基于BIM 技術(shù)競賽的建筑學(xué)專業(yè)教學(xué)改革

山東省青島市青島西海岸新區(qū)職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校 劉金慧

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，為了提高中職學(xué)生在進(jìn)入社會(huì)以后的競爭優(yōu)勢，中職學(xué)校亟需進(jìn)行教育改革。當(dāng)下建筑行業(yè)對(duì)BIM技術(shù)運(yùn)用較為廣泛，無論是在前期的設(shè)計(jì)還是中期的施工環(huán)節(jié)，都離不開BIM技術(shù)。中職學(xué)?？梢院侠淼貞?yīng)用BIM技術(shù)開展相應(yīng)的競賽活動(dòng)，來改善當(dāng)下建筑學(xué)專業(yè)的教學(xué)狀況，以此來提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力，增加學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會(huì)，為其未來工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、BIM 技術(shù)的概述和發(fā)展

（一）概述

BIM技術(shù)是運(yùn)用于傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì)軟件，它能整合相關(guān)工程項(xiàng)目的各項(xiàng)信息，并且借助建模來完成對(duì)項(xiàng)目前期的整體規(guī)劃。在整個(gè)項(xiàng)目的前期工作準(zhǔn)備以及中期運(yùn)營和后期維護(hù)乃至整個(gè)項(xiàng)目生命周期，BIM技術(shù)共享和傳遞相應(yīng)的數(shù)據(jù)，使得工程技術(shù)人員可以對(duì)當(dāng)下的建筑信息進(jìn)行正確的處理并且掌控事態(tài)；同時(shí)協(xié)助建筑方各工程部共同施工，減少各部門的工作干涉，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)成本以及縮短工期等。

總體來看，BIM技術(shù)具有以下特性：可視性、協(xié)調(diào)化、模擬性?？梢曅灾窧IM技術(shù)提供可視化的思維引導(dǎo)，通過展示物體的三維結(jié)構(gòu)讓人了解項(xiàng)目前期的大體情況，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)以及建造運(yùn)營中，管理人員可以及時(shí)把握項(xiàng)目的進(jìn)度，以及針對(duì)可視化的信息來進(jìn)行決策的調(diào)整。協(xié)調(diào)化是指在前期項(xiàng)目的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，BIM技術(shù)對(duì)各種相互沖突和干擾因素進(jìn)行優(yōu)化整合，通過系統(tǒng)性的分析和調(diào)整，使得各單位能正常運(yùn)轉(zhuǎn)且互不干擾。模擬性是指BIM技術(shù)對(duì)建筑前期的模型進(jìn)行仿真處理，從而使管理人員在實(shí)際的施工環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以及后期的維護(hù)環(huán)節(jié)都能對(duì)項(xiàng)目走向趨勢做出一個(gè)前期的預(yù)測。同時(shí)幫助相應(yīng)的管理人員實(shí)施后續(xù)的管理工作決策。

（二）發(fā)展

BIM技術(shù)自2003年傳入中國，經(jīng)過了近二十年的發(fā)展，在“十二五”時(shí)期，國家對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行了推廣，因此BIM技術(shù)得到了快速的發(fā)展。BIM技術(shù)的深度使用，為多項(xiàng)重大商業(yè)工程節(jié)約成本，縮短施工管理的時(shí)間，上海中心以及杭州奧體博覽城等便是BIM技術(shù)運(yùn)用于當(dāng)代建筑行業(yè)中的成功案例。雖說當(dāng)下BIM技術(shù)的運(yùn)用以及相關(guān)的使用理念被各大建筑企業(yè)所接納，但是與其他國家相比，我國的BIM技術(shù)使用還處于較早的階段，因此還有許多知識(shí)需要學(xué)習(xí)。當(dāng)下不少國內(nèi)高校也引入了BIM技術(shù)的研究，并且進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字化教學(xué)改革，但是，因?yàn)槠鸩捷^晚，其改革過程還需要進(jìn)行深入研究。

二、BIM 技術(shù)競賽在建筑學(xué)教學(xué)改革中的作用

（一）BIM技術(shù)與“建筑物理”

“建筑物理”是建筑學(xué)專業(yè)中基礎(chǔ)的課程，其主要包括基本理論、基本技能以及基本方法三個(gè)方面。學(xué)生通過對(duì)建筑學(xué)理論知識(shí)以及建筑過程中各種物理因素的學(xué)習(xí)，能對(duì)建筑設(shè)計(jì)各方面因素進(jìn)行全盤考量。當(dāng)代建筑物理側(cè)重于對(duì)各種基本知識(shí)進(jìn)行概念講解，注重實(shí)際的理論教學(xué)，而缺少相應(yīng)的實(shí)踐設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。在引入BIM技術(shù)以及相應(yīng)軟件以后，教師的教學(xué)可以通過建筑設(shè)計(jì)方案等，將實(shí)際的建筑物模型引入數(shù)據(jù)庫的參數(shù)中，完成相應(yīng)的物理模型構(gòu)建以及計(jì)算，從而提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，并且將抽象概念具體化。

（二）BIM技術(shù)與“建筑構(gòu)造”

“建筑構(gòu)造”也是建筑學(xué)專業(yè)中一門基礎(chǔ)的課程，建筑構(gòu)造主要包括建筑構(gòu)造原理以及建筑構(gòu)造做法兩個(gè)層面。對(duì)建筑構(gòu)造相關(guān)原理的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以對(duì)基本建筑及其構(gòu)造原理進(jìn)行初步掌握，掌握建筑物的特點(diǎn)以及靈活利用各種建造單元，為后期的建造設(shè)計(jì)統(tǒng)籌工作做好前期的認(rèn)知準(zhǔn)備。在引入BIM技術(shù)以及相應(yīng)軟件以后，對(duì)建筑模型中各單元的靈活搭配以及銜接使用，能使學(xué)生了解各建筑單元的用途以及關(guān)聯(lián)。同時(shí)使用BIM技術(shù)中相應(yīng)的檢驗(yàn)程序，可以自動(dòng)檢測出學(xué)生的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的單元搭配構(gòu)造是否合理，節(jié)約了教師的批改作業(yè)的時(shí)間，最大限度的避免學(xué)生設(shè)計(jì)出錯(cuò)。

（三）BIM技術(shù)與CAD、3DSMax

CAD在建筑學(xué)的使用中，主要是以二維平面設(shè)計(jì)為主。而3DSMax可以完成相應(yīng)的立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及執(zhí)行建筑后期顏色、特效等渲染工作。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須借助這兩個(gè)軟件的相互配合，才能完成最終的項(xiàng)目設(shè)計(jì)。而BIM技術(shù)可將二維模型與三維模型進(jìn)行有效的銜接，所以設(shè)計(jì)者可以從二維設(shè)計(jì)中直接跳到三維設(shè)計(jì)中，而不需要使用兩個(gè)軟件輔助完成整套建筑圖紙的繪制工作。因此，引入BIM技術(shù)，不但可以節(jié)約建筑設(shè)計(jì)的時(shí)間，還可以減少相應(yīng)的重復(fù)作業(yè)確保質(zhì)量，提高制作效率為學(xué)生減輕負(fù)擔(dān)。

三、BIM 技術(shù)競賽在建筑學(xué)教學(xué)改革中的落實(shí)

（一）BIM技術(shù)競賽的意義

BIM技術(shù)競技賽在建筑學(xué)專業(yè)中，主要是以競技比賽的形式來促進(jìn)學(xué)生對(duì)BIM技術(shù)的使用和專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過BIM技術(shù)競技賽，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自身專業(yè)技能綜合學(xué)習(xí)狀況，從而制訂符合自身發(fā)展的有效學(xué)習(xí)措施。同時(shí)學(xué)生通過BIM技術(shù)競技賽的比賽內(nèi)容，也提前熟悉了當(dāng)下建筑行業(yè)對(duì)人才的需求。此外，通過相應(yīng)的BIM技術(shù)競技賽，教師還可以了解學(xué)生在學(xué)習(xí)方面的不足之處，從而開展針對(duì)性的教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）BIM技術(shù)競賽的開展

中職學(xué)校開展建筑學(xué)專業(yè)的BIM技術(shù)競技賽，主要可以從以下三個(gè)方面開展：建筑模型構(gòu)建、建筑環(huán)境設(shè)計(jì)、模擬建筑工程統(tǒng)籌。

建筑模型構(gòu)建是讓學(xué)生以競技的方式將比賽項(xiàng)目中所提供的相應(yīng)建筑單元進(jìn)行有效、合理的模型設(shè)計(jì)。其充分考量學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)建筑構(gòu)造知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握情況。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，使用傳統(tǒng)的教學(xué)軟件來開展相應(yīng)的建模比賽活動(dòng)，需要借助CAD以及3DSMax來進(jìn)行，會(huì)使比賽流程變得煩瑣，導(dǎo)致整個(gè)比賽節(jié)奏比較拖沓。而在引入BIM技術(shù)以后，在相應(yīng)的軟件幫助下，學(xué)生可以通過其中的二維、三維設(shè)計(jì)功能來做到對(duì)比賽內(nèi)容一步到位的設(shè)計(jì)，從而縮短比賽的時(shí)間。

建筑環(huán)境設(shè)計(jì)比賽，可以充分比較學(xué)生之間的創(chuàng)新創(chuàng)意能力，通過對(duì)建筑物周邊的環(huán)境，如綠化帶、光照等各種狀況進(jìn)行綜合考量和搭配使用，使得建筑設(shè)計(jì)在審美感官層面符合當(dāng)代價(jià)值，同時(shí)獨(dú)特的設(shè)計(jì)也可以使觀眾眼前一亮。

BIM技術(shù)在工程統(tǒng)籌方面具有較強(qiáng)的專業(yè)性，其模擬整個(gè)項(xiàng)目各種內(nèi)外在因素對(duì)項(xiàng)目實(shí)質(zhì)的影響，從而預(yù)測項(xiàng)目最終走向，使得項(xiàng)目規(guī)劃者能做出更好的決策。在比賽進(jìn)行時(shí)，教師可以通過相應(yīng)變量的設(shè)計(jì)，如資金、材料、物流等多種因素的設(shè)定，來考量學(xué)生設(shè)計(jì)統(tǒng)籌的能力，使整個(gè)項(xiàng)目做得最優(yōu)的學(xué)生獲得勝利。

（三）BIM技術(shù)競賽的重點(diǎn)

當(dāng)下基于BIM技術(shù)的建筑學(xué)專業(yè)教學(xué)改革，應(yīng)當(dāng)是以學(xué)生為主來開展，充分尊重學(xué)生的個(gè)性特征。以其在建筑學(xué)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新來開展BIM技術(shù)競技賽，使比賽更有創(chuàng)意，使學(xué)生能在建筑行業(yè)實(shí)際工作環(huán)境中別具匠心，創(chuàng)造出更多特色。

此外，完成競技賽以后，可以通過學(xué)生建立的模型建立數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)庫分享可以在后續(xù)的學(xué)習(xí)中作為指引以及教學(xué)的導(dǎo)向，同時(shí)學(xué)生在往后的工作中也可以利用數(shù)據(jù)庫里面的技術(shù)資料來完成工作。

四、結(jié)語

隨著當(dāng)下建筑行業(yè)對(duì)建筑專業(yè)人才需求的不斷擴(kuò)大以及BIM技術(shù)的普及，學(xué)校必須加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)在教學(xué)中的使用，對(duì)之前的教學(xué)模式進(jìn)行改革。學(xué)?？梢酝ㄟ^技術(shù)競技賽的方式來加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，改善當(dāng)下傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件下的教學(xué)環(huán)境，從而提高綜合教學(xué)效率。