给排水科学与工程专业BIM课程设置

2018-03-27吴飞

求知导刊 2017年36期

关键词：设置

吴飞

关键词：给排水科学与工程专业;BIM课程;设置

中图分类号：G712

文献标识码：A

一、引言

在中国建筑设计院、北京市建筑设计院等大型设计院成功建立了BIM研究中心之后，BIM在我国的建筑工程领域中表现出了良好的应用前景。BIM（Building In-formation Modeling）也被称之为建筑信息模型，即数字技术在建筑行业中的应用，能够帮助施工人员与设计人员实现设计与施工的有效协调，从而提高工作效率与工作质量。在给排水工程中，常常存在设计管线交叉、管线与实际施工位置不符、管径更改的问题，延长了施工时间，增加了施工成本。为了满足社会对于这一行业的发展要求，各个高职院校纷纷在给排水科学与工程专业设置了BIM课程，取得了初步的成效。

二、 BIM技术的优势分析

BIM 应用始于美国，由乔治亚理工大学的查克·伊斯曼教授提出，它以三维数字技术为基础并集成建筑工程项目各种相关信息的工程基础数据模型，是对工程项目相关信息详尽的数字化表达。BIM教育不同于传统的教育模式，强调学生与学生之间的相互配合，要顺利完成任务，学生必须掌握BIM建模軟件的操作要点，在BIM的应用过程中，需要为学生构建出团结、合作的环境，引导他们进行探究、合作，通过学生与学生之间的协作，实现各个专业知识的相互渗透与融合，促进学生综合能力的发展，完成课程内容的优化与设置。

BIM技术渗透在建筑工程的设计、管理、施工等各个流程之中，在这一方面具有领先作用，如今，BIM技术成为建筑工程人才的一项必备技能，在给排水科学与工程专业中设置BIM课程不仅可以满足社会对于这一专业人才培养的需求，提高毕业生的就业率，对于学生协作能力、自主学习能力的锻炼也十分有益。通过BIM设计与施工内容的协调，可以帮助学生将所学的理论知识转化为实践能力，通过与其他专业学生的合作，培养他们的综合能力。

三、给排水科学与工程专业的育人要求

在传统的教学模式当中，大多采用图片、模型、PPT 演示等方式进行教学，学生只能简单地了解学习内容。局部的内容使学生很难与实际工程这个整体相对应。而 BIM 技术的引入，可以将整个工程全方位展示给学生，利用虚拟模拟、3D 模型等，将工程中各个部位的信息，如管道尺寸、材料、位置等清晰准确地展现出来。

给排水科学与工程专业的设置目的旨在培养工业给排水、城市给排水、建筑给排水、水资源利用与保护、水污染控制规划等方面的高级人才，毕业生需要具有较强的计算机操作能力，可以熟练应用工具来解决工程中的各类问题，能够从事施工图的设置与工程内容的编制，在教学内容上，由通识教育、专业教育、学科基础、自主项目四个部分组成。在大一阶段，学生需要学习“土木工程图学及BIM”课，这是一门基础必修课，内容的重点是立体几何表达手法与投影关系，在学生知识水平与学时因素的限制下，课堂教学内容仅仅只能介绍BIM的发展以及简单的软件使用方法;在大三学年，开设了“CAD基础”课，重点帮助学生掌握AutoCAD软件的使用方法，分为理论与上机两个内容，在课程中，穿插了关于Auto CAD以及BIM软件的介绍。但是由于现阶段学校机房的配置不高，在软件与硬件的限制下，部分软件难以安装使用，影响了学生的学习与练习质量。

在实践环节，湖南城建职业技术学院（以下简称“我校”）采用的跨专业毕业设计的方式，由不同专业学生配合起来，完成公共建筑结构、水暖电与建筑设计，在设计阶段，需要应用BIM技术，通过这一环节，可以有效提高学生的自主应用能力。但是，由于各类因素的限制，并不能保证所有的学生都全身心投入设计环节，难以从根本上确保设计的质量。

四、 BIM课程的设置难点

在国家大力推广BIM技术的前提下，在给排水科学与工程中推行BIM技术成为必然趋势，但是从目前的情况来看，我国高职院校在BIM课程的设置上，还存在种种阻力。

第一，BIM课程的设置缺乏有效的教材参考。BIM进入我国的时间并不长，还缺乏相关的教学书籍，书面上的丛书大多只是起到简单的启蒙作用，各个高职院校需要联合有经验的从业人员，根据我国的具体情况，编制符合学生认知特点的教学书籍。

第二，BIM教学上的实战经验不足。虽然BIM将会成为下一阶段的主流技术，但是应用环境还不够成熟，少数高校将BIM课程等同于CAD教学，甚至直接套用CAD教学方案，这是不可取的。CAD与BIM虽然有相似之处，但是两者有很大的差别，如果将其简单等同起来，往往会适得其反。

五、给排水科学与工程专业BIM课程设置的优化与改革

1.优化课程内容

在BIM课程的设置上，可以采用两种形式，即开设专门的BIM课程，或者在现有的课程中增加关于BIM的内容，为了锻炼学生的综合能力，在大三学年，建议开设一门软件选修课，现阶段流行的BIM软件包括Bentley、Autodesk与Graph iSOFT三家公司，其中，Autodesk的应用范围是最为广泛的，可以分别面向水暖电、结构以及建筑等多项内容，因此，可以开设与之相关的课程。通过大一与大二的学习，学生已经掌握了给排水科学与工程专业的基本知识，对专业知识产生了深刻的了解。在大三可以将自己所学的知识与软件结合起来，降低了学生的学习难度，更加易于接受。

此外，BIM技术也在市政管线综合设计、建筑给水排水以及污水构筑物等内容中得到了广泛的应用，除了开设单独的BIM课程之外，还可以在“水工程施工”“建筑给水排水工程”等课程中植入关于BIM的相关内容，让学生对这一知识产生更加深刻的认知，利用BIM展示相关的计划表、组织图与施工工序分析方法，提高学生的参与兴趣。目前，我校给排水科学与工程专业课程设置采用了“5+1”的模式，前五个学期，学生需要在校内完成各项公共基础课、专业课以及职业拓展课程的学习，最后一个学期参与毕业设计和顶岗实习。在BIM课程的设置上，可以推行“3+2+1”的模型，前三个学习完成公共基础课与专业基础课的学习，让学生可以用自己所学的知识来指导后续的学习。

由于BIM涉及的课程内容较多，仅仅依靠教师在课堂上的讲座，不利于学生学习能力的提升，因此，学校需要邀请设计院的优秀BIM专家来举办专题讲座，为学生现场讲解，这不仅可以提高他们的学习积极性，也能够在一定程度上扩展学生的设计理念，树立起学习信心。

2. 加强实验室建设

BIM课程设置的最终目的是帮助学生真正实现学以致用，如果单一地设置理论课程，学生虽然能够掌握软件的操作方式，但是却往往不知道怎样应用。基于此，可以建立专门的BIM实验室，开发出与之相关的电气、设备素材与模块，为学生提供参与的平台，让他们可以借助实验室进行学习与交流。此外，还需要强化校企结合的授课方法，引导学生走出课堂，走进企业，了解真正的操作方式。在校园中，学生能够以实验平台为依托，与其他专業学生联合起来，参考各类学科竞赛，利用实践的方式来解决自己在操作过程中遇到的各类问题，锻炼他们的创新思维能力，这也是学生进入社会之后不可或缺的重要能力。

3.强化实践训练

高职教育人才培养模式的基本特征是以培养高等技术应用型专门人才为根本任务、以适应社会需要为目标，合格毕业生应掌握从事本专业领域实际工作的基本能力和基本技能，并具有良好的职业道德和敬业精神。要达到这一目的，必须强化学生的实践训练。实践环节包括毕业设计、实习与课程设计三个环节，三个环节是环环相扣的，在实习过程中，可以利用参观、讲座的方式来渗透关于BIM的内容。为此，学校需要组织跨专业师资力量，将各项教学内容协调起来，开展大范围的实训。并在排水工程、给水工程以及建筑给排水设计中增加BIM的相关内容，培养学生的实践应用能力。

4.加强教师队伍的建设

要保证BIM课程的设置能够取得理想的质量，加强教师队伍的建设是必不可少的，为此，需要引进专业化的BIM人才，鼓励本校教师参与BIM学习，完成考核制度，建立一支综合素质过硬的师资队伍，通过与软件开发企业以及校外工程企业之间的合作，让教师进入企业中进行锻炼，提高他们的BIM技术，成为专业化的教学人才。根据给排水工程类各个专业和课程设置的特点进行信息化模型数据资料的有效整合，保证输出信息具有实践性价值。建立专门的BIM技术领导小组负责学校BIM技术的教学工作，定期对各专业教师BIM技术教学质量和效率进行抽查，对不合格的教师进行淘汰。

六、结语

BIM是一项全新的技术，对于建筑工程领域，已经产生了深刻的影响，并开始成为设计、管理以及施工中应用的一项主流技术。从目前的发展趋势来看，在未来的3～5年内，国内BIM会迎来井喷式的发展，国家相关标准开始逐渐出台，BIM大协同时代即将来临，住建部也明确提出，要推动BIM协同工作发展，普及三维模型设计，降低工程投资，提高设计水平，实现设计、采购、建造、投产、运行的一体化发展。

将BIM应用在给排水科学与工程专业，可以锻炼学生的综合能力，是培养综合性人才的一项客观要求，为了达到这一目的，需要通过开设BIM课程、建设专业实训室、引入实践平台的方式，通过这种环环相扣的方式，必然可以提高学生的实践能力。