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摘要:隨著bim技術(shù)的不斷深入運(yùn)用和發(fā)展，BIM技術(shù)方面的專業(yè)人才缺口非常嚴(yán)重。如何滿足社會對人才的需求，如何培養(yǎng)符合時代要求的專業(yè)技術(shù)人才是高校教學(xué)改革面臨的新課題。本文通過分析土木類專業(yè)高校的教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題，進(jìn)行了基于BIM技術(shù)的土木工程實(shí)踐類教學(xué)改革探索研究，提出了從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向，進(jìn)而促進(jìn)土木類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提高的目標(biāo)。對未來土木類院校實(shí)踐教學(xué)改革具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);土木工程;實(shí)踐教學(xué)

建筑信息模型(BuildingInformationModeling)是指以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)為模型，通過組合成一個模型的集合體為工程建設(shè)各個參見主體服務(wù)的信息系統(tǒng)。它主要具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。隨著我國BIM技術(shù)的推廣，越來越多的項(xiàng)目已經(jīng)開始運(yùn)用該技術(shù)。被譽(yù)為21世紀(jì)建筑業(yè)變革的革命性技術(shù)。BIM技術(shù)利用各種參數(shù)模型的共享，在項(xiàng)目前期、建設(shè)過程和運(yùn)維等整個生命周期過程中，發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢，為各方建筑主體提供了協(xié)同工作的基礎(chǔ)平臺，大量實(shí)踐證明BIM技術(shù)能提高管理效率、縮短建設(shè)工期、節(jié)約建設(shè)成本。然而隨著應(yīng)用BIM的推廣，BIM技術(shù)方面的專業(yè)人才出現(xiàn)大量的缺口，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會和企業(yè)的需求。對于高校來說，承擔(dān)著人才培養(yǎng)的重任，然而大部分高校卻未能及時把BIM完全引入課堂，有的院校雖然引入了BIM技術(shù)，但是融入課程和教學(xué)環(huán)節(jié)做的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，特別是目前高校的實(shí)踐教學(xué)模塊已不能滿足市場對人才的發(fā)展需求。BIM技術(shù)的快速發(fā)展和社會人才需求的不斷提高，給高校土木建筑類專業(yè)課程改革提出了新問題。培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型的土木類人才的教學(xué)計劃里，除了必備的專業(yè)知識以外，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)尤其重要，一般在高校教學(xué)計劃中，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時占比都比較大，基本都在專業(yè)總學(xué)時的1/3左右。通過實(shí)踐教學(xué)可以提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，同時也是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)以致用的關(guān)鍵，進(jìn)而培養(yǎng)出適合社會需求的復(fù)合應(yīng)用型人才。但是，目前高校都存在實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時不足，效果不好以及專業(yè)關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)等一系列問題。所以，探討和改革實(shí)踐類課程的教學(xué)模式，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、BIM技術(shù)在高校的教學(xué)現(xiàn)狀分析

隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展和社會對BIM人才的需求，越來越多的高校開始把BIM技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中，將BIM技術(shù)的理念和知識融入學(xué)校培養(yǎng)環(huán)節(jié)。這方面走在前面的是國外的高校。20世紀(jì)90年代美國的喬治亞理工學(xué)院開始對BIM技術(shù)進(jìn)行研究，隨后賓州州立大學(xué)和加州理工也開始開設(shè)了BIM教學(xué)內(nèi)容，其中最早將BIM引入到工程管理課程當(dāng)中的是阿拉巴馬州奧本大學(xué)。相比國外國內(nèi)高校進(jìn)行BIM技術(shù)研究和探討教學(xué)活動相對較晚，隨著我國改革開放才逐步把BIM技術(shù)引入課堂，雖然取得了一定的效果。但由于起步較晚，還存在很多問題，主要表現(xiàn)在以下三個方面:(1)實(shí)踐類課程目標(biāo)模糊。有些學(xué)校的BIM教學(xué)主要是教會學(xué)如何操作BIM軟件，而對BIM的原理和優(yōu)勢開展研究的很少，這就弄混了因果關(guān)系，讓學(xué)生誤認(rèn)為BIM只是一個軟件而沒有了解其真正的強(qiáng)大之處，難以達(dá)到最初設(shè)置課程的教學(xué)要求。只有將BIM完全融入到課程體系里，通過知識點(diǎn)的講解及實(shí)踐教學(xué)的操作，進(jìn)而熟練地操作相關(guān)軟件，才能真正達(dá)到培養(yǎng)人才的目標(biāo)。因此除了引入課程知識點(diǎn)中，還必須在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)化模擬和訓(xùn)練，達(dá)到宏觀和微觀相結(jié)合的目標(biāo)。(2)實(shí)踐教學(xué)效果較差。目前部分高校在實(shí)踐環(huán)節(jié)已經(jīng)做了很多的探索和實(shí)踐，也采購了很多BIM軟件，由于資金的限制很多實(shí)踐平臺只是模擬建設(shè)的部分過程和環(huán)節(jié)，這樣就會造成實(shí)踐效果不真實(shí)的情況，不能真正反應(yīng)建設(shè)過程的復(fù)雜性，更不能讓同學(xué)們真正領(lǐng)會BIM的強(qiáng)大優(yōu)勢和對以后工作的影響。因此應(yīng)該將BIM技術(shù)與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行更深入的融合，拿已建或者在建工程用來模擬實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生提前積累一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。(3)人才培養(yǎng)深度不夠。隨著社會對人才的需求，一些高校為了就業(yè)，也逐漸開始重視對BIM技術(shù)方面的專業(yè)人才的培養(yǎng)，并且開始進(jìn)行教學(xué)計劃的調(diào)整。這個趨勢主要集中在高校的兩頭，一是建筑類一流院校，另一個是高職學(xué)校。在一流院校中的應(yīng)用重點(diǎn)主要是放在研究生培養(yǎng)階段，是宏觀的理論研究，對本科生的培養(yǎng)重視不足;在一些高職類院校中，培養(yǎng)重點(diǎn)主要是放在應(yīng)用階段的BIM軟件和操作能力上面，缺少對宏觀理論和概念的研究。而對于大多數(shù)普通的應(yīng)用型本科院校來說，雖然也逐步認(rèn)識到了BIM技術(shù)的強(qiáng)大優(yōu)勢和未來社會和企業(yè)需求的緊迫性，但由于資金和技術(shù)的限制，真正把BIM技術(shù)與課堂完全融合，把BIM理論真正融入教學(xué)計劃和培養(yǎng)方案中還有很長的路要走。

二、土木類實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題

土木類專業(yè)具有實(shí)踐性強(qiáng)、動手能力強(qiáng)等特點(diǎn)，其中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時占比都比較大，實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括認(rèn)識實(shí)習(xí)、施工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、各種課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等方面。在本科培養(yǎng)階段不同的年級有不同的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，不同的實(shí)踐環(huán)節(jié)都存在一定的問題。(1)各種實(shí)習(xí)方面。土木工程是一個實(shí)踐性要求比較高的專業(yè)，特別是認(rèn)識實(shí)習(xí)、施工實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)。傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)方式是在短學(xué)期，由老師帶隊(duì)集中找?guī)讉€工地或者項(xiàng)目進(jìn)行集中實(shí)習(xí)，由于實(shí)習(xí)人數(shù)比較多且集中，如果正趕上施工期，給現(xiàn)場施工帶來很多的不便，并且也有安全隱患問題，所以有些實(shí)習(xí)單位不愿接收，而且在實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生基本上是走馬觀花，只是粗略地看看建設(shè)過程的基本信息和工地全貌，無法把所學(xué)知識真正和現(xiàn)場實(shí)踐聯(lián)系起來，從而造成代入感差、興趣不足、感受不深，進(jìn)而影響實(shí)習(xí)效果。(2)各類課程設(shè)計方面。課程設(shè)計是把所學(xué)的專業(yè)知識應(yīng)用工程中的重要環(huán)節(jié)，不同的課程基本都有對應(yīng)的課程設(shè)計，一般的做法是根據(jù)課程性質(zhì)，課程結(jié)業(yè)后做相關(guān)工程應(yīng)用方面的一個大的應(yīng)用題，課設(shè)基本都是由任課教師單獨(dú)命題，由于課程之間是互相獨(dú)立的，而課設(shè)應(yīng)用的知識卻是相互關(guān)聯(lián)的，由于課設(shè)之間的聯(lián)系很少，造成學(xué)生學(xué)習(xí)知識的碎片化;其次有些課程設(shè)計是老師自擬的一道工程題，一般不考慮工程的復(fù)雜性和關(guān)聯(lián)性，到最后課設(shè)變成了一道綜合計算題的計算過程，與工程實(shí)際情況嚴(yán)重脫節(jié)。(3)畢業(yè)設(shè)計方面。畢業(yè)設(shè)計是本科培養(yǎng)階段最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)不同專業(yè)知識的綜合運(yùn)用能力，以前所學(xué)的專業(yè)知識如果比喻成零件，那畢業(yè)設(shè)計相當(dāng)與組裝加工過程，畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的好壞是高校教學(xué)質(zhì)量最好的體現(xiàn)方式。在畢設(shè)過程中，這三類問題比較普遍，一是設(shè)計題目單一，由于就業(yè)和考研的影響，畢設(shè)過程中學(xué)生的時間很難保障，導(dǎo)致最終的設(shè)計成果存在大量類似甚至抄襲現(xiàn)象;二是畢設(shè)題目和工程實(shí)際相比差別較大，往往是閉門造車，不能和實(shí)際吻合，達(dá)不到理論聯(lián)系實(shí)際的培養(yǎng)目標(biāo);三是課設(shè)往往是專業(yè)各自選題，沒有橫向的聯(lián)系，建筑、結(jié)構(gòu)、水、環(huán)境和電都各自做各自的部分，不能做到專業(yè)交流，造成學(xué)生只懂自己專業(yè)的部分，不了解自己和其他專業(yè)的關(guān)聯(lián)，不利于溝通和協(xié)作能力的培養(yǎng)。

三、基于BIM技術(shù)的土木工程實(shí)踐類教學(xué)改革探索

(1)構(gòu)建土木實(shí)踐類課程教學(xué)體系。按照土木工程教育專業(yè)認(rèn)證的十二項(xiàng)畢業(yè)要求，制定土木類專業(yè)實(shí)踐類課程明確、詳細(xì)的課程教學(xué)體系，把各種實(shí)習(xí)、各類課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等按類別分別明確各自的任務(wù)和擬采用的培養(yǎng)方案，充分考慮社會、行業(yè)、用人單位的需求和發(fā)展。對學(xué)校、學(xué)生、用人單位等利益相關(guān)方進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查研究，根據(jù)研究成果結(jié)合本專業(yè)國內(nèi)外發(fā)展趨勢以及學(xué)校的定位，制定切實(shí)可行的實(shí)踐類課程的教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)體系。(2)搭建BIM綜合實(shí)訓(xùn)平臺。為了更好地滿足實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的培養(yǎng)需求，搭建一個基于BIM技術(shù)的綜合實(shí)訓(xùn)平臺，該平臺可模擬工程建設(shè)的全過程，從模擬工程設(shè)計、招投標(biāo)過程、施工現(xiàn)場虛擬仿真、計算工程造價到工程項(xiàng)目運(yùn)維管理等。既有影像資料又有實(shí)踐操作，為學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)提供有效的技術(shù)保障。(3)跨專業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。不同的專業(yè)聯(lián)合做一個項(xiàng)目，這種跨專業(yè)聯(lián)合和協(xié)作模式，既增強(qiáng)了學(xué)生的溝通能力，也培養(yǎng)了不同專業(yè)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。讓學(xué)生真正面對未來工作中遇到的計劃、設(shè)計、安裝、施工、管理等一系列復(fù)雜問題，通過把建筑學(xué)、給排水、建環(huán)、工程管理等專業(yè)的學(xué)生組成小組解決專業(yè)難題，可以提高學(xué)生了解其他專業(yè)的專業(yè)知識、解決復(fù)雜問題以及理論知識和實(shí)踐相結(jié)合的能力。(4)虛擬建造和工地實(shí)踐相結(jié)合，提高實(shí)踐效果。以往實(shí)習(xí)類的教學(xué)模式主要是工地參觀和現(xiàn)場實(shí)踐，但由于集中進(jìn)行時間比較短，看到的實(shí)踐環(huán)節(jié)和過程比較片面，不能完整的了解建設(shè)的全過程。通過虛擬建造，就可以充分了解工程項(xiàng)目從立項(xiàng)到竣工的全過程，了解各種工法的施工要點(diǎn)，了解施工過程中如何進(jìn)行有效的組織和管理。然后通過定期去施工工地實(shí)習(xí)，建立起實(shí)際施工和虛擬建造之間的聯(lián)系，從而提高實(shí)習(xí)的效果。(5)依托BIM大賽和雙創(chuàng)，不斷提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。很多軟件公司為了推廣自己研發(fā)的BIM軟件，每年都舉辦了各種不同的BIM競賽。隨著賽事積累和參與院校越來越多，影響及參與的范圍也越來越大。可以組織學(xué)生參加到相關(guān)比賽當(dāng)中。另外大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽也開展的如火如荼，首先建立校內(nèi)BIM大賽和雙創(chuàng)大賽機(jī)制，通過校內(nèi)選拔組建BIM研究小組，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加各種BIM技術(shù)應(yīng)用技能大賽，利用示范效應(yīng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，進(jìn)一步推動BIM技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究。通過學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)機(jī)制，不僅可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的積極性，同時也可以通過比賽了解行業(yè)動態(tài)，鍛煉教師隊(duì)伍，促進(jìn)雙師型教師的培養(yǎng)。

四、結(jié)語

隨著我國BIM技術(shù)的不斷深入發(fā)展和應(yīng)用，徹底改變了傳統(tǒng)的建造模式。隨著信息技術(shù)和5G的融合，設(shè)計、施工、管理方法也進(jìn)入了一個全新的歷史階段。社會的快速變化造成了BIM技術(shù)專業(yè)人才缺口嚴(yán)重，人才培養(yǎng)嚴(yán)重滯后于社會發(fā)展需求。這就給高校教育提出了新課題。對于高校而言大力培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的BIM技術(shù)人才迫在眉睫。應(yīng)該首先從專業(yè)培養(yǎng)計劃調(diào)整開始，把學(xué)科導(dǎo)向變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向，把適應(yīng)社會服務(wù)轉(zhuǎn)向?qū)６鴥?yōu)技術(shù)支撐引領(lǐng)，結(jié)合我國BIM發(fā)展規(guī)劃，進(jìn)一步深化和改革土木工程教學(xué)模式和教學(xué)方法，不斷培養(yǎng)學(xué)生的整體思維能力和動手創(chuàng)新能力，不斷貼合適應(yīng)市場和社會的需求，培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展和企業(yè)需求的應(yīng)用型、實(shí)用性的技術(shù)人才。

作者:李文 張云峰 滕振超 單位:東北石油大學(xué)土木建筑工程學(xué)院