BIM技術在建筑工程技術專業課程教學中的應用探索

李紅 李俊祎

【摘? ? 要】BIM技術特有的可視化表達，支持各專業協同工作與項目的虛擬建造，數字信息集成與共享等優勢，在建筑行業中的應用迅速發展。作為建筑行業從業人員培養主力軍的建筑工程技術專業，BIM技術在教學中的應用勢在必行。隨著BIM技術人才的需求不斷增大，BIM人才短缺的問題日益加劇，建筑工程技術專業如何培養具有BIM技能的人才至關重要。本文分析了目前BIM技術在建筑工程技術專業課程中的應用情況，構建基于BIM技術的教學模式，并對該模式下的課程教學進行探索。

【關鍵詞】BIM技術? 建筑工程技術專業? 課程教學? 應用探索

中圖分類號：G4? ? ? 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2020.24.040

一、BIM技術介紹

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術是一種多維模型信息集成技術，從建筑的設計、施工、運行直至建筑全壽命周期的終結，建筑各項信息集中在一個模型信息庫中，建筑的各參與方能夠通過模型信息庫進行項目的模擬建造和多專業的協同工作，能夠對建筑功能特性、物理特性等提供數字化的承載，實現可視化表達。BIM技術萌芽于20世紀90年代的美國，隨后在國外大范圍推廣流傳。隨著我國建筑行業的不斷發展，BIM技術也受到了我國政府和行業主管部門的高度重視和關注，并針對BIM技術的應用和推廣制定了專門的規范。BIM技術的應用使工程描述從二維概念轉向三維模型，BIM技術越來越受到建筑業界和國內學者的高度關注，開始廣泛應用于大型公共建筑設計領域。BIM技術作為建筑物構造及功能特性數字化表達的工具，具有數字信息集成與共享優勢，可應用在建筑規劃、設計、施工等階段，對建筑整個周期展開多維建模，實現數據貢獻，為建筑項目的全程管理以及方案優化提供決策依據，實現多專業的互相協調，對項目進行虛擬建造，實現項目的精細化管理，為建筑行業提質增效提供保障，已改變許多國家的建筑設計、施工、運營等領域的生產管理模式，帶動建筑工程領域技術進步與創新。

二、BIM技術運用于建筑工程技術專業課程教學的意義

將BIM技術運用到實際的建設項目中，需要專業的BIM技術人員進行操作，只有專門的BIM技術人員才能讓該技術的運用效果達到最大化，才能提高建筑行業的建筑設計、施工和運營管理的效率及質量。建筑行業對BIM技能人才的需求主要集中在BIM標準人才、BIM工具人才和BIM應用人才三大類，而BIM應用人才是三類人才中需求數量最大、覆蓋面范圍最廣的，也是目前缺口最大的。高職院校以面向市場經濟的需求為導向，培養高素質復合技術技能型人才為己任，在專業人才的培養中主要培養建筑工程施工行業中擅識圖、懂建模、會造價、強管理、能創新，懂BIM的應用人才。因此，在建筑工程技術專業的課程教學中融入BIM相關的技術和技能可以為高職教學工作的深入開展提供良好的發展契機，也為學生的深度、全面學習和職業發展提供支撐，例如，BIM的可視化有助于學生建立空間感;BIM的可出圖性可以幫助學生快速規范出圖;BIM的協同性有助于學生多學科綜合發展，通過BIM技術可以有效地拓展學生的學習空間、整合學習資源、提高學生的學習效率等。

三、BIM技術在建筑工程技術專業課程教學中的現狀與問題

目前，建筑工程行業普遍缺乏專業的BIM技術應用型人才已經成為制約我國建筑信息化發展的主要瓶頸。而作為建筑工程技術行業技能型人才培養基地的高職院校在課程教學中也存在欠缺和不足。隨著BIM技術在箭鏃和全生命周期中應用的推進，校園內的課堂教學模式已落后于行業的發展，目前高職院校普遍存在的問題主要表現在：（1）BIM教學師資隊伍薄弱，專業人才不足。BIM技術作為一個新型的建模方式并不像CAD一樣擁有廣泛的使用群體，很多教師還沒有完全了解或能夠熟練應用這一技術，這就造成了雖然BIM技術具有增加空間理解力、可視化、可出圖性等一系列優點但并沒有普及的一大原因。（2）現今建筑工程技術專業的公共基礎課程學時不斷增加造成專業課程學時嚴重不足，在課程講解的過程中增加BIM技術知識的講解會嚴重影響正常的課程進度，而且在課程安排上一般都是在CAD課程之后開設的，對于其他專業課程來說課程安排嚴重滯后。（3）BIM技術課程的課堂教學中，完全按照教材的內容進行講解和繪制，因為教材在編寫時具有一定的局限性，不能反映實際的案例工程，因此學生進行具體的案例繪制時有種一看圖紙感覺都會繪制，自己動手卻不知所措的感覺;（4）BIM實訓中心建設無法滿足實訓的需求。BIM建筑信息模型的建立對計算機硬件設施的要求比較高，其次不同專業、不同用途的軟件需求也很多，這就造成了BIM實訓室在建造過程中的成本投入很大，教學成本較高。受限于高額的成本，相當一部分高職院校BIM技術教學實訓條件不足，硬件設施相對落后，軟件環境單一，不能進行綜合性的BIM技術應用，無法滿足實訓的需求，無法進行大規模的BIM技術教學。

四、BIM技術在建筑工程技術課程教學中的應用

1.全面推行仿真教學模式。在建筑工程技術專業的教學中，BIM技術是仿真教學的天然教具，運用其一體化、可視化及三維動態仿真展示的特點，建模完成的建筑不僅具有逼真的外觀，更可以對其性能、運營和維護進行仿真模擬，此外利用其可參數化的特點還能實現建筑構造的變換調整，并將書面文字信息轉換為生動立體的可交互式施工現場模擬場景，可有效地解決無法進入施工現場進行教學的困擾，能較好地解決課程理論與實踐無法對接、學生缺乏空間想象能力的問題。因此，可以在三個維度上使用BIM技術進行課程仿真教學。首先，要圍繞BIM技術的三維展示效果建設BIM教學資源庫，將建筑工程技術專業課程中所需要用的建筑、結構、設備與安裝等體系放置在資源庫內，在課堂教學的過程中可以根據需要隨時調用該資源，以進行三維的仿真教學。其次，可以組建基于BIM技術的整體案例，針對學生不同學習階段的教學需求，進行案例教學。此外，還可以整合不同類型的建筑項目類型的模型打造BIM實踐平臺，以便學生在專業的BIM軟件里面根據教學程度進行BIM設計和工程模擬實踐，使學生更好的理解課程內容。例如，《房屋建筑學》這門課程教師在課程講述之前就可以先利用BIM建模技術創建一個和教學內容關聯度極大的實體模型，在課程講述過程中，以模型為基礎向學生三維動態展示課程相關的各個部位及其形態，以及在二維及三維中的展現形式。通過二維和三維動態結合的教學模式，不僅可以有效提高學生的直觀感受和理解力，提升該課程的學習效果，更有助于學生BIM技術思維的成型，有利于后期BIM技術建模應用的高效開展。

2.以賽促學，鼓勵學生積極參加BIM建模技術相關的技能競賽。積極鼓勵學生參加相關的BIM建筑設計和建模方面的技能競賽，并給予相應的賽前培訓和指導，讓學生在參加競賽的過程中通過集中的BIM技能的強化學習一方面可以幫助學生提高建筑設計和建模能力，激發學生的學習動力;另一方面通過技能競賽可以更快速、熟練地掌握BIM相關軟件的操作，讓學生認識到利用BIM技術相關軟件解決建筑工程技術相領域問題的便利。同時通過運用BIM技術建立真實的建筑模型或施工模擬，讓學生體會自主完成真實任務的激動和興奮。同時，通過指導和帶領學生參加技能競賽，教師也可以在此過程中得到一定的學習，既能為后續課程的學習積攢應用實例，查漏補缺，了解自身在相關領域的缺陷和不足，也能增加自身指導和帶領學生參加比賽的經驗，達到以賽促教、以賽促學的目的。

3.加強校內教學資源庫建設，強化校外實訓基地建設。建筑工程技術專業課程在BIM技術方面的完善除了上述三個維度的教學內容整合外，還可以通過創建資源庫的形式實現。教學資源庫的建設一方面可以減少由于教材的內容滯后，無法與最新的教學需求緊密聯系所產生的影響;另一方面學生可以運用互聯網設置隨時隨地的查詢教學資源庫的知識點講解和實例模型的創建方法，有利于學生根據自身學習進度查漏補缺、助力學習，在一定的程度上增加學生BIM技能知識的融會貫通，學以致用。此外，建筑工程技術專業的專業特點決定了實踐教學是學生將課堂上學到的理論知識學以致用、學以會用的重要環節，因此BIM技術相關的實踐教學環節是非常重要的。針對BIM教學設施不完善這一問題，也可以通過加強校企合作，積極進行校內外實訓基地聯合共建來解決，運用企業已有的相關設施和設備完善課程教學需求，同時還可以實施企業導師聘任制度，促進對學生實訓教學環節的現場指導，探索多樣化實習實訓教學模式，最大限度地發揮實訓基地教學資源的利用率，切實提高實踐教學質量，通過校內外的聯合教學保障學生優質高效地完成實踐實訓。

參考文獻

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