BIM技術(shù)在高職建筑類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究

王菊

（湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙410151）

BIM技術(shù)在高職建筑類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究

王菊

（湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙410151）

BIM是建筑行業(yè)中的一種新技術(shù)，不僅能夠運(yùn)用于建筑施工領(lǐng)域，同時(shí)能夠運(yùn)用于建筑類專業(yè)教學(xué)過程，對(duì)高職建筑類專業(yè)的理論和實(shí)踐教學(xué)都起到了積極的作用，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀生動(dòng)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，從而提高教學(xué)效果。高職院校應(yīng)加強(qiáng)校企合作，共建BIM技術(shù)實(shí)訓(xùn)室，加強(qiáng)師資隊(duì)伍培養(yǎng)，努力改善BIM技術(shù)運(yùn)用在建筑類專業(yè)教學(xué)中的條件，以提高實(shí)踐教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

BIM技術(shù)；信息化；高職；建筑類專業(yè)；教學(xué)效果

0 引言

BIM(Building Information Model)是近年在建筑業(yè)產(chǎn)生的一種新技術(shù)，是依據(jù)工程項(xiàng)目信息建立的三維數(shù)字化建筑模型，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等五個(gè)特點(diǎn)。設(shè)計(jì)單位使用BIM工具，不僅能夠促進(jìn)各專業(yè)人員加強(qiáng)協(xié)作，而且能夠提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)效率。施工單位通過BIM工具可以實(shí)現(xiàn)4D施工管理，把建筑施工的實(shí)體3D模型與施工進(jìn)度、施工資源、布置場(chǎng)地信息結(jié)合起來，能夠建立可視化4D施工信息模型，對(duì)材料采購(gòu)、人員配備、機(jī)械設(shè)備、進(jìn)度、成本等進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。BIM還有利于項(xiàng)目建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位和施工單位之間的合作，實(shí)現(xiàn)了各參與方共享項(xiàng)目的每個(gè)階段工程信息，基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了各種文檔、圖紙的檢查、提交、審核和審批。項(xiàng)目各個(gè)參與單位通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)協(xié)同工作、組織協(xié)調(diào)，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量、進(jìn)度、成本和安全進(jìn)行管理控制。BIM是對(duì)建筑項(xiàng)目的全過程的一種智能模擬，同時(shí)調(diào)動(dòng)和運(yùn)用數(shù)字化、空間化、定量化、計(jì)量化、坐標(biāo)化等方面的技術(shù)來管理整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的生命周期。BIM技術(shù)在建筑業(yè)有廣闊應(yīng)用前景。

1 BIM技術(shù)在高職建筑類專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用

近年來，BIM技術(shù)不僅在建筑行業(yè)得到廣泛運(yùn)用，而且也受到高職院校的青睞。在高職院校建筑類專業(yè)中引入BIM技術(shù)對(duì)于推進(jìn)教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量，具有十分重要的意義。

1.1 運(yùn)用BIM技術(shù)開展高職建筑類專業(yè)課程教學(xué)的作用

高職建筑類專業(yè)課程分為公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程三大類[1]。公共基礎(chǔ)課包括思想政治、英語、高等數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等；專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課包括建筑構(gòu)造與識(shí)圖、建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖、建筑施工技術(shù)等。在傳統(tǒng)的建筑類專業(yè)教學(xué)過程中，不僅教師教學(xué)手段單一，只是用語言向?qū)W生講授工程圖紙的內(nèi)容，帶學(xué)生到施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，安排學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單模擬訓(xùn)練，而且教學(xué)信息傳遞方式落后，在建筑識(shí)圖課程教材中仍然用二維投影圖來表現(xiàn)物體，采用繪制的線條構(gòu)件表達(dá)投影信息，要求學(xué)生發(fā)揮空間想像力，才能理解實(shí)物的立體構(gòu)造形式?？傊\(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，空洞抽象，學(xué)生難以理解建筑施工圖和建筑實(shí)物，教學(xué)效果不盡如人意。

建筑信息模型BIM把以往用線條構(gòu)件的信息傳遞方式，轉(zhuǎn)變成三維立體圖形信息傳遞方式，實(shí)現(xiàn)了信息傳遞可視化。把BIM建筑信息模型運(yùn)用于建筑管理，可以實(shí)現(xiàn)從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等全過程的可視化管理。BIM建筑信息模型運(yùn)用于教學(xué)過程，方便教師向?qū)W生演示土木建筑工程各個(gè)環(huán)節(jié)的建筑活動(dòng)和相關(guān)的技術(shù)，驗(yàn)證建筑設(shè)計(jì)方案的可行性。運(yùn)用BIM技術(shù)開展建筑類專業(yè)教學(xué)，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，而且能夠加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。教學(xué)內(nèi)容形象直觀，教學(xué)過程生動(dòng)活潑，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

總之，將BIM建筑信息模型運(yùn)用在教學(xué)活動(dòng)中，是一種有效的教學(xué)方法改革，可以突破重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)障礙，能夠提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

1.2 BIM技術(shù)運(yùn)用于高職建筑類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中所起的作用

高職建筑類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和頂崗實(shí)習(xí)。目前建筑類專業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)過程中，先由指導(dǎo)教師舉辦行業(yè)的專業(yè)知識(shí)講座，再組織學(xué)生集體參觀施工工地，學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)施工管理知識(shí)[2]。在畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)過程中，先由學(xué)生落實(shí)實(shí)習(xí)單位或指導(dǎo)教師推薦實(shí)習(xí)單位，學(xué)生再到實(shí)習(xí)單位進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)。由于在施工現(xiàn)場(chǎng)容易發(fā)生安全事故，大多數(shù)實(shí)習(xí)單位安排學(xué)生在辦公室看圖紙、查規(guī)范，學(xué)生并沒有去施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，學(xué)生難以學(xué)習(xí)施工現(xiàn)場(chǎng)管理知識(shí)。目前高職建筑類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)還存在一定的問題。第一，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)效果較差。一方面，由于施工單位害怕發(fā)生安全事故，不歡迎學(xué)校集體組織學(xué)生到工地參觀、實(shí)習(xí)；另一方面，即使學(xué)生能夠到施工現(xiàn)場(chǎng)參觀、學(xué)習(xí)，但是由于受到時(shí)間和場(chǎng)地的限制，不僅教師和工程技術(shù)人員不能全面講解施工技術(shù)或管理知識(shí)，而且教師也難以管理學(xué)生，影響了實(shí)習(xí)的效果；第二，頂崗實(shí)習(xí)具有一定的局限性。由于建筑項(xiàng)目的基礎(chǔ)工程、鋼筋工程、防水工程等具有一定的隱蔽性，而學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的時(shí)間較短，不可能參與項(xiàng)目所有工程的施工過程，無法觀察和體驗(yàn)項(xiàng)目施工的全部過程，因此，降低了學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的效果。

BIM是一種表現(xiàn)力較強(qiáng)的虛擬仿真技術(shù)，能夠?qū)Ω鞣N結(jié)構(gòu)類型房屋建造過程進(jìn)行仿真模擬，可以形象、生動(dòng)地還原施工現(xiàn)場(chǎng)和施工過程，讓學(xué)生更清楚地了解建筑技術(shù)和建設(shè)程序，讓學(xué)生能夠把理論知識(shí)和建筑技術(shù)結(jié)合起來。把BIM技術(shù)運(yùn)用于建筑類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，使教、學(xué)、做融為一體，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)和工作崗位之間的無縫銜接。

1.3 BIM技術(shù)運(yùn)用于高職建筑類專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中所起的作用

當(dāng)前高職院校在建筑類專業(yè)開設(shè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是訓(xùn)練建筑從業(yè)人員在某一個(gè)建筑環(huán)節(jié)需要的知識(shí)和技能，例如，某高職院校在工程造價(jià)專業(yè)開設(shè)建筑施工圖實(shí)訓(xùn)、結(jié)構(gòu)施工圖識(shí)讀實(shí)訓(xùn)、建筑施工組織設(shè)計(jì)、建筑工程列項(xiàng)與計(jì)量實(shí)訓(xùn)、工程量清單報(bào)價(jià)編制實(shí)訓(xùn)等項(xiàng)目，分別訓(xùn)練學(xué)生的制圖與識(shí)圖能力、施工技術(shù)與方法選擇能力、施工組織設(shè)計(jì)與管理能力、建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)能力、施工階段綜合應(yīng)用能力等[3]。各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目相互獨(dú)立，缺乏連貫性、統(tǒng)一性。雖然各課程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目都符合各課程的學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)要求，但是割裂了各課程之間應(yīng)有的聯(lián)系。

將BIM技術(shù)運(yùn)用于實(shí)訓(xùn)教學(xué)，圍繞工程項(xiàng)目，設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，使各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目形成一個(gè)有機(jī)的整體。借助三維立體模型，從施工圖識(shí)讀實(shí)訓(xùn)開始，訓(xùn)練學(xué)生的識(shí)圖能力；借助BIM技術(shù)平臺(tái)，開展施工組織設(shè)計(jì)訓(xùn)練，還原真實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)，合理安排施工現(xiàn)場(chǎng)人工、材料、機(jī)械設(shè)備，檢查施工方案設(shè)計(jì)的合理性；在圖形算量與軟件套價(jià)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)過程中，通過BIM三維模型，計(jì)算各構(gòu)件的工程量，并與手工計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，以積累計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，更加深刻地理解建筑工程量計(jì)算規(guī)則和計(jì)算方法。

2 BIM技術(shù)在高職建筑類專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用策略

高職院校在把BIM技術(shù)運(yùn)用在建筑類專業(yè)教學(xué)過程要受到多方面因素的影響，但是仿真實(shí)驗(yàn)室和師資隊(duì)伍是影響B(tài)IM技術(shù)運(yùn)用于教學(xué)活動(dòng)最大因素。

2.1 校企合作共建BIM仿真實(shí)訓(xùn)室

校企合作共建BIM仿真實(shí)訓(xùn)室，既具有可行性，又是教學(xué)的現(xiàn)實(shí)需要。一方面，企業(yè)不僅需要學(xué)校培養(yǎng)的人才，也需要學(xué)校的技術(shù)資源，學(xué)校尋求與企業(yè)合作建設(shè)BIM仿真實(shí)驗(yàn)室，一般來說，企業(yè)樂意參與學(xué)校的BIM仿真實(shí)訓(xùn)室；另一方面，BIM仿真實(shí)訓(xùn)室是高職院校建筑類專業(yè)重要的教學(xué)資源，是開展人才培養(yǎng)的基本條件。在BIM實(shí)訓(xùn)中心，聘請(qǐng)行業(yè)企業(yè)專家任實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師，引進(jìn)實(shí)際的建筑工程項(xiàng)目，讓學(xué)生在行業(yè)企業(yè)專家的指導(dǎo)下，從事實(shí)際工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、預(yù)算等工作，以鍛煉學(xué)生實(shí)際工作能力。

2.2 建設(shè)BIM技術(shù)應(yīng)用的師資隊(duì)伍

把BIM技術(shù)運(yùn)用在高職建筑類專業(yè)教學(xué)，這就要求教師能夠熟練運(yùn)用BIM技術(shù)，并具有豐富的工程施工經(jīng)驗(yàn)。一方面，在國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)還處在推廣階段，大部分高職建筑類專業(yè)教師還沒有熟練掌握BIM技術(shù)[4]；另一方面，大部分高職建筑類專業(yè)教師具有豐富的理論知識(shí)，但是缺乏項(xiàng)目施工和施工管理的經(jīng)驗(yàn)。因此，高職院校應(yīng)大力培養(yǎng)師資隊(duì)伍，增強(qiáng)教師運(yùn)用BIM技術(shù)的能力，豐富工程施工和管理的經(jīng)驗(yàn)。

3 結(jié)語

隨著各行各業(yè)加快推進(jìn)信息化進(jìn)程，建筑行業(yè)的信息化水平越來越高。BIM技術(shù)在建筑行業(yè)和建筑類專業(yè)教學(xué)過程中的運(yùn)用，既符合建筑工程行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，又為高職建筑類專業(yè)人才培養(yǎng)提供了很好的技術(shù)手段，同時(shí)為高職院校建筑類專業(yè)發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。高職院校應(yīng)積極地開展校企合作，共同建設(shè)BIM技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、共同制訂實(shí)訓(xùn)方案、開發(fā)實(shí)訓(xùn)資源和實(shí)訓(xùn)教材、培訓(xùn)教師，為BIM技術(shù)在建筑類專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用奠定基礎(chǔ)。

[1]黃黎敏,李薇.BIM技術(shù)在建筑工程專業(yè)教學(xué)中的推廣研究[J].時(shí)代教育，2015（6）.

[2]丁克偉，夏珊，陳東，劉運(yùn)林.基于BIM 技術(shù)平臺(tái)的土木工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)改革探討[J].高等建筑教育，2015，24（6）.

[3]楊波，蔣慶華，葛新亞.BIM時(shí)代建筑類專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].山西建筑，2016（17）.

[4]黃海生，吳丹丹.基于BIM的土木工程課程體系教學(xué)改革[J].湖北科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2016（4）.

責(zé)任編輯 李 燕

The Application Research of BIM Technology in the Architectural Specialty Teaching in Higher Vocational Colleges

WANG Ju
(Hunan Vocational College of Engineering,Changsha Hunan 410151,China)

BIM is a new technology in the construction industry,and it can be used not only in construction,but also in teaching.It has a positive effect in the theoretical and practical teaching of higher vocational construction specialty,can make the teaching content more vivid and intuitive,stimulate students’learning interest,and improve the teaching effect.Higher vocational colleges should strengthen the cooperation,build a BIM technology training room,strengthen the training of teachers,and improve the conditions of application of BIM technology in the teaching of Architecture specialty in order to improve the teaching effect and the quality of personnel training.

engineering;informatization;simulation;teaching effect

G642

A

1674－5787（2016）06－0136－03

10.13887/j.cnki.jccee.2016（6）.40

2016-10-29

王菊（1979—），女，山西翼城人，湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，研究方向：高等職業(yè)教育。