土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)BIM技術(shù)課程教改研究

孫亞靜 鄭姍姍

西安交通工程學(xué)院，陜西 西安 710000

BIM是一種以計(jì)算機(jī)為載體，建模軟件為工具實(shí)現(xiàn)建筑工程信息有效傳遞和共享的技術(shù)。貫穿于建筑工程開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、施工以及到后期的運(yùn)營(yíng)管理各階段，旨在為受用者提供一個(gè)直觀的視角，實(shí)現(xiàn)建筑工程的信息化、可視化目的，方便管理者對(duì)建筑工程的整體把控。

在我國(guó)現(xiàn)階段，越來(lái)越多的項(xiàng)目要求有BIM技術(shù)的參與，BIM技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為了適應(yīng)建筑行業(yè)對(duì)人才的需求，開(kāi)展相關(guān)專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)的BIM技術(shù)教學(xué)非常重要。在土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)BIM教學(xué)中，應(yīng)積極推進(jìn)BIM教育，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用BIM技術(shù)的能力。高校中的土建類(lèi)教研團(tuán)隊(duì)更應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)BIM課程進(jìn)行深化教育改革研究，實(shí)現(xiàn)整體教學(xué)質(zhì)量的提升。

一、土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)BIM技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

（一）理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)配比不合理

BIM是一個(gè)新興技術(shù)，不僅有一套完整的理論體系，而且還具備較強(qiáng)的軟件操作性［1］?，F(xiàn)階段，理論教學(xué)效果欠佳，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)匱乏，難以保證教學(xué)質(zhì)量。課程教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)還停留在以單一理論教學(xué)為主的層面，并沒(méi)有將軟件操作性結(jié)合起來(lái)。由于學(xué)生對(duì)BIM理論的被動(dòng)接受，理解吸收不到位，導(dǎo)致在后期實(shí)際應(yīng)用中，學(xué)生對(duì)BIM技術(shù)理論很陌生，遇到不同項(xiàng)目?jī)H停留在建模、簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)施工、碰撞檢查等基礎(chǔ)層面，達(dá)不到運(yùn)用BIM實(shí)現(xiàn)信息共享和流轉(zhuǎn)的建筑信息管理等方面的能力，沒(méi)有充分發(fā)揮出BIM技術(shù)的使用價(jià)值。追根溯源，BIM實(shí)際上是一種以操作軟件為工具實(shí)現(xiàn)建筑工程模擬性、可視化、數(shù)字化、信息化的技術(shù)。學(xué)生僅在理論教學(xué)中很難實(shí)現(xiàn)對(duì)BIM技術(shù)核心思想的正確理解和針對(duì)不同工程、不同需求的高效應(yīng)用。這需要在實(shí)踐教學(xué)中不斷提升學(xué)生的實(shí)踐技能。

（二）BIM技術(shù)教學(xué)條件不足

BIM技術(shù)的核心是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)借助相關(guān)軟件創(chuàng)建建筑工程虛擬可視化信息平臺(tái)，借助數(shù)字化模型實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目全過(guò)程進(jìn)行有效的管理與調(diào)整［2］，目前，主流支撐BIM平臺(tái)軟件有Revit、Bentley、ArchiCAD等，這類(lèi)設(shè)計(jì)類(lèi)型軟件對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求較高，且需要不斷地更新及維護(hù)?，F(xiàn)階段高校的教學(xué)設(shè)施方面，機(jī)房計(jì)算機(jī)硬件支持上難以做到滿足軟件平臺(tái)的基本需求，維護(hù)和更新工作也得不到有效保障。

其次，BIM技術(shù)涵蓋了項(xiàng)目全過(guò)程，包含設(shè)計(jì)、預(yù)算、施工、后期運(yùn)營(yíng)等多個(gè)環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)教學(xué)不僅需要老師具備高的理論基礎(chǔ)，也需要老師具備較為豐富的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，然而，高校教師普遍缺乏一線實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)結(jié)構(gòu)的更新也相對(duì)較慢。因此，高校老師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)能力也急需提高。

（三）專(zhuān)業(yè)界限不突出，不能滿足實(shí)際項(xiàng)目需求

BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值，擁有BIM系列軟件，多元化的平臺(tái)。不同專(zhuān)業(yè)崗位對(duì)BIM人才需求不一，行業(yè)中的BIM人才不局限于BIM建模工作，還涉及BIM信息應(yīng)用，BIM專(zhuān)業(yè)分析，BIM項(xiàng)目管理等［3］。BIM技術(shù)在高校土建類(lèi)中主要涉及建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專(zhuān)業(yè)。建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)側(cè)重于BIM協(xié)同可持續(xù)化設(shè)計(jì)；土木工程專(zhuān)業(yè)側(cè)重BIM技術(shù)智能化建造；工程管理專(zhuān)業(yè)側(cè)重于BIM技術(shù)共享平臺(tái)集成化管理；工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)側(cè)重投資分析、合同管理、現(xiàn)場(chǎng)索賠、成本控制等工作。而現(xiàn)在高校開(kāi)設(shè)的BIM技術(shù)課程較少，多為Revit建模基礎(chǔ)課程，沒(méi)有結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和人才需求豐富教學(xué)平臺(tái)，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)停留在表面，提到BIM就等同于Revit，懂BIM也就停留在建模層次。在接觸實(shí)際項(xiàng)目的過(guò)程中，不能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)更好地解決問(wèn)題，無(wú)法滿足實(shí)際項(xiàng)目需求，專(zhuān)業(yè)技能核心競(jìng)爭(zhēng)力不足。

二、BIM技術(shù)在土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)中的教改策略

（一）建立理論學(xué)習(xí)與軟件操作相互反饋的機(jī)制

在BIM技術(shù)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重教學(xué)方式理論學(xué)習(xí)與軟件操作相結(jié)合，加強(qiáng)課程設(shè)置的靈活性。改變以單一理論教學(xué)為主的現(xiàn)狀，建立理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)同步進(jìn)行、相互反饋的長(zhǎng)效機(jī)制，讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中動(dòng)手操作，更好地理解軟件操作原理，更全面地認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和軟件操作同步結(jié)合，讓學(xué)生正確認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)的價(jià)值。此外，軟件操作內(nèi)容繁雜，僅僅通過(guò)教材、課件、理論講解很難達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。BIM技術(shù)作為建筑信息化產(chǎn)物，尋找合適的信息化教學(xué)平臺(tái)，創(chuàng)建信息化課程，使學(xué)生利用平臺(tái)內(nèi)各種項(xiàng)目資源更好地理解BIM技術(shù)與建設(shè)工程的原理，改變過(guò)去以書(shū)本為主的單一學(xué)習(xí)模式，實(shí)現(xiàn)以書(shū)本為基礎(chǔ)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)資源，進(jìn)行信息化教學(xué)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供便利的條件，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

（二）加強(qiáng)校企合作，產(chǎn)教融合［4］

注重校企合作，優(yōu)化師資隊(duì)伍。利用企業(yè)資源，完善教師進(jìn)修機(jī)制，讓教師全面接觸和參與實(shí)際項(xiàng)目。教師走出課堂，進(jìn)入企業(yè)，立足實(shí)際，提升現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐中提高教學(xué)能力；企業(yè)優(yōu)秀人才進(jìn)入校園，利用自己豐富且嫻熟的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，幫助學(xué)生培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)，增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐技能。同時(shí)定期組織教師參加各類(lèi)學(xué)習(xí)培訓(xùn)，參與企業(yè)調(diào)研，緊跟社會(huì)的發(fā)展，獲取最前沿的知識(shí)和資源，及時(shí)更新自身知識(shí)體系，滿足教學(xué)需求，培養(yǎng)一支能力過(guò)硬的BIM教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

產(chǎn)教融合，建立考評(píng)基地，構(gòu)建實(shí)習(xí)基地。在強(qiáng)有力的政策支持下通過(guò)產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目籌措資金，借助企業(yè)良好的技術(shù)平臺(tái)，改變目前BIM教學(xué)硬件設(shè)施匱乏的局面，共建實(shí)驗(yàn)室，建立考評(píng)基地，優(yōu)化教學(xué)基地，改善BIM教學(xué)的硬件設(shè)施。此基地不僅能滿足學(xué)生日常實(shí)踐教學(xué)需求，也能進(jìn)行學(xué)生開(kāi)放性教學(xué)，學(xué)生根據(jù)自己的需要利用基地進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，同時(shí)此基地也對(duì)外開(kāi)放，成為技能大賽和社會(huì)BIM相關(guān)考試等場(chǎng)所，提高其利用效率，獲取相應(yīng)的收益用于基地軟件的更新與維護(hù)，教學(xué)環(huán)境的改善，有效降低學(xué)校的教學(xué)成本。

（三）以賽代課，結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)項(xiàng)目化教學(xué)

以賽促教、以賽促學(xué)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)點(diǎn)進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)。應(yīng)用性技能大賽以實(shí)際工程項(xiàng)目案例為背景，最大限度地模擬實(shí)際工作場(chǎng)景，同一賽道上需要多個(gè)專(zhuān)業(yè)的人共同完成一個(gè)項(xiàng)目，不同專(zhuān)業(yè)上的人負(fù)責(zé)不同模塊，最大程度上還原項(xiàng)目實(shí)際情況。BIM教學(xué)應(yīng)以數(shù)字建模為基礎(chǔ)，結(jié)合本專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的開(kāi)設(shè)，各取所需進(jìn)行特色教學(xué)。將應(yīng)用性技能大賽與BIM教學(xué)相融合，分專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目化教學(xué)，在平時(shí)的教學(xué)中，注入競(jìng)賽的理念，融入競(jìng)賽內(nèi)容，根據(jù)專(zhuān)業(yè)的不同設(shè)置不同的教學(xué)內(nèi)容有側(cè)重地進(jìn)行教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)意識(shí)和熱情，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。在學(xué)生操作訓(xùn)練中，采用導(dǎo)師指導(dǎo)制主動(dòng)式教學(xué)，提供學(xué)習(xí)資源，從實(shí)用角度出發(fā)，讓學(xué)生接觸真實(shí)項(xiàng)目，參與項(xiàng)目實(shí)踐，各專(zhuān)業(yè)以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的模式搜集資料，深入項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，解決項(xiàng)目實(shí)際問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生分析能力和動(dòng)手能力，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用技能的培養(yǎng)。

例如，陜西省舉辦的建筑信息模型技能大賽，賽事包括“BIM正向設(shè)計(jì)”“BIM模型創(chuàng)建”“BIM施工場(chǎng)地布置”“BIM5D施工管理”這就涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)的配合，共同完成實(shí)際項(xiàng)目。在平時(shí)的教學(xué)環(huán)節(jié)中可以融進(jìn)此技能大賽的內(nèi)容，以數(shù)字建模為基礎(chǔ)，各專(zhuān)業(yè)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化。建筑設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)重視協(xié)同化設(shè)計(jì)，各模塊的碰撞檢查。運(yùn)用廣聯(lián)達(dá)數(shù)維設(shè)計(jì)-建筑軟件實(shí)現(xiàn)建筑正向設(shè)計(jì)，建立協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的融合，有效規(guī)避沖突的發(fā)生；土木工程專(zhuān)業(yè)重視BIM智能化建造，結(jié)合BIM、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、VR技術(shù)、人工智能等多種新技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)行三維施工方案設(shè)計(jì)，安排現(xiàn)場(chǎng)施工工作，建設(shè)施工動(dòng)畫(huà)文明可視化智慧工地［5］；工程管理專(zhuān)業(yè)重視BIM5D施工管理，運(yùn)用BIM5D施工管理軟件完成多專(zhuān)業(yè)模型的集成、進(jìn)度、清單關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)分析及輸出，實(shí)現(xiàn)基于BIM的項(xiàng)目綜合管理；工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)重視項(xiàng)目全過(guò)程造價(jià)管理，運(yùn)用BIM建筑信息軟件操作，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性分析，科學(xué)處理變更、簽證、進(jìn)度款等事項(xiàng)，高效進(jìn)行項(xiàng)目動(dòng)態(tài)成本的控制，準(zhǔn)確完成進(jìn)度報(bào)量和結(jié)算文件的編制。各專(zhuān)業(yè)具體課程設(shè)置如表1。在學(xué)生平時(shí)訓(xùn)練中，打破專(zhuān)業(yè)的界限，教師提供項(xiàng)目資源，各專(zhuān)業(yè)的學(xué)生自己組隊(duì)，根據(jù)平時(shí)所學(xué)知識(shí)，以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，發(fā)揮專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，完成實(shí)際項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)之間BIM協(xié)同，增強(qiáng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)核心能力，培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的應(yīng)用型人才。

表1 土建類(lèi)BIM技術(shù)課程設(shè)置

以上教學(xué)改革策略之間存在一定關(guān)系（見(jiàn)圖1），理論教學(xué)指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)過(guò)程將遇到的問(wèn)題和新的感悟反饋于理論教學(xué)，建立其反饋機(jī)制是BIM教學(xué)改革的核心。該反饋機(jī)制服務(wù)于校企合作，校企合作又為其提供一定的保障；該反饋機(jī)制指導(dǎo)以賽代課多專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目化教學(xué)形式。反過(guò)來(lái)，以賽代課多專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目化教學(xué)為其提供良好的途徑。

圖1 教改策略關(guān)系圖

三、結(jié)語(yǔ)

土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)在BIM技術(shù)教學(xué)時(shí)，要緊跟社會(huì)需求，充分發(fā)揮BIM技術(shù)價(jià)值，克服目前教學(xué)困境，利用信息化教學(xué)資源創(chuàng)建理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的反饋機(jī)制，幫助學(xué)生更全面地學(xué)習(xí)；加強(qiáng)校企合作，產(chǎn)教融合，實(shí)現(xiàn)資源共享，有效降低學(xué)校的教學(xué)成本；以賽代課，結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)項(xiàng)目化教學(xué)，提升學(xué)生積極性，培養(yǎng)與社會(huì)接軌的應(yīng)用型人才。

各專(zhuān)業(yè)教學(xué)應(yīng)以數(shù)字建模為基礎(chǔ)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)進(jìn)一步有側(cè)重地深化教學(xué)。建筑設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)應(yīng)重視協(xié)同可持續(xù)化設(shè)計(jì)，開(kāi)設(shè)《協(xié)同設(shè)計(jì)建設(shè)》；土木工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)重視技術(shù)智能化建造，開(kāi)設(shè)《智能建造》；工程管理專(zhuān)業(yè)應(yīng)重視共享平臺(tái)集成化管理，開(kāi)設(shè)《BIM建設(shè)工程項(xiàng)目管理》；工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)應(yīng)重視全過(guò)程造價(jià)管理，開(kāi)設(shè)《BIM全過(guò)程造價(jià)管理》。