應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)基于設(shè)計競賽機制的BIM實踐教學(xué)研究

王邵臻

（北京科技大學(xué)天津?qū)W院土木工程系 天津 301830）

應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)基于設(shè)計競賽機制的BIM實踐教學(xué)研究

王邵臻

（北京科技大學(xué)天津?qū)W院土木工程系 天津 301830）

BIM實踐教學(xué)可以引入設(shè)計競賽機制，通過指導(dǎo)學(xué)生參加一系列的設(shè)計和競賽，將BIM技術(shù)融入到各專業(yè)課程教學(xué)中，實現(xiàn)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的深化，同時還可促進院校與行業(yè)企業(yè)的產(chǎn)教結(jié)合，也可為更好的開展競賽提供指導(dǎo)。

BIM技術(shù)；競賽機制；實踐教學(xué)

在歐美等發(fā)達國家隨著BIM技術(shù)在土木工程及其相近相關(guān)行業(yè)得到日益廣泛的應(yīng)用，越來越多的設(shè)計和施工企業(yè)將制造商能否提供支持BIM三維模型作為驗收標(biāo)準(zhǔn)之一。在我國，BIM技術(shù)作為建筑業(yè)生產(chǎn)力的第二次技術(shù)革命，隨著其技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，國內(nèi)BIM的技術(shù)軟件系統(tǒng)服務(wù)和相關(guān)的咨詢需求也在不斷的快速增長。

BIM技術(shù)目前在國、內(nèi)外的土木工程行業(yè)中已越來越受到重視，整個土木工程行業(yè)也需要更多的能夠熟練掌握BIM技術(shù)的人才。但是目前我們國家的BIM技術(shù)人才培養(yǎng)規(guī)模還遠不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求。工程人員嚴重缺乏BIM技術(shù)是對建筑行業(yè)的最大挑戰(zhàn)。缺少BIM技術(shù)人才已經(jīng)成為土木工程行業(yè)應(yīng)用該技術(shù)的最大限制因素。目前，高等院校的BIM教學(xué)改革可以再根本上解決BIM技術(shù)人才的缺乏問題。根據(jù)BIM技術(shù)在國外內(nèi)的發(fā)展趨勢，我們必須進行高校人才培養(yǎng)方式的改革，以提高土木工程專業(yè)人才的綜合素質(zhì)，增強土木工程專業(yè)畢業(yè)生的競爭力。不同等級不同類型的設(shè)計和競賽是高等學(xué)校創(chuàng)新教育的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。建筑業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃已經(jīng)將BIM技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用納入綱要，建筑業(yè)的需要越來越多的BIM技術(shù)人才。為了將實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿于整個高等教育的過程中，根據(jù)以往經(jīng)驗，開展應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)基于設(shè)計競賽機制的BIM實踐教學(xué)研究和實踐是培養(yǎng)BIM人才的有效途徑。

由于BIM軟件技術(shù)體系復(fù)雜而且龐大，需要通過信息技術(shù)實現(xiàn)工程項目從規(guī)劃設(shè)計到投產(chǎn)使用并拆除的全壽命周期管理和各參建單位的協(xié)同管理，涉及到的BIM軟件主要有建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、模型綜合碰撞檢查、工程算量、工程計價、施工管理等，它融合了土木工程專業(yè)大學(xué)4年不同的專業(yè)知識，學(xué)生在短時間內(nèi)系統(tǒng)掌握并應(yīng)用BIM技術(shù)較為困難。對于這種情況，可以引入設(shè)計競賽機制，通過指導(dǎo)學(xué)生參加一系列的設(shè)計和競賽，將BIM技術(shù)融入到各專業(yè)課程教學(xué)中，實現(xiàn)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的深化。

積極學(xué)習(xí)貫徹黨的十八大和十八屆三中、四中、五中、六中全會精神，以立德樹人為根本，以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和科技創(chuàng)新能力為主線，以服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展為導(dǎo)向，以“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”為動力，緊密圍繞高等教育發(fā)展所面臨的新形勢、新問題，積極探索新形勢下如何提高學(xué)生工程能力、創(chuàng)新意識等問題，在實踐課程內(nèi)容創(chuàng)新設(shè)計、過程管理、結(jié)果評價等方面進行綜合改革與實踐。深化應(yīng)用型本科實踐教學(xué)改革，提高教學(xué)管理水平，推進具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才培養(yǎng)，全面提高高等教育教學(xué)質(zhì)量，以期為解決高等教育質(zhì)量建設(shè)中的問題提供理論基礎(chǔ)和實踐依據(jù)。

根據(jù)學(xué)生對專業(yè)知識的認知度，不斷加深BIM課程的內(nèi)容，采用分層多課聯(lián)合的BIM教學(xué)方式。即根據(jù)土木工程專業(yè)不同年級的學(xué)生課程安排，將BIM技術(shù)融入相應(yīng)的專業(yè)課程中，鍛煉學(xué)生的基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能、綜合技能和項目創(chuàng)新能力，并在此基礎(chǔ)上，引入設(shè)計競賽機制，通過此環(huán)節(jié)的實戰(zhàn)演練，真正達到學(xué)以致用。

根據(jù)土木工程專業(yè)不同年級的學(xué)生課程安排，針對專業(yè)實踐類系列課程采用分層多課聯(lián)合的BIM教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生知識、素質(zhì)、能力不斷線，系列課程的橫向聯(lián)系和縱向貫通。在低年級的專業(yè)基礎(chǔ)課中，引入BIM建模技術(shù)。根據(jù)CAD工程圖紙，應(yīng)用BIM技術(shù)相互結(jié)合進行初期構(gòu)建三維模型，以加強學(xué)生的建筑感悟和識圖能力，培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)技能。針對高年級學(xué)生的專業(yè)課中，引入BIM的全生命周期理論應(yīng)用，運用大量真實案例，采用案例教學(xué)法在三維建模的基礎(chǔ)上進行可視化動態(tài)仿真模擬，幫助學(xué)生實現(xiàn)BIM模型的擴展應(yīng)用，鍛煉學(xué)生的專業(yè)技能。在相應(yīng)的實訓(xùn)階段引入BIM技術(shù)，以具體工程為例，培養(yǎng)學(xué)生汲取知識并運用知識的能力，同時也可提高學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生的綜合技能。并引入設(shè)計競賽機制，指導(dǎo)學(xué)生參加各類各級專業(yè)競賽，培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能和項目創(chuàng)新能力。

學(xué)科競賽、技能大賽是培養(yǎng)和提高學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力的重要途徑之一，通過開展對學(xué)科競賽、技能大賽體系建設(shè)的研究和實踐，促進院校與行業(yè)企業(yè)的產(chǎn)教結(jié)合，并且為更好地開展競賽提供指導(dǎo)。將BIM理念與素質(zhì)培養(yǎng)緊密結(jié)合，重點在實踐環(huán)節(jié)及課程體系、師資隊伍建設(shè)、人才培養(yǎng)質(zhì)量考核等方面展開研究。構(gòu)建科學(xué)的基于BIM的實踐課程體系、創(chuàng)建“雙師型”教師隊伍、建立基于BIM的人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系。培養(yǎng)專業(yè)理論知識扎實、工程實踐能力強的應(yīng)用型人才，建立既有扎實理論功底，又有較強實踐能力的雙師型教師隊伍。

應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)基于設(shè)計競賽機制的BIM實踐教學(xué)分為如下三個階段進行：

第一階段：在土木工程制圖、房屋建筑學(xué)等專業(yè)課程引入BIM建模技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和識圖建模能力，提高學(xué)生掌握 BIM的實際操作技能。

第二階段:在工程項目管理、土木工程施工等專業(yè)課程引入BIM的全生命周期理論應(yīng)用，運用大量真實案例，采用案例教學(xué)法在三維建模的基礎(chǔ)上進行可視化動態(tài)仿真模擬，實現(xiàn)了4D施工模擬和5D成本管理，幫助學(xué)生擴展BIM的技術(shù)應(yīng)用。

第三階段:在課程設(shè)計階段引入BIM技術(shù)，以具體工程為例，將課程設(shè)計與計算機信息技術(shù)結(jié)合起來，既為教學(xué)提供了新的視角，又有助于學(xué)生在有限的時間里系統(tǒng)地掌握土木工程專業(yè)知識。

第四階段：教師和學(xué)生共同組成參賽隊伍，通過分析實際工程鍛煉學(xué)生，教師指導(dǎo)學(xué)生參加各級和各類競賽。

（1）組織各類院級競賽，通過開展院級層面的大學(xué)生建模、制圖等大賽，擴大競賽的BIM覆蓋面，積極引導(dǎo)學(xué)生，使更多的學(xué)生熱情參與到和BIM相關(guān)的各種創(chuàng)新實踐比賽中來；

（2）開展高等級BIM技術(shù)競賽的校內(nèi)選拔賽。重視校外參賽團隊的選拔與培訓(xùn)工作，有針對性的組織開展校內(nèi)選拔賽，學(xué)生創(chuàng)新團隊可以自主組隊、自主選擇指導(dǎo)教師，形成創(chuàng)新團隊，做好競賽準(zhǔn)備工作；

（3）以大學(xué)三年級和四年級學(xué)生為主，根據(jù)項目特點，由學(xué)生和指導(dǎo)教師進行實踐人員的納新和培養(yǎng)。組織學(xué)生參與省級及以上科技競賽，如全國BIM設(shè)計大賽、天津市大創(chuàng)項目、天津市寶坻區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，由指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生共同組成項目小組，選擇高水平成員，共同開展研究，同時做好項目的傳承與創(chuàng)新；

（4）引導(dǎo)學(xué)生參與教師的BIM科研項目，發(fā)揮在校生科研的傳幫帶作用，從而挖掘與建立創(chuàng)新BIM實踐項目。

通過開展應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)基于設(shè)計競賽機制的bim實踐教學(xué)，大大提高了學(xué)生對BIM技術(shù)的理解、掌握以及運用能力，同時也為學(xué)生走向工作崗位打下了堅實的基礎(chǔ)。

建筑信息模型BIM技術(shù)作為土木工程行業(yè)的最前沿技術(shù)，極大的降低了設(shè)計和施工的成本，提高了工程的進度和效率。隨著土木工程行業(yè)對BIM技術(shù)人才的需求不斷加大，應(yīng)用型本科院校作為專業(yè)人才的培養(yǎng)基地，應(yīng)該更快更好的調(diào)整實踐教學(xué)的計劃和安排，以適應(yīng)市場對人才的需求。

[1]李亭亭，楊學(xué)會.BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式工程中的應(yīng)用，土木建筑工程信息技術(shù)，2014.

[2]王愛芹，杜長沖.獨立學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目多元化建設(shè)研究，長春教育學(xué)院學(xué)報，2015.

[3]李倩，王雪鋒.基于BIM的獨立院校土木工程專業(yè)多課程聯(lián)合教學(xué)研究，高等建筑教育，2014.

[4]張尚，任宏.BIM教學(xué)改革的作用、規(guī)劃與建議，建筑經(jīng)濟，2015.

The applied undergraduate civil engineering major is based on BIM practical teaching research of design competition mechanism

Wang Shaozhen.
department of civil engineering,Tianjin college, Beijing university of science and technology,Tianjin 301830,China.

BIM practice teaching can be introduced into the design in the design competition and competition mechanism, through a series of guiding students, integrating BIM technology to the professional course teaching, deepen teaching content, but also can promote the colleges and enterprises combining education with production and also canprovide guidance for the better development of competition.

BIM technology;Competition mechanism;Practice teaching

TU-4 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）01-0140-02

2017年中國建設(shè)教育協(xié)會教育教學(xué)科研課題：應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)基于設(shè)計競賽機制的BIM實踐教學(xué)研究（項目編號：2017023）。

王邵臻（1980-），女，漢族，籍貫山東，碩士研究生，北京科技大學(xué)天津?qū)W院土木工程系，教研室主任，講師，研究方向：主要從事土木工程專業(yè)教學(xué)與科研工作。