BIM技術背景下土木工程專業課程改革

賀建 柳素娉 宋鏈 胡浩

摘 要：當前，大力發展BIM技術已成為建筑行業必然趨勢。土木工程專業如何有效將BIM技術融入課程教學當中，輔助土木工程專業課程教學，成為提升土木工程專業學生整體素質的關鍵。本文在分析土木工程專業傳統教學弊端的基礎上，提出了相應的教學改革思路與路徑。

關鍵詞：BIM技術;土木工程;課程改革

隨著建筑信息化技術（BIM）作為一種全新的技術革命引入建筑業以來，其以三維可視化、信息完備性、工作協同性等優勢得到行業的普遍關注，經過技術上不斷更新、政策上不斷推動以及BIM應用標準的不斷完善，現如今已成為建筑業發展得必然趨勢。2018年國務院及全國各個省市政府等相關單位頻繁頒發關于工程建設項目要求強制應用BIM技術的文件。大量項目BIM技術投入使用的同時，BIM技術人才缺乏問題日益凸顯，多數企業均面臨著BIM技術人員短缺的情況。面對建筑行業日益增長的BIM技術人才需求，高等院校建筑類專業成為BIM人才的培養主要陣地。土木工程專業作為大多應用型院校主干專業，大多畢業學生往往成為建筑行業施工技術類骨干力量;因此，土木工程專業學生掌握熟悉BIM技術成為必然趨勢，而傳統人才培養方式在建筑信息化板塊屬于薄弱環節，應用型高校土木工程專業應有針對性將BIM技術融入到教學改革當中，提升土木工程專業人才整體素質，增強就業競爭力。[1]

1 傳統土木工程專業人才培養現狀分析

土木工程專業作為一門知識復雜技術性強的專業，其知識體系幾乎包含房屋建筑、地下工程、道路、隧道、橋梁、水電站、港口等所有領域;傳統土木工程專業人才的培養，在面臨建筑市場越來越高的人才標準時，教學場地、學生安全以及二維抽象理論的限制，使得大多數應用型高校人才培養達到用人單位目標要求越發困難。[2]人才培養的難點和缺陷，主要表現如下：

（1）建筑行業高速發展，高校招生規模擴大，學生人數的增加給實踐教學帶來巨大壓力，學生動手實踐機會降低，同時建筑行業新技術不斷革新，要求投入更大規模的實訓場地與實訓設備;因而，學校和國家面臨著巨大的資源投入壓力，學生實踐實訓課程質量大打折扣。

（2）土木工程施工環境復雜多變、施工過程存在一次性不可逆特點，加上建設周期過程長，工種多;導致學生在課程學習時存在理論與實際聯系不強，產生“課本晦澀難懂”的尷尬感受。

（3）學生人數的增加帶來認識實習、生產實習、畢業實習可容納企業與場地接收困難，加上考慮學生安全因素，實習深度與內容相應降低，學生能力提高效果不佳。

2 BIM技術背景下土木工程專業教學改革路徑

2.1 教學改革思路

當前，建筑行業BIM技術的應用正大力展開，信息化技術教學進入土木工程課堂已成必然趨勢。在BIM技術大背景下，土木工程專業教學改革思路應做到：

（1）教學改革須以行業為導向，適應行業需求。BIM技術作為一門覆蓋專業范圍廣，軟件運用體系龐大的技術，在針對每個專業時都有著不同的側重范圍;土木工程專業在自身專業特點為基礎的前提下，以行業為導向，形成一套適應土木工程專業的教學體系。

（2）BIM教學側重應符合不同類型高校學生的特點。針對不同類型的高校，存在著學生素質的差異;因此，在進行BIM技術教學改革時應做符合學生特點，因材施教。例如，針對研究型高校土木工程專業學生，應偏重如何利用BIM模型進行研究，解決復雜工程問題;針對應用型高校，則應偏重如何讓學生學會精細化建模以及利用BIM模型進行應用。[3]

2.2 教學改革路徑

BIM技術作為一門新技術，怎樣將BIM技術完美融入土木工程專業課程體系中，為土木工程專業教學服務，可通過以下改革路徑：

（1）基于BIM技術的建筑三維信息模型輔助教學方法。在復雜實際工程與大量工程信息的沖擊下，一些課程，如建筑工程識圖、房屋建筑學、施工技術等，傳統二維教學模式，課堂教學質量控制困難。通過BIM軟件將復雜的二維圖紙生產形象立體的三維模型，同時模型所附有的豐富信息也可直觀展現，將大大降低學生理解難度，做到課堂教學減負不減質的作用。

（2）基于BIM技術的4D模擬教學。三維的BIM模型，加上時間軸形成4D的工藝模擬過程，可以直觀的展現整個施工技術操作流程;同時動畫結合生澀難懂的理論知識，將起到很好的輔助作用。

（3）基于BIM技術的5D精細化管理。大多數情況下，土木工程專業教學以技術課程為主，管理課程為輔;而在實際工作當中，很多時候都需要面臨復雜的施工管理工作;BIM技術通過BIM4D模型加上資源、成本形成5D的管理系統，將有利于土木學生對施工管理工作有更深刻的認識。

3 結論

在BIM技術發展迅猛的大背景下，土木工程專業傳統課程教學抽象化、生澀難懂的局面將得到有效的改善。將BIM技術融入土木工程專業課程教學體系改革中，利用BIM技術三維可視化、四維模擬化、5D協同化等優勢，將極大提升教學質量，提高土木工程專業學生整體素質。

參考文獻：

[1]羅振華，鐘蒙繁，潘海澤，吳偉東.BIM時代工程管理專業教學改革研究[J].西南石油大學學報（社會科學版），2017，19（04）：78-82.

[2]蔣榮.基于BIM技術的工程造價專業課程改革[J].科教文匯（中旬刊），2018（11）：57-58.

[3]鄒洪波.土木工程專業力學課程教學改革動態研究[J/OL].科技經濟市場，2018（11）：135-136[2018-12-14].

[4]王宇，雷進生，鄧華鋒.土木工程施工課程與仿真實訓融合教學研究[J].教育教學論壇，2018（48）：152-153.

基金項目：重慶文理學院2018年度校級教學改革研究項目“建筑信息化應用型人才培養的土建類專業《BIM技術應用》課程教學改革研究”（項目編號：180220）;重慶文理學院2018年度校級教學改革研究項目“新工科背景下《鋼結構原理及應用》課程教學改革”（項目編號：180221）;重慶文理學院校級科技項目（項目編號：2017RJJ31、2017YJJ54）

作者簡介：賀建（1990-），男，重慶文理學院助教，研究方向：BIM技術。