高職建筑工程技術專業引入BIM技術的課程體系構建研究

周艷　張志

為了使我國建筑業走可持續發展的道路，國家在政策層面大力推廣BIM技術。2015年6月住房和城鄉建設部印發的《關于推進建筑信息模型應用指導意見》（建質函[2015]159號）明確指出，2020年末國有資金投資為主的大中型建筑和申報綠色建筑的公共建筑及綠色生態示范小區的項目勘察設計、施工、運營維護集成應用BIM的項目比率需達到90%。建筑信息模型（BIM）技術將成為中國建筑業信息化的主旋律，建筑行業迫切需要擁有專業知識的BIM技術人才。高職建筑工程技術專業作為主要為建筑施工一線培養應用型人才的專業，必須緊跟行業需求，以就業為導向，及時調整課程體系及內容，以滿足建筑企業對人才的需求。

一、BIM技術的概念及引入課程的必要性

（一）BIM技術的概念

BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的簡稱，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，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM概念的核心是用一個數據庫存放工程幾何和非幾何數據，從工程誕生開始，為其整個生命周期提供可信賴的信息共享資源，使得工程各個階段的相關人員都能從中獲取所需的數據，并且是連續、即時、可靠、一致的數據。

BIM技術并不是一個建模軟件的應用，而是在模型的基礎上開發應用的一系列軟件的集成，分別應用于建筑全生命周期的不同時期，以實現對建筑工程項目全生命周期管理。從前期規劃，到設計、施工、運營等多個階段，每個階段用到的軟件都不相同，都要從模型中提取相關信息進行分析和計算。

（二）BIM技術引入課程體系的必要性

廣東建設職業技術學院是廣東省內唯一一所公辦建筑類高職院校，本院建筑工程技術專業作為省級重點專業。近年來隨著BIM技術在我國建筑行業迅速發展應用，建筑企業急需大量擁有BIM技術應用技能的專業人才。我院建筑工程技術專業面臨著如何培養滿足企業需要的BIM技術人才，如何將BIM技術引入到課程體系中的問題。課程體系是高職院校人才培養質量的基礎，課程結構和課程內容是構成人才培養質量的基本單元，直接關系到人才培養質量和水平。建筑工程技術專業課程體系的構建必須根據專業特點和所對應的崗位核心能力職業要求，根據以工作過程為導向這一職業教育教學指導思想，對專業課程進行調整和重新構建。

二、引入BIM技術的專業課程體系構建

（一）我院建筑工程技術專業課程的設置現狀

我院建筑工程技術專業采取的是工學結合和校企合作的“2+1”辦學模式。目前的建筑工程技術專業課程體系的設置，是根據對專業就業崗位群及崗位職業技能要求進行調研與分析，確定出專業的核心職業能力，圍繞專業培養目標，構建出課程體系。目前我院畢業生的主要就業崗位是施工一線的技能應用和管理崗位，包括施工員、造價員、質量員、安全員、材料員、資料員等。根據職業核心能力，建筑工程技術專業2017級專業課程設置如表1所示。專業課程體系中，只在專業基礎類課程中單獨設了一門關于BIM技術的課程《建筑信息模型實戰》。

據了解，我院與國內大多數開設BIM課程的高職建筑類院校一樣，只開設了建模課程，而在專業課程中結合BIM技術應用的很少。只通過一門建模課程是遠遠達不到對BIM技術應用的理解和掌握的。接下來將從BIM技術在建筑施工階段的應用角度來分析如何將BIM技術與專業課程內容結合。

（二）BIM技術在建筑施工階段中的應用情況

BIM 技術在施工階段的應用可以分為準備階段和實施階段。以下歸納了目前國內常見的施工階段BIM技術應用點。

1.施工準備階段

①碰撞檢查：對各專業之間進行碰撞檢查，主要是設備管道與建筑結構的碰撞，以及考慮施工的可操作性，優化管線設計，節約反工成本。

②三維場地布置：在工程開工之前根據施工現場實際情況繪制出三維場布模型，合理布置施工場地，預留材料堆場，避免二次搬運，保證材料供應充足，工作有序銜接。

③施工方案模擬：在施工作業模型的基礎上附加建造過程、施工順序等信息，通過施工的可視化模型，論證施工方案的可行性和存在的問題。

④可視化交底：介紹施工流程與注意事項，對復雜區域進行三維技術交底。

⑤工程量統計：可以從模型中快速準確地獲取各項工程量信息，實現工程量快速計算，為前期施工組織提供必要依據，為項目提供數據支撐。

⑥構件預制加工：建立預裝配構件模型，可以反映構件的定位及裝配順序，虛擬演示裝配過程，可以對預制構件出加工圖，達到工廠化生產要求。

2.施工實施階段

①施工進度模擬：通過施工模擬技術，可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度，優化使用施工資源以及科學地進行場地布置，對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質量。

②施工組織模擬：通過BIM可以對項目的重點或難點部分進行可建性模擬。對于一些重要的施工環節或采用新施工工藝的關鍵部位、施工現場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析，以提高計劃的可行性。

③設備與材料管理：對施工作業面配料，施工過程中的設備、材料進行有效控制，提高工作效率，減少不必要的浪費。

④質量與安全管理：可以準確表達大型機械安全操作半徑、洞口臨邊、高空作業防墜保護措施、現場消防及臨水臨電的安全使用措施等。提高質量檢查的效率與準確率，并控制危險源。除此之外，還有很多小的施工應用點，如墻體的排磚、砌體洞口預留、模板智能排布等。BIM技術在建筑施工階段的主要應用如圖1所示。

（三）BIM技術應用點與各專業課程內容的結合

根據上述的BIM技術在施工階段的應用情況可以看出，BIM技術的應用都是在掌握了一定的專業基礎知識上才能夠理解及應用的。施工階段的BIM技術應用點與目前我院建筑工程技術專業核心課程中《建筑施工技術》《建筑施工組織與項目管理》《建筑工程質量檢驗與安全管理》《建筑工程計量與計價》這四門課程聯系較為緊密。從圖2中可以看出BIM技術應用點與專業課程之間的關系。

（四）引入BIM技術后的專業課程體系設置

國外常見的課程設置方法有單獨開設 BIM 課程和在現有的專業課程中植入BIM 兩種。BIM課程體系設置一是要結合專業教學目標和專業特點，二是要考慮學生對相關專業課程的掌握，只有這樣學生才能有效地開展學習，更好地理解和應用BIM技術，才能達到預期的教學效果。

BIM技術在建筑工程技術專業中的課程設置可以采取單獨設置和在專業課程中植入兩種方式，根據上表1中的三種課程類別分別設置：

①在專業基礎課程中單獨設置BIM課程。內容主要介紹BIM的基本概念、發展歷程、BIM技術在建筑的全生命周期應用情況、BIM技術在不同生命周期中運用的相關軟件介紹、存在的問題以及今后發展的方向，以及建模的基本操作及碰撞檢查。目前我院開設了《建筑信息模型實戰》這門課程。

②在專業核心課程中植入相關BIM技術應用內容。根據上述對BIM技術在施工階段的應用以及與專業課程的關系分析，《建筑施工技術》《建筑施工組織與項目管理》《建筑工程質量檢驗與安全管理》這三門課程都可以結合BIM施工軟件對施工過程進行模擬，針對不同課程內容，演示不同施工內容，增強學生對如何合理制定施工計劃、掌握施工進度，優化使用施工資源以及科學地進行場地布置，對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制的理解，也對如何提高質量檢查的效率與準確率、控制危險源等有了直觀的了解。目前國內應用比較廣泛的主要是Autodesk公司開發的Revit系列軟件、Navisworks以及廣聯達開發的BIM5D等相關軟件。《建筑工程計量與計價》課程可以結合BIM相關造價管理軟件讓學生掌握如何快速地利用BIM模型對各階段工程量進行計算和統計?！督ㄖW與結構》《建筑制圖與房屋構造》《地基與基礎》等專業基礎課程則可以利用BIM模型的三維可視化特點，增強學生對建筑空間的想象能力，以及對建筑構造的做法及結構構件中鋼筋的放置位置有更加直觀的認識。

③在綜合能力的課程中，設置BIM技術的實際應用實訓項目。在各項實訓項目的提交成果中增加體現實訓過程的BIM技術應用模型，如《工程施工圖實訓》可以將以前提交的鋼筋翻樣圖紙成果改成提交建筑構造或結構構件鋼筋模型成果?！督ㄖこ逃嬃颗c計價實訓》《建筑施工技術》《施工組織實訓》《建筑工程圖3BIM技術專業課程體系質量檢驗與安全管理實訓》等實訓中，都可以要求在實訓成果中增加BIM模型展示內容。嵌入BIM技術后的專業課程體系如圖3所示。

（五）BIM課程體系資源共享

要想達到在各專業課程中植入BIM技術的應用，都少不了模型的應用。若建立一個專業共享BIM資源庫，將專業不同課程中所有應用到的BIM模型放入其中，這樣不僅可以加強課程之間的合作教學與交流，還有利于學生對BIM技術的在施工不同階段應用的理解，利于學生將不同專業課程的知識進行融會貫通，提高學生對整體工程BIM技術應用能力。如《建筑施工技術》《建筑施工組織與項目管理》《建筑工程計價與計量》和《建筑工程質量檢驗與安全管理》四門課程可基于同一BIM工程模型案例進行教學，使學生對這個工程的工程量計算、施工方案設計、施工組織、施工質量、進度、安全、資料等管理有更系統的認識。這種基于同一工程項目的BIM技術應用教學效果，是各課程各自BIM教學無法達到的。

三、結語

BIM技術給建筑業帶來了第二次革命，同時也帶來了新的挑戰。雖然BIM技術應用在我國還屬于初期階段，存在很多問題，但BIM技術在建筑業將會有廣闊的發展前景。高職建筑工程技術專業要緊跟行業步伐，不斷調整專業課程體系與課程內容，以提高學生就業能力，并滿足建筑企業對人才的需求。

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責任編輯 陳春陽