地方应用型高校BIM类课程体系建设与实践

康丽

地方应用型高校BIM类课程体系建设与实践

康丽

（桂林航天工业学院 能源与建筑环境学院，广西 桂林 541004）

BIM技术能力是信息化时代社会对专业人才实践能力的重要需求，根据应用型地方高校BIM类课程培养人才的服务定位，从专业协同角度提出了建设BIM类公共课程体系的实践构想．依托现有教学条件，打造信息化综合实训中心，构建专业协同的准工程师联合培养机制，开展专业协同毕业设计的探索与实践．不仅有效提高专业人才成果导向型教育的实践与协同创新能力，推动实验室软硬件条件对应用型执业能力教育的支撑，而且为地方高校特色专业建设提供实践参考．

BIM；课程体系；地方高校

住建部在《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》中明确了“十三五”时期应全面提髙建筑业信息化水平，着力增强BIM等信息技术集成应用，并实现全过程信息化的要求[1]．BIM 技术已然作为信息时代建筑行业的革命性成果，正在引发全行业的大变革；同时，人才市场日益突出的“用人荒”和“就业难”的结构性矛盾对高校专业人才能力培养提出更高的要求，应用型高校土木类专业BIM课程体系建设与教学改革势在必行．

在专业教学中引入BIM类课程并开展教学改革尝试，已成为高校应对市场需求、践行OBE成果导向型工程教育的基本措施．如李孔清[2]等围绕建筑环境与能源应用专业探讨了BIM技术在人才的需求特点和学生就业方向的影响．张尚[3]等基于美国高校BIM教学改革成果的经验，分析了工程管理专业BIM教学改革面临的挑战．齐甜[4]针对BIM的工程管理课程教学创新模式与培养措施等问题，分析了基于BIM的理论课程与实践教学的优势与重要性．众所周知，孤立的专业课程设置加剧了知识体系的“碎片化”、简单的课程考核不能有效支撑人才对BIM技术的能力培养[5]；同时，脱离了实际工程环境的教学活动，造成学生学习缺乏创新挑战性，也割裂了学科间的联系，明显弱化了对学生工程意识与综合素质的培养力度．只有从专业协同角度集中优质师资构建BIM类公共课程体系，整合实践资源打造实训中心；从跨学科教学——BIM技术与虚拟技术实验中心——联合毕业设计的全过程协同的途径培养具备BIM技术能力的应用型人才，积极探索应用型地方高校BIM课程体系育人的新模式，才能有效地支撑学科与专业内涵式、特色式发展．

1　应用型地方高校现有BIM类课程体系问题

地方应用型本科院校的人才服务定位要面向地方经济，此类高校往往受到办学基础条件较弱、资金紧张和师资水平不高等条件的多重制约，在以BIM为代表的信息化课程建设上，存在师资、实验条件等软硬件的明显劣势．以桂林航天工业学院（下简称“航院”）为例，其能源与建筑环境学院是唯一具有土木类专业的二级学院，有工程管理、建筑环境与能源应用工程、能源动力工程等专业，各专业知识也分别属于不同学科领域，原有的BIM类课程知识较零散地分布于各专业，具体课程开设见表1．

表1 能源学院各专业BIM课程设置

由表1可见，现有的BIM类专业课程设置存在的问题主要体现在：

（1）BIM类课程设置仅集中在个别课程，内容孤立无体系，也无法支撑专业核心课程；

（2）BIM类课程类型单一，缺少专业集中训练，信息化实验室条件落后；

（3）惠及学生数量少，范围窄，实训内容还停留在“假题假做”的理想工程模型层面；

（4）与目前行业协同项目设计理念脱节，无专业协同机制，对学生创新能力、职业素养培育难形成有效支撑．

2　BIM类课程体系建设与实践

针对航院原有BIM类课程存在的诸多问题，结合2019级人才培养方案修订与实验室建设规划，学院在BIM+VR仿真课程体系建设、BIM类实践实训中心建设和项目驱动式跨专业联合毕业设计3个主要方面对BIM类课程体系进行了一系列改革实践．

2.1 以土木类核心课为主线的BIM+VR仿真课程体系建设

基于新工科理念，以BIM+VR仿真技术应用为引领，积极探索专业间协同育人模式，打通土木类、能源类、工程管理类应用型本科的核心公共课与实践教学体系，探索与开展理论教学的信息化课程体系，构建与实践能力的融合、学科交叉的BIM+虚拟土木类仿真课程群，切实提升学生实践能力．

2.1.1 以BIM信息化技术为引领，构建土木类BIM核心课 BIM信息化建设需要大量资金和人力资本投入，资源与人力的集中投入和积极整合是地方高校专业发展实现“弯道超车”的有效策略[6]．能源学院围绕工程信息化管理、给排水工程、消防工程、暖通空调工程、建筑设备自动化、绿色建筑等课程模块的土木“大类”教学需求，调整工程管理专业和能源动力工程部分模块的人才导向．设置房屋建筑学、建筑设备工程、工程项目管理、电气自动化、暖通空调和给排水等BIM类核心专业课，积极构建了从BIM信息化技术初级到中、高级完整学习过程的BIM类土木类核心公共课程群．

2.1.2 完善土木类、能源类BIM应用技术的教学资源 BIM信息化技术应用型公共课程群需要调整教学大纲、优化师资、补充教材与课件资料，并配备相关的教学硬件条件．通过校企合作、产学研深度合作，从3方面推进教学资源的配套与完善：（1）人才培养方案与教学大纲的修订．能源学院在广泛调研行业、企业需求的基础上，邀请广西主要的建筑集团、设计院的专家作为主持，主导了人才培养方案与具体教学大纲的调整修定工作．（2）面向工程服务的资源配置．通过与BIM工程服务的企业（如深圳斯维尔、广西七三科技等）合作，开展师资培训，购进三维教学软件，完善实习实训的教学计划．（3）教学资源的工程化．以工程化实践项目为指引，编写应用型综合实习实训指导书、综合实习实训手册，搭建并完善BIM+虚拟仿真实践教学资源．

通过对课程教学资源优化、实验实训资源整合和跨专业联合毕业设计机制的构建，以BIM技术为主线的课程体系与人才培育的机制基本形成，专业协同育人的BIM课程体系见图1．

图1 专业协同育人的BIM课程体系

2.2 BIM课程+执业能力深度融合的实践实训中心建设

2.2.1 实验资源整合与实训中心建设 BIM实训中心是人才培养的基本硬件支撑，结合航院的学科、专业构成，实训中心建设主要从2方面开展：（1）BIM+VR 技术的校级虚拟仿真实验中心．由于航天类专业实践场所受军工类性质的限制，校内实习实训很大一部分依赖技术条件优越的VR 技术虚拟仿真实验中心，以BIM为基本建筑信息化手段的工程管理专业实验室，依托虚拟仿真中心的超性能计算机和工作站，利用可视化、直观性与反复操作特点，支撑BIM课程设计、毕业实习、毕业设计等诸多集中实践环节．（2）整合现有的各专业CAD实验室．构建模拟仿真综合实训室，优化综合创新性、自主设计性实验环节，根据原有实验室的性质与特点，实现其对不同等级BIM类专业课程实践环节的全过程支撑．

2.2.2 实践教师的专业化、双师化与导师化 由于BIM类应用型人才培养有明显的时代特征与要求，从事教学的教师应具有专业化、双师化与导师化（简称“三化”）的基本特征．“三化”实践教师不是仅限于实验中心的教师，而是所有从事BIM课程教学的专业教师．专业化是指教师的素质与知识能力要对接行业、岗位与职业的需求；双师化（既是教师又是工程师）是指教师具有专业知识和岗位技能，特别是具有土木类执业资格，学院鼓励教师参加国家建造师、BIM建筑信息一体化和VR虚拟现实技术等考试与培训，具备岗位执业能力的基本素养，能针对房地产评估、建造、监理与工程咨询中涉及的法规、建筑经济与技术实务等知识横向融合[7]；导师化是指教师能从建筑施工技术、项目管理、暖通空调设计、能源利用与节能分析等工程的不同专业角度引导学生对理论和实践知识的理解，有效指导实践环节，促进学生基本职业素养和创新能力的养成．“三化”教师队伍的构建和完善是支持人才培养的能力导向目标的基本着力点，是促进BIM课程体系与执业能力深度融合的重要引领．

2.3 CDIO 理念的项目驱动式跨专业联合毕业设计实践

2.3.1 CDIO 理念的案例式实践教学与准工程师培育机制 CDIO是“构思（Conceive）”“设计（Design）”“实施（Implement）”和“运行（Operate）”的缩写，土木类课程实践的“构思”一般是指反映业主需求的项目计划和建筑产品定位；“设计”主要是基于“构思”的具体工程设计与施工方案；“实施”突出了项目的建设和管理过程；而“运行”是对实施产品的过程预评价[8]．构建CDIO 理念案例式实践教学与准工程师培育机制，具体措施体现在3个方面：（1）通过校企合作，师生共同参与完成真实建筑案例项目．能源学院已与多家建筑咨询服务公司开展合作，承揽企业BIM技术服务的工程设计、造价和绿建施工等项目，基本形成了以建筑环境与能源应用工程和能源动力工程专业为“构思”与“设计”主体，以工程管理专业为“实施”主体，师生共同参与、理论与实践深度结合的准工程师培育机制．（2）基于工程全生命周期理论，指导学生科创竞赛等活动．全国BIM类科创大赛是培育专业人才、提升教师实践参与能力的良好平台，实践中通过搭建各专业基于BIM技术统一的构思-设计-实施-运行的全生命周期过程工程服务案例，结合先进成图技术大赛、全国 BIM 技术创新大赛等活动，将项目驱动教学建立于工程领域的实际情景中．（3）专业协同的BIM技术人才培育．通过跨专业授课，多专业BIM课协同、专业教师与实验教师互助，基于 BIM-CDIO 理念的项目驱动法，构建跨专业、不同教师间的协作耦合关系，增进BIM技术的服务工程项目一体化、现实化能力，培育行业准工程师．

2.3.2 跨专业联合毕业设计实践探索 以往的毕业设计题目主要问题表现在：（1）设计题目单一、陈题旧目，或者是“旧瓶装新酒”；（2）学科彼此割裂、合作意识差；（3）教师能力差，过程控制难，辅导时间碎片化．针对毕业设计的问题，基于BIM协同化的技术支持，结合CDIO理念，在2020届毕业生中挑选学院BIM协会和“绿建”社团的骨干成员，形成了包含有３个专业共11人的设计小组，开展小规模的跨专业毕业设计实践探索．在实际实施中，通过构建任务分解-专业分工-设计与深化-工程算量-施工管理一体化流程的全过程联合毕业设计模式，在实际执行中由于受到毕业设计日程和疫情的限制与影响，虽然省略了实际工程案例的“构思”并简化了设计的深化阶段，但通过联合毕业设计成果统一答辩，学生们的设计成果信息量、工作量十分饱满，在各个方面均表现优异．流程和进度安排紧密有序并初步实现了专业协作，参与的学生和指导教师普遍感到综合素质的显著提高．

3 结语

构建合理的课程体系是培育应用型人才的基本保障，BIM类课程体系建设是信息化时代背景下应用型高校土木类专业特色发展的有效路径．在资金与师资条件的短板下，面对市场对人才的需求，从仿真课程体系建设、实践实训中心建设与项目驱动式跨专业联合毕业设计3方面入手，通过具体实践探索，初步构建了BIM类课程体系．利用深度校企合作的协同育人机制，以企业的项目需要与技术需求，切实推动了学生与教师的能力提高．但在具体实施过程中，由于受基础BIM软件族库不完备、大规模开展信息教学的硬件支撑和教师实践能力等条件的制约，还有许多问题需要解决．然而，BIM技术作为改变传统建筑业建造模式的革命性创新，必能密切结合现代教育手段和创新教育平台走出一条专业协同与素质教育融合的创新之路．

[1] 住房与城乡建设部．2016—2020年建筑业信息化发展纲要[EB/OL]．（2016-08-23）[2020-04-30]．http：//www.mohurd. gov.cn/wjfb/201609/t20160918_228929.html

[2] 李孔清，邹声华，张坻．BIM对建筑环境与能源应用专业的教学影响[J]．当代教育理论与实践，2015（8）：67-70

[3] 张尚，任宏，Chan A P C．BIM的工程管理教学改革问题研究——基于美国高校的BIM教育分析[J]．建筑经济，2015（1）：113-116

[4] 齐甜．基于BIM的工程管理专业理论课程与实践教学创新研究[J]．工业设计，2017（2）：134-135

[5] 吴光东，唐春雷．BIM技术融入高校工程管理教学的思考[J]．高等建筑教育，2015（4）：156-159

[6] 张爱琳．工程管理信息化模拟实验研究中心的建设构想[J]．实验室研究与探索，2011（3）：366-367

[7] 蔡悠笛．基于BIM技术的建筑设备设计与性能分析研究[D]．北京：北京建筑大学，2014：12-19

[8] 张玉龙．基于BIM-CDIO的土建类高校跨专业联合毕业设计模式研究[D]．张家口：河北建筑工程学院，2014：28-37

Construction and practice of BIM curriculum system in local technology-applied colleges and universities

KANG Li

（School of Energy and Architectural Environment，Guilin University of Aerospace Technology，Guilin 541004）

Building Information Modeling（BIM）technical is an important demand for the practical ability of professionals in the information age．According to the service orientation of BIM courses in application-oriented local colleges and universities，it puts forward the practical conception of building BIM public curriculum system from the perspective of professional collaboration，based on the existing teaching conditions，build an information-based comprehensive training center，structure professional collaborative training mechanism for quasi engineers，and carry out the exploration and practice of professional collaborative graduation design.It not only effectively improves the practice and collaborative innovation ability of professional talent achievement oriented education，promotes the support of laboratory software and hardware conditions for application-oriented practice ability education，but also provides practical reference for the construction of characteristic specialty in local colleges and universities.

BIM；curriculum system；local colleges and universities

TU17∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2020.09.017

1007-9831（2020）09-0067-04

2020-05-20

教育部产学研协同育人项目（201902258004）；广西高等教育本科教学改革工程项目（2020JGB387，2019JGB382）

康丽（1981-），女，黑龙江齐齐哈尔人，助教，从事实验管理、BIM技术等方面研究．E-mail：1300983279@qq.com