BIM技術在應用型本科人才培養模式下的應用

BIM技術是信息時代的產物，而信息化是整社會發展的大趨勢。應用型本科教育以社會為導向，培養社會所需的人才。本文主要介紹在應用型本科人才培養模式下，將BIM技術與課堂教學相結合，增加課程實踐性、提高學生學習興趣、增強所學內容與實際工程的聯系，培養社會需要的專業技術人才。

一、房屋建筑學課程教學現狀

房屋建筑學主要針對房屋構造和建筑設計原理進行講授，是二者的綜合。在大多數學校，房屋建筑學包含講授和課程設計兩部分內容。目前，房屋建筑學的主要教學模式是課堂理論教學和課程設計相結合的方式，教師在授課的過程中，大多會將PPT展示、圖片和板書講解結合的方式，個別時候會增加視頻動畫加深學生印象，但是不管是多媒體教學的方法還是板書講解，所傳授的內容均是以二維圖形給出，學生需要根據給出的二維圖形，想象出三維實體，這無形中增加了學生學習課程的難度。而且一旦有三維模型無法想象出，就會影響對所學內容的理解。另外，在使用圖片、板書等二維圖形授課的過程中，因為不夠直觀形象，也容易使學生感覺疲勞、枯燥，出現注意力不集中的情況。

目前，大多數學校在課程設計上安排的時間是一個星期，拋除掉周末，真正能指導學生的時間只有5天。而在這5天中，學生一般是做民用建筑設計，如住宅樓、別墅、辦公樓、宿舍樓、公寓、博物館、圖書館等的設計等，并最終將設計方案以二維圖紙的形式表達出來，繪制出平面圖、剖面圖、立面圖等。時間緊，任務重，同時對學生三維想象能力要求較高，否則會頻繁出現方案表達不出來，或者繪制出來的平面、立面和剖面圖不相符的情況。另外，由于二維圖紙每張圖都是獨立的，互不關聯的，一旦反生修改，相關的圖紙也需要進行修改，一方面增加任務量和繪圖壓力，另一方面也容易發生錯誤。

二、BIM技術及其特點

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling），它將二維圖紙轉化為三維模型，集成項目的幾何信息、物理信息、材料信息、設備信息、人員信息等，[4]并將這些基礎信息集成一共享平臺，為建筑方案、安全管理、成本決策等提供支持、對施工過程進行模擬，同時讓甲方、設計單位、施工單位、監理單位等各參建單位共同參與與管理，從而提高效率，節省成本。BIM技術具有可視化、模擬性、協調性等特點。

BIM技術可視化可將二維圖紙轉化為三維實體模型，實現“所見即所得”。將二維圖紙轉化成三維模型后，可以發現設計不精準不合理的地方，能夠有效避免以往施工完成才能發現的設計不合理的可能性。

BIM技術模擬性不僅可以模擬建筑物的實體，還可對現實生活中無法操作的事物進行模擬。最常用到的是以實際的施工組織計劃為依據，加上時間成本，對施工過程進行4D模擬。同時還可對設計方案其他方面進行模擬，如日照模擬、節能模擬、緊急疏散模擬等。通過各種模擬，可以幫助分析設計方案，從而優化設計方案。

BIM技術協調性可以實現專業之間的實時溝通。傳統設計中，在項目設計過程中，各專業是分開進行的，相互之間溝通較少，在施工過程中容易出現管線打架的情況。而利用BIM技術的協調性可以提前進行碰撞檢查，避免碰撞發生。同時當對某一構件修改后，其對應圖紙也會自動進行調整，有利于提供工作效率。

三、結合BIM技術的房屋建筑學教學改革

利用BIM技術可視化的特點，將BIM技術與板書、多媒體教學相結合，在課堂上直接展示BIM模型，既可以形象生動地傳遞講授內容，又可以增強學生對知識的理解。同時也在教學過程中增加對BIM技術的講解，讓學生了解BIM的特點和優勢，激發學生學習的興趣，引導學生自主學習和使用BIM技術。在平時布置作業和最終結課時，也可以采用與BIM結合的方式。對于與建筑相關專業的學生，看懂施工圖、掌握建筑各部分的連接方式和構造特點是最基本的要求，在平時的練習中可以通過根據已有圖紙，建立三維模型這一方式強化讀圖能力，加深對知識的了解。

房屋建筑學課程設計一般只有7天的時間，對于非建筑學專業的學生來說，在規定時間內要完成建筑方案設計和出圖，本身的任務量就比較大，時間緊迫。如果手繪能力較弱，構思的方案無法表達更加重了的任務的難度。而在引入BIM技術后，學生則利用BIM技術將自己腦海中的方案直接轉化為三維模型。在這一過程中，一方面可以對自己的設計有直觀了解，對空間尺度有初步的概念，另一方面通過對柱、墻、梁、板、樓梯等構造的繪制，可以鞏固和加深所學知識的理解。當模型建完，建筑的平面圖、立面圖、剖面圖可由三維模型直接轉化完成。如果某一構件發生變化，利用BIM技術的協調性，與該構件相關的圖紙也均會自動發生變化，減少了學生在圖紙上修改的時間，可以將更多的時間用在對所學知識的理解上。在課程設計結束時，學生既完成了建筑的設計和出圖，又建立的三維模型，在即達到了課程設計的目的，又鍛煉了BIM技能，有利于學生學習質量的把控，為畢業后與實際項目接軌奠定了基礎。

綜上所述，將BIM技術引入到房屋建筑學教學中可以增加課堂的亮點，激發學生自主學習的興趣，加深學生對所學知識的理解，同時，還可以促進學生學習BIM技術，為填補市場BIM人才緊缺提供資源。

四、結語

BIM技術已經在全國得到廣泛的推廣和應用，但既懂技術又懂專業的BIM技術專業人才仍然是市場緊缺的。通過將BIM技術引入到房屋建筑學教學過程中，改革人才培養模式，激發學生學習的積極性，才能提高學生的專業素養，實現為培養社會所需的應用型人才這一目標。（作者單位為河南城建學院）

課題：2015年河南省教育技術裝備和實踐教育研究課題，編號GZS364。