BIM 技術應用下土木工程專業教學改革探討

賀興宏 楊保存 管 瑤

（塔里木大學水利與建筑工程學院，新疆 阿拉爾 843300）

引言

所謂的BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，其模型立足于建筑工程項目的一系列數據信息，以建構建筑模型，且對實際的建筑信息以數字信息予以仿真。作為一種建筑工程項目整個壽命周期管理的BIM 技術提倡應用一種數字模擬技術，不但涵蓋很多設計者的思維和觀念，而且涵蓋整個過程（由設計、施工一直到完成建設等）信息，統一了管理行為、工程數據、工程圖形等一系列的模型，屬于一種針對對象、智能化與參數化的建筑數字體現，其顯著的模擬信息相關性、數字化、智能化優勢，能夠將一種方便溝通的信息化平臺提供給建筑工程參與建設的各方，進而使建筑生產效率提升。建筑領域中BIM 技術日益普遍地應用，已成為建設工程領域未來的發展方向。

基于建筑領域逐步肯定BIM 技術的影響下，以后將越來越需求大量的BIM 人才。高校應密切聯系社會時代發展的腳步，廣泛改革BIM 教學，從而為社會培養大量優秀的高技術人才，推動畢業生的順利就業。而以學生自身作為視角，對BIM 技術的掌握有助于其職業適應能力和就業競爭優勢的增強。

一、BIM 教學現狀

作為新事物的BIM 在教學過程中很少應用，也較為鮮見，了解其特色的人數不多，因此，難以被人挖掘其具備的一些優勢。我國高校對BIM 技術的教育還處在探索階段，很多內容還有待成熟和完善，只有一些本科院校通過設置BIM 選修課與軟件教育的各種形式在平時的教學中應用BIM 技術，開展基礎性的BIM 教育。一些本科院校也已明確BIM 教育的價值所在，且實施有效的教改策略。然而，由整體上來講，在BIM 技術日益進步的當前時期，專業教育業已顯著落后于建筑領域的進步。總的說來，主要有如下幾點原因：第一，部分高校的BIM 技術研究比例偏少，對BIM 技術的應用重視程度不夠；第二，行業人才匱乏、師資嚴重不足，在高校中尤為突出，對教師培訓力度不夠，具有BIM 技術的“雙師型”導師缺乏；第三，學生對BIM 技術了解較少，接觸的少，認識不夠，對BIM 技術應用范圍不清楚、不懂得如何應用，學習主動性不強；第四，BIM 的硬件標準需求比較高，高校實驗室配置的計算機硬件等設施不達標將難以符合運行BIM 軟件的標準環境，計算機中將難以應用BIM，實習實訓環節難以達到BIM 教學的目的，學生能力提升不明顯；第五，BIM 技術應用的教材參差不齊，對課程教學內容針對性不強，實用性和前瞻性不夠。

二、BIM 技術在土木工程專業教學改革建議

1、注重推廣和宣傳BIM 技術及其思想觀念，以使學生增強認知能力

聘請設計院以及施工企業，尤其是有關的主要就業單位的BIM 工程師，給學生組織專題知識講座，以使其明確BIM在建筑工程中的應用價值，讓學生清楚BIM 對其工作甚至終身事業的意義，調動學生的BIM 學習興趣，啟發學生變成學習的主導，積極參與，激勵學生主動學習，快樂學習。

2、加快培訓BIM 的教師團隊，實現BIM 實驗教學環境的優化

作為一種新技術，BIM 在當前時期缺少廣泛的推廣率，其普及應用要求素質較高的教師團隊的支持。教師自身需要結合建筑領域的發展要求加以優化，真正地了解BIM 應用的軟件。同時，院校需出臺教育管理的激勵性措施，調動教師認真嚴謹教育學生的積極主動性，啟發教師在BIM 的專業教育教學中投入大量的時間和精力，實現教學知識與大綱的不斷更新，加強師資隊伍的建設，培養“雙師型”教師，全面提升教師能力素質。另外，加快實驗室條件建設，成立專門BIM 工作室（實驗室）是改進BIM 實踐教學環境必然要求，只有從軟環境和硬環境兩方面雙管齊下才能提高BIM 教學能力，保證教學質量，達到一定的教學效果。

3、優選部分教學課程和教學環節，科學合理植入BIM 技術。

由于在建筑的整體壽命周期中BIM 技術的應用具備不間斷性特色，因此在有關BIM 技術與知識的教授上，可以在工程造價、工程結構設計、項目管理、施工技術等各個專業課中結合實際情況有目的性地滲透BIM 技術，利用BIM 技術的特點，更好地為專業教學服務，從而更好的使學生理解和應用。

（1）在房屋建筑構造專業基礎課中應用BIM 技術

在指導學生學習房屋建筑構造專業基礎課的時候，借助BIM 技術的優勢，以計算機技術轉換建筑物和關鍵節點為虛擬三維模型為學生呈現，這好比是二維圖紙，結合先進的固有的三維空間模型，非常有助于學生的學習和領悟，從而實現教學質量的提升。

（2）在施工技術課中應用BIM 技術

在講授工程施工技術專業課的過程中，充分發揮BIM 技術能夠可視復雜工程的巨大優勢，結合BIM 軟件Revit 實現三維模型的虛擬建構，從而對施工過程進行模擬，實施碰撞檢查，能夠發現各個施工環節設計及工序銜接之間所出現的問題，并進行調整，確保協調各專業，實時、直觀、迅速地比較施工實際和施工規劃，并且參與建設項目的各方也可以把握工程項目的實際情況或一系列問題，進而使建筑工程安全以及質量等問題出現率降低，確保提高工程質量。

（3）在項目管理課中應用BIM 技術在項目管理類課程中

作為一種設計、建設、管理工程的數字化工具模型，BIM技術結合參數模型對一系列項目的有關信息予以整合，以及在整個項目管理的壽命期中實現傳遞以及共享，讓工程技術工作者很好地應對以及準確把握一系列建筑信息，能夠實現工期的縮短、支出的減少、生產效率的提升。結合BIM 技術的三維化設計可以模擬工程項目，在開始施工時即可以很好地把握一系列部分的施工現狀，從而預見一部分問題，再分析設計時發現的問題，然后制定處理措施，防止影響施工過程。除此之外，在施工的過程中，結合三維施工圖能夠使施工者尤為清晰和便捷地解讀圖紙上的信息數據，從而防止誤解圖紙而導致失誤率的增加。

（4）BIM 技術在工程概預算專業課程中應用

在講授工程概預算專業課程的過程中，利用BIM 模型出圖性、模型性、可視性、優化性、協調化的特色，通過模擬實物、解決建筑行業的設計、施工及造價中的各種難題，并實現造價控制精細化管理等，同時多樣豐富的教學方式更有利于引導學生積極思維，全面培養學生的綜合能力。

（5）BIM 技術在畢業設計中應用

將BIM 技術應用在畢業設計中，通過三維建模、碰撞檢查、BIM 工程量計算、四維施工過程、計劃進度組織、布置施工場地的動畫模擬等環節的實際應用，不但提高了學生應用BIM 技術的能力，而且使其畢業設計選題面擴大，有助于學生從建筑設計、施工管理、造價控制全過程理解，增強實踐教學的效果，進一步提升人才培養質量。

（6）以賽促教、以賽促學加快BIM 技術的應用推廣

通過創業創新練習、工程項目施工管理比賽、設計建筑構造比賽，讓學生試著將BIM 軟件都應用于建筑運維管理、場地施工、構造設計、建筑設計等所有方面，進而使學生的動手操作能力、理解能力、實踐技能大大提升，且根據工程案例，結合BIM 技術重新分析、管理、設計等，通過比較使學生真正明確BIM 技術的應用優勢和應用缺陷。

4、加速建設關于BIM 技術的教材文本資源

在教改與課程建設中，建設教材文本資源是關鍵，屬于改善教學效果和進一步改革教學的根本保障。BIM 技術對于建筑行業是一個影響深遠的技術變革，高校教學專業教材顯得更為重要。鼓勵教師根據課程設置，積極研究教學大綱和課程教學內容，參與或聯合編寫一套適用性更強，課程內容能應反映BIM 技術在相關專業發展最新成果，在現有教材中有針對性的加入相關的BIM 分析和實踐，更有利于培養適應社會需求的高端人才。

三、結語

BIM 技術的應用，革新了傳統土木工程行業的設計、施工方法，帶來了新的管理理念，具備巨大的發展需求，作為高校土木工程專業而言，大力培養BIM 人才是必然的。以適應新形勢下，實現從學科導向轉向產業需求導向、從適應服務轉向支撐引領，結合國家BIM 發展規劃，進一步深化BIM 教學改革，有利于培養學生的整體思維能力和動手創新能力，有利于更好的提高教學質量和教學效果，有利于培養適應社會發展需求的復合型高端人才。