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摘要：本文主要介绍了广东技术师范大学建筑电气与智能化专业在基于建筑信息模型方面的协同教学体系构建及改革，从课程体系、课程教材资源开发、实验教学环节、学生创新创业训练等方面进行了详细的阐述。既满足了市场需求，又面向职教、服务职教，促进人才培养和产业发展的协同推进。
关键词：建筑电气与智能化;建筑信息模型;课程体系;教学改革
本文引用格式：李丽,等.基于建筑信息模型的协同教学体系构建与改革[J].教育现代化,2019,6(25):33-35,54.
近年来，建筑土木工程发展日新月异，新技术、新方法、新标准不断涌现，尤其是整个行业领域正在经历从二维计算机辅助设计（CAD）到基于建筑信息模型(BIM)的三维数字模型技术应用的变革。所谓BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型，其基于三维数字技术，把项目的前期规划、设计、施工及运行等不同阶段的信息整合在相应的三维模型内，并可利用此信息模型获得建筑全寿命周期内的所有数据，从而确保决策的正确性及效率。BIM技术不仅仅是从传统的二维模式拓展为三维模式，更是一种设计观念的转变，其注重的不仅是模型，更重要的是信息。它的出现和应用能使不同专业都基于相同的模型开展工作，实现三维集成并推动协同设计。
目前建筑信息模型技术在国外应用较为普遍，绝大多数设计与建设工程公司均使用此技术，且约三分之二的高校均开设建筑信息模型技术相关的课程。然而在国内，建筑信息模型技术的应用仍处于发展阶段，除少数设计院和施工单位之外，大部分企业存在着仅仅购买BIM软件或是设立BIM相关部门，但并没有运用BIM软件开展实际项目的现象。从目前智能建筑行业的发展看，BIM技术应用是大势所趋，例如广东省建筑设计院等大型建筑设计院及中国建筑等大型施工单位均成立了BIM设计中心，这项技术将会是大型工程项目竞标中不可或缺的一项。我国在该技术的开发应用上面临的最大困难是缺少应用人才。由于人才存在大量缺口，市场上只要懂BIM技术就非常抢手，而具备一定工程项目基础的专业人才更是炙手可热。市场需求促进了人才需求，也促进了教育培训需求，然而目前我国高等院校建筑机电类专业所开设的课程仍大多停留在二维平面设计上，因此无论是BIM课程体系的建立，还是专业教学内容的改革都亟待进行探索与改革[1,2]。
一 研究背景
广东技术师范大学为广东省唯一开设建筑电气与智能化专业的全日制公办本科院校，从2010年开始首届招生，已毕业5届学生。社会需求大，学生供不应求，就业质量逐年提升。目前广东省建筑设计院、深圳建科院、广东省建科院、恒大地产、碧桂园地产、越秀地产、星河湾地产等知名公司均有学生就业。该专业于2016年获得广东省教育厅“广东省高等学校特色专业”立项，开展“建筑电气与智能化”省级特色专业建设。而广东技术师范大学作为广东“职教母机”和职业教育研究和职教师资培养培训“重镇”，更是致力于培养高素质职业教育师资和应用型高级专门人才。
2016年经广东省教育厅批准，广东技术师范大学建筑电气与智能化专业与广东建设职业技术学院建筑设备工程技术成功开展三二分段专升本应用型人才培养项目。广东建设职业技术学院为粤高职建筑教学指导委员会主任委员单位、广东建设职业教育集团的牵头单位。建筑设备工程技术专业，从1997年开始招生，2006年被列为首批学院重点专业，2010年经教育厅批准为广东省高职示范性专业，处于国内领先、省内标杆的地位。
2018年经广东省教育厅批准，广东技术师范大学建筑电气与智能化专业与广州番禺职业技术学院建筑工程技术专业开展“4+0”四年制应用型本科试点应用型人才培养项目。广州番禺职业技术学院建筑工程技术专业成立于1996年，为广东省一流高职院校高水平建设专业、广东省首批高职教育品牌专业（立项）、广东省首批示范性高职院校重点建设专业、广东省首批重点专业及校第一批重点建设专业，于2018年3月通过了IEET工程及科技教育认证（TAC-AD）。自2010年开展中高职衔接工作。
建筑电气与智能化专业的迅速推广普及得益于学科交叉性，也对专业建设提出了很高的要求。由于是新兴专业，依托原有基础申办，在不同的学校通常隶属于不同的二级学院，导致每个学校本专业学科建设的基础力量不同。每个学校学生就业又都有一定的传统地域范围，区域经济社会发展程度不同使得本专业人才需求的侧重点也不同。而跨专业知识体系的衔接和配合，给校校之间、院系之间、专业之间的协同带来了很大的困难。因此，可结合三校优势，依托广东建设职业教育集团，面向建设行业和产业发展的最新趋势和需求，工学结合，产教融合，进行协同教学体系的探索与构建，解决专业之间、院系之间、校校之间的难题[3-5]。
二 基于建筑信息模型技术的协同课程体系构建
建筑信息模型技术在我国还处于发展的初步阶段，在整个行业体系中的普及率不高，应用型的人才储备和专业技术手段均有待进一步提升。针对这一现状，如果彻底改变目前高校的专业教学课程体系，会与教育管理政策相冲突，并对现有教学内容和模式冲击较大。因此现阶段可将BIM技术与现有课程体系有机融合，将BIM技术模块引入现有的专业课程中，并结合院校自身的建设基础和师资力量，进一步深化课程体系的建设和改革[6,7]。
首先在建筑电气与智能化专业人才培养方案中，在原有“掌握必备的电工电子技术、信息与控制技术、建筑电气控制技术、建筑供配与照明、建筑设备自动化及建筑智能化系统集成技术等知识”的基础上明确增加“建筑信息模型技术”的技能目标，其次在专业课程体系中增设建筑信息模型技术相关的课程模块，即使不能开设新的课程，但可以BIM技术为平台，在现有专业课程体系中融入建筑机电工程BIM技术的应用。其课程体系模块组织架构图如图1所示。再次，在整个教学的实施过程中，教材的选用、教学方法的调整、及教学内容和教学大纲也要进行相应的更新和优化。
（一）识图制图+建筑机电工程BIM技术应用
在目前的专业培养方案中，《工程制图及CAD制图》、《房屋建筑学》及《建筑设备》等课程作为识图制图类的普及课程，知识点多且繁杂，学生在学习的过程中理解起来较为困难。因此可将BIM技术应用到识图制图类的课程中，借助三维可视化的模型，把抽象的知识点生动化、形象化，学生更易于理解专业知识，加深对施工图纸的识读。
（二）专业理论课程+建筑机电工程BIM技术应用
现有的专业理论课程教学实施过程中，实践教学的比重较少，而且各门专业课程之间的有机结合不多。而建筑机电工程BIM技术强调实践能力的培养和锻炼。因此，可重点开展“项目导向式”教学,突出专业特色和整体结构优势,对相关课程的内容进行调整和优化，在现有专业课程体系中融入建筑机电工程BIM技术的应用。进一步正确处理教学内容传承与更新的关系，利用专业课程在开设时间和教学内容上的衔接关系压缩重复内容,突出应用性和实践性。在教学过程中,突出建筑机电工程BIM技术应用的重点和难点,实施“建筑工程项目进课堂”的教学方法,加强对学生工程实践应用能力的锻炼和提升。
（三）施工技术课程+建筑机电工程BIM技术应用
建筑机电类施工技术课程的主要任务是使学生熟悉和掌握施工的一般流程、方法和特点。依托建筑机电工程BIM技术，建筑机电类施工课程可以在一定程度上实现“教师等同于项目经理，学生等同于项目参与员工”的实际工程项目环境模拟。而建筑、暖通、给排水、消防、强弱电等各专业工程之间可能存在协同技术差异等因素，也可进一步通过BIM技术的可视化，形象直观地进行相关各方的协同沟通、施工组织模拟、施工进度模拟，进行多专业碰撞检查和精确预留预埋，从而可提升学生对施工现场的了解，优化施工方案，进一步增强学生的综合实践能力。
（四）安装工程计量与计价课程+建筑机电工程BIM技术应用
安装工程计量与计价课程主要培养学生给排水、消防、采暖、燃气、通风空调、电气安装等工程的工程量计算、工程概预算能力。在BIM5D建筑信息模型的基础上，学生不仅可在施工图工程量的计算中进行直观的3D算量，而且同时能够自动生成各对应施工阶段所需的人工、材料、机械等工程量，在4D基础上集成清单定额，根据工程进度，及时将材料消耗、机械结算及劳务分包的实际支出进行统计核算，将实际成本、预算成本、合同收入进行三算对比分析，有效实现成本动态法分析控制。
三 基于建筑信息模型技术的教学过程改革
首先在教学理念方面，要充分重视建筑机电工程BIM技术实践教学，加大实践课程及学时学分的比重。建筑机电工程BIM技术知识体系更强调实践能力，因此在实施开展建筑机电工程BIM技术实践教学时应明确重点难点，由简到繁，由易到难，由单项技能到综合技能循序渐进。在大学一、二年级的专业理论课程教学中先引入建筑信息模型技术的概念，再逐步开展BIM技术基本技能的锻炼。而到了大学三、四年级随着专业理论技能的积累，可开展以项目案例为核心的“项目导向式”实训、课程设计和毕业设计，加强学生系统性地运用建筑机电工程BIM技术进行工程实践的能力。还可以联合不同院系的不同专业，开展建筑信息模型技术一体化的综合实训课程，进行协同设计、施工、计量计价等实践项目能力的训练，培养学生的协调沟通、项目实施及组织管理能力等。
在教学方法和技巧方面，注重双重引导，多形式、多手段提高学生的自主学习能力。建筑信息模型技术涵盖的知识面广、知识点多，但由于学时有限，很难做到仅仅通过课程教学对建筑信息模型技术进行系统性和全方位的教育。除了对建筑信息模型技术基本理论和核心软件运用的教学之外，还有很多知识点是没有办法纳入到课程教学中。因此应充分发挥对学生的引导作用，积极开展“第二课堂”，为学生的自主学习提供必要的条件，如相关书籍、网站、硬件、软件等，鼓励学生自主学习BIM知识和各类软件。此外，单方面的讲授较为枯燥，且教学效果有限，故应注重“教”与“学”的双向互动，开展多形式的教学模式，如通过邀请行业专家开设专题讲座、学生组建项目小组等各种形式，提升教学效率和效果，为学生的顺利就业奠定基础。
（一）开展BIM技术的延续性教学模式
从《工程制图及CAD制图》课程开始，就引入建筑信息模型技术的概念，培养学生的空间思维和想象能力，再结合《房屋建筑学》和《建筑设备》等专业课程有针对性的逐步加入BIM技术基本知识点，进而到后续的专业课和实践类课程，均采取“BIM技术模块+某一门课程”的形式由浅入深地让学生熟悉和掌握BIM知识体系，从而培养学生的协同设计、施工、计量计价等实践项目能力等。
（二）突出BIM技术实践能力的培养
在现有的实训、课程设计和毕业设计中，将BIM技术的运用与设计思维有机地结合，在BIM技术平台的基础上，模拟实际工程项目，开展设计、施工、计量计价及工程管理组织过程。以实际工程项目案例为背景，以任务为导向，由单项技能到综合技能的训练，实现BIM实践技能的积累与提升，进而真正让BIM技术在整个教学过程中得以广泛应用。
（三）建立BIM技术实训基地
学校可与协会和企业积极开展合作，建立建筑信息模型实训基地,规划满足工程实践和行业需求且符合学校现有专业课程建设的实训教学平台，并不断完善和拓展。行业企业和学校相比，不仅在软件的完整度和资源库方面具有优势，而且还储备有大量的工程项目案例，均可弥补学校在软硬件的不足和短板。学校还可以利用这些资源，建设具有领先水平和鲜明特色的校外实践教学基地。进一步，还可申请成立国家部委授权的建筑信息模型专业技术技能实训基地和技能等级认证考点，既可对学生进行实践能力训练和职业素质培养，还可为行业企业员工开展职业技能培训和继续教育，实现资源共享[8,9]。
（四）大力发展第二课堂模式，充分与课堂教学有机融合
以培养学生的创新创业能力为导向，通过举办专题讲座或专业交流会，激发学生对建筑信息模型技术的专业兴趣，并结合相关的学科竞赛、行业大赛及大学生创新创业项目，组建学生科研团队和项目小组，学校和老师为学生的自主学习提供相应的资源和条件，采取高年级学生带领低年级学生的梯队式建设模式，鼓励学生自主学习BIM知识和各类软件。尤其在毕业班学生进行专业实习汇报和毕业设计答辩时，要求低年级学生参加，通过建筑信息模型技术专业技能和职业素养的展示，一方面可加强各年级学生的交流和联系，低年级学生可高年级学生充分请教，另一方面也可通过毕业班学生的就业情况提前了解用人单位对BIM技术专业技能人才的需求动向，拓展视野，进而根据自己的能力和水平，对未来的职业发展方向进行规划和准备，更好地适应社会需求。
四 结语
本文主要阐述了广东技术师范大学建筑电气与智能化专业在基于建筑信息模型方面的协同教学体系构建及改革，通过从协同课程体系的构建及教学实施过程的改革等方面进行了探索与实践。面向珠三角区域经济发展需求，以建筑信息模型为实践平台，积极响应广东省产业转型升级与职业教育的发展需要，目前已初见成效。然而建筑电气与智能化是一个新兴专业，如何进一步加强内涵建设，如何进一步通过专业认证形成行业标准，如何进一步提升高职本科协同教育质量仍是需要持续完善和改进的问题。
参考文献
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