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摘要：时代需要BIM技术，但是高校在BIM技术教学中面临着大量困难，通过实施以学科竞赛驱动的BIM第二课堂教学模式，有效地在学校和社会之间搭建了桥梁，并对教学过程和考核方式等方面进行了改革和实践，提高了学生的分析和解决问题的能力，效果良好。
关键词：BIM技术；第二课堂；学科竞赛
本文引用格式：蒋杰.学科竞赛驱动的BIM第二课堂教学模式研究[J].教育现代化,2020,7(52):70-73.
Research on BIM Second Classroom Teaching Mode Driven by Subject Competition
JIANG Jie
(Southwest Petroleum University,Chengdu Sichuan)
Abstract:The era needs BIM Technology,but colleges and universities are facing a lot of difficulties in BIM Technology teaching.Through the implementation of BIM second classroom teaching mode driven by discipline competition,it effectively builds a bridge between the school and the society,and reforms and practices the teaching process and assessment methods,which improves the students'ability to analyze and solve problems,and the effect is good.
Key words:BIM Technology;Second classroom;Subject competition
一 引言
2015年6月16日，住房与城乡建设部以建质函〔2015〕159号印发《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》[1]。此后，随着十九大报告中的要求提出，BIM技术(建筑信息模型)在工程建设行业的推广正处于不断加速的阶段。高等院校作为BIM人才培养的主力摇篮，需要通过BIM与工程管理专业的多种融合，探索工程管理BIM课程设置模式的有效组织管理与实践，促使我国工程管理BIM教学的范式转移[2]。BIM技术已经全面进入工程管理专业课程体系，如笔者所在高校，从2015级工程管理专业本科生开始，就已经开设了系列BIM第二课堂课程，主要包含建模基础、精细建模、渲染仿真、虚拟施工四个方面的教学内容。经过迄今四届本科生的BIM技能培养，对于BIM第二课堂教学的开展模式，发现了一些问题，也总结出了一些有益的经验。
二 BIM第二课堂教学现状与存在的问题
所谓第二课堂，就是在第一课堂之外，为学生提供的自主学习机会。由于是第一课堂之外的学生自主学习时间，更能够利用好有限的资源，尽可能地满足那些有需求、有学习愿望的学生自主选择学习[3]。
之所以把BIM课程安排在第二课堂中，是为了尽量不去冲击专业原有教学体系，尤其在最近几年开展“把选择权交给学生”这一教学改革之后，专业毕业要求的总学时减少，留给BIM课程的空间也就更加小，但是如果把BIM技能训练都统合到专业课程之中，一方面对专业课教师提出了更高的要求，一方面会使得BIM类知识的学习呈现碎片化，不利于学生真正掌握相关技能。在教学改革和时代发展下，为社会培养优秀的人才已经成为了重中之重。利用第二课堂的灵活性和丰富性的特点，充分地发挥学生的爱好和特长，它的学习空间范围非常大[4]。
但是第二课堂课程的要求毕竟与第一课堂课程不同，这也直接导致了以下问题的出现。
(一) 总学时不足
由于当前最新培养方案中给第二课堂留出的学分只有2学分，即使全部用于BIM教学，也就相当于两周的实践学时或者32个课堂教学学时。对于BIM技能训练的要求，即使以当前图学学会举办的全国BIM一级建模师的标准，也至少需要一个月左右的纯粹的BIM建模练习时间，更不用说对于拓展运用所需要的多种软件的训练需要。以我校工程管理专业2019届毕业设计中所使用到的BIM软件为例，除了REVIT和NAVISWORKS两种基础软件之外，还需要使用19种软件才能形成完整的毕业设计成果。由此可见真正进行BIM教学的总学时是远远不足的，这也迫使教师在教学模式上进行改变，并采用以学生为主的各种翻转课堂式教学方法。
(二) 学生重视程度不够
近年来本科生考研人数持续上升，以我校工程管理2016级为例，考研比例已达到45%左右。在多年来的教学中，教师已经明显感觉到，考研所需要的大量复习时间和BIM技能训练所需要的时间是明显冲突的，甚至于理论学习的思维模式和实践技能训练时的思维模式都不兼容。这也直接导致了一个特别的现象，即专业成绩最好的部分学生对于BIM技能的掌握是相对较差，而BIM技能掌握最好的学生理论课成绩普遍一般。这一现象的出现，直接导致了大部分学生不会将自己的精力投入到BIM学习中。毕竟，顺利毕业和考研成功是看得见的好处，而学习BIM的好处却是要在未来的工作中才会有所体现的。
(三) 软硬件条件难以满足
BIM系列软件对于电脑配置要求普遍较高，机房电脑虽然可以用于基础软件教学，但是却难以支撑渲染类软件对于显卡的高要求，如lumion、fuzor等。而由于第二课堂相对比较灵活的组织方式，更需要学生使用自己的电脑进行学习，能够满足软件配置要求的笔记本电脑价格较高，学生难以承担这样的投入。同时，学习BIM技术就必须要掌握多种软件，往往学校学习期间会选择盗版软件来降低成本，但是使用盗版软件会面临相当多的问题。如CAD识别建模，国内一些知名的建模软件使用盗版锁的情况下，会发生构件标高、位置偏离的情况，导致整个模型出现错误。而鉴于BIM系列软件基本上每年一次升级的现状，高校使用正版软件进行BIM教学明显是不现实的。
鉴于以上三种问题，BIM技术教学开展可谓困难重重。国外的BIM教学实践，以美国工程管理为例，很多高校的建筑或工程管理专业，针对不同的课程、采取不同的模式进行了BIM教学改革[5]。通过BIM的课堂教学，主要目标是让学生了解BIM的基本知识体系、熟悉BIM的基本工具及其使用方法，解决“怎样学习BIM”的问题[6]。BIM适用教材较少，而且编写实用性、科学性的BIM教材相对困难[7]。因此，在积极运用新型教学方法的情况下，将课程与学科竞赛进行结合，以学科竞赛来驱动BIM教学，可以起到明显的促进效果。
三 学科竞赛驱动的教学模式
当前国内有着大量的BIM类学科竞赛，如2019年开始举办的“智能建造”比赛、四川省举办的“李冰奖.开明杯”BIM大赛、四川省教育厅举办的大学生BIM建模大赛等，另外还有中国建筑教育协会所主办，各大软件公司所承办的BIM系列比赛。严格算来，每年国内水平与知名度较高、参与面广的正式学科竞赛有十余项之多。
学科竞赛的主办一般都有企业参与，企业由于大量接触实际工程项目中的BIM应用，所以在学科竞赛中所提出的要求与工程实践密切相关。学生参加学科竞赛，并按照竞赛要求进行技能训练，可以最大化的贴近市场要求，对于学生就业后的职业发展有着巨大的好处。
第二课堂课程的开展具有较好的灵活性，比如2019年培养方案中，第二课堂就是在2-6总计五个学期中灵活开展的，这也就提供了和学科竞赛结合的前提条件。因此，以学科竞赛驱动BIM教学的可能性才能具备。具体做法如下。
1.在《土木工程制图及CAD》课程教学中引入使用BIM技术建立的三维模型，以更加直观说明各种构件的实际形状、尺寸和图纸的对应关系。通过二维图纸和三维模型的对比，能够让学生更为容易建立起对建筑物的直观认识，极大地提高学习效率，同时激发学生学习BIM的积极性。
2.在BIM第二课堂课程教学中要求学生以5人一组开始组成BIM团队，并在两年时间内保持人员基本稳定，为学生提供当年各种学科竞赛的具体参赛要求，同时提供一个实际工程项目的包括建筑、结构、电气、暖通、给排水工程在内的全套施工图纸，学生需自行跟随课程进程利用REVIT和dynamo软件进行建模；使用navisworks进行碰撞检测并修改设计；使用广联达、清华斯维尔等BIM算量计价软件用于对于各种工程量的计算，以及套价调价方面的工作内容；使用Lumion软件对模型进行渲染和内外部漫游，全面展示项目建造效果；使用BIM5D软件进行进度管理、费用管理和信息管理方面训练等。
3.在每年的学科竞赛报名前，按照竞赛要求对学生团队进行选拔，形成校内层次选拔赛的传统，拓开学生参与面，并以是否参加学科竞赛为第二课堂课程的重要评分标准。具体的做法是：在每年的春季学期第一周，开展以建模为主的团队选拔赛，评出第一名和不同级别奖项，第一名团队主要对应参与省大学生建模比赛；在每年的暑假开始后第一周，开展以拓展应用为主的团队和个人选拔赛，对应参与各种行业协会和官方组织的BIM大赛；每年秋季学期针对大四学生开展以综合运用为主的选拔赛，对应参与各软件企业组织的毕业设计及课程设计类BIM比赛。每年能够有机会参加到省级及以上学科竞赛的学生人数超过50人，而校内选拔赛则基本可以覆盖所有工程管理专业学生，同时还吸引了一部分土木类专业学生参与进来。
四 教学改革作用分析
通过采用以上学科竞赛驱动的教学模式，可以对BIM教学起到很好的促进作用，具体分析如下。
(一)提高学生积极性
在教学中注重“以赛促学，以赛促教，以赛促改”的教学方法有利于调动学生的积极性、主动性，提高学生的职业能力和学习质量[8]。毋庸讳言的是，很多学生是功利而现实的，参加学科竞赛就有机会获奖，为自己的学习简历添彩。这样的好处是看得见的，所以学生更愿意主动参与，并自主进行学习。同时，学科竞赛参与情况纳入课程考核之中，也会迫使一部分不感兴趣的学生至少完成基础练习也就是建模练习。
根据从2015年开始的各年级情况可以看出，本科2014级学生中能够熟练运用BIM软件并达到较高水平的人数仅有3人，2015级学生中达到10人，2016级学生已经形成集团优势，开始以团队形式承接一些企业的外包任务，能够熟练运用软件人数超过了30人，2017级目前还在学习中，但是已经有十余人参加到了16级学生团队之中参与实际工作。
(二) 软硬件条件的改善
组织学生参加学科竞赛并获奖，对于学校来说一向是大力支持的，也更容易协调得到机房练习的时间。在软件方面，各个企业在其举办的学科竞赛中会提供大赛版软件，学生可以在授权期间享受到与正版软件一样的软件功能服务，相对于使用盗版软件锁，无论是成本还是功能都有明显的优势。
由于学科竞赛中的表现出色，工程管理专业学生学习BIM技术的硬件条件也得到了极大的提升。学院原本建有一个可以容纳70人的机房，其中电脑均为2009年购置，无法满足BIM软件运行要求。BIM中心在学院的支持下向学校进行了争取，最终学校建立了校级云平台，并建立起了一个拥有130台最新配置电脑的机房，完全可以满足Autodesk系列和国内各种品牌BIM软件的硬件要求。
(三) 促进就业
大力参加学科竞赛，在校内可以形成良性的竞争氛围。对于部分学习成绩不佳的学生来说，也可以多了一条出路，即通过在竞赛中的优秀表现，获得企业的认可后，得到就业的机会。学科竞赛获奖经历也是企业所看重的重要资历，一定程度上代表着学生运用所学知识于工程实践中的能力。
如上所述，从工程管理专业本科2015级开始，BIM技术掌握较好的学生就得以在大三广泛参与到校外企业的一些实际工作之中，在获得一部分劳务报酬的同时也锤炼了自己的技能。2016级学生在学科竞赛中获奖颇丰，也充分得到了社会认可，开始以团队形式承接企业的外包建模业务，如成都某地铁站模型的建立等。
(四) 加强与外界的交流
如前所述，BIM技术正处于日新月异的发展阶段，各种软件每年都会推出新的版本，拥有新的功能，而高校相对封闭的环境对这样的变化是不够敏感的，所以无论是高校教师还是学生，都急需与外界的交流机会，从而得到各种最新的行业讯息。
参加学科竞赛正是高校之间交流的大好机会，同时在学科竞赛中还可以与企业广泛交流，得到最新的人才需求信息，这些对于高校办学都有着明显的好处。
五教学模式实施效果与问题分析
近三年来，通过实施学科竞赛促进的BIM第二课堂教学，取得了不错的效果，也发现了一些问题，具体介绍如下。
1.培养了一大批BIM技术人才，学校从2015年成立BIM中心，分别从第二课堂教学、BIM建模师职业资格考试、学科竞赛三方面着手加强人才培养，取得了丰硕的成果。从2018年开始，持续为西南设计院输送BIM技术人才，人才培养质量得到了认可。目前在校的本科生中，BIM二级建模师人数达到了两位数，一级建模师数十名，这些都体现出了BIM人才培养的效果。
2.获得了大量的学科竞赛奖励。近三年来，工程管理专业获得BIM类学科竞赛奖励超过了20项，这些获奖有效提高了专业知名度和影响力，也增强了学生对专业的认同。
3.二课不是水课，而是切切实实的在提高大家的技术能力。近年来的成就，改变了学生对于第二课堂课程的认识，在一点点克服各种困难的过程中，学生团队逐步形成并稳定发展，学习BIM的氛围越发浓郁，已经形成了金字塔形的人才梯队，为日后的持续BIM人才培养打好了基础。
4.除此之外，推行学科竞赛驱动的BIM教学模式仍然存在着一些问题，最典型的是对于矢志考研的部分同学，这样的高要求造成了一定的负担，所以建议采用区别对待方式；其次，学科竞赛的覆盖面始终是一小部分，校内选拔只能优中选优，会对被淘汰的部分同学造成一定的心理失落，需要教师适当疏导；教师最为担忧的问题是，目前已经出现BIM学得好，专业课就成绩一般的情况，那未来会不会出现完全放弃专业课和毕业，专攻BIM一条路的学生呢，毕竟很多人都很向往比尔盖茨的成功之路。
六 总结
从高校教师之间的日常交流中可以看到，各个高校由于情况不同，对于BIM教学的支持是有着巨大差别的，而业内人士都很清楚BIM技术与建筑行业的未来是密不可分的，所以为学生提供有效的BIM教学刻不容缓。在面临培养方案、软硬件条件等多方制约的情况下，作为高校教师，应该为学生找到一条更好的学习BIM之路。通过学科竞赛的驱动促进，至少可以解决一部分困难，让一部分真正有兴趣，有动力学习BIM的学生把职业路走得更为坚实，为社会培养出符合时代趋势的人才，是高校应该做到的。
参考文献
[1]住房与城乡建设部.关于推进建筑信息模型应用的指导意见［Z］.2015-6-16.
[2]张静晓,李慧,翟颖,等.工程管理BIM教育课程建设与融合分析[J].工程管理学报,2016,30(3):153-158.
[3]蒋杰.工程管理专业BIM技能教学课程体系的构建研究[J].黑龙江教育(理论与实践),2017(3):48-50.
[4]马劲梅.论第二课堂在人才培养过程中的作用[J].劳动保障世界,2020(1):44.
[5]Lee N,Dossick C S,Foley S P.Guideline for building information modeling in construction engineering and management education[J].Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice,2013,139(4):266-274.
[6]张尚,任宏,Albert P.C.Chan.BIM的工程管理教学改革问题研究(二)——BIM教学改革的作用、规划与建议[J].建筑经济,2015(2):92-96.
[7]赵爽,梁广东,郭海滨.BIM视角下地方高校工程造价专业人才培养体系初探[J].中国建设教育,2016(4):51-53,58.
[8]喻红艳.“以赛促学”在电子商务专业教学中的探讨[J].教育与职业,2012(6):123-124.
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