BIM技術在土建專業教學中的應用現狀及建議

摘要：建筑信息模型（BIM）技術的發展以及在土建行業的推廣應用，促使BIM技術及軟件進入大學課堂，以適應行業需求。我校土建專業采用任務驅動的方法，在本科生創新訓練計劃、參加BIM類大賽、畢業設計等教學環節中引入BIM技術，引導學生自主學習BIM系列軟件，并取得了較好的效果?；谏鲜鲞^程以小見大，探討了BIM技術在土建教學中的應用。

關鍵詞：BIM;土建教學;應用;建議

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）44-0184-02

一、引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，并通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性五大特點。BIM技術倡導一種利用數字模型技術實現項目全壽命期管理的新理念，并以其在智能化、數字化以及模型信息關聯性方面的優勢，為參與建設工程項目的各方創建了一個便于交流的信息平臺，從而提高了建筑業的生產效率。近年來，BIM技術已在建筑行業里得到了廣泛的應用，在施工演示、碰撞檢測、施工管理等方面取得了較好的效果，并在一定程度上縮短了工期，降低了工程成本，提高了工程質量，是未來建筑行業發展的新趨勢[1-3]。

隨著BIM技術在我國建筑行業的推廣，很多高校都參與到BIM技術的教學與應用中。全球最大的二維、三維設計和工程軟件公司歐特克（AUTODESK）在國內不遺余力地推廣旗下的BIM軟件，如Revit、Naviswork[1]。我校在土建專業教學中以任務驅動的方法，通過開展BIM應用方面的本科生創新訓練計劃，鼓勵本科生參加BIM系列的建筑結構競賽，如Revit杯、斯維爾杯，在畢業設計環節中引入BIM，等等，激發學生的興趣，引導學生自主學習BIM軟件并結合本專業加以應用。在本專業開展的3年來，效果比較明顯，獲得了斯維爾杯團體二等獎、北京市建筑結構競賽一等獎。在畢業設計中，BIM相關的選題達到了50%以上;在創新訓練選題中，BIM選題達到30%以上;等等。學生對BIM的認識和BIM類軟件的學習和應用得到了很大的提升。同時也顯示出一些不足，我們以相關的教學經歷，探討BIM技術土建教學中的應用現狀及相關建議。

二、BIM在高校教學中的應用現狀

由于BIM是一個新生事物，所以BIM在高校教學中的應用相對較少。國外高校開展BIM教學也處于初級階段，如在BIM應用較為成熟的美國，開設BIM課程的高校寥寥，已開設的BIM課程僅是在過去的3～5年內開發的[4，5]。國內的高校，有一部分開展了與BIM相關的研究。如2005年，華南理工大學建筑學院與歐特克聯合創辦了建筑物生命周期管理——BIM實驗室[6];2010年，清華大學參考NBIMS，結合調研提出了中國建筑信息模型標準框架;等等。國內僅有幾所高校已經開設了BIM軟件課程，例如清華大學、同濟大學、天津大學等在本科領域開設了BIM軟件課程。另外，少量高校以選修課的形式開設了BIM課程，例如山東建筑大學、西安建筑科技大學、沈陽建筑大學等。多數高校只在某些特定的教學環節中嘗試引入BIM，比如，我校主要是在本科生創新訓練計劃、建筑結構競賽、畢業設計等環節加入對BIM軟件應用的要求，如Revit，引導學生自主學習BIM軟件。

目前高校土建專業對于BIM的教學還不是很普遍，主要有如下原因：（1）BIM軟件在國內技術開發程度不是很高，限制了相關軟件的應用。（2）多數高校對于BIM技術的研究較少，缺乏對BIM技術重要性的認識。（3）BIM對于硬件有一定的要求。綜合上述原因，我們可以知道BIM技術在大學中的普及還要有大量的工作去做。BIM被高校接受的程度普遍不高，這需要盡快想出解決辦法來提高BIM在大學中的應用程度，只有配合高校的教學與研究工作，BIM才能更快捷的展現出自己的優點。

三、學生眼中的BIM

通過對經歷了BIM教學環節的部分學生開展調查，我們得到了一些關于學生對BIM的認識。

（一）BIM的優勢

1.三維的建模清晰明了，可立體觀察建模的各個部位，不僅方便了修改錯誤，還可以清楚的展現出來，讓人有一種直觀的了解。運用BIM技術設計結構和繪制圖紙，不僅省時，而且設計效果非常好。

2.BIM軟件具有更加強大的功能，如Revit系列軟件，不僅可以設計，還可以進行能耗模擬、日照分析等可持續性仿真，有利于建筑工程的節能環保和綠色化。

3.BIM技術代表未來建筑行業的發展趨勢，學習掌握好BIM，學生在職場上可以增加一種新的技能，就職的道路也可以更寬廣。

（二）BIM的劣勢

1.建筑信息模型的實現需要借助軟件，如Revit來實現，但其是一個大型綜合類軟件，在現在Revit剛興起的時候，各大學無法開設相關科目，導致學生只能通過視頻書籍自學，這給學生帶來了壓力和困難。

2.建筑信息模型是一個大宏觀概念，里面涉及到了方方面面的東西，對于學生來說，他們的專業知識還比較缺乏，還處在專業認識不夠全面的階段。

3.部分學生注重使用一些比較炫的功能來吸引教師的眼球，以掩蓋對問題本質的理解和展示，這不利于培養學生嚴謹和正確思考的習慣。

毫無疑問，學生知道BIM是重要的，但是其認識僅停留在掌握操作技巧、為就業增加籌碼的初級階段，對于BIM在實際工程中如何有效的應用以達到節約增效的目的缺乏合理的認識。采取合適的教學手段以提升學生對BIM的認識并引導學生思考如何應用BIM是當下最迫切的問題。

四、在本科教學中推廣BIM技術的建議

傳統上人們用2D的方式來表達3D的建筑物;而當代是從2D到nD的表達模式。比如，完善的建筑設計一般采用3D，當項目復雜性加大，如規模的增大以及建筑系統數量和復雜性的增加等，就會出現縮短工期的要求（4D），控制造價的壓力（5D），等等[7]。因此，BIM技術的合理有效應用與實踐遠比簡單的掌握操作技巧重要。BIM技術是建筑行業一項重大的改革，可以為學生今后的工作積累技術基礎，提升競爭力，掌握BIM技術、相關軟件的操作和有效應用對于土建類的本科生非常必要。關于高校土建專業的BIM本科教學，提出如下幾點的建議。

1.加大BIM理念和技術的普及力度，提高學生對BIM的認識。高校應該聘請知名的BIM專家或者著名設計院、施工單位，特別是本專業主要就業方向上相關單位的BIM工程師，為本科生開展BIM知識講座，探討BIM在實際工程中的應用，讓學生意識到BIM對其就業乃至以后工作的重要影響，激發學生學習BIM的熱情。

2.提升教師更新CAD教學的動力，將BIM分散融入到土建專業多個相關課程的教學中，同時注重要在實踐環節中引入BIM，提升學生融會貫通的能力。高校應該出臺教學管理的激勵政策，引導教師投入更多的精力在本科教學中引入本專業的新技術、新理念，更新教學大綱和教學內容。鑒于BIM在整個建筑生命周期中的連續性，建議在教授BIM相關知識和技術時，不要以簡單的一門BIM課程來解決問題，而應該在相關的多門專業課（如設計、施工等）中結合實際有針對性地引入BIM技術，從而便于學生的理解和應用。同時，應該增加整體上連續使用BIM軟件的實踐環節，如創新訓練、建筑結構競賽、畢業設計，使學生從建筑、結構設計到施工、管理所有環節中都嘗試使用BIM軟件，從而提高學生的動手實踐和融會貫通的能力，并有條件的結合相關工程，使用新的BIM技術來進行重新設計、分析和管理，在對比中讓學生明白BIM技術的優勢和改進之處。

3.重視相關專業教材的更新。BIM對于土建行業是一個影響深遠的技術變革，在這一變革的潮流中，對高校教學起重要作用的專業教材不能落后。鑒于現在BIM的發展現狀，要求所有高校的土建專業教師都要靠自己動手去探索和總結BIM的知識并授之于學生并不現實，應當鼓勵教材的編寫單位或者著者與BIM專家、工程師聯合，在現有教材中有針對性的加入相關的BIM分析和實踐，使教師的教學和學生的學習能夠有“據”進行。

五、結語

BIM是目前建筑業中前沿的一個技術，它可以將建筑設計、施工管理及運營等整個生命周期很好的整合起來，便于處于不同階段的相關人員從項目一開始就參與進來，極大地促進了建筑業的節約增效。作為土建專業新一代的大學生，掌握BIM技術非常必要。應該看到，BIM在高校土建專業的教學與應用實踐中都得到了一定的發展，但是仍然有大量的工作值得我們高校教師去思考、去探索。

參考文獻：

[1]盧士華.關于在高職建筑工程技術專業課程體系中設置BIM課程的思考[J].牡丹江教育學院學報，2012，（5）：146-147.

[2]秦浩，余潔.BIM建筑信息模型課程在土建類高職院校開設的必要性研究[J].新課程研究（中旬刊），2014，（7）：51-52.

[3]張雪，陳三波.將BIM技術融入工程管理專業課程的思考[J].河南科技，2013，（17）：269，280.

[4]克里斯托弗·帕韋爾科，阿蘭·D·切西.當今大學本科課程中的BIM課程[J].建筑創作，2012，（10）：20-29.

[5]鐘煒，張馨文，姜騰騰.BIM仿真在工程項目管理課程教學改革中的應用研究[J].土木建筑工程信息技術，2013，（06）：7-11，34.

[6]曾文海，付偉明.BIM技術在高校教學中的應用研究[J].黑龍江生態工程職業學院學報，2014，（6）：85-86.

[7]陳強.建筑設計項目應用BIM技術的風險研究[J].土木建筑工程信息技術，2012，（1）：22-31.