基于BIM技術的土木工程專業實踐教學應用研究

王柳燕 王舜 趙柏冬

【摘要】目前國內外許多高校都將BIM技術列入相關專業實踐教學中，本文通過在土木工程專業實踐教學中引入BIM技術，綜合國內外BIM技術應用于本科實踐教學的情況，構建基于BIM的課程內容和教學體系，為土木工程專業實踐教學的應用奠定了一定基礎。

【關鍵詞】BIM技術 實踐教學 土木工程

【教改項目】沈陽大學校級教改項目《轉型發展下創新應用型本科人才培養體系與培養模式創新研究》。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）04-0049-02

引言

建筑信息模型（Buliding information model， BIM）是這幾年在計算機輔助設計等技術基礎上發展起來的新興多維模型信息集成技術，是對建筑工程物理特征和功能特性信息的數字化承載和可視化的表達[1]。將BIM技術引入到高校，并且在土木工程專業實踐教學中引入能夠幫助學生提高就業和從業能力，有助于高校應用型本科教學改革的發展。

一、BIM技術在國內外教學應用研究

BIM技術在國外的應用比國內早，發展速度比國內發展更迅速。BIM技術最早在芬蘭、新加坡、挪威開始應用。BIM在美國已然成為主流技術，并影響了BIM技術在包括中國在內的其他國家的應用。調研發現一些發達國家將BIM技術融入到了高校工教學中，并進行了一系列課程研究和改革。如奧本大學在本科生課程中，面向施工專業學生開設BIM軟件課程，對比相鄰建筑院系學生發現他們的學生具有更強的能力；伍斯特理工學院在土木和環境工程專業的一些課程中應用BIM技術，提高了學生完成作業的速度和效率[2]。在新加坡，為擴大BIM的認知范圍，國家對在大學開設BIM課程給予大力支持，并為畢業生組織相應的BIM培訓[2]。

與發達國家相比，中國BIM技術的應用范圍比較局限，BIM理念還沒有完全貫穿到高等院校建筑與工程專業中。2003年，中國建筑行業開始關注BIM技術，目前的應用以設計公司為主，各類BIM咨詢公司、培訓機構，政府及行業協會也開始越來越重視BIM的應用價值和意義。國內的許多高校如清華大學、哈爾濱工業大學、同濟大學、華南理工大學都先后成立了建筑生命周期管理實驗室，正是BIM技術的分支領域。實踐表明BIM實驗室的建立有助于教學實踐的開展，學生的應用技術能力得到了很大的提高。

二、基于BIM技術的土木工程專業實踐教學應用研究

1.BIM技術在土木工程畫法幾何等專業基礎課程的應用

畫法幾何是土木工程專業的專業必修課程。通過課程教學，應達到以下教學目標：掌握畫法幾何的基本理論與投影方法，并能用其解決空間投影問題。培養他們空間思維的能力，認真細致的工作習慣以及作圖讀圖的能力。為了更好地適應當前教育改革的需求，教師應當與時俱進綜合運用BIM技術的優點，從三維角度向學生展示立體形體有助于幫助學生理解二維復雜的平面圖形。為此我院從師資力量著手培養了一批BIM工程師，并探討了畫法幾何制圖實踐教學改革方案，逐步將BIM建模技術引入到土木工程畫法幾何制圖教學中來。從授課角度來講，相對于傳統的CAD制圖技術，Revit 這種三維建模軟件在操作上更加適合現在的學生，學生對于建模的興致遠大于操作單一的CAD技術，并且三維的建模能夠幫助學生更好地讀圖和識圖。

2.基于BIM技術的土木工程專業實踐教學平臺建設

高校通過三種形式構件土木工程專業實踐教學平臺，包括實驗室建設，校企合作實踐基地，校外施工企業的深入合作。BIM實踐課程引入工程實例，定期邀請校外企業BIM技術方面的專家講授施工現場應用的BIM技術，完整呈現BIM技術在實踐教學的應用，使得學生不出校門就能夠熟練掌握BIM技術，有助于學生實踐能力和工程素質的提高，在土木工程專業實踐教學平臺中，學生能夠從多角度培養其應用能力和創新能力，也能夠使得學生有效快速地與社會崗位需求相銜接。

在課程建設上，以專業基礎課為試點，建立適合培養高校本科應用型學生的集BIM技術，招投標模擬、工程項目管理等綜合類實踐教學實訓平臺。BIM實驗室的建設立足于培養學生的創新精神，推進校企合作辦學，全面提升學生的工程實踐能力。建立適合高校教學的BIM實驗室能夠為土木工程專業課程改革提供實踐教學平臺。高校引進BIM中的VR技術，建立虛擬實驗室，能夠解決學生實踐動手能力差的問題。全景式實踐教學能夠充分鍛煉學生的自主設計能力，學生可以小組的形式不斷調整實訓方案，通過BIM技術呈現的三維模型進行實時修改，BIM技術的這一實訓平臺，能夠幫助學生立體實時地呈現擬建的工程項目，能夠隨時結合理論實踐知識在授課老師或工程師的幫助下，優化自身實訓方案，這個實踐教學過程能夠提高學生的主動性和創新性，并能夠促進土木工程專業學生未來就業能力的提高，有助于本科應用型人才培養的發展。

3.探討利用BIM技術實現土木工程專業實習課程設計畢業設計等實踐教學環節

充分利用BIM技術可視化，它能夠將以往的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示出來。這種技術能夠使得學生對復雜的現代建筑復雜的建筑物進行理解，并能夠對其進行優化設計。將BIM技術引入到土木工程專業實習課程設計畢業設計等實踐教學環節中，能夠促進實踐教學的多樣化和全面發展，并且這種實踐教學能夠與現行的國家行業標準相結合，使得學生的課程設計和畢業設計具有一定的應用價值，而不是僅僅停留在設計階段，將BIM技術應用到實踐教學中來，能夠真正做到產學研相結合。

4.建立與基于BIM技術的土木工程專業實踐教學相匹配的師資隊伍

由于BIM技術屬于新興技術，高校中缺少BIM技術復合型教學雙師型人才，在高校建立基于BIM技術的土木工程專業實踐教學平臺過程中應加大BIM應用技術教學人才的建設，才能補充高校在此方面的不足之處。在BIM技術土木工程專業實踐教學平臺建設之前，我們開設的BIM課程多數是邀請各方BIM技術人員來學校講授BIM有關課程，通過校企合作的形式來實現BIM技術的土木工程專業實踐教學。但從可持續發展這方面來看，高校需要建立與基于BIM技術的土木工程專業實踐教學相匹配的師資隊伍。同時應加強BIM技術專業教育這方面的人才的引進和培養，加強BIM 教育教學團隊的教學隊伍建設。

總結

近年來BIM技術在建筑行業不斷得到認可和推廣，這就要求基于BIM技術的土木工程專業實踐教學應用研究能夠緊跟現代社會對于建筑行業人才需求的步伐。為了培養行業所需要的建筑行業高素質人才，高校應該對土木工程專業人才培養方案進行一系列的改革以適應當今時代的發展。采用BIM技術結合BIM 軟件進行課程改革和實踐教學，將土木工程專業與建筑行業緊密聯系，才能夠培養出滿足行業需求的土木工程專業創新應用型人才。

參考文獻：

[1]富倩.三維空間建模技術在建筑信息模型中的應用[J]. 軟件導刊，2015（12）：90-91.

[2]吳光東，唐春雷.BIM技術融入高校工程管理教學的思考[J].高等建筑教育，2015（4）：156.

作者簡介：

王柳燕（1982-），女，遼寧沈陽人，講師，研究方向：材料制備與研究。