BIM技術(shù)在高職建筑類課程教學(xué)中的應(yīng)用

梁柱　郭木華

【摘 要】本文論述BIM技術(shù)在高職建筑類課程教學(xué)中應(yīng)用，提出根據(jù)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，并考慮BIM技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐特點(diǎn)，按照相關(guān)原則和規(guī)則對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，以建筑制圖課程、建筑構(gòu)造與識(shí)圖課程、鋼結(jié)構(gòu)課程、工程管理課程、建筑類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程為例，介紹BIM技術(shù)在高職建筑類課程教學(xué)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】BIM 技術(shù) 高職建筑類課程 建筑制圖 工程管理 畢業(yè)設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2020）35-0168-02

BIM也叫建筑信息模型，最早用于建筑工程設(shè)計(jì)管理，通過(guò)將具體的建筑轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的信息模型，在模型基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)和管理，指導(dǎo)實(shí)踐施工，從而達(dá)到最佳施工效果。在建筑類課程教學(xué)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以為學(xué)生提供一個(gè)更加生動(dòng)形象的展示平臺(tái)，將課本上抽象的理論知識(shí)和二維圖形轉(zhuǎn)化為生動(dòng)具體的情境案例和三維圖像，幫助學(xué)生深刻理解相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。為了充分發(fā)揮BIM技術(shù)在建筑類課程教學(xué)中的積極作用，本文從實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀出發(fā)，并充分考慮BIM技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用實(shí)踐特點(diǎn)，按照相關(guān)原則和規(guī)則對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)。

一、BIM技術(shù)在建筑制圖課程中的應(yīng)用

建筑制圖是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生往往需要記住制圖規(guī)范和制圖理論知識(shí)，這對(duì)學(xué)生的空間想象能力要求極高，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，也影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

以往，教師在建筑制圖課程中大都是利用Auto CAD軟件開展教學(xué)，學(xué)生首先需要熟悉使用軟件，利用這一軟件繪制三視圖、軸測(cè)圖，對(duì)建筑形體進(jìn)行表達(dá)，從中學(xué)習(xí)領(lǐng)悟制圖標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)理論知識(shí)，從而提高繪制和識(shí)讀建筑施工圖的水平。但是，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，Auto CAD教學(xué)手段主要以抄繪建筑施工圖達(dá)到識(shí)讀的目的，但學(xué)生往往由于缺乏空間圖形的利用而影響識(shí)讀建筑施工圖紙的能力。Auto CAD雖然也有三維建模，但其精確度不高，仿真度不是很理想，學(xué)生在這種訓(xùn)練過(guò)程中難以真正掌握建筑制圖，無(wú)法有效培養(yǎng)發(fā)展空間思維能力，因此在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中存在較大的局限性。

為了改善這種情況，在建筑制圖教學(xué)過(guò)程中引入BIM技術(shù)。首先組織培訓(xùn)相關(guān)教師掌握如何應(yīng)用BIM技術(shù)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合建筑制圖教學(xué)實(shí)踐制定相關(guān)的教學(xué)改革方案，然后逐步改變?cè)薪虒W(xué)方式，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑制圖的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中。具體實(shí)踐是，教師先建好建筑物的BIM三維模型，引導(dǎo)學(xué)生全方位觀察BIM模型，提升學(xué)生對(duì)CAD二維施工圖的空間想象能力，從而準(zhǔn)確迅速地繪制建筑施工圖并加深理解。學(xué)生在正確識(shí)讀建筑施工圖后，學(xué)習(xí)BIM建模知識(shí)，再次融會(huì)所學(xué)知識(shí)，同時(shí)學(xué)習(xí)掌握BIM建模技術(shù)。這樣，BIM技術(shù)環(huán)境下的三維模型就將CAD技術(shù)環(huán)境下的二維圖紙變得生動(dòng)具體起來(lái)，有助于學(xué)生真正地理解和掌握其中的理論與實(shí)踐方法，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)難度。

二、BIM技術(shù)在建筑構(gòu)造與識(shí)圖課程中的應(yīng)用

房屋建筑構(gòu)造課程主要涉及房屋建筑的構(gòu)造組成及其構(gòu)造做法，是建筑工程一線人員（施工、預(yù)算、管理、監(jiān)理）必備的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，屬于建筑類課程的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)內(nèi)容。需要注意的是，房屋建筑構(gòu)造課程教學(xué)內(nèi)容以抽象的理論知識(shí)為主，而且知識(shí)點(diǎn)很多，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在較大的理解困難，難以全面有效地掌握知識(shí)點(diǎn)。

傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，一般將房屋建筑構(gòu)造課程分為課堂教學(xué)和課程設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，其中課堂教學(xué)主要由老師進(jìn)行課堂講解，按照書本編寫順序介紹知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)感悟其中的內(nèi)容。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，老師主要采用二維圖進(jìn)行講解，學(xué)生難以通過(guò)二維圖還原對(duì)應(yīng)的三維空間模型，這就導(dǎo)致學(xué)生難以深刻理解其中的原理和方法。學(xué)生在建筑實(shí)踐方面的經(jīng)驗(yàn)較少，缺乏必要的知識(shí)儲(chǔ)備，因此這種教學(xué)方法無(wú)法引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中建構(gòu)對(duì)應(yīng)的模型，最終導(dǎo)致整體教學(xué)效果較差。

為了改善教學(xué)，將BIM技術(shù)引入房屋建筑構(gòu)造課程教學(xué)過(guò)程中。利用BIM技術(shù)，將房屋建筑構(gòu)造知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的三維模型，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握其中的理論知識(shí)和實(shí)踐技能，幫助學(xué)生深刻理解和掌握理論知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的最佳效果。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行教學(xué)以后，教師能夠利用這種軟件實(shí)現(xiàn)有效的課程設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，取得良好的教學(xué)效果，學(xué)生的實(shí)踐操作水平和理論知識(shí)水平從整體上得到了提高。

三、BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)課程中的應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)課程主要包括兩方面內(nèi)容：一是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，二是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中，鋼結(jié)構(gòu)的連接原理是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的重點(diǎn)講解內(nèi)容，教學(xué)目的是引導(dǎo)學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)材料、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建以及具體的鋼結(jié)構(gòu)連接知識(shí)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已有知識(shí)理論，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這個(gè)過(guò)程，一方面能夠訓(xùn)練學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和想象能力;另一方面也可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步強(qiáng)化理解和掌握鋼結(jié)構(gòu)理論知識(shí)，促使學(xué)生達(dá)到更好的整體學(xué)習(xí)效果。

鋼結(jié)構(gòu)課程的實(shí)踐教學(xué)難度較大，因?yàn)椴粌H僅涉及鋼結(jié)構(gòu)自身的相關(guān)自身內(nèi)容，還涉及材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等專業(yè)知識(shí)，此外，鋼結(jié)構(gòu)課程還需要引入設(shè)計(jì)方面的專業(yè)知識(shí)和內(nèi)容，因此是一門綜合性較強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下，主要由老師進(jìn)行課堂講解，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握其中的理論知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容。這種教學(xué)方法抽象性較強(qiáng)，學(xué)生往往難以真正理解和掌握其中的理論知識(shí)與實(shí)踐內(nèi)容，實(shí)踐教學(xué)效果不佳。為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)踐感悟，部分學(xué)校會(huì)安排學(xué)生到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參觀，并安排專業(yè)人士為學(xué)生進(jìn)行講解。這種教學(xué)雖然能夠幫助學(xué)生加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，但是在實(shí)施過(guò)程中受到多個(gè)限制因素影響，比如施工現(xiàn)場(chǎng)與學(xué)校距離太遠(yuǎn)、現(xiàn)場(chǎng)參觀自身的危險(xiǎn)性以及對(duì)課程時(shí)間的限制等，因此這種方法也存在較大局限性，難以有效開展。

基于此，可以將BIM技術(shù)應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)中，將鋼結(jié)構(gòu)的連接、材料等內(nèi)容以生動(dòng)形象的三維模型展現(xiàn)出來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生感悟其中的理論知識(shí)和力學(xué)知識(shí)，還可以根據(jù)需要導(dǎo)入相關(guān)軟件，為學(xué)生模擬4D施工現(xiàn)場(chǎng)，將施工現(xiàn)場(chǎng)展現(xiàn)給學(xué)生，使他們真正理解和掌握其中相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)其中原理的理解和掌握。此外，學(xué)生還可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行建模，大幅降低實(shí)踐操作難度，激發(fā)學(xué)生探索理論知識(shí)時(shí)熱情，達(dá)到更好的實(shí)踐教學(xué)效果。將BIM技術(shù)應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)以后，學(xué)生的學(xué)習(xí)難度下降，學(xué)習(xí)熱情上升，優(yōu)化了整體教學(xué)效果，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)知識(shí)和理論內(nèi)容。

四、BIM技術(shù)在工程管理課程中的應(yīng)用

工程管理是建筑類課程的核心基礎(chǔ)課程內(nèi)容，其教學(xué)目的是培養(yǎng)提高學(xué)生理解和掌握項(xiàng)目工程的管理理論與實(shí)踐方法，具體技能包括對(duì)工程項(xiàng)目流水的管理、施工計(jì)劃的制定、施工方案的選擇、制定施工進(jìn)度表、檢查施工平面圖等。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，要結(jié)合實(shí)踐需要，注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目的管理能力，尤其是需要形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

由于工程管理課程主要傾向于管理內(nèi)容，因此在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中要注意培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和管理能力。傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下，老師主要是沿用教材設(shè)計(jì)好的順序和方案，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握工程管理的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)方面，這種教學(xué)過(guò)程強(qiáng)調(diào)學(xué)生掌握具體知識(shí)細(xì)節(jié)，但是這種教學(xué)方法未能結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行，學(xué)生對(duì)其中的理論知識(shí)理解不深，不能真正掌握理論知識(shí)，也就無(wú)法真正提高學(xué)生的整體管理能力和意識(shí)。在這種情況下，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，為學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)的工程管理軟件，在此基礎(chǔ)上將教學(xué)知識(shí)內(nèi)容與實(shí)際案例進(jìn)行結(jié)合，通過(guò)具體案例來(lái)講解相關(guān)的管理知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中理解和吸收項(xiàng)目工程管理知識(shí)，幫助學(xué)生提高理解效果，還可以通過(guò)各種生動(dòng)準(zhǔn)確的模型引導(dǎo)學(xué)生對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)管理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)整體項(xiàng)目施工管理的模型鍛煉學(xué)生的整體運(yùn)用能力，促使學(xué)生在高度模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的氛圍中理解和掌握相關(guān)的知識(shí)，使實(shí)踐教學(xué)的效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

五、BIM技術(shù)在建筑類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用

畢業(yè)設(shè)計(jì)是建筑類專業(yè)最后的一門專業(yè)綜合實(shí)踐課程。畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括二維圖紙識(shí)讀、三維BIM建模、圖紙自審、施工方案設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度計(jì)劃編制、人機(jī)料使用計(jì)劃、施工平面圖設(shè)計(jì)等。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠根據(jù)施工圖，編寫正確的施工方案;并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理有序的空間安排，繪制出平面布置圖;同時(shí)根據(jù)施工方案，合理有效地進(jìn)行施工組織，并安排人機(jī)料使用計(jì)劃，做好現(xiàn)場(chǎng)的施工管理，并在此過(guò)程中熟悉相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范準(zhǔn)則。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)建設(shè)工程管理內(nèi)容、項(xiàng)目全過(guò)程施工管理有一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)，有助于培養(yǎng)與他人合作、交流與協(xié)商、決策與執(zhí)行的協(xié)作能力，為學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于高職院校畢業(yè)設(shè)計(jì)課程開設(shè)于三年級(jí)上學(xué)期，做畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生也在忙于找頂崗實(shí)習(xí)工作單位或準(zhǔn)備專升本資料，因此要學(xué)生完全靜下心來(lái)做畢業(yè)設(shè)計(jì)不是很現(xiàn)實(shí)。正是如此，有必要調(diào)整畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)方式手段，或者做一個(gè)根本性的改變。高職三年級(jí)上學(xué)期，很多學(xué)生獲得了“1+X（BIM初級(jí)）”證書，具備熟練完成BIM建模的能力。高職建設(shè)工程管理專業(yè)完全可以將畢業(yè)設(shè)計(jì)與BIM技術(shù)結(jié)合起來(lái)，要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)成果展現(xiàn)中運(yùn)用 BIM技術(shù)，在施工組織設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)全部運(yùn)用BIM技術(shù)模擬現(xiàn)場(chǎng)。將BIM技術(shù)應(yīng)用于畢業(yè)設(shè)計(jì)的方式，創(chuàng)新了實(shí)踐教學(xué)視角。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，結(jié)合BIM技術(shù)的全面應(yīng)用，學(xué)生能夠在“預(yù)建造”方面取得長(zhǎng)足進(jìn)展，為今后開設(shè)“BIM工作室”、自主創(chuàng)業(yè)打下基礎(chǔ)。

綜上所述，在建筑類課程教學(xué)中運(yùn)用BIM技術(shù)，不僅可以為老師提供一個(gè)更好的實(shí)踐教學(xué)手段，還可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的理論知識(shí)，為學(xué)生提供一個(gè)更加生動(dòng)形象的展示平臺(tái)，將課本上抽象的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為生動(dòng)具體的案例和圖像，幫助學(xué)生深刻理解相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使得學(xué)生達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。

【參考文獻(xiàn)】

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【基金項(xiàng)目】2017年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)立項(xiàng)課題“BIM信息化背景下工程造價(jià)專業(yè)課程體系改革與實(shí)踐”（GXGZJG2017A009）

【作者簡(jiǎn)介】梁 柱（1961— ），男，廣西北流市人，南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院黨委書記，高級(jí)工程師，研究方向：職業(yè)教育管理;郭木華（1966— ），女，湖北云夢(mèng)縣人，南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院專業(yè)帶頭人，高級(jí)工程師，研究方向：工程管理。

（責(zé)編 王 一）