試論BIM技術在高校建筑工程專業(yè)中的教學研究

摘 要：作為高校中的重要專業(yè)之一，建筑工程專業(yè)學生的學習質量會從一定程度上影響高校的就業(yè)率參數(shù)。BIM技術是我國建筑工程的重要發(fā)展方向，該技術向建筑工程專業(yè)教學過程的引入，可以有效提升該專業(yè)學生的市場競爭優(yōu)勢。本文從BIM技術的概念入手，對BIM技術在高校建筑工程專業(yè)中的教學進行分析和研究。

關鍵詞：BIM技術；高校；建筑工程專業(yè)；教學

一、BIM技術

（一）BIM技術的概念

BIM技術是指通過與建筑工程項目有關的數(shù)據(jù)信息的收集與整合，構建出一個符合實際工程項目特征的建筑模型，利用該仿真模型完成建筑工程項目的各項分析工作。BIM技術是建筑領域的未來發(fā)展方向，因此，該技術在高校建筑工程專業(yè)學生教學中的應用具有一定的現(xiàn)實意義[ 1 ]。

（二）BIM技術的特點

BIM技術的特點主要包含以下幾種：

1.優(yōu)化性特點

從某種程度上講，可以將建筑工程項目的全生命周期看成是一個以優(yōu)化為目的的變化性發(fā)展階段。以建筑工程的設計階段為例，當建筑工程設計圖的某一部分不符合實際工程施工要求時，需要通過優(yōu)化的方式對建筑工程設計圖進行合理調整。

從建筑工程以往實施經驗可知，隨著建筑工程復雜程度的提升，其優(yōu)化難度也會發(fā)生相應提升。與人工模式相比，BIM技術幾乎可以無視由信息種類及數(shù)量增加引發(fā)的復雜難度提升問題。在BIM技術模式下，相關人員可以借助各類軟件，如Revit系列軟件等將與建筑工程有關的信息合理集成起來，通過建筑信息模型的構建，促進建筑工程實施過程優(yōu)化目的的實現(xiàn)。

2.協(xié)調性特點

建筑工程的復雜性對工程實施過程提出了較高的協(xié)調需求。BIM技術的應用能夠通過碰撞檢驗獲得相應的協(xié)調數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)提升建筑工程各個工程分量之間的協(xié)調性水平。

3.模擬性特點

BIM技術的模擬性特點主要體現(xiàn)在以下幾方面：

第一，建筑物模型方面。建筑物模型是BIM技術的基本模擬特征，該模型的應用可以降低建筑工程的優(yōu)化難度；

第二，建筑工程節(jié)能效果模擬。如果業(yè)主對建筑工程的節(jié)能性要求較高，則可以利用BIM技術對實際的節(jié)能性能進行模擬，通過節(jié)能模擬結果的得出促進節(jié)能優(yōu)化方案的合理編制。

4.可視化特點

在我國傳統(tǒng)的建筑工程施工過程中，施工單位使用的施工圖紙具有明顯的抽象性特點，相關人員需要從這種二維的、抽象的圖紙中想象出建筑工程各構件、構筑物的大致形狀，并通過施工成果與想象之間差距的判斷完成建筑工程施工質量的推測檢驗。該模式中質量問題的出現(xiàn)概率相對較高。相比之下，BIM技術的應用可以將建筑工程的數(shù)據(jù)信息集成轉化為三維立體的建筑模型。此外，該技術的可視化特點還體現(xiàn)在其向建筑工程整個生命周期的應用過程中。在這種模式下，三維模型、建筑工程決策等的可視化特點從一定程度上提升了建筑工程的質量。

二、向高校建筑工程專業(yè)教學融入BIM技術的必要性

從整體角度來講，向高校建筑工程專業(yè)教學融入BIM技術的必要性主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（一）建筑企業(yè)用人需求方面

BIM技術的可視化特點、模擬性特點等為該技術在我國建筑領域中的推廣應用奠定了基礎。在這種情況下，近年來，建筑企業(yè)對高校建筑專業(yè)學生表現(xiàn)出了較為強烈的BIM技術傾向性應用需求。調查表明，在BIM技術方面存在優(yōu)勢的建筑工程專業(yè)學生比其他學生的就業(yè)成功率約高出17.35%。對此，高校需要通過在建筑工程專業(yè)課程體系中引入BIM技術的方式，滿足建筑企業(yè)的用人需求。

（二）高校建筑工程專業(yè)學生就業(yè)率方面

以我國某高校為例，其建筑學院中建筑學專業(yè)、土木工程學專業(yè)學生在2015年的就業(yè)率比2014年的就業(yè)率分別降低5.83%和4.59%，此外，建筑工程專業(yè)選擇進入非本專業(yè)企業(yè)的數(shù)量發(fā)生了顯著增加。這種現(xiàn)象提升了高校引入BIM技術的必要性。

三、高校建筑工程專業(yè)中BIM技術教學的主要內容

高校建筑工程專業(yè)中BIM技術的教學內容主要包含以下幾種：

（一）BIM理論教學方面

在高校建筑工程專業(yè)的BIM理論教學中，具體的教學內容主要包含以下幾種：

1.BIM技術的作用與應用

在建筑工程專業(yè)學生的理論教學階段，教師應該在保證學生充分了解BIM技術的概念和作用之后，按照規(guī)范的流程為學生演示BIM技術在建筑工程項目中的應用，通過信息數(shù)據(jù)的收集、整理、集成構建出相應的建筑模型，保證學生對模型信息添加、專業(yè)出圖等技能的掌握。

2.BIM技術的協(xié)同技術

建筑工程的復雜水平相對較高。在建筑工程項目的仿真操作中，單純利用BIM技術可能無法獲得較好的仿真結果，對此，教師應該將能夠與BIM技術協(xié)同應用的技術作為建筑工程專業(yè)學生理論教學的主要內容之一，通過協(xié)同技術概念、發(fā)展歷程的講解，幫助學生獲知同步協(xié)同與異步協(xié)同這兩種不同技術之間存在的差異，進而提升學生的BIM技術應用水平。

3.數(shù)據(jù)集成技術與數(shù)據(jù)集成方法

在高校建筑工程專業(yè)學生BIM課程的理論教學階段，教師還應該將數(shù)據(jù)集成技術以及數(shù)據(jù)集成方法作為主要的教學內容。在實際的教學工作中，教師應該通過建筑工程數(shù)據(jù)集成技術操作的講解，提升學生的數(shù)據(jù)信息集成水平，為學生的建筑信息模型構建工作奠定良好的基礎。除此之外，建筑工程BIM生命周期中的不同階段之間存在較為顯著的差異性特征，因此教師應該通過信息流積累過程的分析增強學生對BIM生命周期的應用水平。

（二）基于BIM技術的建筑工程項目化教學方面

該方面的教學內容主要包含以下幾種：

1.BIM技術的支持軟件

從本質角度來講，可以將BIM技術的應用過程看成是利用相關軟件集成數(shù)據(jù)信息，構建建筑信息模型的過程。因此，學生對相關支持軟件的了解程度直接影響建筑信息模型的構建質量。結合我國目前建筑工程領域的實際情況可知，高校建筑工程專業(yè)教師應該將日照分析軟件、SWR軟件、Revit軟件等作為關鍵的教學對象。為了防止學生在實踐應用過程中出現(xiàn)軟件功用混淆的問題，教師應該對各類軟件的差異加以重視。

2.BIM技術的實踐應用（以學生為主體）

為了防止學生喪失學習BIM技術的興趣，教師可以按照由簡單到困難的順序，逐步幫助學生掌握BIM技術的應用技能。例如，在建筑工程專業(yè)學生BIM課程項目化實踐教學的初期階段，教師可以將規(guī)模較小、較為簡單的建筑工程項目作為教學案例，通過建筑工程項目特點、設備組成以及結構類型等因素的分析，逐步引導學生完成建筑信息模型的構建。

當學生能夠獨立構建出較為簡單的小型建筑信息模型之后，教師應該向建筑工程專業(yè)學生的教學活動中引入難度處于中等水平的項目，如小型辦公樓建筑工程項目等。除了規(guī)范學生BIM技術的應用操作之外，教師還應該對學生功能樣板的使用加以重視。

3.BIM技術典型應用

在高校建筑工程專業(yè)學生BIM課程教學的后期階段，教師應該將BIM技術的典型應用作為主要的教學內容。以虛擬建筑工程施工軟件的4D施工管理模擬為例，該典型應用的講解可以在鞏固學生BIM技術應用水平的同時，為學生的施工管理提供更加廣泛的管理思路。

四、高校建筑工程專業(yè)BIM課程教學的可行方法

從本質角度來講，能夠實現(xiàn)建筑工程專業(yè)BIM課程教學的可行方法主要包含以下幾種：

（一）學術講座法

這種方法的實施主體為建筑企業(yè)中的優(yōu)秀BIM工程人才。在開辦學術講座之前，建筑企業(yè)的BIM技術人才可以通過對高校建筑工程專業(yè)學生當前學習進度的了解，設計出有針對性的學術研討方案。在實際的BIM技術學術講座中，建筑工程專業(yè)學生能夠更加直觀地了解建筑企業(yè)的BIM技術應用現(xiàn)狀及對他們的要求，因此，這種教學方法可以產生一定的提升學生學習BIM技術積極性的作用。

除了建筑工程專業(yè)的學生之外，建筑工程專業(yè)的教師也是BIM技術學術講座中的參與主體。專業(yè)教師可以通過與建筑企業(yè)BIM技術人才的溝通和交流，獲得適宜的教學優(yōu)化思路，間接提升建筑工程專業(yè)學生相關學科的教學質量。

（二）建筑工程專業(yè)BIM課程規(guī)劃設置法

這種方法是指，結合高校建筑工程專業(yè)學生當前各類專業(yè)課程的設置情況，在不違背整個課程體系特點的情況下，合理規(guī)劃BIM課程。在規(guī)劃過程中，高校教師應該在確保各類BIM軟件教學順序合理性的基礎上，保證該學科與建筑工程專業(yè)其他學科的充分融合。從本質角度來講，BIM課程的加設提升了高校建筑工程專業(yè)學生課程體系的完善水平。完善性課程體系的應用可以有效提高建筑工程專業(yè)學生的就業(yè)優(yōu)勢。

（三）建筑企業(yè)與高校合作法

這種方法是指，在高校與建筑企業(yè)之間建立有效的溝通機制，使得二者形成良好的合作關系，在此基礎上構建出有針對性的BIM技術教學基地。在這種合作關系的影響下，教師能夠直接進入企業(yè)參與基于BIM技術的各類建筑工程項目，通過企業(yè)對BIM技術的實踐應用獲得更加全面的知識經驗，為建筑工程專業(yè)學生的BIM技術教學實踐奠定基礎。從本質角度來講，高校與建筑企業(yè)合作方法不僅能夠實現(xiàn)BIM課程教學目的，還能夠從一定程度上減輕高校建筑工程專業(yè)學生的就業(yè)壓力。

五、結論

研究表明，向高校建筑工程專業(yè)教學體系中引入BIM技術具有充分的必要性。高校建筑工程專業(yè)學生BIM課程教學內容主要包含BIM技術的理論教學、BIM技術相關軟件的實踐應用教學等。

參考文獻：

[1] 李雄華.BIM技術在給水排水工程設計中的應用研究[D].華南理工大學，2009.

作者簡介：張哲弘（1983-），男，漢族，陜西渭南人，碩士，助理工程師，西安財經學院行知學院副院長，研究方向：工程管理。