譚禾豐
(遼寧建筑職業(yè)學(xué)院,遼寧 遼陽(yáng) 111000)
BIM,即Building Information Modeling,國(guó)內(nèi)一般翻譯為建筑信息模型。住建部《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)BIM的解釋是“在建設(shè)工程及設(shè)施全生命周期內(nèi),對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá),并依次設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程和結(jié)果的總和。”[1]BIM是建筑行業(yè)發(fā)展的必然產(chǎn)物,當(dāng)前已經(jīng)在世界各國(guó)建筑領(lǐng)域內(nèi)得到普遍應(yīng)用,并推動(dòng)建筑工程行業(yè)逐步進(jìn)入項(xiàng)目全生命周期管理階段。
從20世紀(jì)末開(kāi)始,BIM從美國(guó)發(fā)源并逐漸推廣到其他發(fā)達(dá)國(guó)家建筑領(lǐng)域,目前已經(jīng)開(kāi)始在建筑的全生命周期(設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等階段)發(fā)揮重要作用。目前世界上部分國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)將BIM 技術(shù)的使用作為承包政府公共建設(shè)的必備條件之一。
在我國(guó),由于政府和行業(yè)的主管部門(mén)積極推動(dòng)和引導(dǎo),BIM受重視的程度越來(lái)越高。2011年,BIM被列為我國(guó)建筑業(yè)“十二五”重點(diǎn)推廣技術(shù)。國(guó)內(nèi)建筑業(yè)權(quán)威報(bào)告《中國(guó)建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告》連續(xù)六年用大篇幅論述了BIM的應(yīng)用和發(fā)展方向,主體囊括了信息化管理、BIM應(yīng)用、BIM深度應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、智慧工地和大數(shù)據(jù)應(yīng)用等,為BIM 技術(shù)在行業(yè)的深度應(yīng)用和推廣提供了有利的支撐。
2016年底開(kāi)始,國(guó)家住建部陸續(xù)發(fā)布了《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 (GB/T51212-2016)、《工程質(zhì)量安全提升行動(dòng)方案》等重要文件,加速推動(dòng)BIM技術(shù)在建筑物全生命周期的應(yīng)用。目前業(yè)界的普遍共識(shí)是BIM正在進(jìn)入高速發(fā)展階段。但實(shí)際上,BIM技術(shù)應(yīng)用在各地區(qū)、企業(yè)間的發(fā)展還不夠均衡,普及程度仍有待提高,仍然處于重要的轉(zhuǎn)型期。這種轉(zhuǎn)型體現(xiàn)在三方面,即由概念階段轉(zhuǎn)向?qū)嵺`應(yīng)用階段,由在部分典型工程應(yīng)用的階段轉(zhuǎn)向在所有工程應(yīng)用的階段,由在工程部分環(huán)節(jié)的應(yīng)用階段轉(zhuǎn)向在工程全生命周期管理應(yīng)用的階段。在轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,建筑行業(yè)將需要大量的BIM 專(zhuān)業(yè)技術(shù)技能人才。
面向生產(chǎn)、服務(wù)、管理等一線(xiàn)崗位,培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)及企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需要的高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)技能人才是高職教育的專(zhuān)業(yè)教育目標(biāo)。高職建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)主要服務(wù)建筑業(yè)需求,培養(yǎng)企業(yè)施工、質(zhì)檢、造價(jià)等職業(yè)崗位生產(chǎn)一線(xiàn)的技術(shù)技能人才。而隨著B(niǎo)IM逐漸轉(zhuǎn)向全生命周期管理,上述崗位對(duì)從業(yè)人員BIM應(yīng)用能力的要求不斷提高。因此,在高職建筑類(lèi)院校加強(qiáng)BIM相關(guān)專(zhuān)業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革,培養(yǎng)出一大批高素質(zhì)技術(shù)技能人才,不僅是提高學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量和畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有力舉措,也是學(xué)校充分發(fā)揮推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和行業(yè)企業(yè)發(fā)展義不容辭的責(zé)任。
隨著B(niǎo)IM 技術(shù)應(yīng)用的不斷深入,行業(yè)企業(yè)越來(lái)越重視專(zhuān)業(yè)的BIM技術(shù)技能人才培養(yǎng)問(wèn)題。美、英等國(guó)家相繼將BIM引入高校課程體系,并開(kāi)展了相應(yīng)的系列性研究和教學(xué)改革。我國(guó)在2010年后,將BIM技術(shù)引入高等院校教學(xué)改革實(shí)踐,并設(shè)置了各類(lèi)技能競(jìng)賽項(xiàng)目。清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等在國(guó)內(nèi)率先行動(dòng),與企業(yè)聯(lián)合組建雙元團(tuán)隊(duì)開(kāi)展實(shí)際工程項(xiàng)目實(shí)踐,同時(shí)將BIM逐漸融入人才培養(yǎng)方案。競(jìng)賽方面,截至2017年11月,中國(guó)建設(shè)教育協(xié)會(huì)已經(jīng)連續(xù)舉辦了十屆BIM造價(jià)應(yīng)用技能大賽和八屆BIM施工管理沙盤(pán)及軟件應(yīng)用大賽,全國(guó)高等院校BIM應(yīng)用技能比賽已成為建設(shè)教育領(lǐng)域的標(biāo)志性賽事,得到了社會(huì)、行業(yè)和院校的普遍好評(píng)。
2019年2月,《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》(簡(jiǎn)稱(chēng)“職教二十條”) 頒布,其中明確提出啟動(dòng)“1+X”證書(shū)制度試點(diǎn)工作,對(duì)技術(shù)技能人才培養(yǎng)提出了更高的要求。2019年4月,教育部等四部門(mén)聯(lián)合出臺(tái)了《關(guān)于在院校實(shí)施“學(xué)歷證書(shū)+若干職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)”制度試點(diǎn)方案》,在全國(guó)以試點(diǎn)方式推廣“1+X”證書(shū)制度,深化復(fù)合型技術(shù)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)模式和評(píng)價(jià)模式改革。教育部職業(yè)技術(shù)教育中心研究所確定了首批啟動(dòng)試點(diǎn)的6個(gè)職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)和相應(yīng)的職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),其中就包括了建筑信息模型(BIM)的證書(shū)和標(biāo)準(zhǔn)。
2019年5月,廊坊市中科建筑產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新研究中心(教育部指定的培訓(xùn)評(píng)價(jià)組織單位) 組織召開(kāi)的“1+X”建筑信息模型(BIM)職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)制度試點(diǎn)工作說(shuō)明會(huì)”,吸引了300多家高職院校參加,首批BIM證書(shū)試點(diǎn)高職院校和專(zhuān)業(yè)正在熱烈申報(bào)中。BIM教育在我國(guó)高職教育領(lǐng)域受到前所未有的重視,越來(lái)越多的建筑類(lèi)高職院校致力于推動(dòng)BIM課程進(jìn)入人才培養(yǎng)課程體系,甚至專(zhuān)門(mén)設(shè)置了相關(guān)專(zhuān)業(yè)。
一是在高職建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域尚無(wú)成熟的、可推廣的培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)。教育部2012年頒發(fā)的《高等職業(yè)學(xué)校專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》中沒(méi)有涉及到BIM課程,因此各院校目前在相關(guān)課程設(shè)置、教學(xué)組織、軟硬件建設(shè)等方面還處在自我探索的階段。
二是相當(dāng)一部分學(xué)校BIM師資匱乏,普遍存在對(duì)教師進(jìn)行BIM相關(guān)某一軟件培訓(xùn)后即作為主講教師主持BIM課程的現(xiàn)象,教師缺乏相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)歷和對(duì)BIM 技術(shù)的系統(tǒng)研究。
三是課程編排邊緣化。部分學(xué)校只是在課程體系外,通過(guò)短期培訓(xùn)或輔修的方式實(shí)施BIM類(lèi)課程,課時(shí)量和授課深度都難以滿(mǎn)足BIM能力培養(yǎng)的要求。
四是實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)投入不能滿(mǎn)足BIM教學(xué)的硬件需求。
項(xiàng)目教學(xué)是一套系統(tǒng)的教學(xué)方法,通過(guò)讓學(xué)生設(shè)計(jì)、規(guī)劃和實(shí)施項(xiàng)目任務(wù),完成實(shí)際作品,探究復(fù)雜、真實(shí)的問(wèn)題,目前已經(jīng)成為我國(guó)職業(yè)院校普遍采用的一種教學(xué)模式。
項(xiàng)目教學(xué)模式克服了學(xué)科式課程體系弊病,是我國(guó)綜合國(guó)際上各類(lèi)課程理論的先進(jìn)成果提出的本土化課程改革理論,體現(xiàn)了目前職業(yè)教育主流的教學(xué)理念和教學(xué)技術(shù)[2]。項(xiàng)目課程理論的特點(diǎn)包括:一是通過(guò)設(shè)置復(fù)雜的工作情境,培養(yǎng)學(xué)生完成分析、判斷、行動(dòng)等一系列工作過(guò)程的職業(yè)能力[3]。二是要按照工作結(jié)構(gòu)和邏輯設(shè)置項(xiàng)目,采用遞進(jìn)式、并列式、流線(xiàn)式對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合和排列,同時(shí)以工作過(guò)程中的知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)系來(lái)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,改變了傳統(tǒng)按照知識(shí)邏輯構(gòu)建課程內(nèi)容的邏輯。三是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)具有整體性,易于融入復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)知識(shí),能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)操作和理論知識(shí)來(lái)完成工作任務(wù)的能力,幫助學(xué)生形成在復(fù)雜的工作情境進(jìn)行判斷和行動(dòng)。四是課程以典型產(chǎn)品或服務(wù)為載體,能夠增強(qiáng)學(xué)生的獲得感和成就動(dòng)機(jī)。以上特點(diǎn),使得項(xiàng)目教學(xué)模式成為職業(yè)院校各專(zhuān)業(yè)開(kāi)展教學(xué)改革的十分便利的工具。
目前建筑類(lèi)高職院校常見(jiàn)的BIM教學(xué)模式包括四種:一是單純講授BIM的基本理論知識(shí),二是在BIM基本理論知識(shí)講授過(guò)程中結(jié)合某一個(gè)BIM軟件的簡(jiǎn)單演示,三是基于某一軟件講授BIM軟件的操作技術(shù)和應(yīng)用方法,四是基于特定工程實(shí)例講授某一BIM軟件在工程中的應(yīng)用方法。每種教學(xué)模式各有特點(diǎn)和適用范圍。著眼一線(xiàn)技術(shù)技能人才培養(yǎng),筆者認(rèn)為,項(xiàng)目教學(xué)模式依托實(shí)際BIM工程實(shí)踐項(xiàng)目,以工作過(guò)程為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)成果獲得的教學(xué)模式,即更有利于提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。這也是BIM本身固有的特點(diǎn)決定的。
BIM通過(guò)數(shù)字信息實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物真實(shí)信息的仿真模擬,在建筑物的全生命周期實(shí)現(xiàn)不同階段信息的共享。BIM具有以下鮮明的特點(diǎn):一是BIM是綜合性的工作,包括各類(lèi)小型的項(xiàng)目,每一項(xiàng)都是完整的工作;二是BIM包含了豐富的企業(yè)要素,包括企業(yè)的規(guī)范、技術(shù)、工藝、標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)管理、職業(yè)規(guī)范、法律規(guī)范、企業(yè)的人際關(guān)系等。這使得BIM教學(xué)本身能夠較容易地實(shí)現(xiàn)向教學(xué)項(xiàng)目的轉(zhuǎn)化,并能夠?yàn)轫?xiàng)目教學(xué)開(kāi)展提供豐富的教學(xué)資源和素材[4]。
BIM課程的教學(xué)內(nèi)容一般包括BIM基礎(chǔ)知識(shí)、BIM建模技術(shù)、BIM在項(xiàng)目生命周期內(nèi)的應(yīng)用三個(gè)部分[5]。其中,BIM基礎(chǔ)知識(shí)涵蓋BIM的概念、意義和價(jià)值、政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、軟硬件體系、BIM 項(xiàng)目管理的流程和協(xié)同工作知識(shí)與方法、發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容;BIM建模技術(shù)包括運(yùn)用Revit等BIM軟件進(jìn)行建筑構(gòu)建、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、設(shè)備構(gòu)建的基本方法和各類(lèi)視圖生成,標(biāo)記、成果輸出等。BIM在項(xiàng)目生命周期內(nèi)的應(yīng)用涉及建模、建筑可視化、多專(zhuān)業(yè)協(xié)同、綜合管線(xiàn)優(yōu)化、進(jìn)度管理、成本管理、安全管理、質(zhì)量管理等多個(gè)方面,包括前期規(guī)劃、勘察設(shè)計(jì)、工程施工、竣工驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)等階段。
在開(kāi)展BIM課程的項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)圍繞項(xiàng)目全生命周期進(jìn)行規(guī)劃,由淺入深,設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從部分周期到全部周期的教學(xué)項(xiàng)目。另外,高職建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)崗位以施工管理為主,因此,在設(shè)計(jì)BIM課程的項(xiàng)目時(shí),學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)向施工管理傾斜。
BIM在項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)、施工、竣工、運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)都在應(yīng)用,可以說(shuō)在項(xiàng)目的整個(gè)生命周期都有著至關(guān)重要的作用?;陧?xiàng)目的BIM教學(xué)設(shè)計(jì)是通過(guò)將實(shí)際的工程項(xiàng)目改造為教學(xué)項(xiàng)目,以工作過(guò)程為導(dǎo)向設(shè)置綜合化的學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生在學(xué)做合一的過(guò)程中完成學(xué)習(xí)任務(wù),取得學(xué)習(xí)成果,最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)[6]。
因此,BIM教學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于其跨專(zhuān)業(yè)性。因?yàn)楝F(xiàn)有建筑領(lǐng)域的任何一個(gè)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)教學(xué)的內(nèi)容都無(wú)法涵蓋整個(gè)建筑項(xiàng)目生命周期涉及到的知識(shí)和技能,但這對(duì)于建筑類(lèi)院校來(lái)說(shuō),并非是不能解決的難題。因?yàn)榻ㄖ?lèi)高職院校一般相關(guān)專(zhuān)業(yè)齊全,以筆者所在學(xué)院為例,開(kāi)設(shè)的建筑設(shè)計(jì)、建筑工程技術(shù)、建設(shè)工程管理等二十余個(gè)專(zhuān)業(yè)和專(zhuān)業(yè)方向,完全覆蓋項(xiàng)目整個(gè)生命周期所涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。如果能依項(xiàng)目各階段所需專(zhuān)業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)成若干子項(xiàng)目,互為成果和基礎(chǔ),則各個(gè)子項(xiàng)目恰好可以滿(mǎn)足各個(gè)專(zhuān)業(yè)的BIM教學(xué)需求。
完成這一設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是必須成立由相關(guān)專(zhuān)業(yè)教師與企業(yè)技術(shù)人員共同組成的團(tuán)隊(duì),首先將真實(shí)工程項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)項(xiàng)目,然后根據(jù)專(zhuān)業(yè)劃分出子項(xiàng)目和任務(wù)提供給相關(guān)專(zhuān)業(yè),以便教師指導(dǎo)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生借助其他專(zhuān)業(yè)成果完成本專(zhuān)業(yè)所屬的任務(wù),或?qū)⒈緦?zhuān)業(yè)完成的成果提供給其他專(zhuān)業(yè)作為工作基礎(chǔ),協(xié)作完成整個(gè)項(xiàng)目。
BIM的教學(xué)項(xiàng)目必須是源于真實(shí)工程項(xiàng)目,這樣項(xiàng)目中涉及到的各種信息資料才能具備真實(shí)、連貫、完整的特點(diǎn),方便學(xué)生在模擬真實(shí)項(xiàng)目施工的情景,順序完成各項(xiàng)工作任務(wù)[7]。建議選擇一個(gè)體量小、難度不大但“五臟俱全”的工程項(xiàng)目,如一棟三四層的小型教學(xué)樓或一棟300m2左右的單體別墅。實(shí)際項(xiàng)目方便學(xué)生經(jīng)??疾靺⒂^比對(duì)更好,可以增加項(xiàng)目的直觀性和趣味性,可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)之前,學(xué)校應(yīng)成立一個(gè)涵蓋建筑設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備、管理等相關(guān)專(zhuān)業(yè)教師的BIM團(tuán)隊(duì),加強(qiáng)能力培養(yǎng),使之達(dá)到可以承擔(dān)工程項(xiàng)目的水平,然后邀請(qǐng)行業(yè)企業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和BIM專(zhuān)業(yè)人員共同開(kāi)發(fā)教學(xué)項(xiàng)目[8]。實(shí)施過(guò)程中,這個(gè)項(xiàng)目課程開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)專(zhuān)業(yè)與教學(xué)對(duì)接、專(zhuān)業(yè)與專(zhuān)業(yè)銜接等方面問(wèn)題的總體協(xié)調(diào)。不同專(zhuān)業(yè)在教學(xué)中分別選用相關(guān)子項(xiàng)目,不僅可以提升建筑類(lèi)高職院校的BIM教學(xué)效率,而且促進(jìn)了專(zhuān)業(yè)間的協(xié)同發(fā)展。同時(shí)完整的項(xiàng)目背景更方便學(xué)生直觀感受真實(shí)的工作氛圍,在項(xiàng)目從無(wú)到有的完成過(guò)程中學(xué)生的BIM應(yīng)用能力逐漸形成,不僅因逐漸的成功激發(fā)了學(xué)習(xí)動(dòng)力,其綜合能力、協(xié)同能力等也都獲得了提升[9]。
基于項(xiàng)目的BIM教學(xué)設(shè)計(jì)決定了在教學(xué)過(guò)程中必須堅(jiān)持學(xué)生為中心的原則。教師需要發(fā)揮咨詢(xún)和引導(dǎo)的作用,盡可能地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)中。因此課程教學(xué)需要盡可能在具備理實(shí)一體化教學(xué)功能的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)、實(shí)訓(xùn)室、一體化教室等場(chǎng)所完成,而且需要充分利用課上課下的時(shí)間,通過(guò)在線(xiàn)教學(xué)和線(xiàn)上輔導(dǎo)構(gòu)建持續(xù)發(fā)揮作用的課堂。