BIM技術在建筑工程計量與計價課程教學改革中的應用

馬 毅

（鄭州工業(yè)應用技術學院，河南 新鄭 451100）

建筑工程計量與計價是工程管理、工程造價等專業(yè)的主干課程，也是建筑技術管理類人員必備的專業(yè)知識，其理論體系復雜，實踐性強，教學過程必須做到理論與實踐相結合才能保證教學效果。然而在實際建筑工程計量與計價課程教學中，在教學內容、師資和教學資源等方面卻存在許多問題。

1 傳統(tǒng)建筑工程計量與計價課程教學存在的問題

首先，理論多，實踐少。目前我國高校的課程改革與BIM 技術還未保持同步，建筑工程計量與計價的理論課程與實訓課程安排嚴重不均衡，再加之專業(yè)建設規(guī)劃的影響，BIM 技術在建筑工程計量與計價中的應用還不夠深入。建筑工程計量與計價課程包含了很多知識點、計量規(guī)范及相關標準，應用BIM 技術開展教學，要立足于課程和學生實際，抓住重點，突出實踐，選擇適用于BIM 技術的教學內容。建筑工程計量與計價課程理論多，實踐少，知識體系復雜，學生很難在有限的課時中對知識形成系統(tǒng)、深刻的理解，無法保證教學效果[1]。

其次，師資力量匱乏。應用BIM 技術教學要求老師必須具備較強的BIM 實踐能力，然而很多高校教師長期從事教學工作，很難有機會接觸到企業(yè)的實戰(zhàn)項目。BIM 是一門新興技術，大多數(shù)老師多是在課余時間自學的該技術，技術水平無法保證，導致教學中有時出現(xiàn)學生遇到問題而無法幫助學生解決問題的情況，不僅影響了教學效果，而且也使得學生對BIM 技術的教學應用產(chǎn)生了質疑，不利于激發(fā)學生的學習積極性。

最后，教學資源問題。目前很多高校BIM 技術的普及效果不好，最主要的原因就是軟硬件水平不足。目前，很多高校建筑工程計量與計價課程應用的教學軟件主要為廣聯(lián)達鋼筋、土建2013 版，軟件版本比較落后，而企業(yè)已采用GTJ2018 計量軟件，這導致學生無法及時更新技術知識，需在進入工作崗位后重新學習新軟件的應用[2]。

2 BIM 應用于建筑工程計量與計價課程的優(yōu)勢

BIM 使用了三維信息技術，能將建筑施工過程的重要信息全部體現(xiàn)出來，可以說是建筑施工管理的革命性突破。在建筑工程計量與計價課程中應用BIM 技術，具有以下優(yōu)勢：一是具有可視化的課程情境。建筑工程產(chǎn)品特殊，傳統(tǒng)課堂上很難將工程情境展示出來，學生理解抽象的理論知識比較困難；而BIM 技術可以展示相對真實的工程三維場景，且與其他虛擬仿真情景有本質上的區(qū)別，其不僅可以展示三維模型，還可以模擬施工流程，這些均有利于學生理解理論知識。二是計算規(guī)則更直接。計算規(guī)則是建筑工程計量課程的重點內容，對于學生而言也是一個難點，但是利用建筑工程計量與計價資源可以直接體現(xiàn)構件的位置，也可以直接看到分項工程的工程量，并且BIM 技術的協(xié)同性能夠讓學生明確不同參建方工程量的意義。三是可模擬化的課堂訓練。在建筑工程計量與計價課程中，老師為了讓學生能夠接觸更多的案例，會設計一些非典型性題目，甚至是虛假任務，而BIM 技術模型可以將各種任務展示出來，使學生能夠進入真實的項目情境中完成學習任務。四是具有更精準的工程結果。學生在課余要完成一定量的建筑工程計量與計價計算，但一直以來工程量計算結果的準確性都是一個難點。應用BIM 技術統(tǒng)計模型工程量，可以讓每個學生都能進行工程量的核對，既保證了工程結構的準確性，而且學生還能夠模擬未來的崗位工作，提高其職業(yè)能力。五是教學資源更豐富。建筑工程計量與計價課程涉及到典型工程、特殊構件等大量計算任務，BIM 模型能夠模擬實際工程供學生訓練，進一步豐富了教學案例。六是可進行協(xié)同化的教學訓練。很多時候建筑工程計量與計價課程需要學生分組完成訓練，傳統(tǒng)練習中團隊的任務分配一直是一個難題，BIM 系統(tǒng)具有協(xié)同管理的功能，利用該功能即可解決這一問題[3]。

3 建筑工程計量與計價課程改革中BIM 的應用

1） 構建BIM 教學軟硬件環(huán)境。開展建筑工程計量與計價課程教學時要有意識地滲透BIM 理念，引導學生學習基礎的建筑工程計量規(guī)則，應用軟件把二維圖紙轉化為三維模型，這樣學生對圖紙的理解會更深刻。BIM 可以將結構構件模型化處理，學生能夠直觀地看到某些結構構件的形狀，能夠更好地理解計量過程。學校要充分認識到BIM 技術的重要性，加大相關硬件及軟件的投入，為建筑工程計量與計價課程的改革創(chuàng)造良好的環(huán)境。目前很多高校還未建成BIM 實訓中心，學?？梢愿鶕?jù)建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，采購廣聯(lián)達GTJ2018 軟件開展教學，學生在課堂上即可學習最新版本的操作軟件，為其后續(xù)工作打下基礎。

2） BIM 技術的具體應用。BIM 技術應用于建筑工程計量與計價課程教學時，可按照分層分組方法進行。老師在分析學生知識的基礎上，根據(jù)教學目標將學生分成若干學習小組，每個小組共同學習。

首先，BIM 技術的應用。在建筑工程計量與計價課堂上，讀圖、識圖會涉及大量的關鍵節(jié)點構造，如墻體、梁、柱、屋面、陽臺、樓梯等，傳統(tǒng)教學過程中學生通常采用平法施工圖讀圖、識圖，不僅難度大，而且容易出錯。而應用BIM 技術進行三維虛擬模型教學，可用模型中的節(jié)點代替實際建筑結構中的結點，學生就可以理解各個建筑構造，降低識圖、讀圖的難度。課程教學中應用新奔騰·量筋合一軟件，該軟件使用方便快捷，土建和鋼筋布置可同時完成，完成單一構件后即可檢查構件的布置、鋼筋布置和進行工程量計算。用該軟件建立的BIM 模型，可以三維觀看鋼筋布置，深入了解平法布置，特別是構件節(jié)點部位清晰明了。

其次，應用BIM 技術可提高學生算量套價的能力。傳統(tǒng)純手工算量套價不僅要求學生要熟悉工程圖紙，查閱大量的工具書及建筑規(guī)范，而且計算量十分龐大，尤其是一些大型建筑工程，不僅工作效率低，而且易出現(xiàn)錯算、漏算等問題。如鋼筋工程量及水泥工程量的計算，需要套用繁瑣的公式才能計算出準確的搭接、彎鉤、錨固等結構的工程量，整個過程一個環(huán)節(jié)出錯，就會影響到整個工程量計算結果，且工程量又是建筑工程套價的基礎，因此保證工程量計算的準確性至關重要。而應用BIM 技術不僅可以提高算量套價的準確性，而且大大提高了工作效率。如在計算鋼筋工程量時，通過準確識圖、讀圖，引入清單、定額，即可根據(jù)三維虛擬模型機計算工程量，只要輸入數(shù)據(jù)準確，就不會出現(xiàn)錯誤結果。利用可視化模型還能夠直觀地看到各構件之間的關系，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時修改，最大程度上保證計算結果的準確性。當然，在利用軟件計算算量套價的基礎上，學生仍然要加強純手工算量套價的練習，為以后工作打一堅實的基礎。

最后，BIM 技術可為學生提供技能訓練機會，提高其實踐操作能力。利用BIM 技術時需要動手操作軟件，通過實際操作學生才能夠熟練掌握操作系統(tǒng)。雖然BIM 技術可以提高工作效率，降低錯誤率，但學生容易掉以輕心，只有加強學生的實訓才能避免這類問題的發(fā)生。因此學校要建立一個針對BIM 的校內實訓基地，建立專業(yè)化的計算機機房供學生練習、應用。老師可先在課堂上講解純手工算量套價的方法，然后在機房進行實訓。通過大量實訓，學生能夠熟練掌握BIM 軟件操作，并獨立思考，不斷提升自身解決問題的能力。

3） BIM 教學改革注意事項。建筑工程計量與計價課程中應用BIM 技術要注意以下兩個問題：一是課前老師要收集或者自己創(chuàng)建BIM 信息模型，做好BIM 教學資料的準備。根據(jù)教學內容對信息模型再進行加工，將其設計為教學專用模型，逐漸形成一個針對建筑工程計量與計價課程的BIM 模型庫，學生可以隨時從模型庫中檢索實際案例進行練習。此外，學校還可以構建真實項目全生命周期BIM 信息模型共享平臺，以一個或幾個真實項目為主線，由各專業(yè)基礎課教師調用，豐富教學資源，為學生后續(xù)接觸真實項目打下良好基礎。二是要注意BIM技術與其他教學方法的結合。在建筑工程計量與計價課程中引入BIM 技術固然可以創(chuàng)新教學形式，豐富教學資源，但其畢竟只是教學過程的輔助，在與其他教學方法相結合的時要注意以下2 個方面：一方面，要注意BIM 應用的靈活性。建筑工程計量與計價課程涉及到多個任務，不同任務有不同的教學環(huán)境、教學內容，老師要根據(jù)個性化的教學過程合理、適當?shù)貞肂IM 技術，以保證教學效果。另一方面，要注意加強與學生的互動。BIM 技術資源豐富，形象直觀，應用于課堂會使學生看上去眼花繚亂。這種方法固然使學生感到新鮮，激發(fā)了其學習興趣，但是掌握知識、提高能力才是教學的最終目標，因此老師要注意加強與學生的互動，對知識進行適時、適當?shù)闹v解，充分發(fā)揮學生的主體作用，使其在學習的過程中有思考的余地，有創(chuàng)新的空間，這樣才能將BIM 的作用充分發(fā)揮出來。

總之，傳統(tǒng)的建筑工程計量與計價課程還存在諸多問題，會影響到課堂教學效果，從而影響到學生專業(yè)能力的提升。BIM 技術可以應用于課堂教學中多個知識點的教學，能夠為學生提供更多實踐訓練的機會，獲得更好的教學效果。當然，BIM 技術畢竟只是一種教學輔助手段，無法取代主流的教學技術，因此在實際課堂上老師要靈活運用，課前收集或自己創(chuàng)建BIM 模型，做好充分的課前準備，課堂上加強與學生的互動，與其他教學方法有機的結合在一起，將BIM 技術的作用充分發(fā)揮出來。