基于BIM技術的高職教育土建專業教學改革研究

摘 要： 課堂教學與施工現場實踐教學相結合的傳統教學模式由于受到各種因素的限制，學生往往難以對建筑施工過程和建筑構造形成整體認識，學生仍然處于被動接受的地位。這與高職教育理念不符。隨著高等職業教育教學改革的不斷深入，出現了“項目教學”、“教、學、做”一體化等新型的教學模式，有助于提高BIM課程教學效果，在土建類課程的教學中具有重要的意義。

關鍵詞：BIM技術 高職教育 土建專業 教學改革

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）10-0112-02

“建筑信息化模型”（Building Information Modeling，BIM）是一個建筑工程項目的管理和技術系統，又是一種數據化工具，被國際工程界公認為建筑業生產力革命性技術。它具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性等五大特點。它通過參數模型整合各種項目的相關信息并仿真模擬建筑物所具有的真實信息，在項目全壽命周期過程中進行信息的共享和傳遞，為項目各個參與者提供協同工作的基礎，為項目投資建設中各項目標的實現發揮了重要作用。

BIM在發達國家和地區的應用已經比較成熟，應用領域貫穿整個設計階段、施工階段以及建成后的維護和管理階段。美國、日本、新加坡和歐盟等國家和地區在政府公建項目上要求必須使用BIM技術。世界各國都在推廣BIM技術，因為BIM技術能產生可觀的經濟效益、社會效益及環境效益。然而，BIM技術人才的缺乏已經較大程度地阻礙了BIM技術的推廣和應用，目前市場上BIM人才的缺口還是挺大的，這就需要學校輸送更多的BIM人才。

學生是BIM技術的后備軍、未來的生力軍，是BIM技術推廣應用和發展的希望所在。只有在大學教育中設置BIM課程并創新BIM教學內容和方式才能實現大規模的BIM教育和培訓，從而實現BIM人才的量級突破，促進BIM技術的進一步推廣和應用。

一、傳統土建專業教學模式的弊端

當前高職院校土建專業的教學主要還是沿用傳統的教學模式，傳統的CAD二維設計方法，難以很好地表現出三維真實效果，當需要深入到細部時，學生難以對建筑內部構造形成理性的認識。

為了加強學生職業能力的培養，目前國內大多數高職院校在土建類課程中采用課堂教學與施工現場實踐教學相結合的教學方式。但由于受到各種因素的限制，學生往往只能對建筑施工過程形成分裂的、片段性的感性認識，涉及到結構構造等抽象復雜的教學內容時，難以形成整體認識，學生仍然處于被動接受的地位。

隨著信息技術的快速發展，部分土建類專業教師進行了積極的嘗試，借助圖片、動畫、音頻、視頻、PPT、投影儀等軟硬件進行輔助教學。這在一定程度上起到了助學和助教的作用，也提升了教學的直觀性，但仍然沒有突破傳統教學模式的限制，傳統的土建類課程教學模式正面臨巨大的挑戰。

二、土建專業BIM課程教學改革策略

與國外高職院校積極將BIM技術引入土建類課程體系并進行一系列的教學改革研究相比，目前我國絕大多數高職院校并沒有將BIM技術理念納入課程體系，BIM軟件的使用也比較少。目前國內高職院校在深入介紹BIM技術理念和相關技術方面還需加大努力。具體可以從以下幾個方面進行改革。

1.BIM課程的設置

在高職土建類專業教學改革中，注重研究和借鑒國內外先進的課程教學模式，積極探索具有土建類專業特色的BIM人才培養方案，對原有課程進行綜合化，并將BIM技術融入相應的專業課程，重新構建土建類課程體系。

根據BIM在不同階段所涉及的專業內容不同來設置純BIM課程和融入型BIM課程。純BIM課程主要學習BIM軟件的操作，融入型BIM課程是以專業內容為主，采用BIM軟件進行輔助教學或實訓，以利于學生理解和掌握。在BIM建模階段，可將BIM技術融入進《建筑工程制圖》、《建筑構造》、《房屋建筑學》等課程當中，在運營管理階段，可利用BIM軟件對《建筑施工組織設計》《建筑施工技術》《工程項目管理》等課程進行輔助教學。

在組織教學內容時，結合高職學生的學習特點以及企業需求，借助BIM技術，構建更加接近實際的教學情境。在課堂教學中，將各種先進的教學方法有機融合，提高課堂教學效果。

2.BIM實訓室建設

基于BIM的項目化和信息化教學具有較強的擴展性和較大的開放性，能夠提供靈活多樣的工作場景。與企業密切合作，打造更多更真實的工作場景有助于學生技能的掌握，也是對實訓條件的極大改善。通過校企合作的方式進行BIM實訓室的建設，能讓學生接觸到更加前沿的知識，更好地指導他們的學習。

BIM實訓室應以建筑學、土木工程、工程管理、信息技術等相關學科為依托，促進相關專業的融合，突出高職院校理工類學科的特色。利用實訓室相關設備和網絡信息技術，進行BIM技術的理論研究和應用。BIM實訓室的建設不僅能提高BIM課程的教學效果，還能提高高職院校的建筑信息化水平。

3.BIM師資培訓

教師是實行教學改革的主體，要有一批懂BIM且有志于教學改革的教師才能在教學中起到積極作用。以筆者所在的廣州華商職業學院為例，為了新增建筑工程技術專業的需要，系里先派出兩位老師參加廣州秉木建筑科技有限公司的BIM師資班培訓，然后是與深圳斯維爾科技有限公司合作，為大二學生進行初級的BIM建模培訓，幾位老師也參加了此次培訓。后續階段還會繼續加強與深圳斯維爾科技有限公司的合作，共建BIM實訓室。BIM師資培訓為后續BIM課程的開設奠定了良好的基礎。

三、基于BIM的項目化和信息化教學模式

基于BIM的項目化和信息化教學模式由“情景導入”、“項目準備”、“制定計劃”、“項目實施”、“信息共享與協同工作”、“項目展示與評價”六個環節組成。下面介紹該教學模式的具體實施方案：

1.在“情景導入”環節，教師可采用圖片、視頻、動畫等傳統手段進行多方位的情景導入。還可利用谷歌地球里的衛星圖片給學生帶來更直觀的感受。

2.在“項目準備”環節，任課教師的活動包括三個內容：

2.1通過師生互動，明確項目任務及目標、展示項目結果，讓學生對項目有一個直觀的認識，然后再布置具體的學習任務；

2.2讓學生明確自己應當完成的具體任務和完成任務后可以得到哪些知識以及達到什么樣的水平；

2.3在充分考慮學生的現有知識和能力水平的基礎上，按照適合協作學習的分組辦法對學生進行分組，安排具體的完成時間和成果的評價方式等。

3.在“制定計劃”環節，學生通過自主學習、小組協作學習等方式，對該項目的任務目標進行分析，確定任務所涉及的各種要素，充分應用已掌握的前序知識，在充分利用BIM技術的基礎上進行決策，確定任務的實施步驟，為任務的實施做好充分的準備。

4.在“項目實施”環節，學生利用相關的BIM軟件按照已制定好的計劃逐步完成項目任務。教師可現場對學生進行指導，實現教師和學生以及學生之間的交流。學生通過應用已學習的知識完成工作任務，進行知識的建構，形成職業崗位能力。

5.在“信息共享與協同工作”環節，學生可將自己已完成的項目信息共享和傳遞給其他組員，各小組成員按照各自的分工共同完成一個完整的項目。

6.在“項目展示與評價”環節，學生展示自己的項目成果，然后接受他人的評價和教師的反饋。同時，學生在匯報和聽取同學匯報的過程中，通過對比自己與其他同學的成果，查找不足，反思其成敗。

該實施方案只是一個初步的思路，在具體的教學活動中，還要根據教學過程中出現的問題不斷完善。

通過采用基于BIM的項目化和信息化教學模式，傳統建筑教學的重點和難點將得到更直觀的表述。學生在虛擬現實的環境下，利用BIM模型參與設計，從場地平整到基坑到建成的施工流程，完成工程進度、質量控制、造價控制，真正做到做中教、做中學。采用項目化和信息化的教學方法，讓學生完成一個典型建筑物的虛擬建造過程，有效地實現了“教、學、練”的一體化，對學生的職業能力發展必然會起到積極的推進作用。

在傳統的土建類課程中充分利用BIM技術，建設平臺一體化、多專業協作的BIM課程體系，加大BIM實訓室建設，進行相關教師的BIM培訓，創新BIM教學方法，能大大地促進高職院校土建專業關于BIM技術的教學改革，從而能更好地提高BIM人才的質量，促進BIM技術的大規模應用和發展。

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作者簡介：曹燦（1991-），女，漢族，湖南益陽人，碩士研究生，主要從事建筑工程管理的教學與研究工作。