基于外部思維交互機(jī)制的BIM工作坊案例教學(xué)法探究

李學(xué)鋒++孫紅

摘 要：以中國BIM 的應(yīng)用現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，根據(jù)當(dāng)前建筑類高校BIM教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合BIM技術(shù)操作的協(xié)同性以及學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，以外部思維交互制為核心，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容等方面對(duì)外部思維交互制的BIM工作坊案例教學(xué)法進(jìn)行全面論述，以期為BIM在建筑類高校的教學(xué)研究提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM；交互機(jī)制；工作坊；案例教學(xué)法

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

BIM（Building Information Modeling）由美國的查克·伊斯曼博士在20世紀(jì)70年代首次提出，發(fā)展至今已有40多年歷史，在歐美等發(fā)達(dá)國家的建筑業(yè)已得到廣泛應(yīng)用。但在我國仍處于起步階段，僅有一些大型設(shè)計(jì)單位和企業(yè)開始初級(jí)階段的應(yīng)用，建筑業(yè)缺乏掌握BIM應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)人員成為建筑業(yè)進(jìn)入BIM時(shí)代的瓶頸。

建筑類高校作為人才培養(yǎng)的搖籃，對(duì)推進(jìn)BIM的應(yīng)用和發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。但由于我國高校對(duì)BIM教學(xué)尚處于探索階段，并沒有一套完整的教學(xué)教研體系，因此，本文將結(jié)合BIM技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)對(duì)“基于外部思維交互機(jī)制下的BIM工作坊案例教學(xué)法”進(jìn)行探究 。

二、建筑類高校推廣BIM技術(shù)的必要性

隨著BIM技術(shù)在國外建筑領(lǐng)域的不斷深入應(yīng)用，BIM理念也在我國建筑領(lǐng)域越來越普及，同時(shí)，隨著國家相關(guān)部門的不斷推動(dòng)、BIM應(yīng)用軟件開發(fā)商的不斷宣傳以及建筑領(lǐng)域?qū)π畔⒓夹g(shù)要求的不斷提高，建筑領(lǐng)域的相關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始進(jìn)行BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用。因此，高校畢業(yè)生是否了解并掌握BIM技術(shù)的相關(guān)理論和操作成為衡量畢業(yè)生質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

高校培養(yǎng)的學(xué)生質(zhì)量以及是否適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要成為決定學(xué)校發(fā)展的關(guān)鍵因素。建筑類高校作為建筑領(lǐng)域培養(yǎng)人才的主要基地，需要時(shí)刻把握BIM發(fā)展走向，有效促進(jìn)BIM技術(shù)的健康發(fā)展，培養(yǎng)適應(yīng)建筑行業(yè)發(fā)展的專業(yè)人才。隨著BIM技術(shù)在建筑業(yè)的不斷應(yīng)用推廣以及在建筑業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的不斷深入，建筑類企業(yè)和科研院所都急需懂得和掌握BIM技術(shù)的高素質(zhì)人才。高校作為社會(huì)人才輸送的主力軍，為社會(huì)輸送掌握BIM技術(shù)的高素質(zhì)人才顯得尤為重要和迫切。

三、國內(nèi)建筑類高校BIM教學(xué)應(yīng)用情況

由于國內(nèi)對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用尚處于探索階段，因此，高校針對(duì)BIM的教學(xué)也處于嘗試期。根據(jù)對(duì)高校BIM教學(xué)情況調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國建筑類高校的BIM課程并沒有形成統(tǒng)一的教學(xué)模式，同時(shí)，BIM所包含的龐大的知識(shí)體系導(dǎo)致教育界并沒有確切的共識(shí)要將哪些知識(shí)列入課程體系。因此，只有少數(shù)院校開設(shè)了BIM課程，但其課程設(shè)置也只是停留在簡單的BIM介紹，并沒有進(jìn)行全面系統(tǒng)的BIM應(yīng)用授課。在此情況下，有必要根據(jù)學(xué)生興趣以及BIM應(yīng)用所需的協(xié)同性，利用外部思維交互機(jī)制建立BIM工作坊，以外部思維提供的實(shí)際案例為學(xué)生提供學(xué)習(xí)和實(shí)踐BIM的材料，建立科學(xué)合理的BIM教學(xué)目標(biāo)和課程體系。

四、BIM教學(xué)體系設(shè)計(jì)

1.BIM課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

（1）通過3D的BIM模型讓學(xué)生更好地理解建筑細(xì)節(jié)，通過4D的BIM模型讓學(xué)生更好地理解建筑的施工過程并進(jìn)行仿真施工，通過5D的BIM模型讓學(xué)生更好地了解建筑成本等問題并進(jìn)行工程量計(jì)算。

（2）BIM技術(shù)的相關(guān)軟件有Revit、ArchiCAD、Archicad、Bentley等，根據(jù)學(xué)校有能力提供的BIM軟件，學(xué)生需要熟悉并掌握其中一種軟件的使用方法，以進(jìn)行空間沖突管理、進(jìn)度管理、成本管理等。

（3）在專業(yè)教師的指導(dǎo)下，通過不同專業(yè)學(xué)生組成的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)完成項(xiàng)目，以期增進(jìn)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目壽命周期以及管理任務(wù)的理解，同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的重要性。

2.BIM課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

在開展此種教學(xué)方法探究前，需設(shè)置BIM的相關(guān)課程，以期在學(xué)生進(jìn)入案例項(xiàng)目前對(duì)BIM有基本的認(rèn)識(shí)和了解以及在項(xiàng)目實(shí)踐后進(jìn)行理論知識(shí)點(diǎn)額反哺，提高BIM的專業(yè)素養(yǎng)。同時(shí)，BIM課程內(nèi)容設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要考慮現(xiàn)有的專業(yè)課程來進(jìn)行課程內(nèi)容配置。課程內(nèi)容設(shè)計(jì)主要有：BIM的發(fā)展與簡介、BIM軟件與建模方法、BIM與建筑結(jié)構(gòu)、BIM與建筑施工、BIM與空間管理、BIM與進(jìn)度管理（4D進(jìn)度管理）、BIM與成本管理（5D成本管理）、BIM與現(xiàn)場(chǎng)安全管理等。

3.BIM課程的組織形式設(shè)計(jì)

當(dāng)前高校對(duì)于專業(yè)課程的教授過于側(cè)重理論設(shè)置，因此學(xué)生普遍缺乏實(shí)踐練習(xí)。此外，學(xué)生學(xué)習(xí)過于依賴教師，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生實(shí)際操作能力減弱?？紤]到BIM技術(shù)的特點(diǎn)以及發(fā)展情況，因此“基于外部思維交互機(jī)制的BIM工作坊案例教學(xué)法”將以“外部思維交互機(jī)制”作為前提，以“BIM工作坊”作為基礎(chǔ)進(jìn)行開展。

（1）“案例”是教學(xué)法的靈魂。摒棄傳統(tǒng)的高校教學(xué)方法，將BIM教學(xué)的重點(diǎn)放在實(shí)踐部分，即在BIM課程教學(xué)中，引入真實(shí)案例作為實(shí)踐教學(xué)的資料，讓學(xué)生利用BIM軟件解決實(shí)際工程問題，實(shí)現(xiàn)自己“管理者”的身份，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的真實(shí)建模、造價(jià)、仿真施工以及計(jì)劃編排。真實(shí)案例保證了BIM操作的真實(shí)性，從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（2）“外部思維交互機(jī)制”是教學(xué)法的前提?！巴獠克季S交互機(jī)制”強(qiáng)調(diào)案例的“外部性”，即利用建筑行業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的BIM項(xiàng)目或者相關(guān)比賽項(xiàng)目作為學(xué)生進(jìn)行BIM實(shí)踐的題材。來自外部的項(xiàng)目保證了“案例”的時(shí)效性，在此基礎(chǔ)上引入業(yè)界具有BIM應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的工程師進(jìn)行BIM輔導(dǎo)教學(xué)確保了所輸入理論知識(shí)的權(quán)威性，并且為BIM教學(xué)提供了新視角。

（3）“BIM工作坊”是教學(xué)法的基礎(chǔ)。“BIM工作坊”強(qiáng)調(diào)形成BIM專用工作室，工作室硬件及軟件需要滿足BIM應(yīng)用條件，在此基礎(chǔ)上，按項(xiàng)目的實(shí)際大小以及所需專業(yè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并選出部分學(xué)生作為業(yè)主方，在項(xiàng)目進(jìn)行中和完成后對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行審核?！癇IM工作坊”運(yùn)行參照業(yè)內(nèi)BIM設(shè)計(jì)單位的運(yùn)營方式。

針對(duì)當(dāng)前高校的BIM教學(xué)現(xiàn)狀，本文在調(diào)研考察同類建筑院校的基礎(chǔ)上，提出了“基于外部思維交互機(jī)制的BIM工作坊案例教學(xué)法”，此教學(xué)法的關(guān)鍵在于利用真實(shí)案例進(jìn)行教學(xué)，保證了學(xué)生設(shè)計(jì)技能與設(shè)計(jì)成效的統(tǒng)一性，不僅改善了相對(duì)封閉的教學(xué)體系，更利用“外部思維交互機(jī)制”拓展了學(xué)生的視野，改變了低效率的傳統(tǒng)課堂模式。

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