初探BIM技術應用于市政工程計量與計價課程混合式教學

浙江同濟科技職業(yè)學院 張杭麗

近幾年，國家和地方加快BIM政策與標準落地，同時推進城市信息模型（CIM）的發(fā)展。住房城鄉(xiāng)建設部辦公廳發(fā)布行業(yè)標準《“多規(guī)合一”業(yè)務協(xié)同平臺技術標準》征求意見稿，鼓勵有條件的城市在BIM應用的基礎上建立城市信息模型（CIM），基于統(tǒng)一的城市空間及管網(wǎng)、道路等城市基礎設施的布局。BIM技術在造價中具有時效性、資源計劃功能和不同維度的多算對比的作用。BIM技術所提供的富有時效的數(shù)據(jù)共享平臺，降低了溝通成本，便于工程管理人員合理安排資金計劃和進度計劃等資源，從而動態(tài)地制定進度計劃、資金計劃等，達到合理安排資源的目標，適時掌握工程成本，提高項目管理水平[1]。

從BIM到CIM，從建設行業(yè)發(fā)展到城市的發(fā)展，信息技術是每一個現(xiàn)代人必備的能力。在BIM人才培養(yǎng)方面，2019年1月，職教20條第六條指出要啟動1+X證書制度試點工作，隨后BIM證書被列入首批試點證書范圍（共6本）。同年4月中華人民共和國人力資源和社會保障部正式發(fā)布BIM新職業(yè)——信息模型技術員。作為市政工程專業(yè)的學生，只有掌握了BIM技術才能適應數(shù)字城市的發(fā)展。

1 市政工程計量與計價課程教學現(xiàn)狀

1.1 課程概況

市政工程技術專業(yè)的一門專業(yè)崗位能力課程，培養(yǎng)施工員、造價員等相關崗位所需要的計量計價能力。市政工程技術專業(yè)的學生沒有造價理論基礎，本門課程的學習難度較大。

1.2 教學方法以傳統(tǒng)的課堂線下教學為主，教學資源和課時不足

市政工程計量與計價是一門理論和實踐相合的課程，需要學生同時掌握造價理論知識和市政工程專業(yè)知識，涉及面廣，需要學生具備一定基礎的道路、管道和橋梁的專業(yè)知識。然而僅有課堂教學和課后練習，而且課堂授課課時有限，對于學生要把理論和實踐相結(jié)合是一件非常困難的事情。因此，急需建設線上課堂，把豐富多彩的線上教學資源提供給學生進行自主的課前和課后學習，從而提升學生學習的主觀能動性。

1.3 教學內(nèi)容沒有跟上建筑信息化的發(fā)展，學生能力的培養(yǎng)比較單一和落后

建筑信息化管理是現(xiàn)在建筑行業(yè)發(fā)展的新趨勢新方向，作為貫穿建筑全生命周期的造價咨詢行業(yè)，應首當其沖擔負起推進BIM發(fā)展的重擔[2]。然而現(xiàn)階段市政計量計價的培養(yǎng)還是以手算量和軟件計價為主，對學生BIM能力的培養(yǎng)不夠。

2 市政工程計量與計價課程BIM技術應用分析

目前全國各大高校通過各種方式把BIM知識引入教學，新增BIM課程，把BIM技術與現(xiàn)有課程融合，以賽促學，建設BIM實訓中心等，既提升了學生學習專業(yè)知識的興趣，又可讓學生掌握BIM技術，提升職業(yè)競爭力，都取得了不錯的成績。

錢磊[3]將BIM軟件的功能和特性與教學重、難點相結(jié)合，利用Revit創(chuàng)建項目仿真三維模型，幫助學生更準確地識圖；利用Navisworks創(chuàng)建項目施工流程動畫[4]，利用Navisworks創(chuàng)建細部漫游動畫，取得了良好反響，并指出要簡化BIM技術應用，避免增加學生學習難度。陳宇[5]等以BIM造價軟件的運用與相關技能訓練為工作任務，以所需的相關專業(yè)知識與必要技能的掌握為依據(jù)對課程體系進行設計，培養(yǎng)學生具備造價崗位的部分工作能力。BIM技術在建筑造價的課程中應用已經(jīng)比較成熟，但是在市政工程專業(yè)類的課程中應用還比較少。

3 BIM技術應用于市政工程計量與計價混合式教學設計

3.1 對課程進行融入BIM技術的項目化教學設計

在項目設計時，在滿足能力目標訓練的前提下必須是綜合性比較強、具有一定典型性的、工程比較簡單的、可行性高的項目。項目分析和BIM結(jié)合點如表1所示。

表1 項目化教學設計BIM結(jié)合點

3.2 BIM技術應用于混合式教學模式

3.2.1 課前線上預習

創(chuàng)建一個市政工程項目的BIM信息模型作為學生課前線上預習資料。利用BIM技術的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性對教學案例的施工圖進行三維建模，對施工過程進行三維模擬，主要目的是幫助學生學習軟件操作，同時回顧和補充市政識圖和施工專業(yè)知識，省去了課堂中學習軟件、認識項目、閱讀圖紙和講解施工工藝的過程。

3.2.2 課中線下教學

對重難點進行分析講解。利用BIM算量軟件建模算量，比如廣聯(lián)達市政BIM市政算量，提升學生識圖能力，讓算量過程直觀高效。但是不能缺少手算訓練。手算訓練與軟件計價雙管齊下，同時掌握計量計價原理和軟件應用，培養(yǎng)基礎知識扎實、具備BIM計量計價軟件應用能力的學生。

3.2.3 課后線上復習

利用BIM資源進行課后復習強化。學生課后任務分為項目實踐和練習測驗兩種類型，均在線上發(fā)布。

3.3 面臨的問題

3.3.1 市政BIM模型和施工流程動畫

BIM技術應用與計量計價非常重要的一個優(yōu)點就是作為三維模型的可視化性，讓專業(yè)基礎比較差的學生能夠直觀地理解所要計算的對象。因此，選擇一個具有一定典型性的、工程比較簡單的、可行性高的項目，建立一個BIM信息模型就變得非常重要。目前可用于創(chuàng)建市政BIM模型的軟件不少，但是相比于Revit軟件在建筑模型中的優(yōu)秀表現(xiàn)，一款通用、簡易的市政BIM軟件還未誕生。廣聯(lián)達BIM算量軟件創(chuàng)建的BIM模型基本能滿足算量需求，但是在視覺效果、構造表達、模型精度上還比較欠缺；鴻業(yè)市政BIM軟件重在設計出圖；基于Bentley平臺的BIM技術已在市政行業(yè)中有了廣泛應用，但還面臨著很多問題有待解決，缺少適應國內(nèi)道路設計習慣的相關插件，影響著建模效率[6]。精準的施工動畫制作需要比較高的技術水平或配套經(jīng)費投入。

3.3.2 學生自主學習積極性

引入BIM技術的市政計量與計價，更直觀更易懂，但是在保證學生擁有手算基本能力的前提下，拓展BIM軟件使用能力，對學生來說也在一定程度上增加了難度。尤其是增加了課前課后自主預習和復習環(huán)節(jié)，保證學生完成率，課前課后學習監(jiān)控是非常關鍵和困難的。

3.3.3 軟件使用和基礎理論學習之間的平衡。

BIM算量軟件和計價軟件相比于手算，其對學生專業(yè)和造價理論基礎的要求大大降低了，自主思考的要求也降低了。在有限的課時當中，既要培養(yǎng)學生手算能力和自主想象能力，又要鍛煉學生BIM軟件使用能力，提升學習興趣，降低學習難度，這之間的平衡點需要通過實踐找尋。

4 結(jié)語

隨著BIM技術在建設全壽命周期的使用和實施標準的落地，隨著數(shù)字城市的推進，BIM技術在市政基礎設施的應用也越來越普及。BIM技術和BIM造價能力是每一個市政工程專業(yè)和造價專業(yè)學生必須具備的能力。利用BIM模型和施工流程動畫，可以降低學生線上學習難度，提升線上學習積極性；在線下，培養(yǎng)學生學習使用BIM算量軟件，有助于項目化教學的實施。但是，BIM軟件使用和基礎理論學習之間的平衡，直觀形象和自主思考能力之間的平衡，還需通過更多課程設計和改革實現(xiàn)。