BIM技術的情景意識對提高教學質量的成因分析
——以工程造價專業為例

汪俊輝，席蔚榕

(江西理工大學 經濟管理學院，江西 贛州 341000)

0 前 言

BIM技術最早出現在西方的一些發達國家，美國在2003年推出的國家3 D—4 D—BIM計劃，在后續的幾年連續推出了一系列的BIM技術指南[1]。隨著BIM技術的快速發展，美國的一些大學先后開設了BIM技術的相關課程，并將BIM技術應用到了建筑管理的課程當中。我國在2011年把BIM技術列入了建筑行業“十二五”重點推廣技術，然而在現階段的技術推廣當中我國的BIM技術還主要在建筑行業的層次，其中以設計公司的應用為主并且在向建筑施工單位進行滲透[2]。在工程造價咨詢行業內，大多數具備工程造價專業技能的人才同時也在努力的學習BIM相關的技術。往往這類人是推動一個新技術走向成熟的關鍵，而各大高校的教學就是這類人才成長的搖籃。

1 國內外高校BIM技術的教學現狀

BIM技術的出現造就了建筑業的發展，也越來越引起國內外各大高校的注意。據不完全的統計，截至2015年全世界就有150多所的高校開設了與BIM相關的教學課程，其中BIM的發起國美國最多有75個；次之的是澳大利亞，有30多個。

我國的BIM技術的引進相對于西方發達國家較晚，但是BIM技術在被引進我國之后得到了快速的發展，“十一五”之后，我國的一些高校也相繼把BIM技術引入到高校教學當中，為BIM技術的快速發展提供了一個新的平臺[3]，但在工程造價三維實際的教學當中又存在著技術路線不夠精準以及BIM課程與工程造價專業課程相結合不夠緊密等一系列的問題。

2 BIM技術對工程造價專業教學質量的影響

教育部《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》指出[4]，要堅持能力為重，堅持全面發展。把BIM技術引入大學教學課程將會對提高工程造價專業的教學質量起到促進作用，它為高校提供了一種更方便的技術解決方案，可以培養出更加適合當代社會工程造價的專業人才。通過對分析BIM技術帶來的特定情景意識對提高教學質量的成因，為將來各大高校在進行對工程造價專業人才高素質培養奠定理論基礎。

2.1 有助于構建工程造價專業的教學體系

教學系統的構建是專業培訓的最基本框架，教學體系的建設主要涉及教學內容的編排、設計教學方法、教學過程的具體實施與最終的教學質量的評估等一系列的過程，良好的教學體系將對人才培養產生事半功倍的效果。

傳統的工程造價專業要盡快完備地掌握專業知識，最好的方法便是進行工程實踐。但現在大部分的高等院校都不具備全程實踐的教學條件，并且我國傳統工程造價專業存在著專業技術水平相對較低、準確性不夠高以及工程造價的管理制度還不夠完善的問題。傳統的工程造價缺乏一定的科學性，工程的項目制度不夠完善，招投標的公平性和透明度存在一定的問題，傳統的工程造價計算繁瑣，準確度有待改善等一系列問題都急需解決[5]。

利用BIM模型帶來的信息集中化特征能夠更好地在工程造價專業的各門專業課之間實施連貫教學，很好地避免了工程造價專業與各個專業技能的學習不連貫性，構建理論來源實踐的教學課程體系。在教學中，可以及時改善課程學習中所遇到的問題，改進教學計劃，達到與時俱進的目的。

2.2 BIM情景意識對專業課程學習的效果

在傳統工程造價的各個階段學習并不是一個持續貫通的過程。目前各大高校的工程造價課程的設計中決策、設計、交易、施工等一系列的階段過程沿用的都是傳統的階段體系的造價原理[6]，而不是連貫通暢的過程。BIM模型利用信息化數字模型對項目實施建造的全過程進行三維的展示及突破了傳統二維形展示三維圖形的局限性，又能通過高度集中的信息量使造價工程各個階段達到了連續貫通，BIM技術能夠很好地解決工程造價專業現階段遇到的問題，在學生對專業課程學習過程中有以下重大改進。

1)BIM可視化的情景意識能夠更好地提高學生對空間的認識能力。BIM技術的可視化技術能夠很好地將三維空間展示與建筑施工各階段相關的技術指標結合起來，基于可視化情景意識的BIM技術使學生無需離開教室即可很好地理解在建筑施工中所需要的各組件之間的聯系。在傳統的造價工程的專業課程當中，往往使用二維平面圖進行課程的講解，不夠直觀，有些空間觀比較弱的學生往往是課程已經講完了還沒能理解空間的三維結構；而在課堂當中加入BIM的可視化三維模型則就可以很好地解決上述問題，能夠使空間思維能力差的學生也能夠完全掌握建筑物各平面以及內部的各個構造，從而達到我國傳統教育觀念當中的“有教無類”的目的，提高高校教學質量，從而培養出能力更加出眾的工程造價的專業人才。

2)BIM 技術可視化的3 D模型可以系統地學習各種類型的專業知識。隨著現代社會的發展，高校在對工程造價專業同學的培養已不再單單是進行專業技能教學，而更多專注于對學生進行系統性的科學教學，以此滿足當今社會對知識多樣化、復雜化人才的需求。例如，學校對工程造價專業的培養計劃中明確要求學生要掌握一系列專業基本的知識，如管理學、土木工程技術、經濟學、工程法律法規、工程力學、工程圖學課等，而在現實的教學當中學生對這些知識的學習往往形不成一種整體的知識系統。例如工程圖學、工程力學、土木工程技術等課程的學習，本應該是相互關聯、遞進的，而在現實的教學卻是相互獨立的課程，導致了大部分的學生不能夠對所學的知識達到融匯貫通，進而造成了高校培養學生的專業素質較差。在BIM技術的支持之下利用BIM技術的信息平臺共享技術能夠很好地將各個獨立的課程進行協調學習，讓學生能夠將所學的知識進行融匯貫通的學習，提高學生的綜合素質。

3)BIM技術強大的計算能力能對造價專業提供有力支持。在我國傳統的估價方法是按照單方指標或功能單元進行估價，即建筑面積與單方估價指標相乘。但是，影響實際工程造價的因素在工程施工當中是多方面的，例如建筑物的外周長也會對工程造價產生較大的影響，所以在進行工程估價時要考慮各個因素的影響以保證估價的準確。BIM技術的應用可以使學生從模型當中直接獲取更加豐富、詳實的工程參數并以此為依據計算造價影響因素，從而讓估算結果更加準確。而且BIM所擁有的強大計算能力使得傳統造價估算的速度有質的飛躍，在節省時間的同時也保證了計算的準確率，因此，BIM技術對工程造價專業學生的培養有至關重要的作用。

4)BIM技術建造模型的虛擬模擬技術對造價專業力學學習的支持。力學是在工程當中比較難理解的部分，在傳統的力學學習當中老師的講解往往是進行板書，既不形象又不能夠引起學生的學習興趣。但是，力學在工程造價專業學習當中是必須要掌握的基礎知識。傳統的建造設計只是在圖紙上進行，對建筑業當中的受力分析不夠直觀，而且力學的分析是需要根據現場的實際情況做調整的，在課堂當中的講解沒法做到根據實際情況進行調整，只能夠通過以往的實例進行講解。這樣的后果就是在實際的應用當中學生往往只會生拉硬拽地套用以往課堂中講解過的解決方法，思維僵化缺乏隨機應變能力，講解也更加困難。相比較傳統的板書講解，BIM能夠利用數字化技術模擬建筑的建設過程，在施工當中進行對力學的分析也更加直觀，也能夠讓學生在實踐中掌握難懂的力學知識。

5)BIM技術對提高工程造價專業施工技術掌握程度的影響。在當代，建筑的要求已不僅局限于住宅，而且要突出建筑的美感，給人們帶來不同的視覺體驗。這一要求的實現也使得建筑的結構更加復雜、更加難懂。學生到施工現場的機會比較少，在學校學習的施工方法與施工技術往往跟不上時代發展的步伐，面對日益復雜的施工技術與施工方法更加是難以理解。將BIM應用于建筑施工的課程當中，并使用BIM技術3 D模型模擬真實的施工過程，以便學生可以在不離開校園的情況下查看施工的每一個環節。通過模擬現場的教學方法配合老師的講解，能夠讓學生學習到最主流的施工方法與技術，同時提高同學們的理解能力與學習的熱情。

6)BIM技術對提高工程造價專業施工設備技術掌握程度的影響。建筑物的結構不僅包含各種建筑物，還包括供水、排水、消防、供暖、供電、防雷等一系列配套設施，這些全都是在建筑設備技術中需要學習的基礎知識。現代建筑當中，各種繁瑣的機電線路已經與建筑融為了一體，成為建筑不可分割的一部分，但線路布置管線的種類又多而復雜，不利于初學者的理解。把BIM融入建筑設備技術的課程，通過BIM技術帶來的三維建模技術，在建模過程中實現對建筑與管線線路鋪設的同步，在課堂當中通過對三維模型的建設讓學生更直觀地觀察管線的布置過程，了解布置過程中容易出現錯誤的地方，提高了機電設備安裝的準確率。學生在機電管線模型建造的過程中，既能加強對管線布置的理解，又調動了學習興趣。

2.3 有助于提高學生自主學習的熱情

高等教育提倡的是自主學習，一個擁有積極學習熱情的人將會積極、主動地去學習自己專業的所有內容，溫故知新，最終學有所成。在我國現行的教學體制當中，教師的講解往往是通過板書的形式，不利于調動學生聽課興趣，因此，學生往往是課堂學習的被動接受者，這不利于學生的知識掌握。利用BIM所具有的可視化與建模功能，讓學生參與到課堂的實踐操作當中去，通過實踐來掌握知識，這樣對知識的掌握會更加深刻。BIM教學的使用可以最大限度地提高學生的學習積極性，培養他們的獨立自學的習慣，這對提高工程造價專業人才素質具有不可忽略的影響。

3 結 論

作為我國建筑業的新興技術，BIM在建筑業的發展中發揮了重要作用的同時,也在各大高校培養新時代新型工程造價人才當中體現出了巨大的發展潛力。BIM為學生所提供的可視化教學模型，在模擬工程建設過程的情景意識下讓學生更詳盡地了解到項目從施工到最終運營管理的全過程，更好地讓學生整合所學到的知識，使其更好地適應信息社會。在高校當中逐步提高對BIM技術的認識完善，BIM技術的課程教學將有利于各大高校培養出素質更高的學生，為社會輸送更多的優質人才。

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