基于BIM背景下的土建類專業(yè)人才培養(yǎng)改革

李秋虹 王萃 張利

（南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 南充 637000）

BIM虛擬建設(shè)技術(shù)為在CAD的基礎(chǔ)上，開發(fā)多維模型的信息集成技術(shù)，通過整合各種信息建設(shè)項目的工程數(shù)據(jù)模型，在三維數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)上，以實現(xiàn)物理特征的可視化的工程設(shè)施。

一、BIM技術(shù)及應(yīng)用

（一）BIM技術(shù)內(nèi)涵

BIM技術(shù)在建筑業(yè)中的應(yīng)用，促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展，特別是提高了建設(shè)項目的質(zhì)量管理和精細(xì)化管理的質(zhì)量。當(dāng)前，BIM技術(shù)已經(jīng)在全國的各個行業(yè)中有了大規(guī)模的應(yīng)用，同時形成良性的發(fā)展趨勢，根據(jù)當(dāng)前社會對于相關(guān)技術(shù)人才的要求，應(yīng)該著重于土木工程中相關(guān)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，形成完善的教育教學(xué)系統(tǒng)。

建筑信息模型(BuildingInformationModel，BIM)作為Autodesk在21D2中提出全新的技術(shù)形式，通過將數(shù)字化的技術(shù)信息及計算機(jī)科學(xué)相結(jié)合，形成規(guī)范化的設(shè)計、施工、運(yùn)營的相關(guān)數(shù)據(jù)處理流程及數(shù)據(jù)三維集成應(yīng)用模式。工作人員以此類數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，為施工的順利完成及整體的質(zhì)量水平提供保證。作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一種，隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，當(dāng)前BIM技術(shù)有了更多規(guī)模的普及及應(yīng)用，已逐步融入到許多高校土木工程專業(yè)的日常教學(xué)中，有效地解決了所面臨的困難。通過在多所高校的實訓(xùn)，改善了整體的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)技術(shù)水平，在較多高校及建筑行業(yè)被廣泛認(rèn)可。

（二）BIM技術(shù)在土建類專業(yè)的優(yōu)勢作用

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，BIM技術(shù)也在飛速發(fā)展，形成了對建筑行業(yè)的較大影響，其在不斷改善進(jìn)步過程中，不斷彌補(bǔ)自身的問題，已經(jīng)成為土木建筑工程不可或缺的關(guān)鍵組成部分之一。當(dāng)前就業(yè)形勢發(fā)生了很大程度的變化，土木工程涉及很多專業(yè)內(nèi)容，如土木工程、供電、給排水等。每個專業(yè)方向的過程中混凝土施工項目預(yù)算、項目設(shè)計和施工管理鏈接，反映了更高的設(shè)計要求。軟件的不斷更新?lián)Q代給專業(yè)工作人員帶來了更大的挑戰(zhàn)，同時對專業(yè)人員之間的合作提出了更高水平的要求。BIM技術(shù)帶來了一些土木工程混凝土的發(fā)展的機(jī)會。為不合理的管道布局提供解決設(shè)計之間的矛盾專業(yè)方案。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以使用3 D實用模型根據(jù)實際的空間布局，直觀地把握具體的安排和設(shè)計的問題，很有效地優(yōu)化整體設(shè)計水平[2]。

二、以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)土建類專業(yè)教學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案

（一）以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的土建類專業(yè)教學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)

隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展，在土木工程專業(yè)教學(xué)中有更大規(guī)模應(yīng)用，在課程體系及培養(yǎng)模式上，有較大程度的影響。

首先，土木工程的基礎(chǔ)理論知識在教學(xué)過程中，土木工程制圖理論和土木工程都集中在BIM涉及程度。制圖設(shè)計主要以二維視圖為代表，教學(xué)難點(diǎn)主要為BIM技術(shù)通過三維建模實現(xiàn)三維向二維轉(zhuǎn)換等方面，在應(yīng)用BIM技術(shù)過程中，對顯示的設(shè)計進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中不合理的地方，在實際的教學(xué)改革中，在輔助學(xué)生進(jìn)行視圖轉(zhuǎn)換的過程中，構(gòu)建視圖轉(zhuǎn)換模式，應(yīng)用BIM相關(guān)技術(shù)，優(yōu)化整體轉(zhuǎn)換效果，同時應(yīng)該注重CAD及BIM技術(shù)在土木工程基礎(chǔ)課程教學(xué)中的相關(guān)應(yīng)用，實現(xiàn)學(xué)生整體的BIM意識的提升，同時，在實施土木工程教學(xué)過程中，強(qiáng)化對BIM技術(shù)指導(dǎo)的各個環(huán)節(jié)，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的電子圖紙和圖紙，電子圖紙和三維模型。在指導(dǎo)每個年級的學(xué)習(xí)過程中，要注重BIM的指導(dǎo)，并根據(jù)自己的發(fā)展方向，要求學(xué)生選擇不同的BIM培訓(xùn)課程，通過實踐訓(xùn)練使學(xué)生掌握系統(tǒng)BIM技術(shù)應(yīng)用。通過專業(yè)指導(dǎo)，在BIM教學(xué)規(guī)劃引導(dǎo)下，為今后的工作奠定BIM設(shè)計基礎(chǔ)[3]。此外，BIM相關(guān)課程也為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)創(chuàng)造條件。在實踐教學(xué)中，學(xué)生要在實踐中掌握談判技巧，鼓勵學(xué)生加入BIM相關(guān)競賽，提高學(xué)生BIM水平，培養(yǎng)BIM土木工程專業(yè)人才。優(yōu)化對BIM技術(shù)人員的實踐能力培訓(xùn)，同時通過與專業(yè)技術(shù)人員的BIM合作完善自身素養(yǎng)，注重教師素質(zhì)的提高，不斷改良BIM相應(yīng)的課程體系，聯(lián)合高校之間合作，實行分級教學(xué)模式，從而完成復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

（二）基于BIM技術(shù)的土建類型專業(yè)人才培養(yǎng)方向

注重BIM設(shè)計、施工人員的培養(yǎng)：由于土木工程專業(yè)的畢業(yè)生畢業(yè)后從事設(shè)計和施工工作，不應(yīng)該只注重理論知識的教學(xué)，也注重專業(yè)實踐技能的教學(xué)，包括BIM軟件操作相關(guān)專業(yè)技能教學(xué)。與傳統(tǒng)的施工圖紙相比，BIM技術(shù)更有優(yōu)勢BIM技術(shù)是直觀的，可以避免重復(fù)的工作，在課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和實踐，應(yīng)該注意BIM的指導(dǎo)工作，加強(qiáng)BIM軟件操作技能的結(jié)合，通過這種方式，可以豐富土木工程專業(yè)人員和技術(shù)人員的綜合能力。BIM協(xié)調(diào)管理人員的培養(yǎng)：BIM技術(shù)為建筑生命周期信息集成的載體，在應(yīng)用于精細(xì)化管理的過程中，降低出現(xiàn)返工的概率，能夠減少工作人員的工作強(qiáng)度，同時在進(jìn)行工程管理的過程中，需要重視對于預(yù)算的合理控制，對施工管理及整體的施工仿真進(jìn)度進(jìn)行優(yōu)化，完成培養(yǎng)復(fù)合人才、掌握整個施工過程和掌握BIM技術(shù)的目的[4]。

（三）基于引M技術(shù)土建類專業(yè)教學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)措施

1.發(fā)揮BIM技術(shù)載體作用作用，進(jìn)行虛擬建造，從而完成人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，以建筑業(yè)信息化建設(shè)精細(xì)分析基礎(chǔ)上的建設(shè)需要為指導(dǎo)，優(yōu)化整體的BIM技術(shù)特色體系，探索研究基于BIM技術(shù)的三維設(shè)計技術(shù)，提高參數(shù)化、可視化和性能化設(shè)計能力，并為設(shè)計施工一體化提供技術(shù)支撐，降低信息傳遞過程中的衰減。在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，及時調(diào)整了土建類專業(yè)人才培養(yǎng)方案，在課程體系中增加了《BIM技術(shù)應(yīng)用》專業(yè)課程。基于建筑信息建設(shè)的需求，“建設(shè)信息化發(fā)展的輪廓，確定的主要總體目標(biāo)加快建筑信息模型(BIM)技術(shù)的應(yīng)用，探討和研究三維設(shè)計技術(shù)基于BIM技術(shù)，提高基于視覺性能參數(shù)和設(shè)計能力，為設(shè)計和施工提供技術(shù)支持的集成，并減少衰減過程[5]。在廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上，對土木工程專業(yè)人員培訓(xùn)計劃及時調(diào)整，以BIM虛擬施工技術(shù)為起點(diǎn)，實現(xiàn)CDIO工程教育模式的創(chuàng)新。土木工程主要設(shè)計了門戶框架廠房和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑。基于BIM技術(shù)，借助虛擬建筑優(yōu)化CDIO工程教育模式的應(yīng)用在土木工程專業(yè)創(chuàng)新。深化三級能力遞進(jìn)課程體系，提高土木工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動BIM技術(shù)教學(xué)支持下的可視化教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，實施項目教學(xué)，深化“一、二、三”人才培養(yǎng)模式和三級能力遞進(jìn)體系，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[6]。充分發(fā)揮基礎(chǔ)課程的基本能力，充分發(fā)揮數(shù)字教學(xué)資源庫的作用，大大提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效果，為學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)，包括項目和應(yīng)用程序的綜合能力。在CDIO工程教育模式中，學(xué)生使用BIM技術(shù)集成項目概念、設(shè)計、施工和檢測到整個項目，完善職業(yè)綜合能力，完成了實際工程設(shè)計、工程施工、質(zhì)量檢驗、交付，培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)能力。

2.開發(fā)了三維可視化教學(xué)資源庫，實現(xiàn)教學(xué)手段創(chuàng)新：根據(jù)國家建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集設(shè)計規(guī)范，開發(fā)的視覺教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫，基于BIM技術(shù)，土木工程，實現(xiàn)三維可視化，提高學(xué)生主動性教學(xué)質(zhì)量。根據(jù)視覺資源的基本情況實施鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的3 d教學(xué)項目，通過調(diào)整透明度的混凝土揭示鋼筋結(jié)構(gòu)，如基礎(chǔ)、框架柱、框架梁、樓板、屋面板、樓梯、雨篷等。能夠完全顯示各種鋼筋的連接結(jié)構(gòu)，包括框架柱鋼筋連接、箍筋密集的區(qū)域結(jié)構(gòu)，可變截面實現(xiàn)，框架柱框架梁鋼筋錨固，負(fù)面力量截斷連接，馬鐙壓縮區(qū)結(jié)構(gòu)，抗扭鋼筋，梁結(jié)構(gòu)加固，拉桿設(shè)置，懸架鋼筋和附加箍筋設(shè)置。在對實際的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，深化平面繪圖規(guī)劃認(rèn)知，了解混凝土施工建設(shè)中的關(guān)鍵，通過必要措施改善學(xué)生的認(rèn)圖水平、施工圖紙設(shè)計水平、圖紙鋼筋要求切割技能水平、圖紙相關(guān)資料搜集水平，同時對國家相關(guān)的建筑及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有正確的理解，可以參考圖紙進(jìn)行施工中相關(guān)設(shè)計結(jié)構(gòu)及施工問題的處理，通過相關(guān)課程設(shè)計逐步提高學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力。

結(jié)語

BIM技術(shù)是用于開發(fā)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)項目，借助虛擬建筑，CDIO工程教育模式的應(yīng)用在土木工程創(chuàng)新，形成3 d視覺教學(xué)資源需要土木工程開發(fā)的教學(xué)資源和教學(xué)方法創(chuàng)新，完成從二維平面到三維視覺轉(zhuǎn)換。BIM技術(shù)在建筑業(yè)的普及，通用BIM技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)對人才提出了更高的要求，因而需要強(qiáng)化土木工程專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)。針對這一點(diǎn)，高校需要基于BIM技術(shù)，結(jié)合市場需求和方向，對土木工程專業(yè)人員的培訓(xùn)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以培養(yǎng)大量應(yīng)用的人才符合時代的需要。