BIM技術(shù)在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式下的應(yīng)用

BIM技術(shù)是信息時代的產(chǎn)物，而信息化是整社會發(fā)展的大趨勢。應(yīng)用型本科教育以社會為導(dǎo)向，培養(yǎng)社會所需的人才。本文主要介紹在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式下，將BIM技術(shù)與課堂教學(xué)相結(jié)合，增加課程實踐性、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)所學(xué)內(nèi)容與實際工程的聯(lián)系，培養(yǎng)社會需要的專業(yè)技術(shù)人才。

一、房屋建筑學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

房屋建筑學(xué)主要針對房屋構(gòu)造和建筑設(shè)計原理進(jìn)行講授，是二者的綜合。在大多數(shù)學(xué)校，房屋建筑學(xué)包含講授和課程設(shè)計兩部分內(nèi)容。目前，房屋建筑學(xué)的主要教學(xué)模式是課堂理論教學(xué)和課程設(shè)計相結(jié)合的方式，教師在授課的過程中，大多會將PPT展示、圖片和板書講解結(jié)合的方式，個別時候會增加視頻動畫加深學(xué)生印象，但是不管是多媒體教學(xué)的方法還是板書講解，所傳授的內(nèi)容均是以二維圖形給出，學(xué)生需要根據(jù)給出的二維圖形，想象出三維實體，這無形中增加了學(xué)生學(xué)習(xí)課程的難度。而且一旦有三維模型無法想象出，就會影響對所學(xué)內(nèi)容的理解。另外，在使用圖片、板書等二維圖形授課的過程中，因為不夠直觀形象，也容易使學(xué)生感覺疲勞、枯燥，出現(xiàn)注意力不集中的情況。

目前，大多數(shù)學(xué)校在課程設(shè)計上安排的時間是一個星期，拋除掉周末，真正能指導(dǎo)學(xué)生的時間只有5天。而在這5天中，學(xué)生一般是做民用建筑設(shè)計，如住宅樓、別墅、辦公樓、宿舍樓、公寓、博物館、圖書館等的設(shè)計等，并最終將設(shè)計方案以二維圖紙的形式表達(dá)出來，繪制出平面圖、剖面圖、立面圖等。時間緊，任務(wù)重，同時對學(xué)生三維想象能力要求較高，否則會頻繁出現(xiàn)方案表達(dá)不出來，或者繪制出來的平面、立面和剖面圖不相符的情況。另外，由于二維圖紙每張圖都是獨(dú)立的，互不關(guān)聯(lián)的，一旦反生修改，相關(guān)的圖紙也需要進(jìn)行修改，一方面增加任務(wù)量和繪圖壓力，另一方面也容易發(fā)生錯誤。

二、BIM技術(shù)及其特點(diǎn)

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling），它將二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型，集成項目的幾何信息、物理信息、材料信息、設(shè)備信息、人員信息等，[4]并將這些基礎(chǔ)信息集成一共享平臺，為建筑方案、安全管理、成本決策等提供支持、對施工過程進(jìn)行模擬，同時讓甲方、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位等各參建單位共同參與與管理，從而提高效率，節(jié)省成本。BIM技術(shù)具有可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)。

BIM技術(shù)可視化可將二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維實體模型，實現(xiàn)“所見即所得”。將二維圖紙轉(zhuǎn)化成三維模型后，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計不精準(zhǔn)不合理的地方，能夠有效避免以往施工完成才能發(fā)現(xiàn)的設(shè)計不合理的可能性。

BIM技術(shù)模擬性不僅可以模擬建筑物的實體，還可對現(xiàn)實生活中無法操作的事物進(jìn)行模擬。最常用到的是以實際的施工組織計劃為依據(jù)，加上時間成本，對施工過程進(jìn)行4D模擬。同時還可對設(shè)計方案其他方面進(jìn)行模擬，如日照模擬、節(jié)能模擬、緊急疏散模擬等。通過各種模擬，可以幫助分析設(shè)計方案，從而優(yōu)化設(shè)計方案。

BIM技術(shù)協(xié)調(diào)性可以實現(xiàn)專業(yè)之間的實時溝通。傳統(tǒng)設(shè)計中，在項目設(shè)計過程中，各專業(yè)是分開進(jìn)行的，相互之間溝通較少，在施工過程中容易出現(xiàn)管線打架的情況。而利用BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性可以提前進(jìn)行碰撞檢查，避免碰撞發(fā)生。同時當(dāng)對某一構(gòu)件修改后，其對應(yīng)圖紙也會自動進(jìn)行調(diào)整，有利于提供工作效率。

三、結(jié)合BIM技術(shù)的房屋建筑學(xué)教學(xué)改革

利用BIM技術(shù)可視化的特點(diǎn)，將BIM技術(shù)與板書、多媒體教學(xué)相結(jié)合，在課堂上直接展示BIM模型，既可以形象生動地傳遞講授內(nèi)容，又可以增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解。同時也在教學(xué)過程中增加對BIM技術(shù)的講解，讓學(xué)生了解BIM的特點(diǎn)和優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和使用BIM技術(shù)。在平時布置作業(yè)和最終結(jié)課時，也可以采用與BIM結(jié)合的方式。對于與建筑相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，看懂施工圖、掌握建筑各部分的連接方式和構(gòu)造特點(diǎn)是最基本的要求，在平時的練習(xí)中可以通過根據(jù)已有圖紙，建立三維模型這一方式強(qiáng)化讀圖能力，加深對知識的了解。

房屋建筑學(xué)課程設(shè)計一般只有7天的時間，對于非建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，在規(guī)定時間內(nèi)要完成建筑方案設(shè)計和出圖，本身的任務(wù)量就比較大，時間緊迫。如果手繪能力較弱，構(gòu)思的方案無法表達(dá)更加重了的任務(wù)的難度。而在引入BIM技術(shù)后，學(xué)生則利用BIM技術(shù)將自己腦海中的方案直接轉(zhuǎn)化為三維模型。在這一過程中，一方面可以對自己的設(shè)計有直觀了解，對空間尺度有初步的概念，另一方面通過對柱、墻、梁、板、樓梯等構(gòu)造的繪制，可以鞏固和加深所學(xué)知識的理解。當(dāng)模型建完，建筑的平面圖、立面圖、剖面圖可由三維模型直接轉(zhuǎn)化完成。如果某一構(gòu)件發(fā)生變化，利用BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性，與該構(gòu)件相關(guān)的圖紙也均會自動發(fā)生變化，減少了學(xué)生在圖紙上修改的時間，可以將更多的時間用在對所學(xué)知識的理解上。在課程設(shè)計結(jié)束時，學(xué)生既完成了建筑的設(shè)計和出圖，又建立的三維模型，在即達(dá)到了課程設(shè)計的目的，又鍛煉了BIM技能，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的把控，為畢業(yè)后與實際項目接軌奠定了基礎(chǔ)。

綜上所述，將BIM技術(shù)引入到房屋建筑學(xué)教學(xué)中可以增加課堂的亮點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，同時，還可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)BIM技術(shù)，為填補(bǔ)市場BIM人才緊缺提供資源。

四、結(jié)語

BIM技術(shù)已經(jīng)在全國得到廣泛的推廣和應(yīng)用，但既懂技術(shù)又懂專業(yè)的BIM技術(shù)專業(yè)人才仍然是市場緊缺的。通過將BIM技術(shù)引入到房屋建筑學(xué)教學(xué)過程中，改革人才培養(yǎng)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，才能提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，實現(xiàn)為培養(yǎng)社會所需的應(yīng)用型人才這一目標(biāo)。（作者單位為河南城建學(xué)院）

課題：2015年河南省教育技術(shù)裝備和實踐教育研究課題，編號GZS364。