xiàn)（70%）和課后拓展（15%）。教師還嘗試?yán)闷脚_(tái)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析軟件，評(píng)估每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力。

4 結(jié)語

建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)速度的不斷加快進(jìn)一步推動(dòng)了BIM技術(shù)的全面應(yīng)用。為滿足產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的人才需要，國(guó)家及地方教育部門已出臺(tái)了眾多關(guān)于BIM人才培養(yǎng)的政策，各高職院校也在積極探索關(guān)于BIM技術(shù)的教學(xué)改革。基于BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)課程改革，是將職業(yè)技能培訓(xùn)內(nèi)容融入專業(yè)課程的一次有效的嘗試，也為后續(xù)其他專業(yè)課程的改革探索提供一定的借鑒。