基于BIM技術的建筑設備工程課程教學改革探討

李建平 黃向陽

摘? 要 針對目前建筑設備工程課程教學中存在的問題，結合當前BIM技術的優點及其在建筑行業發展趨勢，提出完善教學內容、采用BIM技術應用來進行本課程考核，合理增加學時、教學內容與時俱進，將BIM應用于教學過程中，改善教學中不連續、不完整的問題，從而達到該課程的教學目的，為社會培養與時俱進的應用型人才。

關鍵詞 BIM技術;建筑設備工程;教學改革;教學方法

Abstract Aim at the problem of education at Construction Equip-ment Engineering， combining technical advantage of BIM and the trend of building profession development， the author brings forward the reform of teaching methods and introduces in the possible arrange-ments of the content of courses， adopts BIM technique to carry on this course to investigate， reasonable increment to class hour， appliesBIM in teaching process， Perfects teaching reform in education me-thod of not continuous and not integrity. It attains the teaching pur-pose of the course for providing with accompany into of applied type talented person.

Key words BIM technique; construction equipment engineering; teaching reform; teaching methods

1 引言

建筑設備工程課程是許多高校建筑學、土木工程、工程管理等專業開設的一門工程技術基礎課程，課程內容包括建筑給水排水、供暖通風與空氣調節、建筑電氣等三大部分，是一門綜合性工程學科，也是一門理論和實踐密切結合的專業課程。本門課程的目的是幫助學生掌握建筑設備工程技術的基本知識，使學生具有綜合考慮和合理處理各種建筑設備與建筑主體之間的關系的能力，從而做出合理的建筑設備工程設計、施工與管理[1]，使學生具有基本建筑設備的設計與施工安裝能力、對工程實際問題的分析和解決能力。

BIM（Building Information Modeling）技術就是建筑信息模型，其能夠將建筑工程項目的各個組成部分，通過BIM技術有效實現可視化呈現，具備明顯的三維立體效果，優于傳統二維CAD，具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性等特點;并且BIM技術還能對工程進度、工程成本、質量信息、后期運營和管理維護等進行有效處理，能夠實現對建筑工程項目設計構建的全面升級優化。BIM是未來發展的趨勢，住建部明確提出在“十二五”期間基本實現建筑企業信息系統的普及應用，加快BIM技術在工程中的應用。目前，BIM技術不僅應用于大規模標志性項目，而且已經應用于中小規模的項目[2]。

建筑設備包括建筑給水排水、供暖通風與空氣調節、建筑電氣，是建筑工程設計、施工、成本、管理、維護不可缺少的項目。同時要考慮這三塊專業自身關系，以及與其他專業如建筑學、土木結構的協調性，傳統的CAD無法滿足目前發展趨勢。而傳統的建筑設備工程課程教學已經無法適應今后發展的要求，為了提高教學質量，增強學生對理論知識的理解，使學生在今后工作中具備建筑設備方面的必備知識和施工設計能力，必須有效將BIM技術融入建筑設備工程教學之中，使學生更好地學習掌握本門課程，因此，建筑設備工程教學必須進行改革。

2 目前建筑設備工程課程教學中存在的問題

教學內容安排不合理，考核方式不結合實際? 本課程主要是一種實際應用型課程，而教師在教學中根據課本教學，只注重理論知識的教學，沒有較好地與實際應用相結合。在傳統教學模式下，知識點零散、抽象，學生一知半解，忽略了職業能力的培養;全理論的教學，學生學習積極性不高，學習效果不理想，學習過程脫離工程實際。雖然有部分高校將CAD和天正給排水、天正暖通、天正電氣融入教學過程之中，但仍然無法滿足當前社會發展的需要。學校在該課結束后一般采用試卷考試的方式來評定成績，考核方式沒能較好地與實際工程應用相結合，無法考查學生的實際應用能力。

學時安排偏少，部分學習內容安排不合理? 目前，學校建筑設備工程只安排有24學時，在如此少的學時內，要將建筑給水排水、供暖通風空調、建筑電氣三大專業的知識講解完并不容易;而要將三者貫穿于設計、施工及相互間的關系講清，沒有實物模型，對于無設計工程經驗的學生而言，很難學得更深入和清晰。其學時僅夠理論知識的講解，而無法聯系工程實際;現要將BIM技術穿插其中，學時完全不夠，學習內容要進一步完善。

教學過程不連續、不完整? 目前，教學過程中受現實教學條件的限制，在本課程教學中雖然帶學生參觀學校教學樓，現場講解各設備用途、安裝要求等，但學生對整個工程各專業間關系不明確，如何施工便不直觀，動手能力得不到培養。目前的學習都是對建筑設備工程中三大塊專業孤立的理論學習，缺乏系統性、完整性，各專業設計和施工無法較好配合。

3 基于BIM技術的建筑設備工程教學改革

完善教學內容，將BIM技術貫穿于理論教學過程中，采用BIM技術進行課程考核? 在建筑設備工程課程教學中，雖然教師采用多媒體展示大量圖片、工程圖紙，但學生的學習積極性仍然不高，理論公式講解、理論知識的學習等沒有較好聯系工程實際。雖然學校給學生已開設CAD計算機輔助設計，同時進行相關課程設計教學，但CAD的二維性，各專業設計各自的專業內容，沒有將各專業設計配合好。如建筑設備工程包含建筑給水排水、電氣、暖通內容，當這些學生在學習后進行課程設計時，各做各的，沒有較好地配合，如水管與風管相互交叉、電纜橋架敷設在水管下方等問題，如果用其指導施工，會發現許多設備無法施工。

現階段建筑設備教學工作中很少涉及模型的運用，這也導致一些較為復雜的建筑設備很難實現有序教學，學生的理解和掌握受阻，形成較大的阻礙和干擾，難以適應當前越來越復雜的建筑設備構成發展趨勢。而BIM技術有效解決了教學模型和CAD的局限性，能夠在一定程度上代替這種實物演示，并且達到較為類似的教學效果，最終實現建筑設備教學方面的創新改進。BIM技術可將建筑設備工程中包含內容通過三維方式找出其設計施工不足之處進行修改，注重學生設計能力的培養，加強各專業的配合，改變傳統的教學方法，彌補其教學的不足。BIM技術在建筑設備教學系統化方面的作用表現還能夠在各個流程方面得到較好體現，能夠促使學生掌握各個基本操作流程，避免在任何環節出現教學漏洞，提升學生的實踐能力。

將BIM技術有效融于建筑設備工程教學之中，通過BIM技術進行建筑設備模型的構建，能夠充分提升教學質量，利用三維動畫的方式將具體項目進行立體呈現，可提升教學便捷性，有助于學生了解和認識相關建筑設備項目內容，并且同時提升建筑設備教學的吸引力[3]。利用BIM技術完善教學內容，培養學生設計動手能力，從而提高學生學習積極性，增強學生對理論知識的理解與實際應用能力。

本課程傳統考核方式是采用試卷考試的方式來結業評定成績，但這更多考查學生的理論知識掌握程度，無法檢查學生的實際應用能力。BIM技術可將建筑設備所包括的幾個專業較好地結合起來，因此，可用BIM技術的應用來考核學生，評定本課程的成績，這樣更利于理論與實際應用相結合，培訓學生的實際工程應用能力。如給一個工程，讓學生將建筑給水排水、建筑電氣、供暖通風空調專業的圖紙設計完后，應用BIM技術進行三維生成，如發生沖突、碰撞則進行相應調整，提交最終的成果圖紙，用來評定本課程的成績。這樣通過實例不僅可以檢驗學生對理論知識的掌握程度，而且可以培養學生的實際工程應用能力，為學生將來工作打下良好的基礎。

將BIM技術貫穿于教學中，合理安排學時? 目前，本課程共有24個學時，學時嚴重偏少，因為在理論教學中，建筑設備工程包含建筑給水排水、供暖通風空調、建筑電氣三大塊內容，共17章。而將BIM技術應用于教學過程中，既可講清理論知識，又能培養學生實際工程能力，取得較好的教學效果。因此，在目前學時安排和教學內容已不滿足現有要求的情況下，應修訂完善人才培養計劃，增加學時，增加BIM教學內容，合理分配學時。其學時應不少于40個，前后學時及內容分布對比如表1所示。

建筑設備工程課程包括三大塊理論知識，將BIM技術融入教學過程中，從而增強學生對理論知識的理解和應用，提升學生學習知識的完整性，促進學生全局觀的培養，加強學生的實際應用能力。其中，BIM在三大板塊教學內容中各增加兩個學時，加深學生對理論知識的理解;BIM技術的綜合應用為四個學時，將建筑給水排水、供暖通風空調、建筑電氣三個專業用于實踐建模的講解和實際工程的應用，培養學生的綜合應用能力和各專業的協調能力。調整后總學時數為40個。

將BIM應用于教學中，解決教學不連續、不完整的問題? 傳統的建筑設備工程教學方法更多是孤立、不連續、不完整的。如在教學過程中，在講解建筑給水排水時，只會講此部分內容，不會講與其他設備專業如供暖通風空調、建筑電氣之間的關系;講后面兩大塊知識點時，也不會講其與建筑給水排水間的關系，但在實際工程中，這三大塊內容均會涉及且相互關聯，所以其教學是不完整的。現階段建筑設備工程教學中很少涉及模型的運用，全為理論知識的講解，導致學生很難理解和掌握，難以適應當前越來越復雜的建筑設備構成發展趨勢。

隨著建筑設備的復雜化、多樣性，教師想直接通過實物演示教學很不現實。雖然學校利用暑假安排學生進行實習，但學生到工地不一定全程看到或實際參與整個施工過程。而借助BIM技術進行教學，能夠在一定程度上代替這種實物演示，彌補學生實習不完整的不足，避免教學過程中教學的不連續和不完整。可通過一個工程的BIM處理，使學生直觀了解全部教學內容和一個工程的全部施工內容，從而完善教學中三塊教學內容間的關系。

4 結語

總之，將BIM技術貫穿于建筑設備工程教學中，教學方法與國家建筑行業發展趨勢相結合，通過虛擬仿真模擬工程，有利于學生了解具體項目，理論結合實際，增強課堂生動性，激發學生學習興趣，有效促進高校課程教學改革，從而取得較好的教學效果，為社會提供更專業、更全面、與時俱進的應用型人才。

參考文獻

[1]李建平，黃向陽.《建筑設備工程》課程教學改革探討[J].中國西部科技，2011，10（28）：76.

[2]任偉，林琳.BIM技術在建筑設備教學中的應用[J].黑龍江科技信息，2016（35）：106.

[3]丁力.BIM技術在建筑設備教學中的應用[J].住宅與房地產，2017，11（33）：220.