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建筑类专业BIM教学实践创新基地建设研究分析

2020-08-11 132 上传者：管理员

摘要：在BIM技术迅速发展并融入高校教学环境的现实背景下，文章以重庆交通大学建筑与城市规划学院为例，探索建筑类相关专业BIM教学实践创新基地的建设思路。提出了融“教学改革、思维转化、方法拓展、机制协同”为一体的特色化建设路径。以目标为导向，分析建设的体系与模式、建设的持续性与培育性，以及与乡村人居环境等学科趋势的结合性。最后，以学校及企业之间的深入合作为前提，阐述了基地建设的核心内容、预测成果与分期实施计划。

关键词：
BIM
建筑专业
建筑类相关专业
建设思路
教学实践创新基地
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一、背景介绍

BIM技术（建筑信息模型技术）对工程领域的价值已在全世界范围得到认可，并推动了建筑类相关专业教学内容与方法的更新1。早在2012年，国外70%以上的高校便已将BIM融入学生培养课程体系（克里斯托弗·帕韦尔科等，2012）。近十年来，我国建筑工程行业也一直在经历从二维CAD到三维BIM的技术应用变革。同时，在教育部《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》、住建部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见（2015年）》等文件要求下，各高校不断进行信息技术与高等教育的融合，并在一定程度上促进了BIM技术与相关专业实践教学的发展。在当前新时代背景下，我国建筑类相关专业面临着生态化、装配化、信息化等新要求，导致传统人才培养方式存在目标需升级、内容需换代、路径需拓展等现实问题，亟需在教学实践中融合BIM技术以提高设计效率、建造品质和管理模式。因此，建设齐备的实践基地，传授BIM的专业知识，构建完整的培训体系等培育工作尤为必要。

在BIM实践基地方面，国内建筑类专业传统院校是BIM基地建设的先行者。同济大学、天津大学、重庆大学、上海交通大学、华中科技大学、南昌大学、台湾大学等校还以BIM培训中心（基地）为基础，联合国外的佐治亚理工等校组建了“高校BIM联盟”。在先行院校带动下，BIM实践基地建设工作已在国内各建筑类院校普及开来，并以校企合作共建模式居多。如华南理工大学与欧特克公司在2005年联合成立的建筑物生命周期管理BIM实验室，2013年清华大学与广联达公司合作成立的BIM联合研究中心等（谢云飞，李春详，2017）。校企合作下的基地建设可实现“优势互补，互惠互利”，促进BIM实训课程的开发与教学，为学生营造较贴近真实市场的技术培养环境。

综合以上背景，本文将以重视BIM技术教学与实践基地建设工作的重庆交通大学建筑与城市规划学院为例（表1），以学院建筑类及相关专业学生为对象，以掌握适用的BIM技术为基础，以BIM推动设计等专业课程为导向，探索BIM技术教学实践创新基地的校企共建思路。最终目标是建成一个体系合理、硬件齐全、软件优化、条件完善的实践创新基地，以有效加强实践教学环节，培育科技创新创业人才。

表1已建（在建）BIM基地平台分析表（近期）

图表来源：自绘

二、实践创新基地的特色化建设路径

BIM教学实践创新基地应考虑实际情况，在理念、思维、方法、机制等不同层面形成亮点，最终形成教学改革、思维转化、方法拓展、机制协同等特色化建设路径。（图1)

（一）教学改革

BIM本身便是工程理念和设计方法改革的产物，因此教学实践基地的建设也会伴生教学体制改革。从其他课程较为单一的校内教学方式，调整为校方、企业方、基地方三方协同的教学方式。在专业知识框架、相关课程制订，理论与项目的多专业实时交互实践等方面，均进行相应的变革，引导建筑类相关专业师生在BIM实践基地中获得更多知识与感受。

（二）思维转化

从本质上看，BIM是设计方法而不仅是软件技术（傅筱，万军杰，2019）。实践基地的建设，最终目的也不仅仅是为了提高软件技术，而是要推动学生设计水平的提高。可充分利用基地条件，研究BIM技术与设计思维的共轭教学方法。通过低技建造、性能化参数、虚拟建造等技术路径，一方面形成多维化、多角度的数字化教学思维，另一方面培养基于建造本质的设计逻辑。从更高的视角看，还有机会改变学生在学习、思考、实践等方面的思维习惯。

（三）方法拓展

结合重庆交通大学建筑与城市规划学院建筑类相关专业“多元聚合”特征，BIM实践创新基地将满足建筑学、风景园林、城乡规划、地理信息科学、人文地理乃至土木工程等专业需要。基地助力拓展教学方法，在传统建筑学实践之外，加入BIM在规划、景观、地理等专业的创新实践内容。如在规划项目中进行土方控制、雨洪管理、数据共享等。还可探寻突破各专业间未知性的BIM教学方法，尝试建构跨专业的“基础课程+分别实践+合作互动”。

（四）机制协同

BIM教学实践创新基地的建设过程中，将始终保持校企之间的密切交流和沟通。在企业的实力保障与充分参与下，基地的软硬件及平台品质较高，并以真实项目作为实践教学基础，还可提供实习岗位以锻炼学生的社会实践能力。在此类条件支持下，形成校企合作“互融、互补、互动、互洽”的深入协同机制。

图1BIM教学实践创新基地的特色化路径图图表来源：自绘

三、项目的建设目标

（一）建立完整体系

建立完整的教学实践基地体系，既是基本任务，也是首要目标。完整的教学实践基地包括硬件平台、软件平台、师资队伍、专业课程、运行管理体制以及合作交流制度等环节，环环相扣而形成紧密整体。只有完成这一目标，才能进一步谈基地建设的特色和创新。

（二）应用适宜模式

适宜的培育模式能帮助基地良性运转，发挥最大作用。CDIO工程教育模式由美国麻省理工学院、瑞典皇家技术学院等院校于2001年提出，核心内容为“构思Conceive”、“设计Design”、“实施Implement”和“运行Operate”。该模式以“项目实现”作为BIM实践教育的组织原则，帮助学生们在工程环境下实现理论知识、实践能力和沟通能力的相互融合。应用CDIO模式有助于培育应用型创新人才，可帮助学生掌握在现代工程设计环境中生存和成长的知识和能力，以及对建筑类相关专业的掌控意识和能力。

表2BIM创新实践教学基地案例分析表

图表来源：根据相关资料整理

（三）持续自身建设

在建成实践创新基地和教学模式的基础上，需要持续加强自身建设。如专业需求与专业拓展的“虚实结合”课程平台，“专业协同”的建筑类乃至大工程类跨学科式课程板块，“软件技术与创新思路”下的BIM教学方法等。此外，还可在校企多元合作、校外生产实习、考核评估制度、创新创业教育等多方面持续加强建设。

（四）有效培育学生

实践创新基地的最终目标是有效培育学生，使学生充分利用基地软硬件，在教学中掌握一定程度的BIM技术，并与实践能力相得益彰。基地将辅导不同年级的学生，既需要针对不同阶段制定相应的教学实践目标，也需在各届学生培养过程中积累经验而及时调整。此外，还可将课程思政融于基地教学，如在国家乡村振兴发展的大形势下，将BIM学习实践活动与乡村农宅人居环境提升等知识点结合，使学生在培育活动中了解专业当前的发展方向。

四、基地建设内容与实施计划

（一）相关案例分析与经验借鉴

以国内起步较早（适于1998年）的广联达公司为例，该公司认为高校人才培养应集中在BIM专业应用人才基本能力的培养，同时落地于BIM实践教学改革及基地建设上。因此，其帮助高校开展BIM创新实践教学基地建设，并积累了较为丰富的经验。该公司的BIM创新实践教学基地规模较大，分工明确，主要包括了BIM实验与实训中心、BIM培训与认证中心、BIM工程与应用中心、BIM协同创新与展示中心等四个部分。（表2)

鉴于出发点、经验、规模、目标等多方面的不同，本学院的BIM教学实践创新基地可以依据自身特点和实际情况寻找自己的路径，同时也能从案例中汲取一定的经验。首先，是版块式的建构思路。基地的建设需要较清晰的思路和分工明确的机构，以高效的完成多类型的任务。其次，是校企融合与双赢道路的铺设。除了实践工程外，高校可以发挥自身优势，更多的将学生的生产实习、毕业设计等活动引入中心，在企业充分参与下提高学生相关能力，促进校企深度合作并且取得双赢。最后，是技术创新的平台搭建。可以结合本校已有的VR技术、3D打印技术，以及未来新引进的技术，建立BIM与建筑领域各类新技术融合发展的平台，在多种技术的融贯研究中尝试形成有效的创新点。

（二）明确实践创新基地的建设内容

首先，完善BIM实训场地及硬件设施，包括实验桌椅、计算机及网络、学习软件、多媒体讲桌、投影仪等。其次，邀请行业专家与校内导师共同制定培养方案，培养内容包括联合教学指导、平台操作实践、企业实习交流等。再次，需要综合建筑类相关各专业课程特点，配合联合培养方案，革新相应的教学大纲和教学方式，并融合学院已有的其他新型技术，以实践基地为载体推动教学实践创新。最后，可充分利用基地培育学生，记录学生学习状态，分阶段对教学质量进行评估和总结。

（三）校企合作的优化设想

校企互补，配置资源。学校提供人员（负责人、指导教师、参与学生）、场地（实训场地及设施）等，企业投入软硬件、真实项目及实践标准、实习岗位等，进行资源的合理配置。

校企共建，明确职责。共同建设实验室，制定计划纲要与教学实践内容，开展日常BIM实操（含课内实验）、课程设计、实习实训（含创新创业）以及毕业设计等环节。

表3BIM教学实践创新基地实施计划表（近期）

校企协同，保质保量。合作开发BIM技术的创新实践课程，定期进行师资培训以促进教育水平、编写大纲及讲义等教学材料，并保障基地的年实验人时数与实训项目开出率。

（四）预期成果与实施计划

实践创新基地需要设定预期成果版块，将其划分为共建硬件设施、共议人才路径、确定辅导的具体对象与目标人数，以及针对建设过程所形成的专题报告和总报告等多项指标。在整个过程中，可以随时对照和定期自检。

实施计划则分为近期计划与中长期计划。近期计划与预期成果直接挂钩，预计1年完成，并制定较详细的可实施任务（表3）。而中长期计划则可进一步绘制实践创新基地的长期发展蓝图，组织5年及以上的预期目标与拓展方向。

五、结束语

BIM教学实践创新基地建设完成后，将成为建筑类及相关专业学生的高效课堂和能力训练营。本文结合专业发展背景和学校现有基础，提出基地建设的思路构想，以期指导具体建设活动并辅助评估成果。在未来，基地将不断总结经验并及时修正问题，完善教学认知并改进实施效果，持续深化校企合作并培育学生的专业知识与实际生产力。

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