基于BIM協(xié)同應用的水利工程專業(yè)教學改革初探

虞瑜

【摘要】本文在分析國內外工科院校改革現(xiàn)狀的基礎上，提出從現(xiàn)有水利工程課程體系入手，分階段，多維度地探討了教學改革過程中可能遇到的關鍵問題。

【關鍵詞】BIM建模 ?BIM協(xié)同 ?水利工程 ?教學改革

【中圖分類號】G712;TU-4 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）02-0247-01

引言

BIM（建筑信息模型）技術是建筑行業(yè)的一項重大創(chuàng)新，也是建筑行業(yè)發(fā)展的重要里程碑，BIM 技術于2002 年正式引入中國。水利工程項目具有地形條件復雜，設計選型獨特，作業(yè)空間有限，對地質條件影響巨大等特點，以致水利工程的發(fā)展一直面臨著重重挑戰(zhàn)。新技術的引入和水利工程的發(fā)展相輔相成。水利工程與普通建筑工程不一樣，水利工程項目與地形、地質、水文等條件密切相，且設計選型特別。水利工程BIM模型可以解決水利工程樞紐布置和土方計算的問題。水利工程中土方的開挖和填筑量大，土方量的計算精度對整體項目計算有很大影響。土方量計算精度取決于與實際地形的匹配程度， BIM地形模型的設計曲面與實際地形是動態(tài)關聯(lián)，可以在模型的基礎上快速進行土方開挖和填筑實驗，從而選擇土方填挖的最佳方案。通過水工建筑物BIM模型確定的樞紐的布局，可以合理確定樞紐建筑物之間的位置，還可以找到最佳臨時施工位置，方便施工，縮短工期，具有重要意義。

1.國內外高校BIM教學現(xiàn)狀分析

國外基于 BIM 技術的教學模式基本趨于完善。例如，亞利桑那州立大學的BIM教學改革系統(tǒng)：在一年級的圖紙分析和二年級的計算機應用、建筑工程施工、建筑工程材料課程中就植入 BIM 技術;在三年級，對學生進行 BIM 技術軟件的培訓，如 Revit、Naviswork、BIM5D 等;四年級，通過大型工程的案例進行知識的整合，使學生對 BIM 有全方位的運用與了解。國內基于BIM技術的教學仍處于教學改革的初級階段。原因可歸結為師資力量短缺，軟硬件局限，缺乏相關標準和規(guī)范，以及現(xiàn)有的課程體系不完善。而在水利行業(yè)中，還有一個最直接原因是水利工程行業(yè)生產(chǎn)方式的落后。水利行業(yè)的管理人員和技術人員習慣將項目分為建筑、結構、機電、給排水等模塊。同時，設計、施工、管理等工作將進一步分為兩個部分。這種觀念和習慣進一步影響了高校水利工程的教育模式，最終促成了當前BIM教育改革的癥結。

2.水利工程BIM教改探索

把 BIM技術融入水利工程教學實踐中，可以改變學生對水利工程建筑、設計、施工等相關因素的理解，不僅大大提升了實踐教學水平與教學效果，此外，學生可以真正了解 BIM技術在實踐中的核心建筑信息共享的優(yōu)越性，目前應主要從以下方面入手：

（1）軟硬兼施，加大經(jīng)費投入BIM 實驗室建設

水利工程 BIM技術的教學改革首要條件是實驗室建設，無論硬件和軟件方面，目前極少有高校單獨建立水利工程 BIM項目實驗室，引入 BIM技術后，必須建立與之配套的實驗室。

（2）堅實教研平臺，推動教學團隊建設

教師是教學的關鍵。 BIM在中國的研究和應用實踐仍然處于探索階段的事實注定新建的教學團隊的能力有限，自我哺育能力還不夠，學校必須通過多種渠道和形式積極投資建設教學團隊，加強教學科研平臺建設。

（3）博采眾長，探索最適合的培養(yǎng)模式

在原有的培養(yǎng)計劃基礎上，結合水利工程BIM 技術現(xiàn)狀，制定出符合社會需求的培養(yǎng)模式。BIM 協(xié)同應用基于網(wǎng)絡，使來自不同地理位置的不同學科的項目各參與方的人員能夠共享數(shù)據(jù)協(xié)同展開工作。

3.總結與展望

（1）結合實際，循序漸進?，F(xiàn)有水利工程技術不能直接被BIM技術替代。Bim技術的融入需要一定時間，課程體系的調整需要逐步修訂教學大綱和提高方案可行性。

（2）合理有效的教學資源配置仍是實施階段的難點。無論是師資良莠不齊，行業(yè)軟件標準不統(tǒng)一，還是硬件資源有限，都是這場教改面臨的實際難題。有利的政策指導，形成校企合作的良性循環(huán)。

（3）打破專業(yè)界限，注意交互學習。當美國國家自然科學基金資助工程教育綜合改革時，重點是：多學科綜合，分科不要過細;面向并行工程，貼近工業(yè)實踐;加強實驗和動手能力。

（4）各行業(yè)建立模型的規(guī)則差異較大，水利工程建模的方法和流程更是走在各行業(yè)的尾梢。

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