BIM视野:高职土建专业课改困境的突围之道

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摘要：bim是建筑业信息化的大势所趋，必将导致工程项目管理流程的再造。如何应用BIM技术提升人才培养质量是高职土建专业面临的新课题，BIM的5D模型（3维尺度+施工进度+工程造价）是高职土建专业提高人才培养质量，实施课程项目化教学的最佳载体。

关键词：BIM；高职教育；项目化课程；土建专业；多维信息模型

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）33-0216-02

2013年8月，城乡建设部下发了《关于推进BIM技术在建筑领域应用的指导意见》，风生水起，沪港等发达城市的多个重点工程已经应用BIM技术。清华、同济等国内土建专业办学力量一流的少数高校已经开设BIM专业。对国内开设土建专业的高职而言，BIM还是一个相对陌生的事物。高职提升人才培养质量的主要途径之一是项目化教学，对BIM基本内涵辨析之后，不难发现BIM的5D模型就是土建专业项目化教学的最佳载体。

一、BIM的基本内涵辨析

BIM（Building Information Modeling）是CAD基础上发展起来的多维建筑信息模型技术。当前BIM有5D、6D、7D等类型，其中5D为基础，何谓5D？首先几何尺度一定是3D，看起来和分析研究就跟实际建筑物一样直观；其次Modeling≠molde，随着方案设计、施工、运营的过程，模型动态实时地成长，把时间进度与3D集成起来就是4D，此时建筑物可以按照建造顺序显示；最后再与造价信息集成就是5D，此时建筑物每个时间段所需要的资金会根据施工阶段自动统计。需要指出，即便是3D，BIM与CAD也有本质区别。BIM如同EXCEL，CAD如同WORD，同样报表放在WORD和EXCEL里面看起来一样，但数据变起来却是天壤之别，WORD表格关联数字的改变需人工逐个操作，EXCEl中所有关联数据则会自动调整。CAD是建筑设计的第一次革命，BIM则是建筑设计的第二次革命，BIM3D模型可自动生成2D平立剖，在BIM模型中的任何修改，平立剖都会自动发生相应的改变。CAD的顺序是“设计师大脑中三维、图纸上二维、施工人员大脑中三维、三维物体”，而BIM则可简化为“设计师大脑中三维、模型中三维、三维物体”。BIM时代可对照直观3D模型施工，晦涩难懂的2D图形只是在特殊情况下才会由3D模型自动输出的一种信息。BIM不仅是建筑设计的革命，BIM必将导致包括“方案设计、招投标、施工监理、竣工验收、运行维护”在内的整个项目全寿命周期管理流程的革命。以民用项目为例，设计至少有建筑、结构、给排水、暖通、电气等，此前这些专业分工很清晰，合作很模糊，单独看每个专业图纸是对的，但是合在一起肯定出问题，协调会反复开，设计变更相当频繁，施工反复中断，工期推延，索赔更是家常便饭。至于竣工图，在设计原图上修改，能否没有遗漏地准确记录每一个变更只有天知道。BIM时代上述问题迎刃而解，业主聘请BIM咨询师（新职业角色），专门帮助业主创建、管理、更新一个各专业都可以使用的BIM模型，结构专业计算后，如需调整，反馈给咨询师，便于模型及时更新，其余专业统统如此，此所谓碰撞检查，能够确保业主准备好一份解决各种错漏碰缺的图纸给投标方。施工过程中的任何一个变更，既能实时更新模型，又能实时计算相应的成本变化，使得工程结算更加透明精确。综上所述，BIM本质是一个建筑造两遍（先试后建），先虚拟建造一个模型，能够早期发现和解决实际建造过程中可能发生的问题，而后指导实际施工，随着实际施工，模型同步可以相应更新维护，业主最终得到两个建筑，一个真实，一个虚拟，后者就好比前者的DNA[1]。从手工绘图转到CAD，设计师是最大收益者，从CAD转到BIM，业主是最大受益者。相对各专业之间的错漏碰缺所造成的损失来说，聘请BIM咨询师所增加的费用只是九牛一毛。建筑市场的所有主体，包括行政管理部门，无疑都需要BIM提升产品质量和工作效率，但是有谁比第一主体“业主”的需求，更能促进BIM的发展呢？之所以说BIM是大势所趋，核心理由就在于此。

二、高职土建专业的课改困境

清华、同济等本科院校关注BIM，侧重点是基础理论和软件开发等，高职关注BIM的落脚点在哪里？笔者认为，当前高职土建专业面临一个新课题，这就是“如何应用BIM提升人才培养质量”的问题，在探讨新问题之前，有必要把BIM暂时放在一边，重点厘清，高职土建专业所面临的项目化课程改革的老问题。为什么要项目化课程改革？这个问题的逻辑起点是学生思维特点（系统输入），终点则是人才培养目标（系统输出）。研究表明，高职学生的形象思维高于抽象思维。擅长形象思维的人适合从具体的工作实践展开学习。项目化课程是“教、学、练”一体化，学中做、做中学[2]。项目化课程既符合高职学生的思维特点，又符合高职人才培养目标的要求，项目化课程是高职提高人才培养质量的主要途径，这一点已经成为业界共识。当前高职项目化课程改革的主要障碍，不是最初的教学理念落后等主观问题，而是项目难以选择的客观问题。土建专业课程项目难以选择的问题尤其突出。机电专业、化工专业可以选择适合实验室动手操作的产品，会计等文科专业选择项目的难度系数就更低些。唯独土建产品体量大，投资高，再财大气粗，恐怕也不能准备一栋建筑，让学生建了拆，拆了建。工学结合，把学生带到工地，半个学期下来，依然处在基坑开挖和基础施工状态，学生没有时间跟踪某个在建工程。还有一个最现实的安全问题，学生实训之前买保险和签订安全责任合同是常见问题。一方面，管理层鼓励项目化教学，教师内心也认同项目化教学有利于教学质量的提高，另一方面，客观条件难以进行项目选择，怎么办？制图老师让学生抄绘施工图，施工老师让学生根据施工图编制施工方案，造价老师让学生根据施工图编制预算书，都是纸上谈兵，教学效果只能停留在教学文件检查层面上，文件做得好，评价结论就给得高。诸多教师有着同样的困惑：土建专业项目化课改的困境突围之道在哪里？

三、BIM视野下的项目化课改困境的突围之道

最近有幸参加某BIM技术推广会，专家介绍5D模型应用情形时，笔者想到一句古诗：众里寻她千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。BIM的5D模型不正是土建专业一线教师这些年来苦苦寻找的那个“她”吗？BIM首先是3D，这个3D能自动生成2D的平立剖，制图课程的项目化教学载体有了，在可视化环境下，老师带领学生在3D和2D之间自由切换，还有什么图纸不能读懂；4D包含施工进度，建筑物可以按照建造顺序显示，施工课程的项目化教学载体有了，虚拟建造不存在施工周期问题，更不存在安全问题；5D包含造价信息，计价课程的项目化载体有了，5D能够对应施工阶段自动生成人工、材料、资金等明细表，学生理解工程成本组成还有什么困难！以上仅是单门课程的效果，事实上，一个专业的所有课程的项目化载体，如果采用同一个BIM模型，综合效果便凸显出来，课程边界关系混乱的情况将不复存在。高职课程体系是基于专业工作过程的，BIM将导致工程项目的工作流程再造，可以预言，BIM也必将导致高职土建专业课程体系的优化和重构。课程项目的选择基本原则是“源于实践，高于实践”，BIM模型好比真实建筑的DNA，更加方便“随人、随时、随地”地使用信息，BIM的5D模型无疑是土建专业项目化教学的最佳载体。BIM技术应用的前景非常光明，但是BIM离真正走进高职土建专业的课堂，还有很长一段曲折的路要走。不同于CAD的单独软件，BIM是软件群。发动教师学习BIM、组建BIM技术团队、调研如何引进BIM核心软件等，是最基础的技术工作。还有一个细节问题，5D模型哪里来？让老师闭门造车难以满足“源于实践、高于实践”的要求。事实上，在购买相关软件的同时，顺带收集一些已完工程的5D模型是最方便的途径，当然教师在使用这些来自真实工程的BIM模型，隐藏其中相关商业秘密是基本前提。教师拥有真实工程的BIM模型，实施真正意义上的项目化教学就是水到渠成的事情。

预测3～5年之后，工程领域不知道BIM，就如现在不知道CAD一样OUT。为了学生职业生涯可持续发展，高职土建专业应该尽早开设《BIM概论》、《REVIT》之类课程（REVIT建模经典软件，很有可能替代AutoCAD，让学生毕业之前就掌握BIM模型“创建、维护、使用”一些基本技能等。这方面如果先行一步，高职土建专业无疑拥有一份实实在在的办学特色，BIM对高职土建专业来说，既是挑战，也是机遇！

参考文献：

[1]何关培.那个叫BIM的东西究竟是什么[M].建筑工业出版社，2011.

[2]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.

基金项目：常州工程职业技术学院2014年院级教育课题《高职土建专业的BIM课程开发研究》部分成果。

作者简介：徐桂明，江苏泰州人，常州工程职业技术学院，副教授，一级建造师。