基于BIM技術+裝配式建筑的課程建設研究

摘要：“BIM”（Building Information Modeling）技術，是指基于不同的建筑信息，針對建筑過程中包括設計、施工、運維等全部工作環節所建立的建模類數字化信息技術;預制裝配式建筑，是指相關構件（全部構件或部分構件）在工廠進行預制，后期運輸到施工現場，再通過合理的安裝方法完成裝配的建筑。建筑業轉型升級問題已受到黨和政府的高度重視，故此，對于高等院校的教師而言，完善“BIM技術+裝配式建筑”的課程建設是十分必要的。本文以建筑學相關理念為基礎，結合BIM軟件及相關技術的運用，根據裝配式建筑的發展現狀，分析了教師在課程建設中遇到的問題，并針對這些問題從明確教學理念、完善課程設置、優化課程體系三方面給出了相應的合理化建議，對教師完善課程的建設具備一定的指導意義。

關鍵詞：裝配式建筑;課程體系構建;BIM技術

“十三五”規劃綱要中提出：應加快城鎮化建設發展的步伐。在這樣的大趨勢下，建筑業亟須進行全面轉型，作為建筑業發展的主要途徑，發展裝配式建筑是十分重要的。據統計，我國建筑產業相關技術人才缺口已逾百萬，其中，預制構件生產廠、相關施工企事業單位對于管理人才的需求更是與日俱增。故此，在就業形勢日趨嚴峻的情勢下，進一步加大對技術型人才的培養力度，是相關教師課程建設的關鍵環節。本文對主題的研究，旨在使我國建筑教育事業進一步適應時代的要求，使之與我國政治體制、文化體制中的各項改革措施相適應，保證我國教育事業的根本任務和總體目標的實現，最終保證我國建筑教學事業健康穩定發展。

一、裝配式建筑的發展現狀

2017年，國務院辦公廳頒布了有關建筑業發展的意見，該意見明確了“大力推廣裝配式建筑的應用”這一主張，主張中強調了相關企事業單位發展裝配式混凝土建筑的意義，鼓勵相關企事業單位不斷提高裝配式建筑在新建建筑中的比例。近年來，國家逐步完善了裝配式建筑行業的體系標準與相關政策。但是，裝配式建筑事業的發展仍受到許多因素的制約。

首先，部分民眾因為對新技術的優勢與特點存在認知上的不足，而在心理上對裝配式建筑的發展產生不認同、懷疑甚至排斥。其實，裝配式建在結構的安全性、材質的耐久性，整體性能的保溫性方面都毫不遜色于以磚混結構、框架結構為首的傳統建筑結構。相比于傳統建筑方式，裝配式建筑在建設前期所需成本相對較高，建設相關工作量較大。由于對新技術缺乏正確、全面的理解和認識，部分小型企業安于現狀，不思進取，堅持使用傳統建筑方法，忽視了建筑產業改革的緊迫性和由此而來的必然趨勢，阻礙了建筑產業工業化轉型的步伐。

其次，隨著裝配式建筑相關技術從國外引入，其技術標準與相關規范與我國現行的技術規范指標存在不兼容性。究其原因，是因為我國建筑市場環境存在一定的特異性，與國際上的建筑市場環境有著很大的區別。其特異性集中體現在建筑的設計過程、施工與驗收的各項標準仍不夠完善上。相關標準的不完善，在一定程度上對員工的積極性造成了不良的影響，這對于員工的長期工作是十分不利的。

最后，相關專業技術人員技術能力低下，是制約裝配式建筑事業發展的重要因素。裝配式建筑在其生產、建造過程中涉及多專業工作者的合作協同。由于相關技術人員能力不足，導致工作中無法實現協同化作業，進而使建筑產品缺乏專業性與標準性，使其各項指標達不到應有的標準，阻礙建筑工作的整體進行。相關企業應該從“產品系統化”這一根本問題出發，從建筑配件的設計、建筑產品的選擇方面入手，借助信息化管理理念，對相關技術人員進行培訓，使其擺脫傳統建筑工作中現澆設計等相關的條條框框，并在此基礎上對裝配式建筑的整體特點進行全面的把握，能夠熟練地理解圖紙中裝配式建筑各個組件節點所發揮的作用，進而在思維層面適應崗位上的工作，逐步成長為裝配式復合型技術人才。

加強對裝配式建筑發展的現狀與相應制約元素的理解，有利于教師更好地完成相關課程的建設。

二、相關課程建設中常見的問題

（一）學校缺少完善的教學體系

從學校的角度分析，其教學體系的不足主要體現在兩個層面：認知層面和非認知層面。

在認知層面，學校的相關管理者中，仍有一部分人沒有全面了解BIM技術在裝配式建筑課程建設中發揮的重要作用。其發揮的重要作用包括：在虛擬建模基礎上對模擬出的建筑物進行三維碰撞檢查，可以有效避免建筑投資中的浪費，確保施工進度不受影響;通過虛擬施工過程有效地對工程中可能出現的風險進行規避，對工程中的各式問題進行把握，減少工程質量問題與施工安全問題，避免過多的返工和整改現象的出現，使施工過程變得更加高效;通過在電腦上建立相應的三維模型，可以直觀地展現圖紙中所無法展示的整體特點與綜合細節，便于后期相關工作者對建筑物相關的性能進行后續測試。故此，學校應該著力培養管理者對BIM技術的全面認識。許多學校在相關課程體系中仍然缺乏BIM技術應用的內容，許多教師在教學過程中仍將教學的重點集中在現澆混凝土建筑上，導致學生對裝配式建筑的建設目標及相關優點缺乏認識和了解，對于學生的學習、成長和日后的發展是十分不利的。故此，教師應該加強學生對相關概念的認識與理解。

在非認知層面，許多企業缺少優質的師資隊伍、豐富的教學資源、先進的教學實訓場所。在師資隊伍方面，部分企業中，年紀稍大的教師、對計算機技術不熟悉的教師，普遍無法熟練掌握BIM軟件的操作與使用，在軟件的實操過程中更展現出其計算機操作水平的不足。在教學資源方面，關于BIM使用方法與操作流程的教學材料在數量明顯不足，市面上大多數的教材在講解上仍偏重于探討“混凝土現澆”等傳統建筑方式的相關理論與知識，而忽視了對BIM用法的探究。

（二）教師對BIM的優勢不夠明確

引入BIM輔助工程相關工作，相比于以傳統方式完成工程相關任務，其核心優勢在于：使用BIM能夠實現整個工程中各專業數據化信息的共享。在方案設計階段，操作BIM軟件的工作者通過三維建模，能夠更好地展示工程項目的全貌、各部分配件之間的關系、給水排水管線的具體走向全面提升工作效率，并進一步保證工作質量。斯坦福大學科研團隊在研究中指出，項目設計者通過使用BIM軟件輔助工程相關工作，一般可節約總成本的10%，并節省7%的工期。

BIM建模中的三維可視化設計，有助于使用軟件的人員準確地把握設計的要點。在信息化裝配式建筑的建設過程中，無論是相關部件的現場組裝精度要求，還是配件組件的生產精度要求都是相當高的。故此，裝配式建筑對項目的設計精密度與施工精密度都有著很高的要求。而BIM技術具備“數據信息高度集成”的特點，并采用協同管理、協同設計的工作模式，這些特點正好符合上述要求，同時，這種“精密設計”的思想與建筑工業化的相關要求及設想（即全面實現建筑產品化加工、精細化設計與精密化安裝）不謀而合。借助BIM相關技術，通過建模的手段，完善對建筑相關配件的預處理，進而提升建筑產品的加工效率;在設計相關方案時，通過BIM模型直觀向客戶展現建筑的三維全貌與細節特點;在建筑配件安裝過程中，通過BIM軟件確定配件安裝的準確位置及各大關鍵結點的相對位置，進而實現設計、加工、裝配“三位一體”的精密化工作模式。

從事設計工作的工程師們在BIM所提供的專業信息共享平臺上大展拳腳：在這個規模宏大的平臺上，工程師們完成了設計信息的共享、建模數據的共享、設計思路的共享。當任何一個專業的工程師在其設計過程中出現問題需要對方案進行修改時，其他專業的工程師均可以在第一時間獲知相關修改信息，并及時根據該信息處理本專業的設計方案。許多工程師在同一個平臺上協同工作、共享信息與方案，相比于傳統的建筑設計工作，其工作的整體效率有了指數級的提升。

三、如何完善對BIM技術+裝配式建筑課程的整體建設

（一）教師應著力提升自身技術理論水平

許多建筑專業教師對BIM軟件的理解僅停留在相關學術研究上。對這些教師進行系統化的培訓，使他們進一步掌握BIM軟件的用法、特點對學校而言是亟待解決的問題。裝配式建筑的發展與BIM技術的應用有著密不可分的關系，故此，教師應該全面、深刻地理解BIM的理論知識，熟悉相關技術指標，為其理論教學與實踐教學工作打好基礎。

（二）教師應完善課程設置

完善課程設置，是健全相關課程體系建設的關鍵。許多傳統教材中缺乏對裝配式建筑相關工藝的深度挖掘與思考，在舊版本的教材中更是從未提及BIM軟件所涉及的具體技術操作。教師應該根據學校的具體情況，在傳統課程的基礎上開設“裝配式建筑施工組織設計”“Revit建模”等課程，以保證學生能夠學到包括“BIM”在內的最新建筑技術。

（三）教師應加強對學生的引導

近年來，在我國有許多企業與機構在社會上舉辦了BIM技術相關的技能競賽。這些競賽不僅為參賽者預備了豐厚的獎勵，通過參加這些競賽，更是可以開闊參賽者的眼界，豐富參賽者的建模與設計經驗。故此，教師應當鼓勵、引導學生參加此類競賽，為行業、為社會培養更多的BIM領域的專業型技術人才。

四、結語

隨著建筑工業化與信息化步伐的加快，在國家相關政策的支持下，裝配式建筑已成為建筑業發展的一大趨勢。而BIM技術又與裝配式建筑有著良好的契合，故此，對于高等院校的教師而言，繼續完善“BIM技術+裝配式建筑”的課程建設是十分必要的。展望未來，BIM技術一定能夠在建筑行業中得到有力的發展。

參考文獻：

[1]田瓊，張潔.地方本科院校BIM裝配式建筑人才培養探索[J].湖南科技學院學報，2019，40（10）：113115.

[2]劉建邦.高職建筑工程類專業裝配式建筑教學課程改革[J].晉城職業技術學院學報，2018，11（03）：4244.

[3]張國平，王凌艷，錢偉，趙維真，沙沙，喬大偉.基于BIM技術的裝配式建筑技能人才培養模式的改革創新研究[J].科技創新導報，2017，14（25）：181182.

[4]張亞英，楊歡歡，安澤.“裝配式建筑”應用型人才的培養[J].北京工業職業技術學院學報，2017，16（02）：3537+53.

基金項目：2019年度遼寧省教育廳科學研究立項課題“基于全產業鏈模式的裝配式建筑人才培養模式研究”（項目編號：lncj201903，遼教辦[2019]117號），主持人：王鑫

作者簡介：王鑫（1984—），男，漢族，遼寧鞍山人，碩士研究生，副教授，中國建設教育協會理事委員，中國建筑學會遼寧省施工分會理事委員，遼寧省住宅產業化聯盟理事委員，裝配式建筑專業方向專業帶頭人，研究方向：裝配式建筑技術、BIM技術、職業教育教學改革。