刘文吉

(长沙职业技术学院，湖南 长沙 410217)

1 引言

2016年9月，国务院办公厅印发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，提出力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%[1]。2021年是“十四五”开局之年，各省市关于住建领域“十四五”规划的意见征集和“十四五”规划的主要提纲也是围绕绿色建筑、建筑能效提升和装配式建筑发展等重点方向展开编制。装配式建筑是用预制部品部件在工地通过可靠的连接方式装配而成的建筑,这种建筑的优点是工业化水平高、受自然条件影响小、节约劳动力，有利于提高生产效率、提高建筑质量、实现节能减排和保护环境的目的。形势表明，加大装配式建筑发展力度，己上升为行业转型升级、社会经济进步的国家战略。在这一社会背景下，对装配式建筑课程进行教学研究和教学改革，提高装配式人才培养质量，具有非常重要的现实意义。本文根据高职院校土建类专业学生的学习情况，结合近几年来的装配式建筑的教学经验和BIM技术，对装配式建筑课程进行教学研究和教学改革。

2 BIM技术的发展概况

BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，集成建筑从设计、生产、施工到使用阶段的各类信息数据，具有参数化、可视化、模拟性、优化性、一致性和关联性等特征，能够实现数据在项目不同阶段的有效传递[4]。目前BIM技术得到了全球政府、学者及建筑行业从业者的广泛关注，应用优势己得到建筑行业的高度认可。

在国家相关政策的大力推动下，我国已初步形成BIM技术应用标准和政策体系，BIM技术在很多大型项目中得到了应用并取得了不菲成效，如上海中心大厦由于应用了BIM技术，在施工过程中大约减少了85%的施工返工比率，节能至少超过1亿元；海南铺前大桥则是海南省首个采用BIM技术进行建造管理的桥梁工程，该工程将BIM的二维码技术引入到现场施工，简化了施工现场的管理，提高了施工效率和生产效率。长沙地铁2号线、4号线、5号线等多条线路通过BIM技术实现了地铁工程的可视化、形象化、信息化、精细化，取得了良好成效，大大缩短了工期，节省了成本和造价，施工质量得到显著提高。

3 BIM技术在高职土建类专业课堂中的应用

在建筑专业的课堂教学中，部分高职院校积极探索将BIM技术融入课程的教学改革，现将湖南省部分高职院校建筑专业BIM技术的应用情况汇总如表1所示。

表1 高职院校BIM技术应用一览

由表1可知，高职院校强调实践教学及校企合作，重点培养掌握BIM技术的技能型人才。现阶段基于BIM技术的教学方式主要有以下3种模式:一是新开设一门BIM课程，如目前湖南省的大部分高职院校的土建类专业都开设了BIM技术应用的核心建模软件--revit软件，该软件能够创建建筑、结构、机电专业的三维模型，并能基于创建的三维模型快速生成平面图、立面图、剖面图和建筑详图，同时不同专业可以通过链接或工作集的方式，协同完成项目的设计工作。 二是将BIM知识融入到现有的课程体系中，如长沙职业技术学院在工程项目管理课程中，引入BIM项目管理电子沙盘，通过项目管理电子沙盘课程的学习，让学生熟悉了实际工程项目施工阶段的全过程，还可以通过BIM项目管理电子沙盘的学习让学生了解BIM技术在工程项目管理上的应用方法和原理。三是设置BIM教学平台及BIM技术与虚拟仿真实验教学,如湖南交通职业技术学院积极开展BIM技术与虚拟仿真实验教学取得了良好的教学效果。但总的来说，现阶段大部分高职院校土建类专业关于BIM技术教学改革都还只在起步阶段，对于如何将复杂的BIM知识体系进行分解并融入到专业教学中的问题还不是很明晰。

4 高职装配式建筑课程教学现状

长沙职业技术学院装配式建筑课程选用的教材为长沙远大教育科技有限公司和湖南城建职业技术学院编著的《装配式混凝土建筑施工技术》，该教材系统地阐述了装配式混凝土建筑从构件生产到建筑产品实现的全过程的生产工艺和技术标准，书中的生产技术、施工技术及管理经验均来自实际的工程实践，具有很强的实用性。但在教学过程中，仍然存在一些问题。

4.1 高职装配式建筑课堂教学中存在的问题

4.1.1 教学方法问题

在目前的装配式建筑课程教学中，常用的教学方法是教师讲学生听，配合多媒体或板书，练习题以概念题、理论题居多。在这种教学模式下，由于大多数时间授课是以教师占主体实施，学生是被动地接受知识，师生之间的交流沟通不够，容易导致课堂气氛冷清，课程内容不够生动形象，甚至出现教师一人“唱独角戏”的情况，学生的课堂参与度不够，积极性不高。学生在课堂上只能通过书本中的文字或者图片去理解知识，在此过程中难免会出现理解偏差的情况，知识掌握得不够牢固。

4.1.2 学生的学习基础

高职学生的学习基础一般比较薄弱，笔者整理了近几年长沙职业技术学院与本省其他几所本科院校的高考湖南省录取成绩对比，见表2。通过表2的分析可以发现：一方面，近几年来湖南省高职院校学生录取分数逐年有所上升，生源质量逐年提高，但与本省的一本、二本院校高考成绩相差较大，学生学习基础较为薄弱；另一方面，学生的学习态度不够端正，对待学习缺乏积极主动性，学习方法有待改善。学生对专业课程的重要性认识不够，特别是施工理论课程，认为毕业后大概率在施工单位从事一线施工工作，理论和技术没那么重要，缺乏求知欲[5]。

表2 高考入学成绩一览(建筑类专业理科最低分)

4.1.3 理论与实际结合情况

装配式建筑课程的教学基本是知识讲解与练习相结合的方式，效果不太理想，主要是因为学生面对练习题会产生厌烦心理甚至逐渐产生排斥心理。另外，练习题与工程实际结合的不太紧密，使学生误认为装配式建筑课程的实用性不高，丧失了学习的积极性。为了使装配式建筑课程与实际工程紧密联系，有必要结合学生的实际学习情况和职业技能培养要求，优化教学方法，调整授课内容和知识框架体系[3]。

4.1.4 考核制度

我校装配式建筑课程的考核方法主要是平时成绩和期末考试成绩按百分比折算，平其中时成绩占比40%，考试成绩占比60%。这种考核方法不能突出学生的学习积极性，难以发挥平时成绩的有效作用，同时也忽视了学生对装配式建筑课程的实际动手能力的培养，需要加以改进。

4.2 调查研究过程

本次调查研究由我校装配建筑课程教学团队编写问卷报告，经过可靠性和有效性分析，适合本次调研。调研方法为网上问卷调查和现场访谈相结合的方式，调研对象为长沙职业技术学院建筑工程技术专业2017级、2018级学生。

4.3 调查研究结果分析

通过本次调查研究，得到以下结论。

4.3.1 学习兴趣情况

根据调研报告，对装配式建筑课程的学习感兴趣的学生占18.3%，对装配式建筑课程学习持有随意或者无所谓的态度的学生占13.5%，对装配式建筑课程的学习兴趣较低或不感兴趣的学生占68.2%，见图1。以上结论说明学生学习的积极性、主动性不高，对装配式建筑课程的学习感到无趣、枯燥，甚至有一定的抵触情绪。

图1 学生对于装配式建筑课程的学习兴趣情况

4.3.2 对装配式建筑课程的认识情况

在本次调查研究中,了解本课程的重要性的学生占7.3%，并且能在学习的过程中将本课程的知识点与其他相关联专业课程的知识联系起来，学习效果较好。不清楚本课程的重要性的学生占80.1%，认为本课程与建筑施工技术课程区别不大，都是讲如何施工的理论和概念课。对本课程有初步的认识的学生占12.4%，这部分学生认为本课程与建筑施工技术课程有区别，但具体区别还是不太清楚。调查研究结果表明，多数学生对装配式建筑课程的作用不清楚，不太了解装配式建筑在建筑行业中转型升级的地位作用，在学习中存在误区，认为所学的知识在今后的工作中可能用不上。

4.2.3 作业完成情况

在问卷调查中，有19.2%的学生能独立完成作业 ，80.8%的学生不能独立完成作业，其中有部分学生完全抄袭他人作业,有部分学生需要寻求他人帮助后才能完成作业。调查结果表明部分学生学习态度不端正，积极性、主动性方面需要加强，学习效率需要提高。

5 基于BIM的高职装配式建筑课堂教学改革途径

课程团队结合学生的学习现状和职业技能培养要求，调整授课内容和知识框架体系，培养学生的职业技能，并将BIM技术引入装配式建筑课程的教学改革过程中[3]。

5.1 教学模式改革

本课程开设于大学第二学年，学生已经具备一定的专业基础，在装配式建筑课堂教学中，可将BIM三维建模仿真软件引入教学中。将教材中的装配式建筑现场施工技术、生产工艺流程、关键技术节点以BIM三维模型的形式生动、灵活、动态、直观地呈现出来，可以让学生通过可视化的三维立体建筑信息模型了解装配式建筑从构件生产到建筑产品实现的全过程(图2)，使学生增加感性认识，更好地培养学生解决实际工程问题的能力。

图2 学生运用BIM软件了解预制柱构造

5.2 授课内容的调整

在本课程的授课过程中，授课团队以实际项目为载体，以职业能力培养为重点，与湖南省最大的装配式建筑企业远大住工进行深度校企合作，合作打造符合高职学生学情的培养方案。根据装配式建筑各施工环节中不同岗位的标准及要求，确定学习目标及学习任务内容[2]。本课程采取理论教学和案例教学相结合的模式，以学生为主体，以实际工程为导向组织教学及考核，合理布置教学任务。并增设机房实训课程，让学生以小组为单位，使用BIM软件建立三维实体模型，模拟装配式建筑从构件设计、生产到安装的全过程，来理解和掌握各个环节的知识点，熟悉装配式混凝土建筑施工的各阶段内容(表3)。

表3 装配式建筑课程部分章节内容与进程安排一览

5.3 考核方式的改革

装配式建筑课程采用多样化的考核制度，增加学习过程环节的考核比重，重点考核内容为装配式建筑基本概念、基本施工工艺流程的能力考核，并将熟练使用BIM软件来建立三维装配式建筑模型纳入考核范围[5]。考核的各部分内容具体占比为:期末考试重在考察学生对所学理论和知识的理解程度及应用其解决问题分析问题的能力，该部分成绩占总成绩的40%[7]；平时阶段考核成绩及课堂表现情况占总成绩的20%；熟练运用BIM三维实体模型来进行施工模拟情况占总成绩的20%；实际工程案例学习情况占总成绩的20%(表4)。

表4 装配式建筑课程考核方式

5.4 与传统教学方式对比

近两年学校进行了基于BIM的装配式建筑课程的教学改革，取得了一定的教学效果，图3为我校2017、2018、2019级建筑专业学生不及格率和优良率的统计数据对比，从图3中可知，2017级学生的数据为传统的装配式建筑课堂教学效果，不及格率为21.3%，优良率仅为8.2%。而进行基于BIM的装配式建筑教学改革后，优良率得到了明显提高，而不及格率呈现下降趋势，2018级的学生的不及格率为16.2% ,优良率为10.5%，2019学生不及格率为14.3% ,优良率为12.5% ，优良率呈逐年上升趋势。由此可知，基于BIM的装配式建筑课程教学改革效果良好，应用前景广泛。

图3 2017～2019级建筑专业学生不及格率和优良率数据对比

6 结语

近些年，BIM技术在建筑行业得到了广泛应用，本文对基于BIM技术的装配式建筑课程教学改革进行了研究，研究分析表明，在高职院校建筑类专业课程的教学过程中，将BIM技术与装配式建筑的教学过程结合起来，可以加强学生对装配式建筑课程的理解，提高学生对装配式建筑课程的学习兴趣，有效地培养学生的综合知识运用能力，能够有效地提高教学质量，对培养基于BIM技术的装配式建筑技能人才[6]具有重要意义。