談土木工程專業BIM教學改革研究與實踐

劉宇

摘要：BIM技術的拓展應用，極大的推動了建筑行業的發展，但高素質人才的匱乏，也在很大程度上制約了行業的進步。對此，本文介紹了國內土木工程專業教學中BIM技術的應用現狀，分析了教學環節存在的各類問題，并提出相應的改革策略，旨在培養出高素質的土木工程專業人才。

關鍵詞：土木工程專業;BIM技術;教學改革;

目前，土木工程專業教學針對BIM技術的應用仍處于初級探索階段。在實際教學過程中，應借鑒國外的先進經驗，不斷優化教學模式，調整教學策略，進而滿足新時期人才培育要求。

1國內高校土木工程教學對BIM技術的應用現狀

在土木工程高等教育中，學生作為受教育主體，必須積累扎實的理論知識，掌握先進的技術。而這也是學生作為土木工程行業未來主導者的必要條件。只有全面掌握BIM技術，才能在未來的人才競爭中凸顯自身優勢，獲得人才需求方的認可。BIM技術是一種創新型建筑信息模型技術，目前國內高校土木工程專業對于BM技術的應用尚未成熟。

部分高校引進土木工程項目沙盤虛擬技術，以BIM技術為平臺，開展專項教學研究。在土木工程教學過程中，基于BIM技術的可視化優勢，教師可以更加直觀化、立體化的展示施工流程。例如，大連理工大學在魯班軟件的技術支持下，創建了BIM技術實訓中心。但客觀的說，由于技術與資金等多方面因素的限制，大多數高校尚未將BIM技術應用到土木工程專業教學中。

2.BIM在高校土木工程教學中的應用問題

2.1專業師資匱乏

高校土木工程專業教師必須不斷深入學習，更新知識儲備，全面分析BIM技術的前沿性問題。但國內各高校BIM技術教師極度匱乏，而且針對專業教師的培訓力度不足，教師的專業素養無法滿足教學工作要求。此外，各高校的人才引進機制單一化，盲目注重學歷層次，使得學歷層次低，但實踐經驗豐富的人才無法進入教師隊伍。

2.2缺乏完善的課程體系

由于我國BIM技術的起步發展時間較晚，大多數高校缺乏實踐經驗。目前，多數高等教育院校正在努力嘗試結合區域發展概況與學科特色，創建完善的BIM課程體系，并增設多種教學形式，如專業必修課、公共必選課等。其中，清華大學、同濟大學等院校開設了土木工程專業BIM軟件課程，但如今國內尚未構建一整套完善的課程體系。

2.3理論與實踐相脫節

導致理論與實踐相脫節的原因如下所述：教學模式刻板，盲目注重單向化的理論知識灌輸，且師生互動有限;學生不求甚解，依靠死記硬背的方式應付考試;學生單純注重積累理論知識，參與實地考察的機會少之又少，缺乏實踐能力。

3深化土木工程專業BIM教學體系改革的具體策略

3.1明確BIM教學目標

明確教學目標需要充分考慮多方面因素，如BIM技術應用給建筑企業帶來的挑戰;建筑企業的BIM技術應用水平;建筑企業對BIM技術人才的需求等。根據高校專業的規劃特點，進一步明確專業課程目標。例如，美國德克薩斯洲的A&M大學，創建了BIM專題課程，專題包括計算機輔助設計、計算機參數建模、計算機數據庫、計算機仿真模擬等。美國的華盛頓大學開設了工程項目管理課程，教學目標包括可視化技術、三維碰撞檢測、四維立體空間模型技術等。為此，我國各高校需順應時代發展趨勢，借鑒發達國家的先進經驗，明確BIM技術課程目標。

3.2創建完善的BIM課程教學體系

目前，國外的BIM技術課程設置包括新開設BIM技術課程和在現有專業課程中融合BIM技術兩種。國內各高校需結合低年級與高年級的教學特點，合理設置BIM技術課程體系，滿足人才培養要求。BIM的可視化信息技術主要包括3D、4D和5D三種。其中，3D技術是指構建三維立體空間數據模型，實現建筑三維的可視化與建筑構件信息的數字化，同時，開展三維碰撞檢測。而4D技術是在三維立體空間數據模型技術的基礎上，增加時間維度，模擬建筑工程的施工流程，全方位動態化控制整個施工流程。而5D則指在4D技術基礎上，增加成本維度，一方面，開展建筑工程預算分析工作，另一方面實現動態化成本管理。

學?？蓪IM技術拓展應用到土木工程專業教學中，通過創建建筑信息模型、模擬施工流程、分析日照節能、三維碰撞檢測與數字化模擬等方式，確保學生全面掌握BIM技術核心原理。

3.3設置跨學科協同課程

建筑工程設計與施工往往涉及不同的主體，這些主體包括業主方、設計方與管理方。在實際工程施工中，各主體的溝通不暢，配合效率偏低。而從教學層面來說，學生也無法掌握工程的構建流程。BIM技術最突出的特點就是協同性。通過協調工作，促進各專業設計師的溝通協調，實時更新數據模型的參數內容。且引導學生全面了解整體工作流程，提高學習效率。又由于不同學科的專業特點、課程規劃不同，所以在課程設置環節要統籌安排。

3.4加強師資隊伍建設

各高校要加強師資隊伍建設。具體策略有：①深化原有的人力資源制度變革，成立單獨的人才引進辦公室，優化人力資源配置;②制定并出臺教學改革政策，全面推行激勵政策，調動教職人員的積極性;③定期邀請行業專業開展學術交流，提升教師的專業技能水平，強化職業道德素養;④加大師資隊伍建設力度，為教育教學事業的發展夯實基礎。

3.5注重實踐教學

各高校需注重培養學生的實踐能力，組織開展各種各樣的教學活動。具體策略如下所述：①鼓勵學生參與BIM技術競賽。近年來，伴隨建筑行業的快速發展，BIM技術的應用日趨完善化與成熟化，只有不斷加強學生的技術實踐能力，才能維持人才競爭優勢。為此，各高校應鼓勵學生參加BIM技術競賽，積累實踐經驗;②將BIM技術導入課程設計;③鼓勵學生選擇與BIM技術相關的畢業論題。據相關調查資料顯示，各高校與BIM技術相關的畢業論題占比超過30%，有助于滿足學生的專業興趣需求;④開展與BIM技術相關的科教協同項目。一方面，合理解決教職人員匱乏的問題，另一方面，為專業學生提供良好的實踐平臺。

4結束語

綜上所述，隨著教育教育體制的深化變革，完善土木工程專業應用BIM技術的教學體制，能夠有效提高教學質量，激發學生學習熱情，從而為社會輸送優質人才，滿足人才培育要求。

參考文獻：

[1]李一凡，段緒勝，李昀騰，田洪臣.BIM技術融入土木工程專業的教學方式研究[J].教育現代化.2018（31）