BIM技術(shù)背景下土木工程專業(yè)課程改革

賀建 柳素娉 宋鏈 胡浩

摘 要：當(dāng)前，大力發(fā)展BIM技術(shù)已成為建筑行業(yè)必然趨勢(shì)。土木工程專業(yè)如何有效將BIM技術(shù)融入課程教學(xué)當(dāng)中，輔助土木工程專業(yè)課程教學(xué)，成為提升土木工程專業(yè)學(xué)生整體素質(zhì)的關(guān)鍵。本文在分析土木工程專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)弊端的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的教學(xué)改革思路與路徑。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木工程;課程改革

隨著建筑信息化技術(shù)（BIM）作為一種全新的技術(shù)革命引入建筑業(yè)以來(lái)，其以三維可視化、信息完備性、工作協(xié)同性等優(yōu)勢(shì)得到行業(yè)的普遍關(guān)注，經(jīng)過(guò)技術(shù)上不斷更新、政策上不斷推動(dòng)以及BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，現(xiàn)如今已成為建筑業(yè)發(fā)展得必然趨勢(shì)。2018年國(guó)務(wù)院及全國(guó)各個(gè)省市政府等相關(guān)單位頻繁頒發(fā)關(guān)于工程建設(shè)項(xiàng)目要求強(qiáng)制應(yīng)用BIM技術(shù)的文件。大量項(xiàng)目BIM技術(shù)投入使用的同時(shí)，BIM技術(shù)人才缺乏問(wèn)題日益凸顯，多數(shù)企業(yè)均面臨著BIM技術(shù)人員短缺的情況。面對(duì)建筑行業(yè)日益增長(zhǎng)的BIM技術(shù)人才需求，高等院校建筑類專業(yè)成為BIM人才的培養(yǎng)主要陣地。土木工程專業(yè)作為大多應(yīng)用型院校主干專業(yè)，大多畢業(yè)學(xué)生往往成為建筑行業(yè)施工技術(shù)類骨干力量;因此，土木工程專業(yè)學(xué)生掌握熟悉BIM技術(shù)成為必然趨勢(shì)，而傳統(tǒng)人才培養(yǎng)方式在建筑信息化板塊屬于薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)用型高校土木工程專業(yè)應(yīng)有針對(duì)性將BIM技術(shù)融入到教學(xué)改革當(dāng)中，提升土木工程專業(yè)人才整體素質(zhì)，增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。[1]

1 傳統(tǒng)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

土木工程專業(yè)作為一門知識(shí)復(fù)雜技術(shù)性強(qiáng)的專業(yè)，其知識(shí)體系幾乎包含房屋建筑、地下工程、道路、隧道、橋梁、水電站、港口等所有領(lǐng)域;傳統(tǒng)土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)，在面臨建筑市場(chǎng)越來(lái)越高的人才標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，教學(xué)場(chǎng)地、學(xué)生安全以及二維抽象理論的限制，使得大多數(shù)應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)達(dá)到用人單位目標(biāo)要求越發(fā)困難。[2]人才培養(yǎng)的難點(diǎn)和缺陷，主要表現(xiàn)如下：

（1）建筑行業(yè)高速發(fā)展，高校招生規(guī)模擴(kuò)大，學(xué)生人數(shù)的增加給實(shí)踐教學(xué)帶來(lái)巨大壓力，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)降低，同時(shí)建筑行業(yè)新技術(shù)不斷革新，要求投入更大規(guī)模的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地與實(shí)訓(xùn)設(shè)備;因而，學(xué)校和國(guó)家面臨著巨大的資源投入壓力，學(xué)生實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程質(zhì)量大打折扣。

（2）土木工程施工環(huán)境復(fù)雜多變、施工過(guò)程存在一次性不可逆特點(diǎn)，加上建設(shè)周期過(guò)程長(zhǎng)，工種多;導(dǎo)致學(xué)生在課程學(xué)習(xí)時(shí)存在理論與實(shí)際聯(lián)系不強(qiáng)，產(chǎn)生“課本晦澀難懂”的尷尬感受。

（3）學(xué)生人數(shù)的增加帶來(lái)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)可容納企業(yè)與場(chǎng)地接收困難，加上考慮學(xué)生安全因素，實(shí)習(xí)深度與內(nèi)容相應(yīng)降低，學(xué)生能力提高效果不佳。

2 BIM技術(shù)背景下土木工程專業(yè)教學(xué)改革路徑

2.1 教學(xué)改革思路

當(dāng)前，建筑行業(yè)BIM技術(shù)的應(yīng)用正大力展開，信息化技術(shù)教學(xué)進(jìn)入土木工程課堂已成必然趨勢(shì)。在BIM技術(shù)大背景下，土木工程專業(yè)教學(xué)改革思路應(yīng)做到：

（1）教學(xué)改革須以行業(yè)為導(dǎo)向，適應(yīng)行業(yè)需求。BIM技術(shù)作為一門覆蓋專業(yè)范圍廣，軟件運(yùn)用體系龐大的技術(shù)，在針對(duì)每個(gè)專業(yè)時(shí)都有著不同的側(cè)重范圍;土木工程專業(yè)在自身專業(yè)特點(diǎn)為基礎(chǔ)的前提下，以行業(yè)為導(dǎo)向，形成一套適應(yīng)土木工程專業(yè)的教學(xué)體系。

（2）BIM教學(xué)側(cè)重應(yīng)符合不同類型高校學(xué)生的特點(diǎn)。針對(duì)不同類型的高校，存在著學(xué)生素質(zhì)的差異;因此，在進(jìn)行BIM技術(shù)教學(xué)改革時(shí)應(yīng)做符合學(xué)生特點(diǎn)，因材施教。例如，針對(duì)研究型高校土木工程專業(yè)學(xué)生，應(yīng)偏重如何利用BIM模型進(jìn)行研究，解決復(fù)雜工程問(wèn)題;針對(duì)應(yīng)用型高校，則應(yīng)偏重如何讓學(xué)生學(xué)會(huì)精細(xì)化建模以及利用BIM模型進(jìn)行應(yīng)用。[3]

2.2 教學(xué)改革路徑

BIM技術(shù)作為一門新技術(shù)，怎樣將BIM技術(shù)完美融入土木工程專業(yè)課程體系中，為土木工程專業(yè)教學(xué)服務(wù)，可通過(guò)以下改革路徑：

（1）基于BIM技術(shù)的建筑三維信息模型輔助教學(xué)方法。在復(fù)雜實(shí)際工程與大量工程信息的沖擊下，一些課程，如建筑工程識(shí)圖、房屋建筑學(xué)、施工技術(shù)等，傳統(tǒng)二維教學(xué)模式，課堂教學(xué)質(zhì)量控制困難。通過(guò)BIM軟件將復(fù)雜的二維圖紙生產(chǎn)形象立體的三維模型，同時(shí)模型所附有的豐富信息也可直觀展現(xiàn)，將大大降低學(xué)生理解難度，做到課堂教學(xué)減負(fù)不減質(zhì)的作用。

（2）基于BIM技術(shù)的4D模擬教學(xué)。三維的BIM模型，加上時(shí)間軸形成4D的工藝模擬過(guò)程，可以直觀的展現(xiàn)整個(gè)施工技術(shù)操作流程;同時(shí)動(dòng)畫結(jié)合生澀難懂的理論知識(shí)，將起到很好的輔助作用。

（3）基于BIM技術(shù)的5D精細(xì)化管理。大多數(shù)情況下，土木工程專業(yè)教學(xué)以技術(shù)課程為主，管理課程為輔;而在實(shí)際工作當(dāng)中，很多時(shí)候都需要面臨復(fù)雜的施工管理工作;BIM技術(shù)通過(guò)BIM4D模型加上資源、成本形成5D的管理系統(tǒng)，將有利于土木學(xué)生對(duì)施工管理工作有更深刻的認(rèn)識(shí)。

3 結(jié)論

在BIM技術(shù)發(fā)展迅猛的大背景下，土木工程專業(yè)傳統(tǒng)課程教學(xué)抽象化、生澀難懂的局面將得到有效的改善。將BIM技術(shù)融入土木工程專業(yè)課程教學(xué)體系改革中，利用BIM技術(shù)三維可視化、四維模擬化、5D協(xié)同化等優(yōu)勢(shì)，將極大提升教學(xué)質(zhì)量，提高土木工程專業(yè)學(xué)生整體素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅振華，鐘蒙繁，潘海澤，吳偉東.BIM時(shí)代工程管理專業(yè)教學(xué)改革研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2017，19（04）：78-82.

[2]蔣榮.基于BIM技術(shù)的工程造價(jià)專業(yè)課程改革[J].科教文匯（中旬刊），2018（11）：57-58.

[3]鄒洪波.土木工程專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)改革動(dòng)態(tài)研究[J/OL].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2018（11）：135-136[2018-12-14].

[4]王宇，雷進(jìn)生，鄧華鋒.土木工程施工課程與仿真實(shí)訓(xùn)融合教學(xué)研究[J].教育教學(xué)論壇，2018（48）：152-153.

基金項(xiàng)目：重慶文理學(xué)院2018年度校級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“建筑信息化應(yīng)用型人才培養(yǎng)的土建類專業(yè)《BIM技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)改革研究”（項(xiàng)目編號(hào)：180220）;重慶文理學(xué)院2018年度校級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“新工科背景下《鋼結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)改革”（項(xiàng)目編號(hào)：180221）;重慶文理學(xué)院校級(jí)科技項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2017RJJ31、2017YJJ54）

作者簡(jiǎn)介：賀建（1990-），男，重慶文理學(xué)院助教，研究方向：BIM技術(shù)。