基于BIM的高職路橋專業教學研究

紀歡樂

[摘 要] 隨著“十三五”現代綜合交通運輸體系發展規劃的實施，路橋類行業需要越來越多的技術專業人才，BIM技術在路橋行業運用日漸成熟。培養更多的BIM應用人才，成為路橋類高職院校的任務之一。分析了高職院校BIM特別是路橋類BIM課程現狀，就如何在路橋類高職院校進行BIM課程建設，從師資、課程、實訓室、校企合作和競賽等方面進行了研究。

[關 鍵 詞] 高職；BIM；路橋專業

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）30-0028-02

一、引言

BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型的簡稱，最早在20世紀70年代由美國查爾斯伊斯曼博士提出，含義是以三維數字技術為基礎，集成了工程項目各種相關信息的工程數據模型，即將實際的工程項目進行數字化、空間化、可視化的表達[1]。在建筑行業和相關專業院校，關于BIM課程的開發和研究已經取得了不錯的效果。在建筑行業類院校，BIM課程已經在如火如荼地展開。然而在路橋類院校，對BIM課程的教學研究卻相對較少。在路橋行業，BIM可以在包括橋梁施工、運營等方面給予直觀的、形象的描述。因此，開發路橋類BIM課程教學，可以大大提高教學效率，提升高職學生的學習主動性和積極性。同時，隨著“十三五”現代綜合交通運輸體系對地下交通設施，特別是城市地下綜合管廊規劃布局，怎樣將BIM課程有機地結合路橋類課程，成為當下路橋類院校亟須解決的問題。

二、高職BIM教學現狀

北京交通職業技術學院在2013年建成了BIM綜合實訓室；遼寧省交通高等?？茖W校、天津國土資源和房屋職業學院開設了Revit軟件與應用課程，結合結構繪制和水暖電圖紙繪制[2]；江蘇城鄉建設職業學院開設了包括建筑裝飾施工圖繪制與BIM建模；建筑裝飾工程計量與計價與BIM；建筑裝飾工程項目管理與BIM；建筑裝飾工程招投標與合同管理與BIM等課程，從工程全周期介紹了BIM的相關課程。

可以看出，各省市的各類型高職院校，對BIM類課程已經進行了不同程度的開發和引入，部分學校也取得了一定的成果。但是在路橋類高職院校，對BIM類課程的開發卻舉步維艱，進入了一定的困難期。高職院校路橋類專業還沒有開發出相對成熟的BIM專業課程。在高職院校路橋類教學過程中，雖然有相當一部分課堂采取包括視頻、動畫和圖片等形式來輔助教學，但整體教學過程中缺少互動性，學生在接受知識時無法快速、準確地掌握知識。即使開設了BIM課程，也僅僅局限于建模這一階段。而在行業中，建模尚屬于BIM 1.0階段，距離項目全過程使用BIM技術還有比較大的差距[3]。

三、BIM在路橋專業培養方面的問題

在路橋類相關專業發展重重受阻，在開發建設路橋類BIM專業課程之前，首先應當分析是哪些原因造成了路橋類BIM課程的缺乏。這樣才能對癥下藥，分析歸納出適合高職院校路橋類專業BIM課程的教學模式。

（一）從行業來看，BIM推廣受到一定的阻礙

建筑一般作為獨立項目，涉及的是所在地塊，相對獨立。而公路是線行工程，跨市跨省，沿線地質情況復雜多變，受外界影響因素太多，邊坡防護、涵洞、隧道等，施工圖都不能做到很精確，所以常常是邊施工邊調整設計。而如果行業采用BIM來進行，需要將圖紙更細化。因此傳統項目從甲方、設計單位到施工方，對BIM的推廣和使用存在一定的抵抗。然而隨著PPP模式以及綜合管廊項目的開展，BIM的優勢越發得到體現。因此，在路橋類行業項目中，BIM也逐漸得到了認可。在路橋類行業項目，BIM同樣可以記性項目成本控制，在施工材料準備、人力資源安排、進度控制等方面動態管理，節約成本，在保證施工質量前提下，綜合提高項目收益[4]。

（二）在過去行業發展受阻的情況下，高職類教學方向和標準推進較慢

在過去相當長時間內，路橋類包括業主、施工方、建設公司等對采用BIM仍然持觀望態度。高職類院校的特點決定了課程改革的最終目標是培養應用型人才。并且在行業探索階段，針對路橋類BIM的接口尚未統一，軟件開發者均各自為戰，使高職院校在開設課程時考慮因素較多，無從下手。

（三）BIM教學體系及課程無現成參考

現在存在的問題是BIM師資缺乏，教材真空。特別是在路橋類行業，針對BIM，首先需要進行課程大綱、課程標準的制定，在這個過程中，包括土建類BIM的教學資料只能作為參考。

（四）BIM實訓室建立困難

在建立BIM實訓室的過程中，大多數院校是在原有的包括CAD實訓室、計算機教室基礎上進行建立和開發。但部分院校設備比較落后，而包括Revit等BIM類軟件對計算機硬件配置較高，所以在教學過程中使用起來實際效果不太令人滿意。

四、BIM應用于路橋專業教學的對策

在路橋工程的全過程中，可以分為規劃階段、勘測階段、設計階段、施工階段和最后的運營維護階段。BIM可以在全過程幫助學生理解和掌握實際工作中的應用。在高職類路橋專業中引入BIM教學已經是迫在眉睫。高職類路橋專業BIM教學存在的問題，有必要調整專業教學設置，推進BIM在高職類路橋專業的教學，在推進教學設置時，應全盤考慮，綜合分析，多方面進行專業教學考慮。

（一）BIM教學團隊師資建設

在推進路橋類BIM專業建設過程中，首先要進行教學團隊師資建設。在當前，仍有一部分教師對BIM的理解還存在誤區，認為BIM僅僅是三維動畫展示。在建設BIM教學團隊時，需要對路橋行業施工有深刻的理解與施工經驗，包括橋梁、隧道等。團隊教師應當對BIM軟件具有較強的概念，能夠深刻理解BIM在路橋行業應用的基礎。同時，針對路橋類行業特點，BIM教學師資團隊還應對橋隧道、橋線形等進行專業研究，以符合路橋行業和項目需求。

（二）BIM課程建設

在課程建設方面，應建立以學生為中心、以任務為驅動的模式，進行課程設置。首先針對橋梁、道路包括綜合管廊等項目，由教師結合實際工程項目，通過實際指導，使學生在完成建模的同時，熟悉BIM建模操作與理念，掌握BIM軟件的使用方法。針對路橋專業特色，注重學生對BIM應用能力和職業技能培養的操作。同時，課程開發時不應局限于BIM建模，針對路橋行業，將包括項目管理、運營維護包括GIS等整個與項目周期相關的課程考慮進去，開發出綜合的、具有實際工程操作意義的課程內容。

（三）BIM實訓室建設

在硬件方面，典型的BIM實訓室應當具有一定計算、圖形顯示能力的計算機，同時還需要局域網和廣域網系統。局域網和廣域網的作用不僅僅是讓教師實時指導學生操作，更可在加深BIM教育層級上起到關鍵性作用。在軟件方面，常用的BIM軟件有幾十個，對這些軟件目前沒有精確、系統和科學的分類。包括Revit、Bentley、Catia和Tekla等，都可以實現BIM功能。針對路橋類行業，涉及橋涵、鋼筋等，院?？梢愿鶕瞬排囵B方案，選擇對應的軟件。針對道路類專業，可以考慮采用Bentley，因為旗下的PowerCivil軟件具有較強的平縱橫設計基礎，并且是目前唯一一款可以建設城市地下隧道的軟件，而如果是針對橋梁鋼結構設計的話，則可以選擇使用Revit來進行建設，因為其中的族細節定制較豐富。

（四）校企合作

BIM技術是一門系統性、應用性、任務性很強的課程。BIM的歸宿是應用到實際工程中。因此，在將BIM課程引入路橋類專業教學時，應注重與企業的合作。采用工程導向、任務驅動等形式進行課程的開發或研究。企業在實際工程中應用到BIM的案例，可以選擇性地將部分典型工程或典型施工流程采用校企合作的方式融入課程教學中。通過校企合作，將企業的實際案例融入課程教學中，可以提高課程的應用性。學生在進入企業后，可以更快地融入工作環境中。這樣，不僅能夠加深BIM課程的實用性，同時，企業也可以間接地為人才梯隊儲備人才。

（五）BIM競賽開展

隨著BIM的發展，國內已經出現了越來越多、規模各異的BIM類競賽，如中華人民共和國住房與城鄉建設部組織的中國BIM技術交流暨優秀案例作品展示會大賽；中國勘察設計協會、歐特克軟件（中國）有限公司舉辦的“創新杯”建筑信息模型應用設計大賽等，針對高等、高職院校，則有以中國建設教育協會為首舉辦的“斯維爾杯”建筑信息模型應用技能大賽。通過比賽，可以加深學生對專業和行業的理解，推動專業和課程建設。在高職院校內，同樣應當開展相關競賽。院校在開展競賽的過程中，可以營造學生學習BIM專業知識、鉆研專業技能的氛圍，同時為高職院校參加國家級、局級等規模競賽選拔參賽選手。同時，在指導學生參加相關比賽的備賽過程中，也可以讓指導教師加深對路橋類BIM研究的理解。

五、結論

高職院校的任務是培養應用型技術人才。伴隨著“十三五”國家對現代化交通體系的規劃，急需的是一批掌握前沿技術、上崗即可應用的人才。在過去的十年間，伴隨著各院校、設計院、軟件公司的開發探索，BIM已經日漸成熟。怎樣將BIM成功應用到路橋類高職院校教學，已經成為迫在眉睫的問題。本文從師資隊伍建設、課程開發、實訓室建設、校企合作和開展競賽多方面入手，探索路橋類BIM人才培養模式。高職類路橋專業課程應當緊跟國家發展趨勢，多方面齊頭并進，才能培養出適應產業需求的人才。

參考文獻：

[1]劉照球，李云貴.土木工程專業BIM技術知識體系和課程架構[J].建筑技術，2013（10）：913.

[2]孟莉.高職院校開設BIM信息化課程的應用研究[J].天津職業院校聯合學報，2016（7）：38-42.

[3]楊曉東.關于高職院校BIM實訓室的建設策略[J].黑龍江生態工程職業學院學報，2014（7）：73-74.

[4]錢楓.橋梁工程BIM技術應用[J].鐵道標準設計，2015（12）：50-52.