CE+BIM课程体系构建研究

2022-09-21 版权声明 举报文章

CE+BIM课程体系构建研究

【摘要】BIM技术学习过程与土木专业人才培养过程具有天然的共存性,这为土木专业的BIM教学改革提供可能。分析BIM技术特点及土木专业教学现状,制定BIM入课原则,调整人才培养计划和课程设置,并对课程教学、课程设计、工学交替等教学及实践环节进行系列改革。通过两届试点班的教改实践,探索形成“土木+BIM”融合式教学新模式,为高校土木专业进行BIM教学改革提供参考。

【关键词】BIM;土木专业;课程体系;教学改革

1引言

BIM技术作为建筑业的一场革命,正在被工程界认可和接受,优先掌握BIM技术的专业人才,将在建筑业市场中更加具有竞争力。因此,在大学阶段引入BIM相关知识非常必要,对于建筑业“卓越工程师”的培养具有重要意义。BIM技术特性使其融入土木专业人才培养过程具有天然的可行性,主要体现在:(1)BIM技术具有建筑信息的可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点,将其融入土木工程专业课程的理论和实践教学中,可起到直观形象、事半功倍的教学效果;(2)BIM多维度信息的完备性、关联性和一致性,为不同课程、不同专业之间的资源共享、协同合作创造可能;(3)基于全生命周期的BIM技术可以完整呈现项目的策划、设计、施工、管理和运维的全部过程,BIM虚拟建造时间轴与传统土木专业教学过程环环相扣,有利于教学改革的组织与实施。

2BIM的入课原则

分析土木工程的专业知识结构和核心能力要求,保留原有课程的整体框架,采取“新增”和“植入”两种方式,将BIM相关理论和实践内容嵌入到原有教学体系中,培养满足建筑信息化时代需求的“会设计、能施工、善管理”的高端应用型人才。由于增加了BIM教学内容,学生的知识面加宽、实训环节增多,学业负荷也相应加大。为了平衡学分限制(≤170分),培养方案调整时遵循以下原则:(1)BIM入课采取“新增”和“植入”两种方式;(2)考虑土木类本科生的就业需求,增加施工、造价类课程的课时;(3)对于知识重叠的课程进行合并或削减,降低课时;(4)降低任选课比重,引导学生选修BIM相关课程,减少选课盲目性;(5)课序安排遵循BIM虚拟建造工序,兼顾土木卓越班学生第七学期考研需求。

3理论课程的教学改革

BIM知识体系庞杂,渗透建筑工程各个领域,必须进行系统介绍才能全面理解,我校土木工程专业新增或植入BIM类理论课程共计8门(见表1)。

4课程设计的教学改革

BIM软件众多,需要大量的实操训练,我校土木专业新增BIM实训6轮次(见表2),旨在不断强化学生的专业实践能力,更多地与工程实际接轨。

5工学交替的教学改革

传统土木的工学交替以工地参观实习为主,客观存在施工风险与安全管理、工期跨度与实习周期、工序繁杂与教学秩序、走马观花与顶岗预期等冲突,学生难以获得全面系统的知识学习和实践体验。BIM技术的引入为工学交替注入新的形式和内容,本着“虚实结合、能实不虚、以虚补实”原则,我校工学交替具体安排如下:可以看出,我校四期工学交替有三期做出改革,主要体现在:(1)工学交替Ⅱ——虚拟仿真实验补充工地实习随着虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术的飞速发展,虚拟仿真已经逐步从传统的数值仿真进入了3D仿真的时代,以前出于安全、造价等原因不能做的实体实验或工程实践可以采用虚拟仿真的方式去体验。例如,我校自主研发的省级一流实验课程“基于BIM技术现浇箱梁满堂支架参数化设计施工虚拟仿真实验项目”上线应用,学生足不出户就可以学习支模架的搭设知识并感受危大工程的施工风险。(2)工学交替Ⅲ——在建工程的同步BIM建模实现建造体验选取就近的在建工程作为教学案例,追踪该建筑的真实施工过程,分阶段、分专业进行BIM建模,通过合理的教学组织,实现“理论学习、建模实践与建造体验”三同步。例如,以在建工程“长江大学22号学生公寓”、“沙北实验学校”为工程案列,组织我校两届土木卓越试点班学生同步进行工程设计、BIM建模和工地参观。由于虚实建造过程高度同步、相互关联,学生的工程体验格外真实,也更具有成就感。(3)工学交替Ⅳ——校企合作和工作室模式丰富顶岗实习以我校BIM技术中心牵头,利用校企合作资源,组建BIM学生社团,成立BIM专业工作室,为学生从事BIM实践搭设平台。例如,在大四阶段,招募土建类相关专业学生,利用课余和假期,接受BIM企业导师的线上实战培训,逐步掌握BIM应用技能,然后进入导师工作室或企业项目团队,参与实际BIM项目实践。

6结语

通过系列教学改革,学生对BIM的学习兴趣不断激发,BIM实践能力得到很大提升。参加教改的两届卓越试点班学生的BIM技能考证通过率在90%以上,多名学生参加全国BIM竞赛并获佳绩,考研通过率超过70%,在毕业答辩、考研面试和求职应聘阶段所展现的专业综合素质明显高出未改革班级,获得学校和企业的高度认可。目前,执行教改的卓越计划已在城建学院各专业全面铺开,我校“专业+BIM”融合式教学经验,可以为高校土木及相关专业的BIM教学改革提供参考。

参考文献

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作者:李文盛 单位:长江大学城市建设学院

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