基于土木應用型人才培養的《BIM技術應用》教學與實踐

郭二偉　白曉紅　謝鐳　焦燏烽　于英霞　郭思雨

摘要：本文針對目前《BIM技術應用》課程教學中存在的問題，結合培養方案、培養目標、教學內容、教學方法、虛實結合、數字校園和實地考察、考試考查和比賽實踐等方面探討教學的新思路。并以實際教學為例，分析BIM教學思路的可行性、實施方法、實施效果，努力構建滿足學科及行業發展所需的BIM應用型人才的教學手段。

關鍵詞：BIM技術應用；培養模式；教學實踐；應用型人才

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）06-0122-02

BIM（Building Information Modeling）技術是一種應用于工程設計建造管理的數據化工具，通過參數模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員能夠正確理解和高效應對各種建筑信息，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮著重要作用。它具有信息完備性、信息關聯性、信息一致性、可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性八大特點。將建設單位、設計單位、施工單位、監理單位等項目參與方放在同一平臺上，共享同一建筑信息模型，利于項目的可視化、精細化建造。

隨著中國建筑行業的快速發展，行業各個部分需要大量的掌握BIM技術的專業應用型人才。《BIM技術應用》作為一門主要的專業技能課，其實踐性和技能性要求極高，是建筑規劃、結構設計、施工管理、后期運維等各種建筑專業技術人員的必備技能之一，其涉及BIM軟件的基本原理和操作；建立建筑、結構、水暖電等信息模型；進行優化設計、碰撞檢測、視頻漫游；再導出建筑平面圖、立面圖、剖面圖、建筑詳圖、結構基礎圖、基礎詳圖、樓面結構布置、樓面配筋圖、梁柱板及樓梯詳圖等；指導現場施工管理以及后期的運維管理等方面。本文從培養模式、教學內容、教學方法、虛實結合、實地觀摩和考試考查等方面入手，探討分析適合的、高效的教學方法，使學生更迅速、更熟練地掌握BIM技術的專業技能，實現建筑行業應用型人才的培養目標。

一、BIM人才培養存在的問題

1.BIM培養方案和培養模式不明確：作為全新的專業技術，由于高校的培養方案修訂滯后，致使BIM技術人才培養模式不明確。盡管國家發布了很多BIM方面的政策和標準，但還是缺乏高校層面的人才培養標準。

2.BIM教材缺少：市場上存在較多關于BIM技術方面的培訓教材和教程，但是質量也是參差不齊，缺乏培養目標指導的BIM教材也是人才培養的瓶頸之一。

3.BIM教學軟硬件缺乏：由于全生命周期的建筑信息模型，都是以三維模型為主的，對軟件和硬件提出非常高的要求，其投入巨大，也給高校帶來很大的困難和壓力。

4.BIM師資隊伍不足：BIM技術的飛速發展，對于高校的專業師資隊伍也提出了很高的要求，而且是各個專業同時開設BIM課程，進行不同專業之間的協同工作，需要對各專業的師資進行再培訓、再提高。

二、BIM技術教學改革

（一）BIM的培養方案和目標

根據建筑行業的特點和對BIM人才的需求，結合本校的學科優勢，針對不同的專業（建筑工程、建環專業和工程管理）設置不同的人才培養方案。選擇理論和實踐相結合的培養方式，滿足社會不同專業和方向對BIM技術理論和技能的需求，實現BIM應用型人才的培養。

根據教育部專業教學的基本要求，結合就業崗位實際需求，包括基本原理、操作技能和創新能力等，制定以“懂原理、重基礎、熟技能、善協調”為BIM技術人才的培養目標。

（二）BIM教學的模式及內容

根據培養目標和學習目的，從制定合適的學習內容和適當的教學方法出發，著眼點在于如何激發學生學習BIM的興趣、提高學生學習BIM課程的積極性。教學內容方面包括以下內容：（1）教學內容的精選：隨著建筑業的發展，BIM教學內容應滿足行業的需求，因此BIM的教學內容更注重學生實際操作技能的培養，并讓學生有興趣學習，主動輕松地學習，激發學習的源動力。《BIM技術應用》課程的主要教學任務是學習建模原理，熟練掌握BIM操作的各種命令，綜合應用BIM使用功能。（2）教材的選擇：結合房屋建筑學、水暖電和工程管理的特點，實現學生能夠熟練建模的預期教學目標和學習目的。選擇合適的BIM教材尤為重要，經過精選采用由李恒主編的清華大學出版社出版的《Revit 2015中文版基礎教程》，本教材側重基礎理論、基本技能和綜合練習。讓學生在結合實際的同時學習技能，得到了更好的教學和學習效果。（3）教法的實施：精選精講，結合教學任務和課時安排，從教學、學生及需求出發，精簡重點和難點，有側重點地精講，例如，軸網標高設置和組件管理。精選實例，結合《結構工程》、《水暖電》、《工程管理》和《BIM建模標準》，精選內容適當、難度適中、實用性更強的案例進行精講。

（三）虛實結合及圖集建模

1.依據網絡教學平臺，錄制BIM基本原理、軸網、標高、梁柱族、標注、漫游、視頻、渲染、碰撞等操作步驟的視頻，引導學生課前、課后學習。同時，分享電子教案、建模標準和完整模型，供學生參考學習。另外，選擇優秀學生的建模作品，提供給學生，促進學生間的互相交流學習，充分利用虛實結合的方法，調動學生的積極性，激發學生的創新意識。

2.選擇國家建筑標準設計圖集《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》11G101-1～3，引導學生按照樣圖進行建模。知道建模由平面到三維有什么內容，建模到什么精細程度。最后再上機練習，以提高建模精度和速度為主，盡快提高學生的BIM應用技能。

（四）數字校園和實地考察

1.注重課堂講授基礎原理、基本技能與實際工程相結合，激發學生的興趣，調動學生的積極性，利用上機操作時間，將校園建筑逐一建模，逐步建成全校園的數字模型，提升學生的學習信心和成就感，同時也能夠為學校的基礎建設提供數據支撐。

2.在結合數字校園和身臨其境的學習場所，進行實地考察，如講授梁、柱模型時，給學生介紹教室的情況，也可帶領學生到施工工地現場參觀梁、柱的施工情況，并將梁、柱施工現場和梁、柱BIM模型進行對比。讓學生更易于接受和掌握，提高學生BIM建模能力及自主創新能力。

（五）專業配合和協同創新

建筑行業涉及的專業很多，BIM模型重視各專業的配合，充分進行資源共享和開放，達到數字模型的價值最大化。教學也要重視各專業的協同設計、施工和管理。在培養學生的專業技能的同時，也注重培養學生的團隊合作和協同創新的能力。在實際工程中，更能體現BIM的價值、提高建設效率、節省建筑成本、實現綠色節能建筑的可持續發展目標。

（六）考試考查和比賽實踐

《BIM技術應用》作為新開設的考查課，也側重于應用型人才的培養，故更加注重以課前自學、課中交流和課后鞏固為主線的過程控制教學模式，努力拓寬考核評價方式，注重學習過程的考核，細化平時成績的考核方式，全面提高學生的自主學習積極性和主觀能動性。

引導學生積極參加各類BIM競賽，如“龍圖杯”、“戴維爾杯”和“全國BIM大賽”等專業比賽，通過比賽提高學生的軟件應用能力、專業技術能力和綜合應用能力；培養學生的專業素質、職業能力和團隊協作能力，逐步實現應用型人才的培養目標。

三、結語

綜上所述，根據建筑業的發展和高校應用型人才培養方案，《BIM技術應用》教學勢在必行。本文從培養方案、培養目標、教學內容、教學方法、虛實結合、數字校園和實地考察、考試考查和比賽實踐等方面進行初步探討，對提出的課程教學和實踐模式、每一環節實時可行性等方面，筆者在教學過程中逐一進行探索實踐，并從中收到了良好的效果，以期探索出更適合高校BIM課程教學的思路，更好地提高學生的專業建模和應用技能，培養出滿足建筑行業發展需求的應用型人才。

參考文獻：

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