高等院校增設(shè)BIM素質(zhì)通選課教學改革研究
——以長春工程學院BIM素質(zhì)通選課為例

韓風毅，趙 麒，馬 爽，王 浩，劉 喆

(長春工程學院，長春 130012)

高等院校增設(shè)BIM素質(zhì)通選課教學改革研究
——以長春工程學院BIM素質(zhì)通選課為例

韓風毅，趙 麒，馬 爽，王 浩，劉 喆

(長春工程學院，長春 130012)

BIM的全稱是“建筑信息模型(Building Information modeling)”，是一場技術(shù)革命，現(xiàn)在企業(yè)急需BIM人才，但國內(nèi)高等院校培養(yǎng)BIM人才方面落后于就業(yè)市場，高等院校需要增設(shè)BIM相關(guān)課程，在增設(shè)BIM必修課程前，應該首先增設(shè)BIM素質(zhì)通選課程，起到一定的過渡作用。這樣既提高了全校師生學習BIM的興趣，也培養(yǎng)了BIM人才，同時也為學生節(jié)省了BIM培訓費用，對教學進行改革把BIM融入到專業(yè)教學中。

高等院校；BIM；素質(zhì)通選課；教學改革

一、BIM簡介

(一)BIM的由來

BIM的全稱是“建筑信息模型(Building Information modeling)”，這項技術(shù)被稱之為“革命性”的技術(shù)，源于美國喬治亞技術(shù)學院(Georgia Tech College)建筑與計算機專業(yè)的杏克斯曼(Chuck Eastman)博士提出的一個概念：建筑信息模型包含了不同專業(yè)的所有信息、功能要求和性能，把一個工程項目的所有信息包括在設(shè)計過程、施工工程、運營管理過程的信息全部整合到一個建筑模型。

(二)BIM概念及其用途

BIM技術(shù)是一種多維(三維空間、四維時間、五維成本、N維更多應用)模型信息集成技術(shù)，可以使建設(shè)項目的所有參與方(包括政府主管部門、業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理、造價、運營管理、項目用戶等)在項目從概念產(chǎn)生到完全拆除的整個生命周期內(nèi)都能夠在模型中操作信息和在信息中操作模型，從而從根本上改變從業(yè)人員依靠符號文字形式圖紙進行項目建設(shè)和運營管理的工作方式，實現(xiàn)在建設(shè)項目全生命周期內(nèi)提高工作方式，實現(xiàn)在建設(shè)項目全生命周期內(nèi)提高工作效率和質(zhì)量以及減少錯誤和風險的目標。

(三)BIM發(fā)展的現(xiàn)狀和國家政策

近來BIM在國內(nèi)建筑業(yè)形成一股熱潮，除了前期軟件廠商的大聲呼吁外，政府相關(guān)單位、各行業(yè)協(xié)會與專家、設(shè)計單位、施工企業(yè)、科研院校等也開始重視并推廣BIM。2010與2011年，中國房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會商業(yè)地產(chǎn)專業(yè)委員會、中國建筑業(yè)協(xié)會工程建設(shè)質(zhì)量管理分會、中國建筑學會工程管理研究分會、中國土木工程學會計算機應用分會組織并發(fā)布了《中國商業(yè)地產(chǎn)BIM應用研究報告2010》和《中國工程建設(shè)BIM應用研究報告2011》，一定程度上反映了BIM在我國工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。根據(jù)兩屆的報告，關(guān)于BIM的知曉程度從2010年的60%提升至2011年87%。2011年，共有39%的單位表示已經(jīng)使用了BIM相關(guān)軟件，其中以設(shè)計單位居多。

2011年5月，住建部發(fā)布的《2011—2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中，明確指出：在施工階段開展BIM技術(shù)的研究與應用，推進BIM技術(shù)從設(shè)計階段向施工階段的應用延伸，降低信息傳遞過程中的衰減；研究基于BIM技術(shù)的4D項目管理信息系統(tǒng)在大型復雜工程施工過程中應用，實現(xiàn)對建筑工程有效的可視化管理等。

2015年6月，住建部《關(guān)于推進建筑信息模型應用的指導意見》中，明確發(fā)展目標；到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察、設(shè)計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應掌握并實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應用。

二、BIM在美國高校開課情況

高校各自的特色，各個專業(yè)設(shè)置BIM課程的目標是不同的。加州州立大學工程管理專業(yè)中的BIM課程，主要通過3D的BIM模型讓學生更好地理解建筑細節(jié)、進行工程量計算。亞利桑那州立大學聘請行業(yè)內(nèi)有經(jīng)驗的BIM專業(yè)人員，通過講座和課程設(shè)計結(jié)合的方法，講授工程中的各類案例，同時要求學生掌握不同軟件的使用方法。賓州州立大學的建筑工程系則在BIM教學過程強調(diào)協(xié)作精神，通過團隊共同完成項目，讓學生認識到BIM環(huán)境下相互協(xié)作的重要性。佐治亞大學的BIM課程也主要針對工程管理專業(yè)的學生，通過設(shè)置BIM課程拓寬學生的行業(yè)視野[1]。

三、BIM素質(zhì)通選課設(shè)置

(一)春季學期BIM素質(zhì)通選課

春季學期，開設(shè)《BIM建?；A(chǔ)》素質(zhì)通選課，共24學時，1.5學分，該課程不分專業(yè)，全院理科學生均可以選擇，在長春工程學院東、西兩個校區(qū)同時開設(shè)，Revit全面創(chuàng)新的概念設(shè)計功能帶來易用工具，幫助學生進行自由形狀建模和參數(shù)化設(shè)計，并且還能夠讓學生對早期設(shè)計進行分析。借助這些功能，學生可以自由繪制草圖，快速創(chuàng)建三維形狀，交互地處理各個形狀。學生可以利用內(nèi)置的工具進行復雜形狀的概念澄清，為建造和施工準備模型。隨著學習的持續(xù)推進，Revit夠圍繞最復雜的形狀自動構(gòu)建參數(shù)化框架，并為學生提供更高的創(chuàng)建控制能力、精確性和靈活性。從概念模型到施工文檔的整個設(shè)計流程都在一個直觀環(huán)境中完成，學生24學時Revit課程學習可以完成建筑模型[2]，圖1是BIM素質(zhì)通選課課堂。

圖1 BIM素質(zhì)通選課課堂

(二)秋季學期BIM素質(zhì)通選課

秋季學期，開設(shè)《BIM中級MEP設(shè)備系統(tǒng)建?！匪刭|(zhì)通選課，共24學時，1.5學分，該課程需要具備一定的理論水平和建?；A(chǔ)，要求大四的學生才能選擇該門BIM課程，主要講授BIM主流軟件Revit MEP和Navisworks設(shè)備系統(tǒng)操作，使學生了解BIM技術(shù)最新動態(tài)，掌握BIM相關(guān)管理、技術(shù)、法規(guī)的知識與技能，給排水、暖通空調(diào)、建筑電氣專業(yè)建模。

Revit MEP軟件借助真實管線進行準確建模，可以實現(xiàn)智能、直觀的三維設(shè)計流程。Revit MEP采用整體設(shè)計理念，從整座建筑物的角度來處理信息，將給排水、暖通空調(diào)和建筑電氣系統(tǒng)與建筑模型關(guān)聯(lián)起來，為工程師提供更佳的決策參考和建筑性能分析數(shù)據(jù)。利用Navisworks軟件進行設(shè)備工程管道碰撞檢查，工程師可以優(yōu)化建筑設(shè)備選型及管道系統(tǒng)的設(shè)計，進行更好的建筑性能分析，充分發(fā)揮BIM的競爭優(yōu)勢，促進可持續(xù)性設(shè)計。

(三)2016年BIM素質(zhì)通選課統(tǒng)計分析

2016年增設(shè)的兩門BIM素質(zhì)通選課，兩門課總計為48學時，3學分，學生攜帶電腦筆記本來上課，最后考試環(huán)節(jié)采用當堂建模當場打分模式。全校共有469名學生選課，他們分別來自于全校的8個院系21個專業(yè)3個年級，學生報名踴躍，學習態(tài)度積極。為學生直接節(jié)省培訓費用約100萬元，課程由能源動力工程學院BIM課題組教師負責講授，教師均參加過BIM應用技能師資培訓，并獲得相應證書，掌握BIM，贏得未來，為學生將來就業(yè)奠定堅實基礎(chǔ)，圖2為長春工程學院2016年BIM素質(zhì)通選課選課情況分析。

四、BIM必修課設(shè)置的必要性

一年的BIM素質(zhì)通選課授課，這只是一個過渡階段，BIM相關(guān)課程必須成為必修課程，調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)方案，把BIM相關(guān)內(nèi)容融合到專業(yè)課當中，對于培養(yǎng)人才起到?jīng)Q定性作用，BIM課程的教學目標主要包括：模擬項目或?qū)嵤┻^程，提高教學質(zhì)量；增強學生的協(xié)作精神；提高增強學生的實踐能力等[1]。但是，國內(nèi)絕大多數(shù)院校沒有將BIM技術(shù)理念納入課程體系，只有建筑類專業(yè)對BIM相關(guān)軟件的使用較為普遍，但開設(shè)BIM設(shè)計軟件課程的院校也很少。很多院校的BIM中心只是針對社會培訓、課題研究，而沒有用于本科教學[3]。

受到現(xiàn)有培養(yǎng)計劃的限制，很多高校沒有將BIM融入到本科學生的培養(yǎng)中，而BIM素質(zhì)通選課解決了培養(yǎng)學生的問題，不用急于修改人才培養(yǎng)計劃，并且還培養(yǎng)了BIM人才，節(jié)省了學生去社會培訓BIM的培訓費用，可以看出BIM素質(zhì)通選課一舉三得，經(jīng)過1—2年通選課授課過渡，就可以修改人才培養(yǎng)計劃。

圖2 長春工程學院2016年BIM素質(zhì)通選課選課情況表

各專業(yè)可以設(shè)置自己專業(yè)的BIM必修課程，建筑學專業(yè)、土木專業(yè)、給排水專業(yè)、建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)、建筑電氣專業(yè)可以單獨開設(shè)新課《建筑學BIM》、《結(jié)構(gòu)BIM》、《機電工程BIM》等等，學時在32—48學時左右，學分在2—3學分即可。也可以不單獨開新課，把BIM相關(guān)內(nèi)容融合到專業(yè)中，使學生對專業(yè)有一個更好的認識，前者簡單，后者更難。

五、結(jié)語

BIM在建筑業(yè)的廣泛應用已經(jīng)成為未來發(fā)展的趨勢，高等院校作為培養(yǎng)人才的基地，先從BIM素質(zhì)通選課開始，經(jīng)過1—2年的過渡，解決了BIM人才培養(yǎng)問題，同時為學生急于學習BIM節(jié)省培訓費用，然后再進行BIM必修課授課，修改培養(yǎng)計劃，克服BIM教學改革的重重困難，BIM人才培養(yǎng)任重道遠，應該制定適合自己專業(yè)培養(yǎng)目標和人才培養(yǎng)特色的BIM教學改革方案。

[1] 張尚，任宏，Albert P.C.Chan.BIM的工程管理教學改革問題研究(一)——基于美國高校的BIM教育分析[J].建筑經(jīng)濟，2015(1)：113-116.

[2] 何蕊，曲焱炎，高岱，等.高等院校BIM拔尖人才培養(yǎng)模式探索[J].時代教育，2015(12)：21-24.

[3] 郝麗.BIM技術(shù)融入高校工程類專業(yè)教學的應用研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2015(4)：108-111.

The research on adding BIM quality elective course in universities educational reform——taking the BIM quality of elective course in Changchun Institute of Technology as an example

HAN Feng-yi，et al.

(SchoolofEnergyandPower，ChangchunInstituteofTechnology，Changchun130012，China)

The full name of BIM is Building Information modeling，which leading a technology revolution，and BIM talents are needed by enterprises now.However，the development of BIM training in Chinese domestic universities is behind the employment market，so universities need to add BIM related courses，which should be added before the BIM quality elective course as the transition.This not only improves the interest of teachers and students in learning BIM，cultivates the BIM talents，but also saves the BIM training costs in educational reform by putting BIM into professional teaching.

universities；BIM；quality elective course；educational reform

10.3969/j.issn.1009-8976.2016.04.035

2016-09-11

韓風毅(1971—)，男(漢)，遼寧丹東，副教授 主要研究BIM相關(guān)技術(shù)。

G64

A

1009-8976(2016)04-0129-03