基于建筑工程的BIM教學實踐探索

劉聰 王亮 陳敏

摘 要 發(fā)展“新工科”，培養(yǎng)工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復合型“新工科”人才已經(jīng)成為全社會的共識。建筑工程專業(yè)具有創(chuàng)新性和實踐性兩大突出特征，但目前在專業(yè)人才培養(yǎng)上存在產(chǎn)學脫節(jié)、育人力量單一、不能適應就業(yè)形勢等諸多不足，影響了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。為解決上述問題，作者進行了建筑工程相關專業(yè)產(chǎn)學融合、多方協(xié)同育人模式的改革與實踐的探索，為建筑工程新工科建設提供參考。

關鍵詞 BIM;建筑工程;產(chǎn)學融合

1BIM教學實施背景

建筑信息模型（Building Information Modeling， BIM）涵蓋了幾何學、空間關系、地理資訊、各種建筑元件的性質(zhì)，可以用來展示整個建筑生命周期，包括了興建過程及營運過程，建筑內(nèi)各個部分、各個系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)二維圖紙模型各部分割裂的弊端，有利于多方協(xié)同作業(yè)，提高效率。順應社會人才市場需要，BIM被多所高校引入課堂，作為建筑工程等相關專業(yè)培養(yǎng)人才的基礎課程。

相對于傳統(tǒng)的工科人才，建筑工程相關專業(yè)更需要的是工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復合型“新工科”人才。因此，發(fā)展“新工科”，培養(yǎng)新經(jīng)濟形勢下緊缺人才，引領工程技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)成為全社會的共識[1]。結(jié)合南通大學對人才培養(yǎng)的要求和高起點、高層次、高質(zhì)量推進教學質(zhì)量與教學改革的方針，研究“新工科”背景下BIM實驗教學體系，完全契合南通大學定位，對學?！靶鹿た啤苯ㄔO及人才培養(yǎng)具有積極意義。

2BIM教學實施方案

部分高校通過多種教學方式將BIM技術引入教學，例如清華、同濟等高校實行BIM基礎教育，西安建科、重慶大學等高校以選修課形式講授BIM知識，西南科技大學通過預設專業(yè)課程的方式開展BIM教學[2]。與BIM軟件企業(yè)通過校企合作等方式，讓學生進行BIM學習與實踐，如廣聯(lián)達公司與清華大學構建了BIM創(chuàng)新平臺，魯班軟件公司與同濟大學簽訂了工程造價等方面的合作協(xié)議。

南通大學開設工程管理、土木工程等專業(yè)的BIM標準化體系課程，多專業(yè)協(xié)同的正向設計和管理技術貫穿BIM各階段應用，如三維建模、碰撞檢查、管線綜合、機電優(yōu)化、施工圖編制、工程算量、施工項目管理、運維管理、信息管理技術等，為BIM課程建設提供強有力的技術支持。教學中選用最新權威教材，采用真實項目案例，并融合網(wǎng)絡資源和視頻課程。

BIM教學利用Revit、廣聯(lián)達等軟件充分學習三維建模技術，模擬真實場地設計、工程量計算及施工，預先在軟件模型中解決實際碰到的問題并研究應對措施，激發(fā)學生對未知問題探索的熱情。創(chuàng)造性地運用軟件解決實際的施工和設計問題，并采用理論教學環(huán)節(jié)的基本知識對問題進行適當分析，提出解決方案。根據(jù)課程特點，訓練貫穿始終，主要內(nèi)容為：學生在自己專業(yè)的方向中，確定出合適的對象，選取Revit、廣聯(lián)達土建、魯班等相關軟件闡述出模型設計、工程量計算和施工方案;建立模型，并用Navis等軟件處理實際中遇到的暖通、機電安裝、鋼管碰撞、日照風向等問題。根據(jù)教學環(huán)節(jié)的具體實施情況，提煉出難度適中、有較大意義的大型BIM模型作為案例，對典型、確有實用價值的設計成果推薦企業(yè)應用，在實踐中驗證和解決問題。

為了培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，組織學生使用不同BIM軟件進行建筑設計與表現(xiàn)，并指定學術水平較高、實踐經(jīng)驗豐富的專業(yè)教師擔任指導教師。選拔優(yōu)秀學生參加相關的競賽活動（BIM建模大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、畢業(yè)設計大賽等），在實習和參賽過程中，引導學生理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生的實際操作能力和團隊合作精神。在大四階段，安排建筑工程專業(yè)學生去相關企業(yè)進行基于BIM技術的畢業(yè)設計和實習，企業(yè)提供項目選題和技術支持，同時提供真實待建項目用于實訓，模擬設計單位的工作模式和組織管理模式開展訓練。畢業(yè)生利用所學BIM技術進行畢業(yè)設計，提升專業(yè)素養(yǎng)。

BIM實踐教學中，與企業(yè)簽訂產(chǎn)學合作協(xié)議，共建 “BIM雙創(chuàng)基地”。企業(yè)提供BIM技術類教學資源，包括教學場地、實驗室建設以及多年學生培養(yǎng)的經(jīng)驗，聯(lián)合開展教學、培訓和技術研發(fā)服務，幫助學校提升創(chuàng)新實踐教育環(huán)境與教學水平。在BIM技術實訓、企業(yè)BIM應用方面提高學生專業(yè)能力，提供實習就業(yè)機會，在信息化方面支持院校教育管理。依托“BIM雙創(chuàng)基地”及“BIM實訓基地”，提供項目和業(yè)務支撐，幫助學生提前了解職業(yè)需求，掌握職業(yè)技能?；氐慕?，滿足建筑工程相關專業(yè)人才培養(yǎng)所需的軟硬件條件，對專業(yè)建設、課程體系完善均有極大幫助。同時，依托成立的實訓基地，可以接軌就業(yè)市場，彌補產(chǎn)學之間發(fā)展不平衡造成的脫節(jié)[2]。

3結(jié)束語

綜合來看，BIM的理論和實踐教學環(huán)節(jié)，可打破傳統(tǒng)的填鴨式教學方式，使學生接觸到目前工程中遇到的最前沿課題，學習到行業(yè)和學科最新技術，激發(fā)深入研究的熱情。軟件模擬建筑方式，可以實現(xiàn)“三維協(xié)同設計”，與建筑、結(jié)構、水暖電等專業(yè)形成完整的BIM模型，充分將本科各學科所學綜合運用。BIM的實驗教學環(huán)節(jié)，使建筑、土木、工管專業(yè)的學生所學與專業(yè)實習和工作無縫對接，使其具有解決實際工程問題的思路和能力。

參考文獻

[1] 陸先亮，徐明華，江一山，等.基于“新工科”的人才培養(yǎng)實驗平臺建設研究[J].實驗技術與管理，2019，36（7）：12-14，19.

[2] 張尚，任宏，AlbertP.C.Chan.BIM的工程管理教學改革問題研究（一）——基于美國高校的BIM教育分析[J].建筑經(jīng)濟，2015（1）：113-116.

作者簡介

劉聰（1986-），女;職稱：講師，現(xiàn)就職單位：南通大學交通與土木工程學院，研究方向：智能建筑、智能材料。