BIM技术在土建类专业教学中的探索与应用

（四川水利职业技术学院，成都 611230）

摘要：建筑信息化模型（BIM）是集工程项目技术、管理与数据处理为一体的技术，其涵盖了工程项目的所有内容，是建筑行业一项具有革命性的创新技术。目前BIM技术已经在全世界范围内得到应用，使其成为建筑工程类专业人才必备的一项技能，也为高校工程类专业的课程设置提出了新的要求。虽然我国各大高校已经将BIM技术应用在工程类专业教学的过程中，但是应用的过程中还存在一些问题。本文以BIM技术教育的特点和意义入手，分析现阶段BIM技术在工程类专业教学中的应用现状，并提出相应的解决策略，以期为我国高校的BIM技术应用工作提供参考。

关键词：BIM技术；工程类；专业；教学；应用

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0173-03

引言

近年来BIM技术在建筑行业的应用越来越广泛，它是一项通过数字信息与计算机技术的完美结合，将工程项目的设计通过三维立体的方式显现出来，并指导项目施工、维护运行的新技术。[1]它综合了建筑工程项目管理和技术，具有模拟性、可视化、可出图、优化性、协调性等特点，随着其广泛的应用，培养专业的BIM技术人才逐渐成为各高校的主要任务。[2]高校工程类专业是为我国培养建筑人才的主要阵地，应该积极的将BIM技术引入到教学的过程中，加快教学内容和教学方法的改革，把握市场的导向和需求，为我国建筑行业培养更多专业素质过硬、综合能力强的专业人才。

一、BIM技术教育概述

（一）BIM技术教育的特点

BIM技术教育与传统的建筑工程类专业教学模式不同，其需要建筑工程类各个专业的学生之间相互配合，相互协作。首先建筑工程类各专业的学生应该具备扎实的专业基础知识，充分掌握本专业的BIM建模软件，并对其他专业的有初步的了解。在应用BIM技术教学的过程中，教师需要为学生创造一个协作的学习氛围，鼓励学生相互协作，提倡学生进行自主学习、合作学习、探究学习。通过各专业学生之间的协作进行教学，促进各个专业知识的相互融合、相互渗透，发展学生的综合能力，完善建筑工程学科各专业之间的课程内容，优化专业设置，同时培养学生的专业知识运用能力、沟通能力和组织协调能力。

（二）BIM技术教育的意义

BIM技术涉及建筑工程的设计、施工、管理等全部过程，范围较广，且在这些方面具有一定的领先性，已逐渐成为未来建筑行业发展的方向。当今世界各国已将BIM技术视为建筑工程专业人才必备的技能，高校也在不断的将BIM技术应用到工程类专业的教学中。在高校工程类专业教学过程中采用BIM技术教学的模式，不仅能够满足社会对BIM技术专业人才的需求，改善高校毕业生的就业状况，而且能够培养学生的自主学习和协作的能力。通过BIM技术对工程项目的模拟设计、施工，可以提高学生将理论知识转化为实践技能的能力，并通过与其他专业学生之间的协作，共同解决专业难题，使学生跨专业学习能力、分析问题的能力沟通协作能力均有所提升。[3]BIM技术符合现代建筑工程的内容复杂、管理精细的发展要求，在高校工程类专业教学中应用BIM技术可以使高校学生获得更专业的技术知识，具有多方面的综合能力，具备更强的职业竞争力，为自己创造更多的就业机会，指明职业的发展方向。

二、BIM技术在工程类专业教学中的应用现状

（一）国内BIM软件开发技术不成熟

BIM技术的关键在于建立用于存放建筑工程几何或者非几何数据的数据库，该数据库可以在工程设计、施工、管理的任何一个阶段为工作人员提供所需的相关数据。[4]一般情况下，建筑工程之间、工程结构之间都存在差异性，工程的施工技术和方法也各不相同，工程管理过程中的影响因素也不尽相同，这也就需要一个能够包含大量工程信息参数的建筑模型，也就决定了BIM软件在开发之初就需要考虑到其能够含有内容较为丰富的数据库平台。我国的BIM技术起步较晚，目前国内BIM软件的开发公司积极地与高校进行合作，以不断的对软件的信息库建设进行完善。但是现阶段国内BIM件的开发技术与发达国家相比还存在差距，现阶段国内的BIM软件还无法实现项目管理信息的系统化，无法将信息化模型应用在设计、施工管理的过程中，以实现整个工程的完整串联。[5]BIM软件开发技术使BIM技术在工程类专业实践教学中的应用效果大大降低，阻碍了专业课程体系的建立课程设置之间的链接和不同专业之间的互通。

（二）高校BIM应用型人才缺失

BIM人才需求结构大致可分为BIM技术教学人才、BIM专业应用人才、BIM工具开发人才、BIM标准制定人才。[6]这些人才需求类型中，专业应用性人才所需范围广，需求量大，而所有的这些人才类型的培养，都是以BIM技术教学人才为基础，只有教学有成效，以满足社会需求为目的的人才的培养才能得到根本保障。目前我国高校工程类专业的教师在教学的过程中，没有建筑项目建设的实践能力，对BIM技术的掌握能力和学以致用的能力还不够，缺乏运用BIM技术建设实际工程的经验，导致BIM技术在工程类专业的实践教学中不能有效的开展。

（三）现有高校教学管理机制不完善

因高校决策、管理人员的重视度不够，在实际教学中，高校普遍存在重科研、轻教学的现象。高校教师并未在强有力的管理机制约束中对教学工作投入精力，而更多的高校多注重教师的科研成果，对实际教学成果未设有相应的评价体系，对实践教学工作的展开未提供足够支持，这在一定程度上抑制了高校的教学发展。其次，高校课改所面临的问题有很多，尤其是课改经费的问题，在BIM技术实践教学中，课改经费未能支撑实际的经费开支，影响了高校的BIM教学效率。即使国内一流高校在教学设备方面优先于其他高校，但并不能实现资源的共享，导致全国各所高校的工程管理专业未能有完整的设备满足专业课题的实践教学所用。[7]

（四）BIM教学课程设置不合理

现阶段我国高校对工程类专业BIM课程的设置还处于探索的阶段，虽然一些高校对课程进行了重组设置与创新，如某高校在水利、土建工程中设置虚拟沙盘、修建水库枢纽实训基地等。由于水利、土建工程的BIM设计是一个复杂、庞大的系统，需要对大量的数据进行处理才能显示出其优势，这些虚拟的工程都较简单，学生在实际运用BIM技术的过程中并不能发挥其全部功能，领略不到其的强大，也无法感受到工程的复杂性。此外，部分高校过于重视BIM软件的理论教学，理论教学课程设置较多，缺少实践教学课程。学生花费大量的时间学习如何操作软件，而没有真正应用到实际的工程项目中，课程枯燥乏味，教学效果、学生的应用能力均严重下降。

三、BIM技术在工程类专业教学中应用的策略

（一）最大化的应用BIM技术教学

高校工程类专业在应用BIM技术进行教学的过程中应该转变教学的模式，注重BIM技术的专业性、灵活性和时效性，积极地与校外施工单位、软件开发公司进行合作，在课程设置中加强对实践教学的安排，强化实践教学的效果。同时应该在原有专业课程（如CAD）的基础上单独开设BIM建模课程，为工程类专业学生进行BIM技术的教学。我国现阶段的BIM软件可以从MagiCAD、Revit以及天正、浩辰等软件中导入数据进行三维模型的建立，还能够运用软件自身的功能建立三维模型。[8]BIM软件对其他绘图软件的兼容性可以大大缩短不同专业、不同软件之间的建模时间，使BIM技术在教学的工程中得到最大化的应用，提高了教学质量和效率，充分发挥了BIM技术的优势。

（二）加强BIM技术教学队伍的建设

高校应该加强工程类专业教师队伍的建设，积极引进BIM技术的专业型人才，加强对本校教师的培养，积极组织本校教师对BIM技术的学习，完善对教师BIM技术教学能力的考核制度，建设一支知识过硬、能力过强、经验丰富的BIM技术教育队伍，保证教学的质量。此外高校应该加强对BIM教学人才实践经验的培养，通过与校外工程企业、软件开发企业之间的合作，让高校工程类专业教师进入实际工程中进行锻炼，丰富教师参与工程建设、实际应用BIM技术的经验，提高教师的实践能力，从而使其能够在教学过程中通过实际工程进行BIM技术的教学，成为一名专业的BIM技术教学人才，为高校工程类专业BIM技术教育工作做出应有的贡献，为社会培养更多的BIM专业技术性人才。[9]

（三）建立有效的教学管理机制

我国各高校应该加快建立有效的BIM技术教学管理机制，规范BIM技术教学行为。根据建筑工程类各个专业和课程设置的特点进行信息化模型数据资料的有效整合，保证输出信息具有实践性价值。建立专门的BIM技术领导小组负责学校BIM技术的教学工作，定期对各专业教师BIM技术教学质量和效率进行抽查，对于不合格的教师进行淘汰。在BIM技术教学的过程中，充分发挥各个专业之间的优势，加强教师之间的沟通交流，加大对教学方法和教学技巧的研究力度，不断促进管理制度的完善。

（四）加快工程类专业BIM课程的改革

高校应该加快BIM技术在工程类专业课程中的改革，将BIM技术与实践教学相结合，合理设置BIM技术教学课程。在大一时期就要开始向学生普及BIM建模软件知识，让学生可以通过BIM技术制作完整的结构施工过程动画，吸引学生的兴趣。积极利用学校的教学资源，利用互联网技术，为学生建立工程施工模拟实验室，鼓励学生通过BIM软件将实习的工程图纸进行整合，制作成虚拟的四维施工模拟图，以加深学生对施工设计、施工管理流程的了解，熟悉建筑工程的施工特点，增加自身的BIM技术应用经验。例如在工程管理专业中的案例实践教学过程中，采用BIM技术可以实现工程图纸、结构设计、工程材料、施工技术要求、工程的造价、项目管理等内容结合在一起，制作成虚拟的工程案例模型，为学生提供全面化、系统化、可视化的建筑工程施工流程，加深学生对本专业课程知识的理解，提高学生BIM技术的应用能力。此外，各高校应该加强与建筑行业的沟通和联系，了解行业发展方向，加强与合作工程企业的协作，不断鼓励学生进入合作企业的工程施工现场进行实践，增加学生参与实际工程建设的经验，促进学校BIM课程的改革。

BIM技术作为现代工程类专业人才必备的技能，高校的工程类专业应该不断进行BIM技术教学模式的改革，最大可能的应用BIM技术，发挥其真正的优势，加强BIM技术教学队伍的建设，创建一直技术过硬的专业教学队伍，同时应该加快教学管理机制的建立，采用科W的教学管理方法，加强对学生BIM技术实践能力的培养等多方面入手，为我国培养更多综合能力强的建筑工程类专业人才，推动我国建筑工程的快速发展。

参考文献：

[1]黄黎敏，李薇.BIM技术在建筑工程专业教学中的推广研究[J].时代教育，2015，（11）：155-156.

[2]曾文海，付伟明.BIM技术在高校教学中的应用研究[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2014，（06）：85-86.

[3]张尚，任宏，Albert P.C.Chan.BIM的工程管理教学改革问题研究（二）――BIM教学改革的作用、规划与建议[J].建筑经济，2015，（02）：92-96.

[4]陈金华，郭华伦.在高职建筑工程造价专业课程体系中设置BIM课程的思考[J].太原城市职业技术学院学报，2015，（02）：103-104.

[5]吴光东，唐春雷.BIM技术融入高校工程管理教学的思考[J].高等建筑教育，2015，（04）：156-159.

[6]崔建华，夏珊，丁克伟，陈东，刘运林.将BIM技术应用于土木工程专业实践教学的探索[J].安徽建筑，2015，（03）：45-46.

[7]张雪，陈三波.将BIM技术融入工程管理专业课程的思考[J].河南科技，2013，（17）：269-280.

[8]刘照球，李云贵.土木工程专业BIM技术知识体系和课程架构[J].建筑技术，2013，（10）：913-916.

收稿日期：2016-12-10

作者简介：赵鑫（1980-），男，四川广元人。硕士学位，讲师，副主任。研究方向：工程施工及管理；李万渠（1974-），男，四川威远人。工程硕士，讲师，副主任。研究方向：建筑设计；向晓华（1985-），女，四川成都人。学士学位，讲师。研究方向：文学艺术。