BIM技術(shù)在教學(xué)實踐中的改革及應(yīng)用分析
——以“建筑與裝飾工程計量與計價”課程為例

偶丹萍 （江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 江陰 214400）

1 引言

近些年來，BIM技術(shù)已經(jīng)在工程建設(shè)領(lǐng)域全面廣泛地開展及應(yīng)用，在工程計量及計價過程中，借助BIM技術(shù)將二維圖紙轉(zhuǎn)化成三維模型，模擬建筑項目，快速通過軟件進行計量及計價，導(dǎo)出報表，從而完成項目，大大提高了工作效率，并且通過模型的可視化，有助于提高學(xué)生的識圖及綜合能力。基于此，江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院建設(shè)工程管理專業(yè)建設(shè)過程中，將BIM技術(shù)融入到了“建筑與裝飾工程計量與計價”課程，對課程進行了一系列的改革與實踐應(yīng)用。本文就改革過程中取得的成效及利弊展開論述，分析改革思路及后續(xù)應(yīng)用，通過教學(xué)改革，將課程教學(xué)和BIM技術(shù)應(yīng)用達到相輔相成，相得益彰的效果。

2 學(xué)情分析

2.1 前期知識點掌握情況較弱

江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院建設(shè)工程管理專業(yè)面向江蘇省內(nèi)、外招生，文理兼收。“建筑與裝飾工程計量與計價”課程為專業(yè)模塊課程的核心課程，課程專業(yè)性強，知識點豐富，要求學(xué)生對建筑工程識圖、建筑材料、施工工藝及技術(shù)等有充分的了解，因此本課程開設(shè)的前導(dǎo)課程有“建筑材料”“建筑構(gòu)造與識圖”“地基基礎(chǔ)”，與“結(jié)構(gòu)與識圖”“施工技術(shù)”同步進行，后續(xù)課程有“施工組織與管理”、畢業(yè)設(shè)計等。由于生源來源地及文理科的差別，學(xué)生對課程知識點的接受能力及程度有較大差別，本門課程涉及較多的計算，尤其對于文科生，有一定的難度。授課中又發(fā)現(xiàn)前期應(yīng)當(dāng)掌握的識圖及施工等基礎(chǔ)知識掌握程度也較弱，因此對本課程的深入也有較大難度，教學(xué)效果一般。

2.2 課程時間安排不合理

按照教學(xué)大綱，本課程在大二上學(xué)期開設(shè)，這樣就與“結(jié)構(gòu)與識圖”“施工技術(shù)”同步進行，此時學(xué)生結(jié)構(gòu)識圖還不熟練，對施工工藝及技術(shù)也了解不透徹，造成學(xué)生學(xué)習(xí)困難，知識點體系不夠系統(tǒng)。本課程學(xué)時為96學(xué)時，其中60為理論學(xué)時，36為實踐學(xué)時，從學(xué)時分配看，實踐學(xué)時偏少，不利于對學(xué)生開展項目化教學(xué)。

3 教學(xué)改革思路

針對前面的學(xué)情分析及目前職業(yè)發(fā)展的趨勢，課程組提出教學(xué)改革思路，將BIM技術(shù)應(yīng)用到課程中，一方面通過BIM建模，增強學(xué)生動手能力，增強學(xué)習(xí)興趣；另一方面利用BIM的三維可視化，讓學(xué)生對房屋構(gòu)造有直觀感受，比如房屋的組成、各構(gòu)件內(nèi)部鋼筋種類、位置及形態(tài)等有深刻的認識，熟悉各構(gòu)件做法，從而達到加強識圖能力、模擬現(xiàn)場施工等效果，同時對學(xué)習(xí)“結(jié)構(gòu)與識圖”“施工技術(shù)”課程也有促進作用，加強課程之間的緊密聯(lián)系性。

本課程的改革不僅有利于課堂教學(xué)的實施及效果，最主要的是對于培養(yǎng)專業(yè)人才起著重要的推動作用，因此改革應(yīng)不限于本課程，對于本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案也應(yīng)同步進行。

4 教學(xué)改革實施

4.1 教學(xué)資源

本課程的院級精品課程資源建設(shè)基本完畢，課程教學(xué)內(nèi)容全部上傳至泛雅平臺，學(xué)生可線上實行預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)、測驗等，教師也可發(fā)布任務(wù)點，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成并進行考核。

為更好地在開展BIM教學(xué)模塊，在專業(yè)機房中安裝最新版的廣聯(lián)達BIM土建計量平臺GTJ及廣聯(lián)達云計價平臺GCCP6.0，購買了網(wǎng)絡(luò)鎖，同時滿足40個節(jié)點的同步教學(xué)，基本滿足一個教學(xué)班的學(xué)習(xí)。因?qū)I(yè)機房統(tǒng)一管理，軟件又需要網(wǎng)絡(luò)鎖才可應(yīng)用，學(xué)生課后的練習(xí)受到限制，為此，本課程開設(shè)學(xué)期，授課教師都會向軟件公司申請云鎖，以滿足學(xué)生課后在自己的電腦上進行練習(xí)。另外，教師成立了專門實訓(xùn)工作室，配備了4臺單機鎖電腦及軟件，可供工作室學(xué)生專門實訓(xùn)。

4.2 課堂教學(xué)實施

第一階段以傳統(tǒng)教學(xué)為基礎(chǔ)，按教學(xué)大綱，以《房屋建筑與裝飾工程工程量計算規(guī)范》《建設(shè)工程工程量清單計價規(guī)范》及《江蘇省建筑與裝飾工程計價表》為依據(jù)，進行單位工程工程量清單的編制及定額組價。首先將單位工程劃分為四個模塊：基礎(chǔ)與土石方工程、主體工程、屋面工程、裝飾工程。將四個模塊按照施工順序劃分分項工程，教師帶著學(xué)生從清單編碼、分項工程名稱、計量單位、計算規(guī)則進行一一解讀并計算，并且通過定額進行組價，最終形成完整的分項工程及單價措施項目工程量清單及計價的編制。這一階段的學(xué)習(xí)主要是讓學(xué)生掌握典型單位工程的施工順序、分項工程的劃分，并且熟悉工程量計算規(guī)則，通過圖紙進行列式計算，為BIM建模提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

課堂教學(xué)的第二階段為BIM計量與計價。首先采用廣聯(lián)達BIM土建計量平臺GTJ2021進行BIM建模，從基礎(chǔ)與土石方、各層柱、梁、板、剪力墻、砌筑墻、屋面、裝飾及細部構(gòu)造展開，通過繪圖輸入進行建模，最終匯總計算工程量并導(dǎo)出報表。其次采用廣聯(lián)達云計價平臺GCCP6.0進行定額組價，導(dǎo)出報表。在建模的過程中，需要每個學(xué)生都動手操作軟件，且最終的匯總計算必須通過檢查才能導(dǎo)出計算報表，因此需要學(xué)生熟悉圖紙，輸入正確數(shù)據(jù)，模型建立完整且正確，通過這一手段進一步加強了學(xué)生識圖能力以及對各構(gòu)件做法的熟悉程度。

課堂教學(xué)的第三階段為對比分析。將傳統(tǒng)教學(xué)中手算的工程量價與軟件導(dǎo)出的量價進行對比，對出現(xiàn)差異性的部分進行分析，找出問題所在，再進行修改。通過對比分析，在下一輪的實訓(xùn)中提高手工計算及建模的準(zhǔn)確性，同時讓學(xué)生對計算規(guī)則了解更為透徹，兩階段教學(xué)方式相輔相成，相互促進，從而提升教學(xué)效果。

5 應(yīng)用成效

本教改目前已在19級、20級建設(shè)工程管理專業(yè)中實施完畢，兩個教學(xué)班兩個自然年度完成下來，發(fā)現(xiàn)實施效果有利有弊。

5.1 BIM技術(shù)在課程改革應(yīng)用中的優(yōu)點

在課程改革中推進BIM技術(shù)之后，尤其在BIM建模階段，學(xué)生能親眼看到房屋構(gòu)件通過三維效果的方式展開，彌補了學(xué)生實踐經(jīng)驗不足、空間想象力差的缺乏，同時能進一步促進其他相關(guān)課程的教學(xué)，讓學(xué)生對之前所學(xué)的知識有一個反哺的過程，最終的模型建立完成之后，全方位可視化的三維展示，將本來枯燥難學(xué)的算量過程變得有趣且易懂，較大提升了學(xué)生的成就感，學(xué)習(xí)興趣變得更為濃厚，并愿意為之花時間、花精力，也想要完成得更加準(zhǔn)確，真正做到了“學(xué)而有趣”“學(xué)以致用”。

本課程實施的是項目化教學(xué)，依托本專業(yè)的教學(xué)特色“以單位工程貫穿專業(yè)實踐教學(xué)”，學(xué)生入校時就確保“一生一圖”，每個學(xué)生一套典型工程圖紙，每個學(xué)生圖紙都不同，此套圖紙在相關(guān)的專業(yè)核心課程中都會運用到。BIM技術(shù)引入課堂教學(xué)后，能更好地將實踐項目貫穿教學(xué)。學(xué)生可將自己的實踐圖紙作為拓展項目，自主完成并提交教師，更好地提升專業(yè)學(xué)習(xí)能力。

5.2 BIM技術(shù)在課程改革應(yīng)用中的不足

如上所述，基于專業(yè)特色，實行“一生一圖”。本課程教學(xué)改革中，首先在19級學(xué)生中嘗試讓學(xué)生按照自己的圖紙進行建模、計量及計價，但由于圖紙都不同，教師難以檢查每位同學(xué)成果的準(zhǔn)確性，工作量大，難度大，而且由于學(xué)生接受能力差異大，有的學(xué)生難以獨立完成此項任務(wù)，無法完全達到預(yù)期效果。其次，考慮到之前的實施成效，在20級學(xué)生中采用了同一套圖紙進行建模，便于教師帶著學(xué)生從手算到建模、導(dǎo)出量價進行統(tǒng)一授課，但實施過程中發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生出現(xiàn)“虎頭蛇尾”的現(xiàn)象，前期學(xué)習(xí)興趣濃厚，完成度不錯，后期由于部分學(xué)生自我控制能力差，軟件兼容性及機房硬件等問題的出現(xiàn)，學(xué)習(xí)興趣開始下降，甚至出校抄襲拷貝其他同學(xué)作業(yè)的現(xiàn)象。因此，對兩屆學(xué)生的教改實施，發(fā)現(xiàn)兩種方式都有一定的缺點。

另外，教學(xué)軟件受到版本限制，專業(yè)機房中的電腦因系統(tǒng)及管理問題，版本不能及時得到更新，學(xué)生在自己電腦上完成的內(nèi)容有時在機房不能打開，且不能保存成低版本的文件，對于教學(xué)進度的實施有一定影響。如果選用其他的BIM軟件，如REVIT，對電腦的配置要求又相對比較高，目前專業(yè)機房不具備此條件。

此外，從師資來講，目前課程組能同時進行傳統(tǒng)教學(xué)及BIM教學(xué)的教師只有1位，因此本課程改革只針對建設(shè)工程管理專業(yè)，實際上，本學(xué)院還有其他相關(guān)專業(yè)如建筑工程技術(shù)專業(yè)也開設(shè)相關(guān)課程，但由于師資不足，在建筑工程技術(shù)專業(yè)相關(guān)課程中并未進行改革，引入BIM技術(shù)。

6 改進措施

基于本課程教改實施過程中對BIM技術(shù)推進的實施效果看，總體是利大于弊。無論從教學(xué)實施、教學(xué)質(zhì)量、課程銜接等來看，還是從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、技能掌握、就業(yè)導(dǎo)向來看，BIM技術(shù)在建設(shè)工程管理專業(yè)相關(guān)課程中的推行都是十分必要的。后續(xù)要做的是如何將課程改革實施得更到位，如何將BIM技術(shù)推進與課程實施更有效的結(jié)合，從而達到效果最大化，應(yīng)用更合理，且符合實際。

6.1 課程學(xué)時調(diào)整

“建筑與裝飾工程計量與計價”課程共96個學(xué)時，在96學(xué)時中要完成傳統(tǒng)計量與計價、BIM計量與計價，時間上是比較緊張的，因此也難以對學(xué)生掌握程度進行考核。后續(xù)可以調(diào)整學(xué)時分配，將實踐學(xué)時適當(dāng)提高。同時在教學(xué)計劃中，該門課程后續(xù)還有為期兩周的技能訓(xùn)練，后續(xù)考慮將技能訓(xùn)練直接融入到該門課程中，將課堂授課及實訓(xùn)結(jié)合起來，一方面解決了任務(wù)多課時不夠的問題，另一方面理論與實踐有效結(jié)合，以就業(yè)為導(dǎo)向，強調(diào)實踐的實施及效果，同時可以讓學(xué)生更好完成實訓(xùn)拓展。

6.2 開設(shè)學(xué)期調(diào)整

基于課程前期基礎(chǔ)知識需要，要求掌握的知識點開設(shè)學(xué)期無法調(diào)整，后續(xù)可將本課程調(diào)整至第四學(xué)期。因建筑工程技術(shù)專業(yè)計量與計價類課程也在第四學(xué)期開設(shè)，因此本課程調(diào)整的前提要滿足兩個條件：①引入具備能進行BIM技術(shù)教學(xué)的教師，能滿足兩個專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)，否則按照現(xiàn)狀，一個教師在同一學(xué)期無法完成兩個專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)任務(wù)；②要盡快完成自主管理的專業(yè)實訓(xùn)機房，具備了這個硬件條件，實踐教學(xué)才能大力開展，預(yù)計的成效才能較好的達到，否則，實訓(xùn)環(huán)節(jié)的開展仍然是一個大問題，教學(xué)質(zhì)量也不會有大的突破。

6.3 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)實施調(diào)整

后續(xù)考慮學(xué)生學(xué)情、專業(yè)實際情況，在BIM計量與計價實踐教學(xué)方面想繼續(xù)完成以下嘗試。首先按照學(xué)生的學(xué)習(xí)能力情況，實施“優(yōu)帶差”，平衡兩極分化問題，以2～4人為1小組，完成一套圖紙的建模、計量及計價。小組成員分配任務(wù)，保證每個人都有任務(wù)，任務(wù)之間有較強的聯(lián)系性，互相督促，互相學(xué)習(xí)，杜絕有部分能力較差的學(xué)生進行抄襲。同時形成小組互評及教師抽測的考核方案，小組成員之間進行打分評定，整個小組完成的成果由其他組成員進行打分評定，教師抽測其中若干項任務(wù)進行打分，按照比例計算后得出相應(yīng)考核分。

7 結(jié)語

BIM技術(shù)作為行業(yè)內(nèi)一項重要的信息化應(yīng)用技術(shù)，已然是建筑行業(yè)各專業(yè)的發(fā)展趨勢。結(jié)合高職院校建筑類專業(yè)各相關(guān)核心課程的教學(xué)，“BIM+”的教學(xué)模式已經(jīng)是培養(yǎng)專業(yè)人才的必備措施。在本專業(yè)“建筑與裝飾工程計量與計價”課程的教學(xué)改革中，就是運用了“BIM+計量+計價”的模式，較好地解決了學(xué)生識圖難、現(xiàn)場經(jīng)驗少、課程銜接差的缺點，并提高了學(xué)生主觀學(xué)習(xí)能動性，加強了學(xué)生的學(xué)習(xí)配合度，大大提高了教學(xué)質(zhì)量及效果。本課程教學(xué)改革實施的進行是以培養(yǎng)復(fù)合型人才為基礎(chǔ)，以人為本，最大限度地實現(xiàn)資源利用，為以后課程的學(xué)習(xí)及學(xué)生就業(yè)提供良好基礎(chǔ)。后續(xù)實施過程中的重點放在采取何種措施能使教學(xué)效果更為有效，在本門課程中采用何種方法能更好地優(yōu)化BIM技術(shù)，真正做到教、學(xué)、做一體化，課堂教學(xué)、學(xué)校教育、企業(yè)實戰(zhàn)同步化。