BIM技術在土建專業教學改革中的應用研究*

徐 慧，卜萬奎

(1.菏澤學院學報編輯部，山東 菏澤 274015；2.菏澤學院城市建設學院，山東 菏澤 274015)

BIM(Building Information Modeling)是以三維數字技術為基礎，并應用于建筑工程中用于模擬建筑工程施工、碰撞檢測等功能的先進技術.BIM技術連接了建筑生命周期不同階段的數據、過程和資源，是建筑環境模擬、工程造價、結構設計和施工管理等多專業的集成.BIM技術給我國的建筑工程行業帶來了一次產業革命，給建筑行業結構的升級帶來了巨變.國內外對于BIM的研究逐漸趨于成熟，國內外的教育也將BIM課程納入到土建專業中[1～3].

歐美大學已經將BIM技術的學習納入到了建筑類的課程學習中，本科階段為2～3個學時，研究生學時數量有所增加.國內的一些知名高校也相繼開展BIM技術的學習，比如清華大學在本科階段就開設BIM基礎課程，同濟大學和天津大學在碩士階段開設BIM基礎課程.對于應用型大學而言，開設BIM課程的學習刻不容緩.

1 BIM技術在高校土建專業教學中存在的問題

1.1 適用教材的匱乏

隨著BIM課程在各個高校的開設，需要適用配套教材進行教學.但由于BIM軟件多樣性的特點，其教材難度不好把握，導致教材的選擇出現困難.另一方面，由于BIM課程是一門新興的課程，很多教材的編寫都不是很全面[4～6]，因此，在選擇適合的教材方面無從下手，導致在教學工作中缺乏支持與依據.

1.2 BIM課程內容不合理

由于BIM是新型的課程，教學模式和教學方法不完善，主要存在以下問題：(1)教學中沒有把實際工程實例與理論知識有機結合，從目前的實踐教學來看，部分高校授課的工程實例未很好的貼近土建專業實際，由于課時的限制，沒有真正的帶學生去施工現場觀摩，因此學生也無法跟進工程項目并了解項目建筑施工的時間及建設過程.(2)對學生實際操作能力的培養不夠，土建類專業對于理論基礎和實際操作能力都有很高的要求，但在實際教學的過程中，往往出現重理論輕實踐的現象，導致學生建筑繪圖能力的缺乏，這恰恰是BIM應用中最重要的.

1.3 專業教師隊伍的匱乏

BIM課程是一門新興的課程，目前的教學處于探索階段，專職教師非常匱乏，現有的授課教師缺乏系統的理論知識和實踐經驗，對于BIM課程的教學還處于摸索階段，師資力量的短缺使得學生不能全面的、深入的了解BIM.甚至部分教師認為BIM課程僅僅是一個三維的建模，只要將軟件的用法傳授給學生就可以了，這樣很不利于學生今后走向社會對BIM技術的使用.

1.4 BIM硬件設施投入力度不足

隨著建筑行業的飛速發展，很多高校意識到BIM技術對于土木專業的重要性，由于BIM的許多軟件系統對計算機的硬件配置要求較高，受到學校投入資金的限制，使得BIM實驗室硬件的投入不足.再加上后期還需要對軟件系統進行升級和維護管理，這都會加大學校經費的支出.

2 BIM技術在高校土建專業中的教學改革

為了順應我國建筑行業發展的趨勢，高校應積極對BIM課程進行教學改革，使學生在走向社會后更好的應用BIM技術.

2.1 土建專業BIM技術的分析

由于土建專業培養的是建筑技能型人才，大部分學生要投入到生產的一線.因此，這就需要學生熟練的掌握BIM技術.設計單位需要其員工使用Revit等主流軟件完成工程的建模和規范化出圖，同時會利用BIM技術進行一些碰撞的檢查和前期的設計優化.施工單位需要掌握BIM技術和建模技能，同時配合BIM軟件完成施工相應的工作，比如對實際工程的施工圖深化設計、施工方案模擬、專項方案的論證等.運營維護單位需要員工會利用BIM技術對物業進行有效管理.構建生產廠需要BIM技術人員熟練掌握數據的讀取，并獲得產品的設計參數，同時獲得進度信息.

2.2 基于BIM課程體系的設計

由于BIM軟件具有較好的交互性，更高的繪圖效率及專業間的協作性，必須建立一套適和本專業的全新的課程教學體系.根據不同層次專業培養計劃的不同，建立不同的課程體系.具體如下：根據建筑行業對人才的需求，將人才培養模式劃分為普通型和中、高端型.國內的土建專業一般分為專科和本科兩個培養層次，對于專科按照普通型培養，對于本科按照中、高端型培養.專科學生著重學習初級知識，主要為BIM的基礎知識和基礎軟件的建模.本科學生應注重將BIM知識和其他課程整合起來學習，把BIM運用到專業課程里面去.實踐教學的方式通過課堂教學和上機相結合的方式.課程體系設計見表1所示.

表1 土建工程專業BIM課程體系設計

2.3 不同專業學習不同的BIM軟件

土建專業主要由土木工程，建筑工程技術，工程造價，建筑設備等專業構成.現在大部分高校現有的BIM軟件配置都有限，在學生系統的學習了基礎的BIM理論知識之后，根據專業方向的不同，側重講解于專業相關的BIM軟件的操作.例如對于工程造價專業的學生重點講解算量軟件和招投標軟件；建筑工程技術專業的學生重點傳授施工管理軟件、施工現場布置軟件等，這樣的教學模式實現了最大限度的利用了學生的學習時間和現有的實驗室安裝的軟件.

2.4 建立不同專業的BIM協作教學模式

在實際的建筑工程中，施工和設計的過程涉及到許多不同的部門，沒有工作經驗的學生無法弄懂各部門之間的配合和協作.建立不同專業的BIM協作教學模式，通過在課堂教學中引入工程實例，使學生更加直觀的了解建筑生產的工作流程.BIM中的協同工作功能，能夠讓不同專業的設計師進行三維的溝通協作，動態更新修改建筑模型.美國和我國的哈爾濱工業大學等高校建立BIM協作的教學模式的經驗，證明是行之有效的教學模式.將來自不同專業的學生分成幾個小組，給出一個實際案例，讓他們運用自己學過的知識相互協作，按照步驟完成各自的任務，共同完成案例.通過這樣一個過程，學生既掌握了專業知識，也了解了工程案例的全過程，為以后更好的融入到社會打下基礎.

2.5 開展校企合作共建專業

針對目前教師教學經驗不足和實驗室硬件配置匱乏和軟件系統不夠全面的困境，可以加大和相關企業的合作.通過聘請企業里面BIM軟件方面的專家到高校來授課這種方式，為學生進入社會提供了豐富的工作經驗；也可以通過企業注入的資金完善實驗室硬件和軟件的不足.同時，學生可以到合作企業去學習，這樣就為企業儲備了具有相關技術的人才，為將來企業的發展注入新的血液.

3 結語

在高校土建類專業教學中，實現BIM技術的應用是當前教育發展的趨勢，也是行業發展的需求.把BIM技術引入到教學中是教學改革發展的趨勢所在.BIM技術的運用不但可以讓學生直觀的感受到實際工程或構件，提高教學效果，還能使學生產生興趣，主動的去學習并應用，為國家推廣BIM打下基礎.