職業院校土建類專業BIM教學與工程實際結合的探討

陳禮婧

摘要：將BIM技術運用于土建類專業實踐中是職業院校土木工程專業教學活動中的重要環節，也是提高學生職業競爭力的關鍵一環。我國現階段的土建類專業有建筑工程施工、工程造價、工程管理等專業，招生規模逐年擴大，提高人才培養質量和保證畢業生就業質量是目前辦學中重點關注的問題。因此，結合土建類專業培養的實際，對如何在土建類實踐教學體系中應用BIM技術作了全方位規劃和探討，對今后BIM技術在職業院校土建類專業中的進一步應用必將起到很好的促進作用。

關鍵詞：土建類專業;BIM教學;工程實際

一、概述

計算機信息技術的迅速發展，信息技術被大力應用于土木工程行業，對提高土木工程行業的綜合效益起著重要作用。BIM技術給整個土木工程行業引來了極大的技術影響。BIM技術的運用與普及已不斷在歐洲、新加坡和日本等發達國家得到推廣。在中國，BIM技術的運用尚處于起始期，人們廣泛重視BIM。越來越多的企業和機構開始努力摸索運用BIM，而且有了一定的效果。BIM技術所要實現的功能與目標是極其龐大與眾多的。應用BIM可以提升全部土木工程行業的生產效益，有效地把控工程費用。現階段，在工程設計時期、造價招標時期和施工管理時期，需要不同的BIM軟件支持。必須經過這些軟件的有效結合來完成BIM的目標。

二、構建信息模型（BIM）

“建筑信息模型技術乃指發展及采用計算機軟件建立模型，仿真設施的建造及營運情況。制成的模型稱為建筑信息模型（BIM）或者是BIM模型，存有豐富數據，面向對象，以智能數碼化方式展示設施參量。建筑信息模型可按不同用家的需要，適當提取及分析意見和數據，產生數據協助用家落實決定，并改善交付設施的程序。使用建筑信息仿真改善規劃、設計及建造程序，已逐漸統稱為虛擬設計及建造” （Associated General Contractors of America， “AGC Guide to BIM”）。按最高層次來說，建筑信息模型技術是智能數碼代表，展示固定資產的現實及功能特征。建筑信息模型（BIM）技術具有以下特點：

1.建筑信息模型技術為參數關系數據庫，將指定對象（建筑物每項對象）的多層信息聯系起來。模型可大量儲存設計及建造以外的信息，成為用戶營運及維修的數據來源。

2.建筑信息仿真屬智能模型，只要更改其中一個組件，則可反映在所有相關組件上。更改時，不但會改變圖像，亦會修訂數據庫內的信息，所有圖像及分析均使用同一數據庫。

3.建筑信息模型技術持續為建筑物提供三維立體圖。由于儲存在模型內的所有數據均是三維立體數據，設計師和工程師可在任何設計程序，以活動程序制作出任何角度、橫切面的三維立體建構圖。

4.建筑信息模型技術是研究及分析多界別資料的智能工具。由于模型內的元素包含建筑物特性和特點（如熱傳導、幾何結構、表面物料），可仿真出建筑結構行為。

5.建筑信息模型技術是永久及持續使用的文檔，不單在同一地方儲存所有信息，更可管理整個資產生命周期。

三、土建類專業BIM教學現狀

由于國內土建類專業長時間以來對“大型土木工程”的培訓和定位，土建類專業學生在相當大的程度上擁有掌握BIM技術的自然優勢。例如，在土建類專業課程中多數職業院校都開設了工程概預算、建筑設備、工程項目管理、建筑結構等專業課程。從就業方面看，土建類專業學生的廣泛就業面也能側面證明土建類專業有展開BIM學習的良好基礎。

（一）土建類專業BIM教學優勢

一是職業院校土建類專業多沒有開設BIM或相關工程管理理念的課程，而是側重工程造價和施工技術，學生缺乏BIM相關的理論知識。二是在軟件理論和應用上，學生多因培養方案而更重視autocad、pkpm等工程設計和工程制圖軟件，對revit等BIM工具并不是十分了解，再加之BIM軟件工具尚在推廣、對硬件要求較高等現狀，學生學習BIM技術有一定的難度。三是職業院校土建類專業面對BIM就業需求有著機遇與挑戰，國內多所職業院校正在抓住BIM的改革機遇占領新大陸的制高點，例如廣西建設職業技術學院打造了VR+BIM實訓教學中心，部分職校已與autodesk公司、廣聯達軟件公司等知名企業共同制定了若干BIM框架等，職業院校面對BIM的就業浪潮迎來了機遇和挑戰。

（二）土建類專業BIM教學的劣勢

1.BIM對教學資源的高要求將是前所未有的。BIM技術明顯的特點包括了信息化、可視化、多專業協同，如果在教學中大規模推廣，落后的計算機硬件首先將無法滿足以revit為代表的BIM工具的需要;多專業協同則要求最好具備齊備的專業設置（包括土木、電氣、造價等），這些是國內許多職業院校無法在短時間內達到的條件。

2.師資力量的短缺。BIM技術初步成型且尚在推廣，不論是理論層面還是實踐層面都尚在完善，優秀的師資力量往往并沒有集中在職校而是在社會企業中，而且BIM師資的培養絕不是靠一兩門課程就能達成，需要教師在企業和項目中的長期磨煉才能達到真正能“授業解惑”的水平，所以師資的培養不論是從數量和質量上都具有一定的難度，將是一個長期的過程。

3.缺少可以用于教學的BIM項目。與傳統的建筑設計或橋梁設計不同，BIM概念是基于全壽命周期的管理理念，這就意味著BIM的覆蓋范圍要比土木工程專業的教學范圍大，而且覆蓋的時間軸也更長，從項目策劃到后期維護都會是學習范疇。靜態的、模擬的學習和設計明顯不能滿足高質量的BIM教學，加之目前國內真正完全地、成功地運用BIM技術的項目仍然很少，不論是模擬教學還是參與式教學都是難題。

四、土建類專業BIM教學與工程實際結合的措施

由于不同職業院校人才培養的類型和目標存在差異，BIM人才培養的目標也不一致。例如，部分職業院校注重BIM的研究與軟件開發，并設立了專門的BIM研究中心。學校重點培養BIM技術應用型人才，使學生了解BIM技術在具體工程中的實際運用。因為BIM知識系統龐大且復雜，需要經過從規劃設計到調試和拆卸的信息技術，完成各參與單元的生命周期的協同監管。所包含的BIM軟件主要包括建筑設計和結構設計、機電設計、模型綜合碰撞監測、工程計算、工程計價、施工管理等，結合土木工程院校豐富的專業理論。學生很難在短時間內理解和應用BIM技術。應對此種狀況，許多獨立機構開始努力摸索BIM技術運用型人才的培養方法。

（一）參加BIM大賽

近幾年來，廣聯達、魯班、斯威爾等公司一直努力開發BIM系列軟件。為促進各自的BIM軟件的普及與市場份額的擴大，開展了各種BIM競爭賽事，競爭體系日趨完善。越來越多的高校積極參加競爭。BIM競賽的舉行，對推動各院校的BIM教學變革起到了有效的推動作用。許多學校的BIM人才從參加BIM競賽到發展成為BIM教學變革。比賽以BIM系列軟件為支持，幾個學生組成一個團隊，經過過分工來完成目標。借助比賽，參與的學生掌握并經歷了BIM系列軟件的實際運用，培訓了BIM軟件的多方協同運用技能。職業院校還應努力激勵學生經過參與斯威爾、廣聯達等BIM競賽，掌握BIM知識與軟件應用，借助競賽途徑，學生對BIM的理解與應用取得了極大的提高。然而，因為受時間與軟件因素的制約，大部分參與的學生大多負責自己模塊軟件的學習與運用。他們不熟悉其他板塊，不利于系統的學習與應用。此外，由于參與者的數量，這是絕對有限的。大多數學生缺乏參加比賽的機會，所以難以推廣BIM知識與軟件的運用，不利于BIM人才的大范圍鍛煉。

（二）設置BIM方向的畢業設計

現階段，許多院校并沒有相關的BIM課程。相反，在畢業設計的時候只安排了部分面向BIM的主題，僅憑學生的個人愛好來選擇主題。然而，因為學生在以往的課程掌握流程中缺少接觸BIM的機會，BIM相關的基礎理論不足，因此，實際的操作起來很困難，學習相關軟件的應用會花費很多的時間。盡管老師的指導在一定范圍內加大了學生對BIM的理解與技術的運用水平，然而，僅僅借助畢業設計，許多學生所收集到的BIM知識仍然是片面的、不全面的，并且在BIM技術中全面的應用能力培養不足，不利于BIM技術人才的大范圍培育。

（三）獨立開設BIM課程

部分職業院校選擇在土建類課程中開設單獨的BIM課程。獨立開設BIM課包括兩種形式：（1）在較低年級開設，全面地闡述BIM概念與BIM軟件的實際運用，此種形式可以助力學生習得基本的軟件技能之后能夠更好地進入高級專業課程，更好地理解與運用BIM，但對于專業理論知識薄弱的低學段學生而言是很難以掌握的。學生不能將BIM應用于特定項目。對BIM的理解也僅僅是淺層面的。教學成果不完美。（2）在學生修完全部的專業課程后的第二年直接開設一個獨立的BIM軟件運用課程，大多是對BIM相關軟件的運用進行教學，這與前一個形式相比是比較理想的。這樣，學生就具備了專業的基本理論，更容易掌握。

（四）基于BIM的多課程聯合教學

將BIM理論整合到目前的土木工程專業系列課程之中，在目前專業課程的基礎與實際教學環節中設置相應的BIM理論與軟件運用，打造多課程聯合教學模式。這種有效教學模式能夠彌補上述三種BIM專業人才培育模式的缺陷。此種模式并不要求教師熟悉全部的BIM理論與BIM軟件的運用。不同專業課程的教師只要熟知自己所帶課程相關理論體系，即可理解其他專業課程的有關知識。而且，教師還可以在各自課程的教學環節里科學地運用BIM的可視化技術，提升學生的空間知識技能，促進學生能夠更有效地認識和把握相關的專業理論。BIM知識和專業理論相互融合，使學生能夠理解專業知識和BIM知識的運用。

五、結語

計算機信息技術的迅速發展，信息技術被大力應用于土木工程行業，對提高土木工程行業的綜合效益起著重要作用。BIM技術給整個土木工程行業引來了極大的技術影響。將BIM技術運用于土建類專業實踐中是土建類專業教學活動中的重要環節，也是提高學生職業競爭力的關鍵一環。我國現階段的土建類專業有建筑工程技術、工程造價、工程管理等專業，招生規模逐年擴大，提高人才培養質量和保證畢業生就業質量是目前辦學中重點關注的問題。因此，結合土建類專業培養的實際，本文對如何在土建類實踐教學體系中應用BIM技術作了全方位規劃和探討，對今后BIM技術在職業院校土建類專業中的進一步應用必將起到很好的促進作用。

【參考文獻】

[1]佚名.我國工程項目管理中BIM技術應用的價值、難點與發展模式[J].建筑技術，2013（10）：870-873.

[2]劉照球，李云貴.土木工程專業BIM技術知識體系和課程架構[J].建筑技術，2013（10）：913-916.

[3]張尚，任宏.BIM的工程管理教學改革問題研究（二）——BIM教學改革的作用、規劃與建議[J].建筑經濟，2015（2）：92-96.