“建用”結合的BIM應用實踐教學改革研究

繆盾　李燕　陸克祥

摘 要：隨著建筑信息化時代的到來，市場對于專業的BIM技術人員需求日益增長。高校作為人才培養的基地，也在積極探索建設BIM課程。本文研究目前國內高校BIM的教學現狀，研究了一種多專業"建用"結合的實踐教學方式，在強化建模訓練的同時，更注重BIM模型的應用，注重各專業在同一平臺上的協同作業。這種教學方式通過試點，學生反饋良好，其中一組學生的項目作品入選了浙江省“新苗計劃”。

關鍵詞：BIM；建用結合；實踐教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：2096-000X（2018）04-0131-03

Abstract： With the advent of the building information age， market demand for speciallized BIM technicians is on the rise. Colleges and unicersities as a base for personnel training are also actively exploring the construction of BIM courses. This paper studies the current status of BIM teaching in domestic colleges， studies a teaching method called multi-disciplinary mode modeling.This teaching method not only explains the skills of building a model， but also pays more attention to the application of BIM model and collaborative operation. Through experiments，this teaching is loved by students， and one group of students project works selected Zhejiang Province "New Seedings Plan".

Keywords： BIM； building and using combination； practical teaching

一、概述

建筑信息模型是通過參數模型整合各種行業的相關信息并仿真模擬建筑物所具有的真實信息，在整個生命周期內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[1]。創建信息，管理信息，共享信息是建設工程行業進入信息時代的要求和標志，而BIM將成為建筑信息化發展的基礎技術和平臺。國家住建部也發布了《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》，要求到2020年底，建筑行業甲級勘察、設計單位，特級、一級房屋建筑工程施工企業掌握并實現BIM 與其他信息技術的一體化集成應用，在公共建筑和綠色生態示范小區中集成應用BIM的比率達到90%。因此行業內需要大批具有BIM技術的人員，大規模的調查顯示現在的從業人員和學生都缺乏足夠的BIM訓練，BIM能力還僅僅停留在建模的水平上，對模型的應用分析能力嚴重不足，對分析后反饋優化模型的能力也不具備，對各專業間模型的協調能力不強。因此作為高校應該盡早在大學課程中引入BIM應用實踐課程，實現大規模的BIM教育和培訓，實現BIM人才的量級突破，促進行業進入建筑業的“BIM時代”。

二、高校BIM教學現狀

國內很多高等院校都意識到了BIM的重要性，都或多或少的將BIM知識和技能滲透到教學中，主要存在的形式有以下幾種：

（一） 課程教學

如哈爾濱工業大學在國內首次開設了《BIM技術應用》短課程，共16學時，內容包括BIM技術簡介，BIM技術在建筑設計和施工領域的應用 ，主要傳授的是BIM的技術理念，不涉及實操。北京工業大學開設了BIM選修課，主要講授BIM的建模技術。

（二） 課題研究

如沈陽建筑大學2014級土木工程專業學生申報的《民用、工業建筑BIM模型構建》實踐項目，通過學生申報項目，指導老師予以幫助的方式傳授BIM知識。

（三） 畢業設計中加入了BIM建模的部分

很多院校在現有培養計劃中增加一門課程的難度很大，因此選擇在畢業設計環節增加BIM建模的要求，以老師輔導和學生自學的方式熟悉BIM建模。

（四） BIM輔助其他課程的體驗式教學

將BIM的建筑模型引入到一些課程中，如房屋建筑學，工程制圖，工程管理等課程中，利用BIM模型的可視化，模擬性，將原本的課程變得靈活生動，從側面也將BIM這種技術展示在學生面前，引起學生的學習興趣。

大多數工程類院校對BIM很熱衷，但由于種種原因，并沒有找到適合BIM教學的途徑，致使學生對BIM教育的理解產生偏差，有的認為BIM是單專業的事情，只要完成本專業的BIM學習即可，還有的同學認為BIM就是一種三維建模軟件，而對BIM應用技能掌握不足，對整個建筑信息化的內涵不明確。因此有必要探索一種更適合BIM技術的教學途徑，深化BIM應用技術，為社會培養真正的BIM技術人才。

三、多專業BIM實踐課程建設

BIM是一種對技能要求很高的系統學科，因此很多高校將BIM教育納入相關課程中進行講解，效果甚微。BIM課程最好的方式是以實踐課程開設，加強學生對BIM技術的應用和理解。BIM的核心理念之一就是全生命周期管理，是指建設工程項目從規劃設計到施工，再到運營維護，直至拆除的全過程 ，在整個過程中不可能只涉及一個專業，而多個專業之間的相互協作也是建筑信息化的一大優點，因此采取多專業聯合實踐的方式能更貼近BIM內涵，使學生更深入的掌握BIM技術。

（一） 課程目標設定

課程目標的設定一定是符合并在一定時間區間內超前于市場需求的，目前市場上對BIM建模人才需求還比較大，由于我國的BIM進程還處于大規模建模和初級應用階段，因此在之后的一段時間內，急需BIM應用技術人員補給建筑人才市場。所以為了全面覆蓋“建模”和“應用”兩個層面，將BIM實踐課的課程目標定義為培養通用型的具有建模和用模能力的BIM專業應用人才。

（二） 課程設置

整個BIM實踐課分為兩個層面，分別是構建模型層面和應用分析層面，即建模和用模。雖然BIM本身覆蓋了專業中多門課程的內容，但是建模工作相對應用較為簡單，在工程制圖和CAD課程的基礎上，學生可以鍛煉快速建模的能力。最大的難點是如何有效利用BIM模型，目前許多院校在教學中僅僅是涉及三維漫游以及簡單的“碰撞檢查”，這對于培養學生的應用能力是遠遠不夠的，應注重學生結合專業特征和課程特點處理完整的建筑信息化模型能力，使得輸出的信息或報告是對實際項目有價值的。因此我們在“用模”層面增加一系列與專業密切相關的應用分析和統計。如下圖1所示。

（三） 課程成果

學生依據各自專業的圖紙進行翻模練習，熟悉并掌握各種建模命令和屬性設置。如圖2所示。

根據各專業的專業特性對模型進行應用分析，在BIM中，Revit是核心軟件，還匹配了一系列應用軟件，能與Revit軟件進行數據通訊。對于土木專業的設置了PKPM力學分析和GGJ算量分析，如圖3所示。

對于建筑專業的學生，進行了場地規劃分析，光環境，風環境分析。在確定了項目位置以及收集了當地氣候資料，通過AutoDesk GREEN BUILDING STUDIO軟件，分析當地最佳的建筑朝向。對于給排水專業的學生，設置了碰撞檢測和優化設計以及在MagiCAD中進行了預留洞口的設置計算等，如圖4所示。

通過課程改革，讓學生明確了BIM的內涵，也將BIM的應用層面進行了深入擴展。首批教學改革試點以開放性實踐類課程展開，受到了學生的熱捧，學生完成的項目作品質量較好，有15級土木工程專業學生黃洪燦負責的團隊的作品入選了2017年浙江省“新苗計劃”。

課程改革過程中也遇到了一些困難，比如每個專業的學生對各自專業的要求和規范很熟悉，但是不了解其他配合專業的要求和規范，導致在應用層面出現各自為政，互不相讓的局面，因此在課程教學方式上，采用了多專業聯合實習，主專業-換專業練習，學生在各自專業切入建設周期的節點的上下游的每個專業進行換專業練習，充分了解每個專業的配合關系和主次設置，也是拓展了學生的專業知識層面，換專業練習的同學對本專業之外的知識有獵奇心理，練習完后對本專業又充滿了認可，是一種促進專業學習的教學方式。

四、結束語

隨著全球信息化進程的加快，建設行業的信息化應用也越來越受到重視，而BIM技術是建設行業信息化發展的載體，因此作為高校有義務也有責任將該技術盡早納入到培養體系中，培養具有BIM技術的專業人才，提高學生BIM主流軟件的操作水平，更注重BIM工程實踐應用，加強BIM工程項目的管理和多專業間的協調能力。

參考文獻：

[1]郝麗.BIM技術融入高校工程類專業教學的應用研究[J].土木建筑工程信息技術，2015.

[2]黃妙燕.基于CDIO教育理念的BIM工程人才培養改革與實踐[J].廣東交通職業技術學院學報，2017，8.

[3]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，2014，7.

[4]邱蘭.BIM大背景下高職院校土建類專業教學改革探析[J].教育教學論壇，2016.

[5]劉紅勇，何維濤，黃秋爽.普通高等院校BIM實踐教學路徑探索[J].土木建筑工程信息技術，2013，5（5）：98-101.

[6]韓風毅，曹子云，馬爽，等.在土木建筑類高等院校中建立BIM技術中心[J].工程技術研究，2016.