試論BIM在高校建筑專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

仲 威

無(wú)錫汽車(chē)工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

1 前言

對(duì)BIM運(yùn)用進(jìn)行明確，被視為教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題，需要對(duì)BIM的實(shí)踐應(yīng)用形式進(jìn)行分析，結(jié)合具體工程案例，研究BIM技術(shù)的實(shí)踐途徑，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)最新工程技術(shù)加以了解的目標(biāo)。同時(shí)，考慮到BIM可視化特征的重要性，在開(kāi)展建筑專(zhuān)業(yè)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)注重相關(guān)技術(shù)可操作性，提升教學(xué)水平。

2 BIM技術(shù)介紹

2.1 BIM含義

BIM技術(shù)，中文全稱(chēng)建筑信息建模，強(qiáng)調(diào)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，通過(guò)對(duì)相關(guān)建筑信息的三維動(dòng)態(tài)化演示，實(shí)現(xiàn)建筑信息集成化。此技術(shù)可應(yīng)用在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造和管理中，確保相關(guān)內(nèi)容更加明確，滿(mǎn)足建筑行業(yè)發(fā)展要求。同時(shí)，BIM可將項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工的全過(guò)程展示在三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)中，通過(guò)降低查閱與調(diào)取信息難度的方式，為有關(guān)人員提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

首先，基于BIM的應(yīng)用，可提升項(xiàng)目實(shí)際施工速度，保證工作效率。BIM構(gòu)建了有關(guān)工程施工信息的3D可視化模型，可對(duì)項(xiàng)目施工過(guò)程進(jìn)行全方位設(shè)計(jì)，同時(shí)，可對(duì)施工中可能存在的問(wèn)題與缺陷進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，確保參與項(xiàng)目施工的人員，可對(duì)整體施工方案作出評(píng)價(jià)，及時(shí)調(diào)整施工技術(shù)與內(nèi)容，提高工程設(shè)計(jì)與審查效率[1]。

其次，BIM實(shí)現(xiàn)了可視化溝通。通過(guò)BIM構(gòu)建的可視化模型，可促使工程項(xiàng)目參建方展開(kāi)高效的溝通與協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的全面系統(tǒng)了解，通過(guò)工程平面圖紙溝通不便利的問(wèn)題，因此而得到解決。以對(duì)此技術(shù)加以運(yùn)用為前提，即便是專(zhuān)業(yè)知識(shí)較為匱乏的業(yè)主方，同樣能通過(guò)BIM模型的可視化，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了解，在此基礎(chǔ)上，與設(shè)計(jì)人員和管理人員進(jìn)行交流。

最后，BIM可實(shí)現(xiàn)模擬與檢查功能。此優(yōu)勢(shì)主要通過(guò)碰撞檢查與施工模擬方式實(shí)現(xiàn)，具體來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)對(duì)相關(guān)功能應(yīng)用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目施工中存在的問(wèn)題，減少設(shè)計(jì)變更與操作失誤率，使項(xiàng)目施工方法與資源的高效應(yīng)用擁有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，這樣做可避免施工材料與人員配置不合規(guī)的問(wèn)題出現(xiàn)。

3 高校建筑專(zhuān)業(yè)教學(xué)中BIM應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 有利方面

首先應(yīng)當(dāng)明確一點(diǎn)，高校建筑專(zhuān)業(yè)教學(xué)目標(biāo)，主要是培養(yǎng)建筑行業(yè)的實(shí)用人才，發(fā)揮其對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的應(yīng)用價(jià)值，這樣做所帶來(lái)積極影響，主要是確保施工企業(yè)和項(xiàng)目承建方獲得更為可觀的經(jīng)濟(jì)利益，以及為社會(huì)效益維護(hù)提供保障。因此，在日常教學(xué)中，教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到實(shí)用人才培養(yǎng)的重要價(jià)值，利用以BIM為代表的先進(jìn)教學(xué)手段和管理措施，為人才與技術(shù)培養(yǎng)提供支持。通過(guò)對(duì)各大高校建筑專(zhuān)業(yè)的實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行分析可知，大部分高校紛紛對(duì)BIM進(jìn)行了運(yùn)用，研究表明，注重BIM課程訓(xùn)練，有利于實(shí)用人才培養(yǎng)方案落實(shí)。

除此之外，在實(shí)踐教學(xué)中，教師對(duì)BIM的應(yīng)用方法進(jìn)行多元化研究，綜合運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)與方式，達(dá)到對(duì)建筑專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)而有效地教育的目的，促使學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力獲得顯著提升?，F(xiàn)有研究及所的結(jié)論表明，建筑專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)BIM的興趣較為濃厚，對(duì)相關(guān)內(nèi)容具有探索意識(shí)，基于此，教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到此專(zhuān)業(yè)學(xué)生發(fā)展訴求，對(duì)BIM在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)分析，通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)化方案與實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行深入研究的方式，使教學(xué)質(zhì)效得到顯著提升。

3.2 不利因素

建筑專(zhuān)業(yè)教師展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到BIM應(yīng)用不足，例如，對(duì)BIM建筑信息模型的教學(xué)方法缺乏合理化設(shè)計(jì)，教學(xué)內(nèi)容與建筑行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)不匹配等。研究表明，上述問(wèn)題的出現(xiàn)，主要是高校建筑專(zhuān)業(yè)與建筑行業(yè)之間信息不對(duì)稱(chēng)導(dǎo)致的，教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到BIM應(yīng)用中的不利因素，對(duì)教學(xué)模式與理論實(shí)踐方法的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上，以學(xué)生為中心，對(duì)BIM的實(shí)際操作教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，為合理解決現(xiàn)存問(wèn)題提供保障[2]。

此外，在教學(xué)過(guò)程中，教師還應(yīng)對(duì)BIM系列軟件教學(xué)技術(shù)應(yīng)用不合理，相關(guān)教學(xué)設(shè)備缺乏等問(wèn)題引起重視。部分高校在建筑專(zhuān)業(yè)教學(xué)中缺乏對(duì)BIM的應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)此技術(shù)的認(rèn)知僅停留在概念層面上，實(shí)踐應(yīng)用能力和對(duì)BIM技術(shù)的操作能力嚴(yán)重不足，這與新時(shí)期教學(xué)理念存在較大差異。由此可見(jiàn)，在展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到BIM的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)目前教學(xué)技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行升級(jí)與完善，為BIM在建筑專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用提供便利條件。與此同時(shí)，教師也應(yīng)認(rèn)識(shí)到教學(xué)方案中對(duì)BIM融合程度不夠的問(wèn)題，在綜合考慮多方因素的前提下，對(duì)相關(guān)內(nèi)容踐行調(diào)整，事實(shí)證明，這樣可使建筑教學(xué)問(wèn)題得到合理解決。

4 教學(xué)中BIM的運(yùn)用

實(shí)踐結(jié)果表明，高校建筑專(zhuān)業(yè)對(duì)BIM加以運(yùn)用，可促使教學(xué)理論與實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合，發(fā)揮BIM使用優(yōu)勢(shì)，有利于學(xué)生能力的提升，現(xiàn)階段，大部分高校均已實(shí)現(xiàn)對(duì)BIM加以運(yùn)用的目標(biāo)，并為學(xué)生發(fā)展提供了技術(shù)支持。

4.1 實(shí)際案例分析

以建筑專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課——房屋建筑學(xué)為例，作為由大量理論組成的課程，房屋建筑學(xué)極易給人以乏味、枯燥之感，若對(duì)BIM加以運(yùn)用，完善教學(xué)所依托模式，不僅能夠促進(jìn)課程知識(shí)點(diǎn)具體化，還可使建筑施工、建筑力學(xué)等課程，擁有更加堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在前期準(zhǔn)備階段，教師可借助BIM技術(shù)，對(duì)房屋模型進(jìn)行建立，待教學(xué)活動(dòng)正式開(kāi)始，教師再參考教學(xué)內(nèi)容，有目的性地剖切或旋轉(zhuǎn)所建立模型，加深學(xué)生對(duì)房屋結(jié)構(gòu)和材料的認(rèn)知，隨后，教師方可展開(kāi)更高難度的教學(xué)，確保二維圖紙的價(jià)值，可充分體現(xiàn)在課堂上。事實(shí)證明，將BIM融入建筑課堂，可使教學(xué)效果得到顯著提升，對(duì)理實(shí)結(jié)合課堂進(jìn)行打造的目標(biāo)，也擁有了實(shí)現(xiàn)的先決條件。

另外，以建筑結(jié)構(gòu)為代表的專(zhuān)業(yè)課，同樣有對(duì)BIM加以運(yùn)用的需求，這門(mén)課程的任務(wù)，主要是對(duì)學(xué)生識(shí)圖能力進(jìn)行培養(yǎng)，另外，無(wú)論是建筑設(shè)計(jì)、施工，還是管理崗位，均要求從業(yè)人員擁有圖紙繪制能力，因此，對(duì)學(xué)生繪圖能力進(jìn)行培養(yǎng)，也是教學(xué)的主要任務(wù)。在日常教學(xué)中，教師可利用多媒體設(shè)施，對(duì)施工視頻或所制作課件進(jìn)行講解，將BIM融入課堂的意義，主要是將平面圖轉(zhuǎn)換為空間模型，這樣做既可使學(xué)習(xí)效率得到提升，又能夠?yàn)橹R(shí)交叉學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[3]。

4.2 更新教學(xué)理念

要想對(duì)BIM加以運(yùn)用，建筑專(zhuān)業(yè)教師應(yīng)對(duì)自身理念進(jìn)行更新，用實(shí)際運(yùn)用取代知識(shí)傳授，將能力培養(yǎng)視為主要目標(biāo)，確保所培養(yǎng)人才，可充分滿(mǎn)足社會(huì)需求。此目標(biāo)對(duì)高校提出了如下要求：通過(guò)對(duì)跨學(xué)科教師進(jìn)行培養(yǎng)的方式，使建筑專(zhuān)業(yè)得到融合，為BIM作用的發(fā)揮做鋪墊[4]。

4.3 完善教學(xué)體系

建筑專(zhuān)業(yè)對(duì)BIM加以運(yùn)用所遵循原則，主要是滿(mǎn)足社會(huì)及學(xué)生需求。一般來(lái)說(shuō)，教學(xué)體系分為課程體系、評(píng)價(jià)體系，基于BIM所展開(kāi)課程體系建設(shè)工作，所適用軟件較多，例如，Bentley，評(píng)價(jià)體系強(qiáng)調(diào)以現(xiàn)有資源為依托，定期舉辦建模比賽等活動(dòng)，使學(xué)生保有高漲熱情，對(duì)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改革的方向，主要是增加教學(xué)主體、方法和內(nèi)容，確保三者均可呈現(xiàn)出顯著的多元化特征。

4.4 制定教學(xué)目標(biāo)

對(duì)BIM加以運(yùn)用是建筑行業(yè)前進(jìn)的主要方向，各大高校應(yīng)對(duì)BIM的運(yùn)用引起重視，在制定教學(xué)目標(biāo)的前提下，細(xì)化教學(xué)內(nèi)容，確保所培養(yǎng)人才滿(mǎn)足社會(huì)需求。

一方面，教學(xué)目標(biāo)為教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展指明了方向，因此，要想對(duì)教學(xué)價(jià)值進(jìn)行發(fā)揮，教師應(yīng)制定合理且科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，例如，確保所培養(yǎng)學(xué)生擁有精準(zhǔn)對(duì)接專(zhuān)業(yè)和實(shí)際的能力。在此基礎(chǔ)上，教師可酌情修改教學(xué)內(nèi)容。在信息技術(shù)給人們生活帶來(lái)巨大改變的當(dāng)下，以建筑行業(yè)為代表的諸多行業(yè)，紛紛選擇對(duì)信息技術(shù)加以運(yùn)用，旨在降低成本、提高工作效率，使企業(yè)獲取更為可觀的利益。這也給各大高校提出了全新的要求，只有更新理念，對(duì)BIM等技術(shù)加以運(yùn)用，才能確保所提供人才在企業(yè)內(nèi)部大放異彩。無(wú)論是教學(xué)模式、內(nèi)容，還是教學(xué)目標(biāo)，均應(yīng)做出適當(dāng)調(diào)整，以時(shí)代發(fā)展為主旋律，將教學(xué)目標(biāo)細(xì)化為“為社會(huì)、企業(yè)輸送優(yōu)質(zhì)人才”，通過(guò)對(duì)BIM加以運(yùn)用的方式，強(qiáng)化學(xué)生意識(shí)，使其擁有更加理想的能力及素質(zhì)[5]。

另一方面，對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行制定時(shí)，教師應(yīng)對(duì)信息課程引起重視，參考企業(yè)各崗位所提出要求，從學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力等角度出發(fā)，對(duì)符合教學(xué)目標(biāo)的方案進(jìn)行制定，通過(guò)樹(shù)立科學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的方式，明確現(xiàn)有教學(xué)模式及內(nèi)容的不足，從而有針對(duì)性地展開(kāi)后續(xù)工作。當(dāng)然，素質(zhì)也是對(duì)人才進(jìn)行判斷與篩選的主要依據(jù)，因此，教師應(yīng)將素質(zhì)培養(yǎng)視為教學(xué)目標(biāo)的一部分，確保每位學(xué)生均可擁有良好的職業(yè)道德和操守[6]。

4.5 豐富教學(xué)方法

以專(zhuān)業(yè)視角為切入點(diǎn)，利用BIM對(duì)建筑課程進(jìn)行教學(xué)，通?？墒菇虒W(xué)活動(dòng)擁有更為理想的虛擬化及可視化水平，真正做到協(xié)同管理和理實(shí)結(jié)合。例如，高校可借助BIM，對(duì)就讀于造價(jià)、古建筑、土木工程和工程管理專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行整合，豐富專(zhuān)業(yè)知識(shí)，確保每位學(xué)生均擁有完善的知識(shí)體系，其內(nèi)容應(yīng)涉及決策、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)等方面，在步入工作崗位后，這些學(xué)生便可利用所掌握知識(shí)，實(shí)現(xiàn)避免返工、提高質(zhì)效、增加收益的目標(biāo)，建筑行業(yè)所呈現(xiàn)出發(fā)展勢(shì)頭，自然會(huì)更加迅猛[7]。

4.6 細(xì)化教學(xué)內(nèi)容

基于BIM對(duì)建筑課程進(jìn)行教學(xué)，可為教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成提供保障，這就要求教師以課程體系、BIM特征為依據(jù)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，建筑專(zhuān)業(yè)現(xiàn)有課程，主要分為以下幾類(lèi)。

4.6.1 基礎(chǔ)課程教學(xué)

基于BIM所展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)的初衷是對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)技能進(jìn)行培養(yǎng)，例如，測(cè)量、繪圖和管理能力，只有擁有良好專(zhuān)業(yè)技能的學(xué)生，才能憑借自身力量，達(dá)到吸收并升華知識(shí)的高度。由此可見(jiàn)，在日常教學(xué)中，教師可對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，通過(guò)逐一考查學(xué)生掌握情況的方式，明確導(dǎo)致教學(xué)效果和理想狀態(tài)有差距存在的原因，綜合運(yùn)用實(shí)踐教學(xué)、情景教學(xué)等模式，對(duì)學(xué)生興趣進(jìn)行激發(fā)，使其擁有更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[8]。

4.6.2 核心課程教學(xué)

對(duì)建筑專(zhuān)業(yè)而言，核心課程主要是指建筑測(cè)量及施工等，一般來(lái)說(shuō)，核心課程分為理論與實(shí)踐兩部分，旨在使學(xué)生掌握運(yùn)用相關(guān)軟件對(duì)信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的方法，通過(guò)實(shí)踐的方式，強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)能力，達(dá)到突破自我的目的。

4.6.3 拓展課程教學(xué)

建筑專(zhuān)業(yè)的拓展課程，主要指的是思修和軟件培訓(xùn)，開(kāi)設(shè)思修課程的目的是對(duì)學(xué)生道德及素質(zhì)水平進(jìn)行提升，確保每位學(xué)生都有科學(xué)的世界觀與價(jià)值觀，看待、思考問(wèn)題的角度自然更加多元，軟件培訓(xùn)課程的作用，則是向?qū)W生傳遞電子繪圖的方法，降低對(duì)復(fù)雜圖紙進(jìn)行繪制的難度[9]。

4.7 建設(shè)教師隊(duì)伍

由上文分析可知，BIM被引入課堂的時(shí)間較短，尚未形成系統(tǒng)的學(xué)習(xí)資料，且教師能力參差不齊，僅有部分教師參與過(guò)建?；顒?dòng)及實(shí)際項(xiàng)目，而教師經(jīng)驗(yàn)和水平，對(duì)BIM優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮程度起決定作用，若教師缺少實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法熟練利用BIM展開(kāi)教學(xué)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行傳授的質(zhì)效，自然會(huì)受到影響。高校對(duì)建筑教師隊(duì)伍進(jìn)行建設(shè)的策略，可被歸納如下：第一，對(duì)擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的教師，可通過(guò)定期培訓(xùn)的方式，向其提供了解和掌握BIM相關(guān)知識(shí)的渠道；第二，在條件允許的前提下，高?？陕?lián)合建筑企業(yè)，為教師提供實(shí)操平臺(tái)，這樣做可使教師擁有更加豐富的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)；第三，高校應(yīng)為相關(guān)工作提供資金支持，按照一定比例，增加用于專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的資金，以及對(duì)教學(xué)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)與維護(hù)的資金；第四，定期邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員舉辦校內(nèi)講座，輔助教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展，確保師資力量、教師能力均可得到顯著提升[10]。

5 結(jié)論

由上文敘述可知，高校建筑專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，應(yīng)著重對(duì)BIM概念和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)加以明確，促使學(xué)生了解BIM的基礎(chǔ)理論知識(shí)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)BIM的實(shí)際應(yīng)用流程和操作方法進(jìn)行分析，提升自身實(shí)踐應(yīng)用能力。另外，建筑專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，教師需要通過(guò)BIM構(gòu)建工程信息模型，確保相關(guān)信息數(shù)據(jù)可獲得精準(zhǔn)分析與應(yīng)用。