方菲菲
摘要:以高職給排水專業(yè)BIM技術(shù)行業(yè)需求能力為切入點(diǎn),校企合作模式下通過調(diào)查、研討等圍繞課程功能定位、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排、課程實(shí)施條件、課程評(píng)價(jià)及考核方式,建設(shè)高職給排水BIM技術(shù)課程,為高職給排水BIM人才的培養(yǎng)提供一定借鑒。
關(guān)鍵詞:校企合作;高職給排水專業(yè);BIM技術(shù);課程建設(shè)
BIM技術(shù)是繼計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)之后工程建設(shè)行業(yè)的第二次革命,其仿真模擬、工程量分析、專業(yè)協(xié)調(diào)、優(yōu)化方案等特性能顯著提高工程質(zhì)量及作業(yè)效率,BIM機(jī)電設(shè)計(jì)可以有效協(xié)調(diào)給排水和其他專業(yè),在多項(xiàng)大型工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新中發(fā)揮出支撐、驅(qū)動(dòng)作用[1]。
2003年美國(guó)大部分高校開始引進(jìn)BIM課程。奧本大學(xué)將BIM教學(xué)結(jié)合于施工管理課程中,伍斯特理工學(xué)院的土木和環(huán)境工程專業(yè)課程中融入BIM課程,亞利桑那州立大學(xué)與建筑公司共同對(duì)工程管理專業(yè)開展BIM教學(xué)改革[2-3]。相較于國(guó)外,在我國(guó)開設(shè)BIM課程的高校數(shù)量少,大部分院校也普遍只在建筑工程管理或造價(jià)專業(yè)開設(shè)BIM軟件課程,將BIM技術(shù)納入給排水工程技術(shù)專業(yè)課程體系還未推廣,BIM技能人才的缺乏限制了企業(yè)對(duì)BIM 技術(shù)的使用[4]。高等職業(yè)院校須在新的技術(shù)變革創(chuàng)新傳播中發(fā)揮突出作用,創(chuàng)建給排水BIM技術(shù)課程,將其納入專業(yè)課程體系,利用BIM本身生動(dòng)展現(xiàn)管線綜合關(guān)系的三維立體化呈現(xiàn)、專業(yè)協(xié)作等特性于教學(xué)中,幫助深化給排水專業(yè)認(rèn)知,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力 [5],培養(yǎng)具有BIM技能的專業(yè)人才。
一、課程設(shè)計(jì)與開發(fā)
(一)技術(shù)路線
內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“內(nèi)建院”)與陜西建工第八建設(shè)集團(tuán)有限公司、內(nèi)蒙古興泰建設(shè)集團(tuán)有限公司簽訂校企合作協(xié)議,與企業(yè)共建BIM實(shí)訓(xùn)基地,即內(nèi)建院BIM研究中心。給排水BIM技術(shù)課程通過深入了解合作企業(yè)對(duì)高職給排水BIM技能崗位要求,以及對(duì)其他設(shè)計(jì)院、施工企業(yè)、業(yè)主方等與BIM相關(guān)領(lǐng)域的工程建設(shè)單位展開調(diào)研,針對(duì)調(diào)研結(jié)果,邀請(qǐng)合作企業(yè)專家會(huì)同內(nèi)建院BIM應(yīng)用與研究中心成員,圍繞課程性質(zhì)、課程目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排、課程實(shí)施條件、課程評(píng)價(jià)及考核方式等確定建設(shè)方案。
(二)課程功能定位
走訪和調(diào)查的52家BIM相關(guān)單位的性質(zhì)分布如圖1所示。在所調(diào)查的單位中,設(shè)計(jì)院所參與項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)最多,在建設(shè)單位、施工、監(jiān)理、工程管理等單位該技術(shù)都有應(yīng)用,“BIM技術(shù)在給排水專業(yè)中的應(yīng)用”調(diào)查表1中,BIM技術(shù)主要解決水、暖、電、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)等的碰撞,優(yōu)化管線布置,深化設(shè)計(jì)圖紙,為設(shè)備及管線預(yù)留合理的安裝及操作空間,此外也應(yīng)用于施工管理、預(yù)制構(gòu)件加工與安裝、工程量統(tǒng)計(jì)。
結(jié)合調(diào)查結(jié)果,經(jīng)研討和論證,將高職給排水BIM技術(shù)課程功能定位為:通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生具有運(yùn)用BIM工具完成給排水專業(yè)建模、與其他專業(yè)協(xié)作對(duì)成果質(zhì)量把控、專業(yè)出圖、相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)備族庫(kù)的管理及運(yùn)用,根據(jù)碰撞檢測(cè)解決在工程施工中出現(xiàn)的問題、優(yōu)化資源配置的能力,該課程對(duì)學(xué)生的職業(yè)崗位能力、職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成起到支撐作用,為給排水BIM設(shè)計(jì)單位、施工管理單位培養(yǎng)實(shí)踐性人才。
(三)課程教學(xué)安排
根據(jù)表2調(diào)查結(jié)果,管線碰撞及優(yōu)化建議比例高,是BIM在給排水中的重要應(yīng)用方面,為此做基礎(chǔ)建模需要的命令的執(zhí)行、管線設(shè)置與繪制、視圖控制、協(xié)同工作應(yīng)被著重安排于教學(xué)內(nèi)容中。
根據(jù)不同課程教學(xué)內(nèi)容的重要性安排課程相應(yīng)學(xué)時(shí),在“高職院校給排水專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具有的BIM技術(shù)能力按重要性排序”調(diào)查結(jié)果中,管線建模能力平均綜合得分最高,其次為優(yōu)化布管方案、協(xié)同設(shè)計(jì)能力以及預(yù)制加工出圖能力。結(jié)合課程功能定位,給排水BIM技術(shù)課程宜重點(diǎn)考查給排水系統(tǒng)模型創(chuàng)建、管線碰撞優(yōu)化、協(xié)同能力。
根據(jù)調(diào)查結(jié)果,所參建的工程中BIM在建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、市政、建筑設(shè)備領(lǐng)域都有應(yīng)用,其中建筑設(shè)備應(yīng)用比例較大,且須與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等專業(yè)協(xié)同完成。討論分析認(rèn)為,任務(wù)模塊中應(yīng)設(shè)置建筑模型的創(chuàng)建基礎(chǔ),內(nèi)容包括墻、梁、柱、樓板基本模型的建立,結(jié)構(gòu)模型鏈接給排水模型,配合使用碰撞檢查完成質(zhì)量控制,共計(jì)8學(xué)時(shí)(總學(xué)時(shí)64),共同設(shè)置于協(xié)同工作模塊。
BIM技術(shù)應(yīng)用包括多種軟件,在給排水BIM技術(shù)應(yīng)用中,除Revit軟件外,Navisworks軟件以其動(dòng)畫漫游和在碰撞檢查中的作用,在調(diào)研中被認(rèn)為是必要開設(shè)的,需要Revit成圖導(dǎo)入后實(shí)現(xiàn),安排在Revit布圖打印后設(shè)4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容。
綜上,基于調(diào)查與研討確定了對(duì)學(xué)生管線建模能力、優(yōu)化布管方案、協(xié)同設(shè)計(jì)等能力的綜合要求,課程教學(xué)及學(xué)時(shí)安排設(shè)置如表3所示。
二、課程實(shí)施
(一)教學(xué)模式
給排水BIM技術(shù)為實(shí)踐課,采用統(tǒng)一BIM標(biāo)準(zhǔn)配置機(jī)房授課。以給排水BIM技術(shù)崗位需求能力為切入點(diǎn),將BIM軟件操作能力和專業(yè)知識(shí)體系結(jié)合起來,課程內(nèi)容按照“崗位素養(yǎng)形成→崗位基礎(chǔ)能力建立→崗位基礎(chǔ)建模能力→崗位專業(yè)協(xié)作能力→崗位能力應(yīng)用→崗位綜合能力培養(yǎng)”作為給排水BIM技能人才培養(yǎng)路徑,將課程內(nèi)容模塊化,各模塊課程具體教學(xué)內(nèi)容及實(shí)施見圖2。給排水BIM概述(項(xiàng)目1)由BIM中心專家以講座形式介紹BIM基本概念及在給排水行業(yè)中的發(fā)展及應(yīng)用,設(shè)計(jì)表現(xiàn)及碰撞檢查(項(xiàng)目8-10)課程教學(xué)中邀請(qǐng)BIM中心專家以實(shí)例演示漫游,進(jìn)行檢查碰撞,提供解決方案。給排水BIM基礎(chǔ)課程(項(xiàng)目2-5)采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)+情境體驗(yàn)”為教學(xué)模式以某公寓水系統(tǒng)為例,逐步進(jìn)行模板設(shè)置及建立,應(yīng)用基本命令創(chuàng)建標(biāo)高軸網(wǎng)、布置設(shè)備,繪制管道系統(tǒng)、進(jìn)行尺寸標(biāo)注、創(chuàng)建系統(tǒng)并編輯,應(yīng)用族模板創(chuàng)建設(shè)備族,教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)知識(shí),學(xué)生深入了解創(chuàng)建方法,在任務(wù)中完成實(shí)操,教師及時(shí)給予指導(dǎo),矯正問題的同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)項(xiàng)目創(chuàng)建要點(diǎn)的掌握,使學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中體會(huì)建模過程,提高學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化命令操作能力。協(xié)同工作(項(xiàng)目7)要求學(xué)生從設(shè)計(jì)人員轉(zhuǎn)換角色為項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理人員,審核和校對(duì)樓板等建筑結(jié)構(gòu)對(duì)管道和管件間的碰撞,幫助學(xué)生理解BIM平臺(tái)上各專業(yè)協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)的方法。系統(tǒng)建模(項(xiàng)目6)及項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)采用“學(xué)做考”教學(xué)模式,其中系統(tǒng)建模(項(xiàng)目6)根據(jù)已學(xué)技能獨(dú)立完成消防噴淋系統(tǒng)的建模過程,根據(jù)考核點(diǎn)對(duì)學(xué)生完成的模型進(jìn)行階段性考核;課程項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)部分基于設(shè)計(jì)院模式,以團(tuán)隊(duì)形式分別完成結(jié)構(gòu)、給排水設(shè)計(jì),完成專業(yè)間協(xié)作,給予綜合考核。
(二)課程考核
學(xué)習(xí)過程中的獨(dú)立思考能力、解決問題的能力和創(chuàng)新思維能力等是本課程考核重點(diǎn),不再以單純的考試成績(jī)的好壞評(píng)價(jià)學(xué)生,以重視學(xué)生個(gè)性為指導(dǎo)原則,從重結(jié)果評(píng)價(jià)變?yōu)橹剡^程評(píng)價(jià)。學(xué)生成績(jī)考核設(shè)計(jì)為學(xué)習(xí)過程(占比60%)、綜合應(yīng)用部分(占比40%),總成績(jī)?yōu)閮刹糠殖煽?jī)之和,如圖3所示。
1.學(xué)習(xí)過程考核。通過出勤、課堂提問、課堂表現(xiàn)、課堂上機(jī)操作完成情況、階段性課堂測(cè)試環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)訓(xùn)練項(xiàng)目操作的規(guī)范性、正確性和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的掌握程度等,關(guān)注學(xué)生單元技能訓(xùn)練成果、平時(shí)知識(shí)積累、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。
2.綜合應(yīng)用能力。綜合應(yīng)用能力通過課程后期的“項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)”環(huán)節(jié)來考核??己酥袊@項(xiàng)目情景展開任務(wù),以團(tuán)隊(duì)形式分組,按照具體建筑給排水管道系統(tǒng)的建立、管線碰撞優(yōu)化作為檢驗(yàn)的重要標(biāo)準(zhǔn),通過創(chuàng)建與輸出系統(tǒng)模型,考查學(xué)生對(duì)BIM給排水軟件的掌握來衡量學(xué)生的實(shí)際工作能力;同時(shí)對(duì)專業(yè)間配合協(xié)作能力、項(xiàng)目貢獻(xiàn)率(小組內(nèi))、完成設(shè)計(jì)的內(nèi)容的完整性、創(chuàng)新的方法、團(tuán)隊(duì)合作能力等進(jìn)行綜合考查,衡量學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。
三、BIM標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)室教學(xué)條件要求
BIM軟件對(duì)計(jì)算機(jī)配置要求較高,機(jī)房需要配有投影儀幕布,為理實(shí)一體化教學(xué)提供硬件基礎(chǔ),具體要求如表4所示。
四、課程創(chuàng)新點(diǎn)
內(nèi)建院與陜西建工第八建設(shè)集團(tuán)有限公司、內(nèi)蒙古興泰建設(shè)集團(tuán)有限公司簽訂校企合作協(xié)議,與企業(yè)共建BIM實(shí)訓(xùn)基地,即內(nèi)建院BIM應(yīng)用與研究中心。該中心是與中國(guó)建設(shè)教育協(xié)會(huì)、自治區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳、自治區(qū)建筑業(yè)協(xié)會(huì)及多家企業(yè)合作,集技能培訓(xùn)、教學(xué)研究、工程服務(wù)、師資建設(shè)為一體的綜合開放研發(fā)平臺(tái),由BIM工作室、BIM實(shí)訓(xùn)室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心組成。學(xué)院BIM應(yīng)用與研究中心成員參與了多項(xiàng)BIM建模工程。給排水BIM技術(shù)課程的設(shè)計(jì)開發(fā)緊密結(jié)合中心在工程服務(wù)中積累的對(duì)BIM人才素質(zhì)能力要求的經(jīng)驗(yàn),并在課程開展時(shí)提供講座、BIM建模培訓(xùn)、BIM高職院校學(xué)生建模大賽的指導(dǎo)服務(wù)。
本課程在調(diào)研、初步方案制定、課程標(biāo)準(zhǔn)論證等開展階段將緊密結(jié)合企業(yè)的建議意見,將人才培養(yǎng)目標(biāo)與企業(yè)的人才需求相結(jié)合,積極探索課程改革思路和實(shí)踐模式方向,校企聯(lián)合開發(fā)與設(shè)計(jì)給排水BIM技術(shù)課程。
學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí),在具備一定BIM操作技能后,通過考核可以在學(xué)院BIM應(yīng)用與研究中心鍛煉,在真正項(xiàng)目中得到技能提升,同時(shí)BIM中心為企業(yè)服務(wù),與企業(yè)對(duì)接,優(yōu)秀學(xué)生可直接具有就業(yè)機(jī)會(huì),極大程度實(shí)現(xiàn)給排水專業(yè)與企業(yè)崗位對(duì)接,學(xué)有所用,激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的動(dòng)機(jī),提高學(xué)習(xí)興趣。BIM中心作為平臺(tái)為學(xué)生提供項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)、向企業(yè)輸送給排水人才的同時(shí),也檢驗(yàn)著給排水BIM課程建設(shè)效果,從學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握、技能應(yīng)用等方面考查課程建設(shè)、實(shí)施情況,進(jìn)一步完善課程建設(shè)方案,滿足給排水復(fù)合型人才培養(yǎng)需要。
五、結(jié)語
高職給排水BIM課程的創(chuàng)建,是以給排水BIM技術(shù)市場(chǎng)需求為切入點(diǎn),高職院校給排水工程技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)職業(yè)能力素質(zhì)要求為依據(jù),通過調(diào)研及邀請(qǐng)專家研討等多種方式,在校企合作模式下開發(fā)給排水BIM技術(shù)課程,為高職給排水BIM人才的培養(yǎng)提供有效支持。
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