淺談BIM入課在建筑工程技術專業(yè)的教學改革

張歡 王亞利

摘 要：本文提出了以培養(yǎng)專業(yè)能力為主，以BIM軟件為核心的教學模式，可以讓學生通過建模進入全真模擬施工現(xiàn)場，貫穿于建設工程項目的全壽命周期，充分調動學生參與學習的積極性，并能靈活應用到實際工程中去。

關鍵詞：BIM；系統(tǒng)化；培養(yǎng)方案

隨著時代的進步，建筑行業(yè)也慢慢進入了數(shù)字化時代。BIM技術的出現(xiàn)，將推動高校建筑行業(yè)的更新。建筑工程技術專業(yè)以培養(yǎng)專業(yè)能力為主，本文提出以BIM軟件為核心的教學模式，改善之前傳統(tǒng)的教學模式，可以讓學生通過建模進入全真模擬施工現(xiàn)場，模擬施工全過程，對理論學習有進一步的理解并掌握，在此基礎上，大范圍推廣這種培養(yǎng)模式的應用。

1 研究現(xiàn)狀

[JP+1]建筑行業(yè)是一個需理論聯(lián)系實際的技能型行業(yè)，實踐性很強，需親身經歷，慢慢積累經驗，而現(xiàn)在的高等教育培養(yǎng)往往選用班級授課制，分課程學習，以理論課程為主，實踐學習為輔的方式。在整個培養(yǎng)過程中，沒有將專業(yè)知識連貫化、體系化，不能正確的引導學生學以致用，為將來的實習、就業(yè)留下隱患。[JP]

BIM，即建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據作為模型的基礎，進行建筑模型建立的。BIM是近年來建筑行業(yè)研究和試運行的熱點，它不是簡單的將數(shù)字信息進行集成，而是一種數(shù)字信息的應用，并可以用于建筑設計、造價、管理的數(shù)字化方法；BIM包括3D/4D/5D模型，將此技術應用于建筑工程的集成管理環(huán)境，可以提高項目全壽命周期的管理化程度并彌補施工過程中的技術漏洞等問題。，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率、大量減少風險。

近年來，BIM在國內外的建筑該行業(yè)中逐漸受到重視，而能夠熟練掌握BIM的人才在業(yè)內卻嚴重缺乏，現(xiàn)在的高校培養(yǎng)模式遠不能適應行業(yè)的發(fā)展趨勢，BIM技術的最大挑戰(zhàn)是專業(yè)人員缺乏足夠的培訓，缺少BIM專業(yè)人才已經成為建筑應用該技術的最大顯著因素。因此，解決BIM人才缺乏問題的根本在于高校的BIM教學改革?；贐IM在本行業(yè)的發(fā)展前景，將BIM引入相關專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中已勢在必行，以此來提高建筑工程技術專業(yè)在本行業(yè)畢業(yè)生中的綜合競爭力。

建筑信息模型BIM技術的出現(xiàn)，使建筑行業(yè)的項目模式發(fā)生了很大的改變，它改善了建筑行業(yè)在全壽命期間運作過程中的一些技術漏洞，能夠有效的完善建設工程項目的各個管理系統(tǒng)，加強縱橫工作流之間的交流和溝通，實現(xiàn)建設工程項目全壽命周期的信息管理，有效運用信息化、可視化、模擬化的特色，實現(xiàn)建設工程的預演過程。

2 BIM（建筑信息模型）的影響

2.1 對建筑行業(yè)的影響

在建筑工程整個生命周期中，建筑信息模型可以實現(xiàn)集成管理，因此這一模型既包括建筑物的信息模型，同時又包括建筑工程管理行為的模型。將建筑物的信息模型同建筑工程的管理行為模型進行完美的組合。因此在一定范圍內，建筑信息模型可以模擬實際的建筑工程建設行為，例如：建筑物的日照、外部維護結構的傳熱狀態(tài)等[1]。

同時BIM可以四維模擬實際施工，以便于在早期設計階段就發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段所會出現(xiàn)的各種問題，來提前處理，為后期活動打下堅固的基礎。在后期施工時能作為施工的實際指導，也能作為可行性指導，以提供合理的施工方案及人員，材料使用的合理配置，從而來最大范圍內實現(xiàn)資源合理運用。

2.2 BIM對建筑工程技術專業(yè)課程的影響

建筑工程技術專業(yè)所設課程環(huán)節(jié)分為理論課程環(huán)節(jié)和實踐課程環(huán)節(jié)，BIM軟件對本專業(yè)的影響在這兩個環(huán)節(jié)中均有體現(xiàn)。

2.2.1對實踐課程的影響

斯維爾作為國內BIM軟件的引領者和實踐者，提供涵蓋設計院、房地產企業(yè)、施工企業(yè)、造價咨詢企業(yè)、電子政務等領域的全生命周期BIM解決方案，幫助建筑設計師、造價師、建造師共享數(shù)據信息，減少錯誤和重復勞動，降低工程成本。

通過BIM-Revit軟件的功能可建立工業(yè)、民用與建筑工程中辦公與生活設施模型的，如辦公樓、教學樓、圖書館、居民樓等；建立施工設施或施工工地臨時設施的模型，如混凝土攪拌機械、起重機械、運輸機械、配電線路、消防設施、排水設施等[2]。此類模型的快速準確得建立能夠提高施工工藝的仿真度，并加速施工現(xiàn)場的組織設計。

2.2.2 理論課程引入BIM的必要性

根據BIM軟件的特殊性，結合建筑工程技術專業(yè)實踐性較強的特點，引入軟件，成立試驗室，通過經典案例的模擬和剖析，使學生能夠自己動手，將所學課堂知識靈活應用到整個試驗過程，真實的做到理論和實踐相結合，一改傳統(tǒng)教學模式的特性，也可更大限度的提高學生學習的積極性。

通過試驗的方式可以使建筑工程技術專業(yè)學生熟練掌握并應用BIM-Revit軟件，并在此基礎上擴展到鋼結構工程、砌體工程、道路工程、橋梁與隧道工程等，以便學生熟悉不同工程中BIM-Revit軟件的不同功能應用，從而進一步提高對知識的掌握程度。通過建立建筑信息模型，學生可以對建筑的構件、構造，施工過程、消防系統(tǒng)等更加熟悉，將模型和實體進行對比學習，從而進一步改善提高對于BIM-Revit軟件的應用。

除建模以外，BIM技術中還有3D、4D和5D模塊[3]，在BIM教育的過程中，應結合建筑工程技術專業(yè)的總體教學目標，合理選擇各類技術，并按照“教”與“學”的基本規(guī)律，將其納入現(xiàn)有的課程體系。

3 關于BIM的課程教學改革

將BIM引入現(xiàn)有的人才培養(yǎng)方案中，需要與現(xiàn)有的專業(yè)課程進行結合。對于建筑工程技術專業(yè)而言，能夠引入BIM內容的課程包括：建筑制圖與構造、房屋建筑學、建筑材料、建筑CAD、建筑施工等。

由此，建筑工程技術專業(yè)可以設置的BIM課程內容包括：BIM的發(fā)展與簡介、BIM設計、BIM建模、BIM建筑施工、BIM虛擬施工、BIM的質量管理、BIM的進度管理、BIM的投資控制、BIM與設施管理、BIM與集成管理等。

3.1 基于傳統(tǒng)的課堂教學模式

新型模式下，將BIM的概念和理論知識引入課堂，其主要方向包括：BIM概念解析、BIM模型主要參數(shù)、3D設計模型、4D進度模型、5D造價模型[4]。通過這部分的教學，使學生掌握BIM的基本知識結構，熟練掌握并了解BIM的基本工具及其使用途徑，學習“如何學習BIM”的相關方法。

3.2 基于試驗狀態(tài)下的教學模式

BIM技術與其他專業(yè)課的學習不同，相比理論知識，實踐應用更加重要，可在理論教學的基礎上引入適量學時的試驗環(huán)節(jié)，將BIM知識應用到具體的工程實踐中，實時的解決一些學習上的實踐性問題，從而真正做到理論與實踐相結合。BIM的試驗教學方向包括：BIM環(huán)境下的工程量的計算、工程進度計劃編制、施工模擬、3D可視化設計文件、空間沖突分析等。在教學過程中，可以定期設置課程設計來檢驗教學效果。通過進行試驗模式的學習，是學生有效掌握課堂教學知識并靈活應用，學習“如何應用BIM”的有效途徑。

3.3 專家講座和成果匯報

在前兩者的基礎上，需要引入先進的知識經驗，定期舉行專家講座和成果匯報。這種方式能夠為建筑工程技術專業(yè)的學生提供新視角，進一步開闊學生的眼界，與業(yè)內先進知識、技術接軌，進而將BIM領域的知識經驗大程度的提升。這種模式教學主要從國內外BIM技術的發(fā)展、BIM的先進技術方向進行，使學生進一步的掌握BIM技術對于建筑行業(yè)發(fā)展的影響等，了解當前先進前沿知識與技術，從而解決“為什么學習BIM”的問題，刺激學生的學習興趣，引導學生積極主動的去掌握探索新的知識。

BIM的三種教學模式是缺一不可、相輔相成的，通過“為什么學習BIM”，“如何學習BIM”和“如何應用BIM”的系統(tǒng)學習，可有效驗證“教學主導”與“學生主動性”相結合的教學培養(yǎng)模式，提升教學效果。

4 前景展望

我國建筑市場龐大，參與主體和參與潛能巨大，相信在各方的積極下，BIM技術必將為我國的建筑業(yè)的科技進步發(fā)揮重大的作用。BIM課程的引入，可以使學生提前進入可視化的模擬施工現(xiàn)場，促進施工的標準化、預制化，從某種意義上說是為建筑工程項目引入生產線作業(yè)，它可以較少項目一次性帶來的風險。

5 結語

BIM技術將帶領建筑信息技術走向更高層次，大大提高建筑工程的集成化、信息化，所以將BIM技術加入到建筑工程技術專業(yè)的人才培養(yǎng)方案勢在必行，可以與現(xiàn)行的先進建筑技術接軌，改善原有的專業(yè)教學模式，最大程度的刺激學生學習的積極性，新培養(yǎng)模式的引入能夠更加有效的為我國建筑市場培養(yǎng)符合市場直接需求的專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]周基，張泓.BIM技術應用——Revit建模與工程應用[M].武漢：武漢大學出版社，2017.

[2]劉廣文，牟培超，等.BIM應用基礎[M].上海：同濟大學出版社，2013.

[3]張尚，任宏，等.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].建筑經濟，2015（1）：113-116.

[4]王軼群.BIM技術應用基礎[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

作者簡介：張歡（1990-），女，漢族，河南安陽人，碩士，職務：鄭州工商學院建筑工程學院專職教師，研究方向為組合結構。