劉元芳

【摘? 要】 基于建筑行業(yè)市場需求，文章提出了針對高校建筑設(shè)備類BIM人才培養(yǎng)的課程體系建設(shè)及應(yīng)用的改革策略。文章構(gòu)建了此類人才的核心能力指標(biāo)體系，并編制了相應(yīng)的核心課程教學(xué)大綱。同時(shí)，建立了一整套教學(xué)案例，結(jié)合BIM技術(shù)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)實(shí)施。此外，還進(jìn)行了“供熱工程”課程的教學(xué)改革與實(shí)踐，并取得了較好的教學(xué)效果和評價(jià)。這些成果為類似高校建筑設(shè)備類BIM人才培養(yǎng)提供了借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】 建筑設(shè)備；BIM人才；課程體系；教學(xué)改革

高校在進(jìn)行應(yīng)用型人才培養(yǎng)的過程中，需著眼于建筑行業(yè)的實(shí)際發(fā)展形勢，將BIM技術(shù)與課堂教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行必要的整合，增強(qiáng)課堂教學(xué)活動(dòng)的有效性與針對性，提升學(xué)生的專業(yè)知識與能力，為學(xué)生就業(yè)競爭力的培養(yǎng)與職業(yè)潛力的挖掘提供必要條件。

建筑設(shè)備類專業(yè)人才是建筑市場的主力軍，特別是在管道綜合環(huán)節(jié)，在指導(dǎo)施工過程中容易出現(xiàn)管道碰撞問題，BIM技術(shù)的出現(xiàn)解決了管道碰撞的一大難題，因此如何積極培養(yǎng)符合市場需求的BIM建筑設(shè)備專業(yè)復(fù)合型創(chuàng)新人才是當(dāng)前我國應(yīng)用型本科高校亟待研究的重要課題。為彌補(bǔ)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)建筑設(shè)備類BIM技能人才的匱乏，解決此類課程片面信息化教學(xué)的弊端，要構(gòu)建BIM課程體系，利用以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的信息化教學(xué)手段，以崗位能力為核心的產(chǎn)教融合的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，通過線上和線下的精準(zhǔn)教學(xué)設(shè)計(jì)，形成具有建筑設(shè)備專業(yè)特色的BIM創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

一、核心能力指標(biāo)體系構(gòu)建

首先，在原人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上修訂了新版人才培養(yǎng)方案，把人才培養(yǎng)方向之一定位到建筑設(shè)備類BIM人才，要求學(xué)生能夠運(yùn)用土木工程制圖、BIM等計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)等手段，恰當(dāng)使用計(jì)算機(jī)仿真工具進(jìn)行土木工程有關(guān)的模擬和仿真分析，來表達(dá)和解決土木工程問題；其次，利用BIM技術(shù)以及施工模擬軟件模擬和預(yù)測分析設(shè)計(jì)方案，了解現(xiàn)代施工技術(shù)和管理的手段和方法，了解通用的工程造價(jià)軟件，能夠通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件對建筑工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行模擬分析；最后，本方向畢業(yè)生畢業(yè)后能夠從事土木工程建設(shè)中的建筑水系統(tǒng)、建筑采暖系統(tǒng)、建筑空調(diào)系統(tǒng)、建筑通風(fēng)系統(tǒng)、建筑冷熱源系統(tǒng)及建筑消防系統(tǒng)等相關(guān)行業(yè)。

除此之外，面向建筑設(shè)備工程建造需要的高水平應(yīng)用型BIM技術(shù)人才。結(jié)合BIM技術(shù)融入培養(yǎng)目標(biāo)及課程建設(shè)并建立“培養(yǎng)目標(biāo)－畢業(yè)要求”對應(yīng)矩陣和“畢業(yè)要求－課程體系”對應(yīng)矩陣。

二、核心課程教學(xué)大綱編制

核心課程包括供熱工程、空調(diào)工程、建筑給排水、建筑設(shè)備施工安裝技術(shù)、消防工程、安裝工程預(yù)算、施工圖實(shí)訓(xùn)、BIM基礎(chǔ)、BIM應(yīng)用。在原有教學(xué)大綱基礎(chǔ)上，更新完善核心課程教學(xué)大綱，改變了以往學(xué)習(xí)大綱簡略不夠細(xì)致，只突出難點(diǎn)重點(diǎn)卻沒有對應(yīng)關(guān)系的缺點(diǎn)。通過知識點(diǎn)分解及能力指標(biāo)對應(yīng)，先建立預(yù)期學(xué)習(xí)成果，再從教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)進(jìn)度及要求來充實(shí)課程教學(xué)要求，對課程考核要求進(jìn)行加大，包括：課程成績結(jié)構(gòu)組成、要求過程性評價(jià)、要求終結(jié)性評價(jià)及考核課程的細(xì)則要求等。

以“空調(diào)工程”課程教學(xué)大綱為例，預(yù)期學(xué)習(xí)成果如表1所示。

三、教學(xué)案例庫建設(shè)及課程考核評價(jià)體系建設(shè)

（一）打造教學(xué)案例

建立一套全設(shè)備專業(yè)的案例，并將其應(yīng)用到BIM應(yīng)用課程中，此案例為帶地下車庫的6層商業(yè)建筑，其中包括原始CAD圖紙，涉及采暖、通風(fēng)空調(diào)、給排水、消防、電氣等，在教學(xué)過程中采用REVIT2018進(jìn)行建模，并在完成整體模型后進(jìn)行碰撞檢查、管綜排布及優(yōu)化處理。同時(shí)，組織學(xué)生首次參加第八屆全國高校畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽B模塊，獲得兩項(xiàng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

（二）建設(shè)教學(xué)資源庫

以“供熱工程”為例建立一套教學(xué)資源庫，其他核心課程在此基礎(chǔ)上陸續(xù)建設(shè)相應(yīng)教學(xué)資源庫，包括供平臺教學(xué)和測試的測試試題庫、供教學(xué)和演示使用的視頻資源庫、供學(xué)生設(shè)計(jì)課和查閱的應(yīng)用規(guī)范庫等。

其中測試試題庫為了迎合平臺教學(xué)的需求，將計(jì)算題、簡答題、識圖題等均以客觀題形式出現(xiàn)，最終形成一套700題的題庫，供平時(shí)課上測試、單元測試和期末考試等使用。視頻資源庫資源豐富，包括施工工藝、教學(xué)網(wǎng)課、講座培訓(xùn)、新技術(shù)、產(chǎn)品介紹、工程案例、教育紀(jì)錄片及職業(yè)資格等模塊，供教學(xué)展示及學(xué)生課擴(kuò)展學(xué)習(xí)用。

（三）建設(shè)考核評價(jià)體系

俗話說：“編筐編簍，重在收口?！睂W(xué)生的考評如何進(jìn)行至關(guān)重要，其中一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)是課程考核評價(jià)體系的建設(shè)。在教學(xué)實(shí)踐中，教師引入了BIM技術(shù)，并結(jié)合OBE的教學(xué)理念，選擇了“供熱工程”課程作為示例，建立了一套全面細(xì)致的考核評價(jià)體系。這套評價(jià)體系打破了原有的僅注重期末考試、忽略過程管理的考核方式，對評價(jià)模式進(jìn)行了改進(jìn)，調(diào)整了原有的平時(shí)占30%，期末占70%的分配比例；加大了過程管理的權(quán)重，并增加了諸多環(huán)節(jié)，例如實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)習(xí)通平臺等；合理分配了各個(gè)環(huán)節(jié)在過程管理中的權(quán)重，從而減少了期末考試卷面成績的占比。這樣做多方面、多維度地考查了學(xué)生的能力，使得學(xué)生的綜合素質(zhì)能更真實(shí)地得到體現(xiàn)。學(xué)校進(jìn)行了兩個(gè)學(xué)年的實(shí)踐教學(xué)，取得了顯著的教學(xué)效果，為類似課程的教學(xué)改革提供了有益的參考。

在課程考核的過程評價(jià)中，研究組提出了一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，即引入了創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的分?jǐn)?shù)占比為20%。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，每個(gè)創(chuàng)新作品由5～6名學(xué)生組成一個(gè)合作小組，并選出一名組長負(fù)責(zé)組織、管理小組工作和內(nèi)部的分工明細(xì)。小組需要對作品進(jìn)行匯報(bào)和答辯，準(zhǔn)備相應(yīng)的匯報(bào)PPT。其他組的成員和導(dǎo)師作為評委給作品進(jìn)行評分。在答辯過程中，所有成員都站在匯報(bào)區(qū)域，評委對小組的整體表現(xiàn)和每位學(xué)生分別打分。同時(shí)，為了確保評分公平，導(dǎo)師對每組的打分進(jìn)行調(diào)整并進(jìn)行客觀性評價(jià)，從而保證成績更加客觀、更加合理。

四、教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)分析

（一）“供熱工程”課程教學(xué)實(shí)踐分析

本次教學(xué)改革實(shí)踐是對“供熱工程”課程進(jìn)行了徹底改革。首先，對該課程的特點(diǎn)和現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并重新定位了培養(yǎng)目標(biāo)。在教學(xué)過程中，教師將BIM技術(shù)貫穿其中，重新梳理了教學(xué)內(nèi)容，將其分為兩個(gè)主要方面：施工圖的識讀部分（包括室內(nèi)熱水采暖工程、室外供熱管網(wǎng)工程、熱源與換熱站工藝）和施工圖設(shè)計(jì)（室內(nèi)熱水采暖工程）。其次，重構(gòu)了教學(xué)大綱，建設(shè)了教學(xué)資源庫。其次，采用了多種教學(xué)方法相結(jié)合的模式，包括任務(wù)和項(xiàng)目結(jié)合的教學(xué)法、案例融入的問題教學(xué)法、創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)法、小組討論的教學(xué)法以及利用平臺軟件的教學(xué)方法等。最后，進(jìn)行了全面的課程考核評價(jià)體系建設(shè)。學(xué)生最終成績總分為100分，其中期末考試僅占40%，過程管理占60%。期末考試采用閉卷形式，建立了考試題庫，包括名詞解釋、簡答題、計(jì)算題等客觀題形式；過程性成績包括實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)成績（占比10%）、創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)成績（占比20%）、平臺顯示經(jīng)驗(yàn)值成績（占比30%）。這些教學(xué)改革激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，豐富了課堂活動(dòng)，并提高了課堂教學(xué)效果。

（二）建筑設(shè)備專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐

黑龍江東方學(xué)院建筑工程學(xué)院建筑設(shè)備專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是《住宅樓建筑水暖BIM工程設(shè)計(jì)》。在經(jīng)歷了2017級29人、2018級32人的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)后，每位學(xué)生完成了一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括對17～18層建筑的給排水系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算，隨后進(jìn)行方案布置，并進(jìn)行水力計(jì)算。接著，利用REVIT進(jìn)行三維建模，進(jìn)行綜合碰撞檢查和模型分析，并對模型進(jìn)行優(yōu)化，以確保方案的合理性。隨后，導(dǎo)出各系統(tǒng)的平面圖和三維圖，保存為PDF格式和CAD格式，并編制畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。整個(gè)過程歷時(shí)8周，時(shí)間緊任務(wù)重。通過這個(gè)過程，學(xué)生掌握了BIM技術(shù)在建筑設(shè)備工程中的應(yīng)用，為他們畢業(yè)后從事相關(guān)工作奠定了基礎(chǔ)，也為社會(huì)培養(yǎng)了這方面的技術(shù)人才。

五、結(jié)語

學(xué)生調(diào)研和高校調(diào)研發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)備類專業(yè)BIM人才培養(yǎng)的需求性極強(qiáng)。這類人才的職業(yè)發(fā)展前景廣闊，進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)體系建設(shè)與改革尤為重要。因此，學(xué)院進(jìn)行了BIM人才核心能力指標(biāo)體系的構(gòu)建，建立了建筑設(shè)備類專業(yè)BIM人才核心能力培養(yǎng)的課程體系，并重新修訂了人才培養(yǎng)方案。此外，學(xué)院對核心課程的教學(xué)大綱進(jìn)行了重新編制。以BIM應(yīng)用課程為例，建立了一套教學(xué)資源庫和全設(shè)備專業(yè)的案例庫。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)院采用了BIM工程設(shè)計(jì)的題目，使得學(xué)生在畢業(yè)后能夠掌握設(shè)備方向的BIM技術(shù)，為建筑市場培養(yǎng)一批上手快、技術(shù)強(qiáng)的設(shè)備類BIM人才。

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