“建用”結(jié)合的BIM應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)改革研究

繆盾　李燕　陸克祥

摘 要：隨著建筑信息化時(shí)代的到來，市場(chǎng)對(duì)于專業(yè)的BIM技術(shù)人員需求日益增長(zhǎng)。高校作為人才培養(yǎng)的基地，也在積極探索建設(shè)BIM課程。本文研究目前國(guó)內(nèi)高校BIM的教學(xué)現(xiàn)狀，研究了一種多專業(yè)"建用"結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)方式，在強(qiáng)化建模訓(xùn)練的同時(shí)，更注重BIM模型的應(yīng)用，注重各專業(yè)在同一平臺(tái)上的協(xié)同作業(yè)。這種教學(xué)方式通過試點(diǎn)，學(xué)生反饋良好，其中一組學(xué)生的項(xiàng)目作品入選了浙江省“新苗計(jì)劃”。

關(guān)鍵詞：BIM；建用結(jié)合；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）04-0131-03

Abstract： With the advent of the building information age， market demand for speciallized BIM technicians is on the rise. Colleges and unicersities as a base for personnel training are also actively exploring the construction of BIM courses. This paper studies the current status of BIM teaching in domestic colleges， studies a teaching method called multi-disciplinary mode modeling.This teaching method not only explains the skills of building a model， but also pays more attention to the application of BIM model and collaborative operation. Through experiments，this teaching is loved by students， and one group of students project works selected Zhejiang Province "New Seedings Plan".

Keywords： BIM； building and using combination； practical teaching

一、概述

建筑信息模型是通過參數(shù)模型整合各種行業(yè)的相關(guān)信息并仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，在整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行信息的共享和傳遞，為項(xiàng)目各個(gè)參與者提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)[1]。創(chuàng)建信息，管理信息，共享信息是建設(shè)工程行業(yè)進(jìn)入信息時(shí)代的要求和標(biāo)志，而BIM將成為建筑信息化發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)和平臺(tái)。國(guó)家住建部也發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，要求到2020年底，建筑行業(yè)甲級(jí)勘察、設(shè)計(jì)單位，特級(jí)、一級(jí)房屋建筑工程施工企業(yè)掌握并實(shí)現(xiàn)BIM 與其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用，在公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)中集成應(yīng)用BIM的比率達(dá)到90%。因此行業(yè)內(nèi)需要大批具有BIM技術(shù)的人員，大規(guī)模的調(diào)查顯示現(xiàn)在的從業(yè)人員和學(xué)生都缺乏足夠的BIM訓(xùn)練，BIM能力還僅僅停留在建模的水平上，對(duì)模型的應(yīng)用分析能力嚴(yán)重不足，對(duì)分析后反饋優(yōu)化模型的能力也不具備，對(duì)各專業(yè)間模型的協(xié)調(diào)能力不強(qiáng)。因此作為高校應(yīng)該盡早在大學(xué)課程中引入BIM應(yīng)用實(shí)踐課程，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的BIM教育和培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)BIM人才的量級(jí)突破，促進(jìn)行業(yè)進(jìn)入建筑業(yè)的“BIM時(shí)代”。

二、高校BIM教學(xué)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)很多高等院校都意識(shí)到了BIM的重要性，都或多或少的將BIM知識(shí)和技能滲透到教學(xué)中，主要存在的形式有以下幾種：

（一） 課程教學(xué)

如哈爾濱工業(yè)大學(xué)在國(guó)內(nèi)首次開設(shè)了《BIM技術(shù)應(yīng)用》短課程，共16學(xué)時(shí)，內(nèi)容包括BIM技術(shù)簡(jiǎn)介，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)和施工領(lǐng)域的應(yīng)用 ，主要傳授的是BIM的技術(shù)理念，不涉及實(shí)操。北京工業(yè)大學(xué)開設(shè)了BIM選修課，主要講授BIM的建模技術(shù)。

（二） 課題研究

如沈陽建筑大學(xué)2014級(jí)土木工程專業(yè)學(xué)生申報(bào)的《民用、工業(yè)建筑BIM模型構(gòu)建》實(shí)踐項(xiàng)目，通過學(xué)生申報(bào)項(xiàng)目，指導(dǎo)老師予以幫助的方式傳授BIM知識(shí)。

（三） 畢業(yè)設(shè)計(jì)中加入了BIM建模的部分

很多院校在現(xiàn)有培養(yǎng)計(jì)劃中增加一門課程的難度很大，因此選擇在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)增加BIM建模的要求，以老師輔導(dǎo)和學(xué)生自學(xué)的方式熟悉BIM建模。

（四） BIM輔助其他課程的體驗(yàn)式教學(xué)

將BIM的建筑模型引入到一些課程中，如房屋建筑學(xué)，工程制圖，工程管理等課程中，利用BIM模型的可視化，模擬性，將原本的課程變得靈活生動(dòng)，從側(cè)面也將BIM這種技術(shù)展示在學(xué)生面前，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

大多數(shù)工程類院校對(duì)BIM很熱衷，但由于種種原因，并沒有找到適合BIM教學(xué)的途徑，致使學(xué)生對(duì)BIM教育的理解產(chǎn)生偏差，有的認(rèn)為BIM是單專業(yè)的事情，只要完成本專業(yè)的BIM學(xué)習(xí)即可，還有的同學(xué)認(rèn)為BIM就是一種三維建模軟件，而對(duì)BIM應(yīng)用技能掌握不足，對(duì)整個(gè)建筑信息化的內(nèi)涵不明確。因此有必要探索一種更適合BIM技術(shù)的教學(xué)途徑，深化BIM應(yīng)用技術(shù)，為社會(huì)培養(yǎng)真正的BIM技術(shù)人才。

三、多專業(yè)BIM實(shí)踐課程建設(shè)

BIM是一種對(duì)技能要求很高的系統(tǒng)學(xué)科，因此很多高校將BIM教育納入相關(guān)課程中進(jìn)行講解，效果甚微。BIM課程最好的方式是以實(shí)踐課程開設(shè)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用和理解。BIM的核心理念之一就是全生命周期管理，是指建設(shè)工程項(xiàng)目從規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工，再到運(yùn)營(yíng)維護(hù)，直至拆除的全過程 ，在整個(gè)過程中不可能只涉及一個(gè)專業(yè)，而多個(gè)專業(yè)之間的相互協(xié)作也是建筑信息化的一大優(yōu)點(diǎn)，因此采取多專業(yè)聯(lián)合實(shí)踐的方式能更貼近BIM內(nèi)涵，使學(xué)生更深入的掌握BIM技術(shù)。

（一） 課程目標(biāo)設(shè)定

課程目標(biāo)的設(shè)定一定是符合并在一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)超前于市場(chǎng)需求的，目前市場(chǎng)上對(duì)BIM建模人才需求還比較大，由于我國(guó)的BIM進(jìn)程還處于大規(guī)模建模和初級(jí)應(yīng)用階段，因此在之后的一段時(shí)間內(nèi)，急需BIM應(yīng)用技術(shù)人員補(bǔ)給建筑人才市場(chǎng)。所以為了全面覆蓋“建?！焙汀皯?yīng)用”兩個(gè)層面，將BIM實(shí)踐課的課程目標(biāo)定義為培養(yǎng)通用型的具有建模和用模能力的BIM專業(yè)應(yīng)用人才。

（二） 課程設(shè)置

整個(gè)BIM實(shí)踐課分為兩個(gè)層面，分別是構(gòu)建模型層面和應(yīng)用分析層面，即建模和用模。雖然BIM本身覆蓋了專業(yè)中多門課程的內(nèi)容，但是建模工作相對(duì)應(yīng)用較為簡(jiǎn)單，在工程制圖和CAD課程的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以鍛煉快速建模的能力。最大的難點(diǎn)是如何有效利用BIM模型，目前許多院校在教學(xué)中僅僅是涉及三維漫游以及簡(jiǎn)單的“碰撞檢查”，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)注重學(xué)生結(jié)合專業(yè)特征和課程特點(diǎn)處理完整的建筑信息化模型能力，使得輸出的信息或報(bào)告是對(duì)實(shí)際項(xiàng)目有價(jià)值的。因此我們?cè)凇坝媚！睂用嬖黾右幌盗信c專業(yè)密切相關(guān)的應(yīng)用分析和統(tǒng)計(jì)。如下圖1所示。

（三） 課程成果

學(xué)生依據(jù)各自專業(yè)的圖紙進(jìn)行翻模練習(xí)，熟悉并掌握各種建模命令和屬性設(shè)置。如圖2所示。

根據(jù)各專業(yè)的專業(yè)特性對(duì)模型進(jìn)行應(yīng)用分析，在BIM中，Revit是核心軟件，還匹配了一系列應(yīng)用軟件，能與Revit軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。對(duì)于土木專業(yè)的設(shè)置了PKPM力學(xué)分析和GGJ算量分析，如圖3所示。

對(duì)于建筑專業(yè)的學(xué)生，進(jìn)行了場(chǎng)地規(guī)劃分析，光環(huán)境，風(fēng)環(huán)境分析。在確定了項(xiàng)目位置以及收集了當(dāng)?shù)貧夂蛸Y料，通過AutoDesk GREEN BUILDING STUDIO軟件，分析當(dāng)?shù)刈罴训慕ㄖ?。?duì)于給排水專業(yè)的學(xué)生，設(shè)置了碰撞檢測(cè)和優(yōu)化設(shè)計(jì)以及在MagiCAD中進(jìn)行了預(yù)留洞口的設(shè)置計(jì)算等，如圖4所示。

通過課程改革，讓學(xué)生明確了BIM的內(nèi)涵，也將BIM的應(yīng)用層面進(jìn)行了深入擴(kuò)展。首批教學(xué)改革試點(diǎn)以開放性實(shí)踐類課程展開，受到了學(xué)生的熱捧，學(xué)生完成的項(xiàng)目作品質(zhì)量較好，有15級(jí)土木工程專業(yè)學(xué)生黃洪燦負(fù)責(zé)的團(tuán)隊(duì)的作品入選了2017年浙江省“新苗計(jì)劃”。

課程改革過程中也遇到了一些困難，比如每個(gè)專業(yè)的學(xué)生對(duì)各自專業(yè)的要求和規(guī)范很熟悉，但是不了解其他配合專業(yè)的要求和規(guī)范，導(dǎo)致在應(yīng)用層面出現(xiàn)各自為政，互不相讓的局面，因此在課程教學(xué)方式上，采用了多專業(yè)聯(lián)合實(shí)習(xí)，主專業(yè)-換專業(yè)練習(xí)，學(xué)生在各自專業(yè)切入建設(shè)周期的節(jié)點(diǎn)的上下游的每個(gè)專業(yè)進(jìn)行換專業(yè)練習(xí)，充分了解每個(gè)專業(yè)的配合關(guān)系和主次設(shè)置，也是拓展了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)層面，換專業(yè)練習(xí)的同學(xué)對(duì)本專業(yè)之外的知識(shí)有獵奇心理，練習(xí)完后對(duì)本專業(yè)又充滿了認(rèn)可，是一種促進(jìn)專業(yè)學(xué)習(xí)的教學(xué)方式。

四、結(jié)束語

隨著全球信息化進(jìn)程的加快，建設(shè)行業(yè)的信息化應(yīng)用也越來越受到重視，而BIM技術(shù)是建設(shè)行業(yè)信息化發(fā)展的載體，因此作為高校有義務(wù)也有責(zé)任將該技術(shù)盡早納入到培養(yǎng)體系中，培養(yǎng)具有BIM技術(shù)的專業(yè)人才，提高學(xué)生BIM主流軟件的操作水平，更注重BIM工程實(shí)踐應(yīng)用，加強(qiáng)BIM工程項(xiàng)目的管理和多專業(yè)間的協(xié)調(diào)能力。

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