摘要:随着BIM 技术的成熟,将改变过去很多传统的公路建设、养护管理的工作模式。而建设BIM技术与教学实训相结合的教学体系,将有足于提高道路养护与管理专业的教学效果,并推广至先关专业建设中去,提升专业群建设,提升高职院校的竞争力。
关键词:BIM 技术 道路养护与管理 实训教学 人才培养
前言 当前我国公路设计中运用BIM的频率越来越高,国内道路BIM的发展更加接近工程实际。2017年9月交通运输部印发的《关于开展公路BIM技术应用示范工程建设的通知》明确提出,推进公路养护管理信息化,充分利用BIM数据进行病害原因分析和养护方案设计、辅助养护决策等。2018年3月交通运输部《关于推进公路水运工程BIM技术应用的指导意见》中指出,要加强BIM数据应用,提升养护管理效能。
然而,高职院校道路养护及道路桥梁工程专业人才培养模式陈旧,教学方法单一,教学内容与实际施工存在差异,影响了道路养护人才的培养质量。随着BIM 技术的成熟,将改变过去很多传统的公路建设、养护管理的工作模式。而建设BIM技术与教学实训相结合的教学体系,将有足于提高道路养护与管理专业的教学效果,并推广至先关专业建设中去,提升专业群建设,提升高职院校的竞争力。
一、道路养护实训教学困难
1、实训设备及场地有限,建设难度大
高校本身工程实训设备场地建设困难,学校用地有限,实训项目数量不足、结构类型缺乏、工艺全面度不够等,这些都不是学校仅凭自身积淀的社会经验所能解决的,道路养护实训检测、施工设备投入实训设备投入大,同时实训过程存在不可逆性,且不全面,部分项目到道路养护施工现场去进行观摩学习,但校外实践的流动性很大,存在较大安全风险,最重要的是项目周期与教学进度无法精准匹配,各种病害随机出现,学生实际操作几乎不可能,难以满足学生实训需求。
2、课程建设专业性不强,缺乏实践性
受目前技术限制,高职院校道路养护及道路桥梁工程专业培养模式陈旧,教学方法单一,教学内容与实际生产脱节,影响了道路养护人才的培养质量。教学模式比较传统,理论教学,配合以视频,图片等,条件允许的情况下,还可以进行现场观摩,难以调动学生的学习主动性,教学理论与实践相分离,实践操作能力未能有效培养,同时,实训条件不足也导致部分课程的开设困难,比如道桥检测与维护技术、市政道路养护与管理、隧道施工与养护等,课程建设缺乏系统性。
3、缺乏与工程实际的有效衔接
道路养护工程施工场地分散,且病害出现存在随机性,同时部分病害出现还伴随着风险,比如滑坡,泥石流等,现场以观摩为主,学生数量大,实践性不足,学生实习或者就业时,与工程实际难以有效衔接,满足不了市场对道路养护技术技能人才的需求,工作中,学生投入时间多,还容易出错,容易造成学生学习,工作热情的降低,影响了道路养护人才的培养质量。
二、BIM技术运用于道路养护与管理教学体系优势
1、有效解决道路养护实训场地设备问题,锻炼学生实践能力
运用BIM技术进行虚拟仿真信息化教学,依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度仿真的虚拟现实环境,在涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等情况时,提供可靠、安全和经济的实训项目。虚拟仿真交互创造模拟真实案例的环境,融入教学环节,使得教学环节可以任意切换到不同的案例场景中,足不出户便可实时对应现场同步教学,同时根据教学需要可重复使用,大大提高了经济效益,资源利用率以及安全保障,提升学生实践能力。
2、有效促进教学改革,提升教学效果
传统教学,教师为主导,通过视频,图片及教师讲解来获取知识,实践性不足,融入BIM技术,进行理论结合实际项目经实训模拟,学生通过BIM软件将养护方案进行实际模拟操作,检验方案可行性及经济性,教师改变角色,定位为指导者,通过实际工程项目实践,锻炼学生独立解决问题的能力,达到良好的教学效果。同事有效的实现与行业的接轨,掌握BIM技术,并能应用于具体工作时间,实现教学实践零距离,培养符合行业发展需要的人才。
3、学校人才培养改革的需要
随着时间的推移和公路建设总量的增加,我国公路养护需求快速增长。养护任务逐年增加。作为高等职业院校,在学科、专业建设等方面应顺应行业发展,致力培养适用现代公路建设养护复合型人才,是高等职业院校的社会责任。如何科学地管理、养护,最大限度地发挥其功能和效益是全社会面临的重大难题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆积极进行人才培养改革,提升毕业学生行业竞争力也就成为高等职业院校的艰巨任务。同时根据国务院《关于印发国家职业教育改革实施方案的通知》有关要求,相关院校要积极深入开展“1+X”制度(学历证书 + 若干职业技能等级证书)试点工作。通知中明确加强学生专业技能培养是高职教育改革试点的重要内容。只有将 BIM 技术课程融入高职教育教学全过程,才能有效提高学生对 BIM 技术的应用水平,为工程建设行业发展培养专业化人才,同时也能推进 BIM 技术在工程建设行业中的应用。
三、BIM技术运用于道路养护与管理教学体系发展建议。
1、加强对BIM的学习,重视BIM在公路行业发展趋势
BIM技术已经贯穿于工程建设项目的全寿命周期,BIM技术的应用是工程从过去的“设计、施工、运营维护分离”向“全寿命周期的规划、设计、施工、运维一体化”发展的必然要求,是信息化、数字化、物联网、互联网等现代信息技术发展及在工程领域应用的必然结果,交通运输部印发了《交通运输重大技术方向和技术政策》的通知,把BIM列为十大重大技术方向和技术政策之首,BIM对交通运输行业的重要性可见一斑。利用好BIM技术,将促进智能交通系统的发展。所以,高校应当重视BIM技术的学习与推广,大力宣传BIM技术的意义、价值,及时总结和推广运用BIM技术运用与教学的成功经验,推动交通行业BIM应用的发展。
2、加强师资队伍建设,将BIM融入专业教学过程
引进技术人才,组建BIM教学改革团队,搭建BIM技术服务平台,重视咨询交流,搭建培训平台。同时积极研究将BIM技术融入专业课程教学体系,从专业课程中将教学内容整理出来,结合道路工程病害处置项目案例,将实训项目用BIM软件建立模型,形成一套完成的实训手册,涵盖道路病害处置的各阶段,学生运用BIM软件模拟病害处置,形成病害处置方案进行提交,教师则进行指导和评价,改变了传统的教学模式,提升教育教学效果。
3、建设与企业合作渠道,以工程实际为教学提供依据
加强与BIM技术应用企业、科研院所、软件研发企业等的合作,开展BIM应用技术的交流和研究,校内成立BIM教学应用研究组,对接企业与教学的融合,通过校企合作,企业选派业务骨干参与教学与教师培训,同时以项目为平台为基础,为学生提供大量的实践机会,锻炼学生处理问题的能力。与企业合作利用BIM建立养护道路的模型,优化养护方案,减少病害向更深层次发展,达到预防养护的目的,这也是高校社会属性的具体体现。
4、发挥学生的主动性,理论结合实践
实训教学与理论教学不同,理论知识是为了知道实践,而实训是将理论用于实践,通过实训来加强理解,锻炼技能,所以实训时更多的发挥学生的主动性,改变传统教学模式,应该以学生为中心,学生根据教师提供的病害调查报告,分析研究拟订处置方案,运用BIM软件对方案进行模拟实验,检测方案的可行性,进而修正方案,进行方案优化,达到教学目的。
5、做好监督检查,及时调整人才培养方案
将BIM融入人才培养是工程建设行业发展的趋势,在专业建设过程中,要对BIM技术运用的效果进行检查考核,以保障BIM教学去的良好的效果。明确教学目标,建立科学的评价体系,研究BIM技术在教学运用的不足,开展教学诊断,修订人才培养方案,保障BIN在教学中发挥更好的效果,提升教学质量。
四、结语
未来工程技术类专业教学方式将会发生变革,教学将不再受场地、设施等条件限制,将迎来第三次技术革命,BIM将代替CAD的大部分功能普及到工程建设行业中,不懂BIM的从业者将会面临被淘汰,因此掌握BIM技术对于高职院校道路养护与管理专业毕业生来说也是非常必要的。在专业教学中借助BIM技术可以提高学生专业学习效果,增加学生就业竞争力,并将BIM技术与工程建设各相关专业进行融合,促进公路专业群的建设发展,构建合理可行的BIM 技术教学体系并将其落实于教学实践中,必将更有利于培养复合应用技术技能型人才。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通运输部印发《推进智慧交通发展行动计划(2017—2020年)》
[2]中华人民共和国交通运输部2017年9月印发的《关于开展公路BIM技术应用示范工程建设的通知》
[3]中华人民共和国交通运输部2018年3月印发的《关于推进公路水运工程BIM技术应用的指导意见》
[4]中华人民共和国国务院《关于印发国家职业教育改革实施方案的通知》
[5]赵永清 BIM技术课程融入高职建筑类专业教学的思考 教育现代化 2019(81)334-336
论文作者:杨坚强,李果,黄桥,杨晓霞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
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