基于BIM體系復合型人才培養模式下《建筑施工》教學改革初探

楊世聰

摘要：建筑施工是動態性的，工程施工中許多技術問題的解決，均要涉及到相關學科的綜合運用，加上建筑施工的新材料、新工藝、新工法日新月異，因此對于《建筑施工》的教學無論從專業知識面、實踐經驗還是教學方法以及教學手段等方面，都提出了更高的要求。本文針對目前課程教學中存在的諸多問題，基于BIM體系，實現教學改革與復合型人才的培養相結合，進而提高教學質量。

一、引言

隨著國家”一帶一路”構想的實施，土木工程的國際化趨勢日益明顯，加上國家基建投資的不斷加快，這些都為土木工程學科的發展提供了廣闊的前景?！督ㄖ┕ぁ肥峭聊竟こ虒I的基本課程，教學的目的不僅僅是讓學生了解并掌握建筑施工中各主要工種的施工技術及工藝原理，培養學生獨立分析和解決施工中有關施工技術問題的基本能力，還要培養學生的全局觀念，選擇合理、優化的施工組織方案進行施工，將項目的質量、安全、工期、效益進行一體化考慮。企業需要的不僅僅是純技術人才，而是需要那些既懂技術又具有管理能力的復合型人才，這些都對土木工程專業教學無論從專業知識面、實踐經驗還是教學方法以及教學手段等方面，都提出了更高的要求。本文針對目前課程教學中存在的諸多問題，基于BIM體系的教學，實現教學改革與復合型人才的培養相結合，進而提高教學質量。培養復合型人才是市場的需求，而且非常迫切。

基于BIM體系的教學是優化目前《建筑施工》教學的重要內容。BIM（Building Information Modeling），建筑信息模型被國際工程界公認為“建筑業生產力革命性技術”。即在建筑設計、施工、運維過程的整個或者某個階段中，復合3D（三維模型）、4D（三維模型+時間）、5D（三維模型+時間+投標工序）、6D（三維模型+時間+投標工序+企業定額工序）、7D（三維模型+時間+投標工序+企業定額工序+進度工序）的信息技術，來進行協同設計、協同施工、虛擬仿真、工程量計算、造價管理、設施運行的技術和管理手段。通過集成項目信息的收集、管理、交換、更新、存儲以實現項目設計、施工、運營、養護效率的提高。新時期土木工程專業人才需要的是既熟悉技術又懂項目管理的復合型人才，通過理論講授和實踐教學環節相結合的傳統培養模式最大的不足在于學生所掌握的建筑施工各方面的知識是“零碎”的，學生沒有建立全過程項目管理的理念，所學的“零碎”知識無法形成一個完整的體系。基于BIM體系為土木工程專業的教學提供了一個全新的思路。一方面，BIM信息模型承載了項目從設計、施工、使用和維護等各個環節的建筑信息，可以有效地和各門課程進行有機結合，另一方面，利用BIM信息模型可以實現某些實踐環節的仿真訓練，能很好的彌補由于受到施工時間、安全等各方面因素的影響而實踐環節受限的不足，使學生身臨其境，達到實踐訓練的效果。

二、《建筑施工》課程教學現狀[1]

（1）常規教學

目前，《建筑施工》課程主要以多媒體教學結合板書的傳統手段，學生能夠通過視頻、動畫或圖片等形式較為直觀地學習課程內容，但對于較為復雜的施工工藝和施工技術，學生缺乏感性認識，主動性難以激發。《建筑施工》課程具有動態性、綜合性、實踐性強，抽象知識多.技術更新快的特點.學生對建筑施工沒有感性認識，要使學生在有限的課時內掌握建筑施工的各項施工工藝難度較大，并且要把工程項目形成一個體系那就更加不可能了。此外，還要求教師具備較強的理論水平和豐富的工程實踐經驗， 并且還需要緊跟建筑施工的發展步伐，才能夠根據課程特點采用合理、新穎的教學方法[2]。

（2）教材內容、形式滯后

土木工程建筑施工的新材料、新工藝、新工法日新月異?，F有《建筑施工》教材的內容多為老教材的部分更新.對新技術、新工藝、新工法的介紹研究較少.且教材內容主要是建筑施工工序相關的理論知識.完整的項目案例較少.學生難以將“零碎“的施工工序理論知識與實際進行有效地結合 ，要將這些零碎的施工工序形成體系那就更加困難了。

（3）實踐教學環節缺乏

《建筑施工》的課堂教學中的一些復雜的施工工藝.多媒體教學也難以形象、生動地描述清楚，學生更是難以理解。學生要對這些復雜施工工藝要形成感性認識只能通過實踐，現場講解才能實現。但由于受實踐教學的時間安排的限制，加上去施工現場也不一定能遇到與教學內容相吻合的施工場景.學生就較難學到實踐技能和現場施工過程。

三、基于BIM體系的構建

《建筑施工》課程對土木工程類復合型人才培養起著基礎性作片，在復合型人才培養的模式下，傳統的《建筑施工》課程教學方法難以滿足復合型人才培養目標，需進一步更新教學觀念.運用多種教學手段改進教學方法、創新教材、加強實踐教學環節、實現教學改革與人的培養相結合.從而提高教學質量。基于BIM體系，能很好的彌補目前教學存在的不足，利用BIM建筑信息模型將建筑物從設計、施工、運營等各部分信息綜合起來，注重在項目管理、工程造價管理、建筑設施設備管理等相關環節培養學生的實踐能力，依據這個思路，構建基于BIM的體系的復合型人才培養體系。

（一）構建基于BIM的課程體系

建筑施工技術是土木工程專業的一門主干學課，包括土方工程、基礎工程、鋼筋混凝土工程（包含現澆鋼筋混凝土工程、預應力混凝土工程、結構安裝工程）、砌體工程、屋面工程、裝飾工程等方面的內容，是一門實踐性很強的學科。課程里的許多知識要點都是跟實踐有密切關聯的，所以許多同學都覺得學習起來有一定的難度，因為他們都是沒有任何實踐經驗的學生。基于BIM體系，學生就可以把某一施工工序在老師的指導下按照實際的情況模擬出來，加深理解，如果能有機會去現場實踐，就可以很牢固的掌握。比如有些復雜的施工工藝就可在基于BIM體系下模擬出來，案例如下：

1，支撐維護施工方案

基坑施工程序復雜，二維設計，解決三維空間超復雜問題，因此風險大，同時工程進度難以控制。在整個深基坑施工過程中，鋼筋、混凝土材料用量也很大，通過 BIM 體系技術對基坑支撐維護施工方案模擬和審視、支撐維護結構與土建結構碰撞檢查，及時發現問題，合理安排施工。

基坑支撐模擬方案模型

2，梁縱筋與型鋼柱相遇的問題

為了滿足超高層建筑抗震能力的的要求，超高層項目在設計的時候往往有型鋼柱、型鋼梁等構件，此類型鋼構件與鋼筋的連接是超高層施工質量控制的重點，保證型鋼預留鋼筋穿孔位置準 確，避免鋼筋不能通過而采取焊接錨固，從而影響工程質量，該復雜的施工工藝，基于 BIM 技術體系，進行虛擬三維預排和穿孔位置控制，協助鋼結構專業隊伍控制孔洞的定位。

型鋼與鋼筋碰撞

（二）、《建筑施工》課程實踐、教學結合的措施探討

利用多媒體將課堂教學與現場教學有機結合起來。建筑施工技術是講述施工原理與工藝過程的一門實踐性專業課，因此在課堂教學中必須將理論和實際有機結合起來，由于受教學條件的限制，不可能在講述每一部分內容時都讓學生參觀施工現場的施工過程去建立感性認識，因此必須在課堂教學中盡可能創造機會和條件彌補這方面的不足。基于BIM體系教學就可以創造這種機會，我們可以通過模擬現場施工過程，可以讓學生在課堂上“身臨其境”地感受施工現場的“真實狀態”。老師可以以某一項目為案例，基于BIM體系，讓學生把《建筑施工》課程所學知識，從項目的規劃、施工預算、建筑施工、工期、進度等進行模擬，增強學生的感性認識，反過來也激發了學生對《建筑施工》課程的興趣[3]。

五、 結語

施工技術管理在建筑企業中占有很重要的地位，熟悉技術更懂管理的復合型技術人才無疑能在人才競爭中搶占至高點。本文基于BIM體系復合型人才培養模式下《建筑施工》教學改革進行了粗淺的探討，希望能在土木工程專業教學中如何激發學生學習積極主動性、提高教學效果、提升教學質量的目標，培養高素質、高水平復合型人才道路上起到拋磚引玉的作用。

參考文獻：

1.吳瑜.談如何突出職業化教學在土木工程專業課程中的地位.佳木斯教育學報，2011（11）：120～121；

2.蘭曉玲.土木工程專業課程教學改革與教學新模式探索.山西建筑.2012 38（5）：275 276；

3.嚴小麗.土木工程專業課程“浸入式”教學環境構建研究[J].高等建筑教育，2013（22）：72～74