基于云BIM系統平臺的高校土木施工實踐課程體系改革

楊瑞敏 章振寧 吳偉東

摘要：針對目前土木施工實踐課程開設存在的問題，進行云BIM系統教學平臺建設、BIM隊伍建設、云BIM系統平臺教學材料編制，進行云BIM系統教學平臺的MOOC建設，最后將基于云BIM系統平臺教學模式進行推廣和示范，廣泛吸取教訓、累積經驗，進行土木培養方案修訂時，新增云BIM系列課程，加強校企合作，強化云BIM系統平臺，從企業中邀請相關行業專業進行指導，努力完善和提高該教學模式，從而最終提高土建類專業人才培養質量。

關鍵詞：云BIM系統平臺;土木施工實踐課程;MOOC建設;校企合作

一、引言

《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》指出，積極推進“互聯網+”和建筑行業的轉型升級，“十三五”時期，建筑業信息化水平需要得到全面提升，重點加強BIM、云計算、大數據的應用能力。BIM技術的應用和推廣被列為“十三五”期間建筑業的重點工作。建筑信息模型是以三維數字技術為基礎，集成了建筑設計、建造及運維全過程各種相關信息的工程數據模型，是對工程項目設施實體和功能特性的可視化表達，BIM技術應用的最大價值就是在于打通建筑的全生命周期的數據銜接，可實現工程項目參與各方的協同工作。隨著互聯網、大數據等技術的發展，BIM基礎數據庫構架于云端，BIM模型應用客戶端可以隨時隨地訪問云端數據庫，為數據共享和多部門間的協同提供技術條件。云BIM系統平臺的建設及應用，將極大地整合學校、施工企業、軟件研發單位等的資源共享和集成，能夠有效應用于土木施工實驗實訓課程的教學，有效提高施工實踐課程教學質量和提高土建類專業的人才培養質量。

二、高校土木施工實踐課程開設存在的問題

對于土建類專業來說，實驗、實習及實訓等實踐教學環節在整個課程體系中有著重要的地位，實踐教學環節是對理論教學的一種補充和豐富，有助于較好地激發學生的創新能力、思維能力和實際操作能力。然而目前大部分開設土建類專業的高校，在開展實驗、實習課程時，僅限于某一特定工程的某一施工階段，在實踐教學中，存在如下的問題：（1）建筑結構形式單一、建筑體量大，實驗操作困難;（2）建筑工程施工周期長，實踐教學中學生無法體驗建筑全生命周期的建設過程;（3）土建類專業實踐課程（例如施工實習、認知實習等）危險因素較多，實驗、實習安全隱患大;（4）實際工程項目參與方包括建設單位、設計單位和施工單位等，學生只能參與一方體驗，無法全部體驗。由于上述問題的存在，極大地影響土木施工實踐課程的實踐教學質量。

三、高校土木施工實踐課程體系改革策略

（一）開展云BIM系統平臺建設。首先配置云BIM系統教學平臺軟硬件，主要包括BIM系列軟件、BIM技術工程基礎數據云平臺搭建及BIM資源庫建設，選取上海魯班以下BIM系列軟件：（1）魯班房建BIM系統：魯班工場（Luban iWorks）、魯班工場移動App（Luban iWorks App）、魯班協同（Luban Cooperation）、魯班基礎數據管理系統（Luban Builder）;（2）魯班基建BIM系統：魯班工場˙基建（Luban iWorks Civil）、魯班基建指揮中心（Luban Go Civil）、魯班質檢計量（Luban Inspector）、魯班監測（Luban Monitor）、魯班工場移動App（Luban iWorks App）、魯班協同（Luban Cooperation）、魯班基礎數據管理系統（Luban Builder）;（3）魯班建模客戶端：魯班土建（Luban Architecture）、魯班鋼筋（Luban Steel）、魯班安裝（Luban MEP）、魯班下料（Luban Blanking）、魯班場布（Luban Site）、魯班節點 （Luban Node）、魯班萬通（Revit版）（Luban Trans Revit）、魯班萬通（Tekla版）（Luban Trans Tekla）。其次，進行云BIM系統教學數據庫和資源庫建設，以BIM技術為依托的工程項目管理數據平臺，創新性的將最前沿的BIM技術應用到了建筑行業的項目進度、質量、安全、成本管理中。

（二）基于云BIM系統平臺的土木施工實踐課程改革。云BIM系統平臺建成后，首先進行BIM師資隊伍建設，目前全國各高校BIM相關專業教師嚴重缺乏，為滿足土木工程、建筑學、風景園林和城鄉規劃等土建類專業相關課程與BIM技術的深度融合，基于互聯網的云BIM系統教學平臺師資隊伍的建設迫在眉睫，在產學協同育人的機制下，通過云BIM技術的引進、消化和吸收，廣泛開展云BIM系統技術培訓，培養3～5名BIM專業骨干教師，并邀請上海魯班軟件股份有限公司和行業專家2～3名到校開展BIM技術培訓、講座和技術交流，提高BIM師資水平。其次，進行云BIM系統教學平臺教材建設，BIM教材應包含了多種實際項目案例及標準應用流程，讓學生在解決實際問題當中學會軟件的使用方法，開闊學生的眼界，讓學生不僅掌握單一類型問題的解決方法，更要熟悉多種類型組合的問題。基于云BIM系統教學平臺，針對學院現有的土木、建筑學和風景園林等土建類專業特點，開發一系列的BIM實驗項目，開展云BIM系統教學平臺配套教材、教學大綱和教案的編寫等。再次，基于云BIM系統教學平臺的MOOC建設，推進基于互聯網的云BIM系統教學平臺MOOC建設研究，在產學協同育人機制下，與上海魯班軟件有限公司開展產學研合作，共同開發云BIM系統教學平臺客戶端APP，讓學生隨時隨地開展BIM技術學習，同時進行教學成果轉化，并應用于教學改革實踐，顯著提高教學效果和人才培養質量。最后，將云BIM系統平臺在全校土建類施工實踐課程中進行應用示范，并在首先在省內開始土建專業的高校進行推廣，廣泛吸取教訓、累積經驗，進行土木培養方案修訂時，新增此類BIM系列課程，加強校企合作，強化云BIM系統平臺，從企業中邀請相關行業專業進行指導，努力完善和提高該教學模式，從而提高土建類專業人才培養質量。

四、結論

針對高校土木施工實踐課程開設存在的問題，進行云BIM系統平臺建設，并基于云BIM系統平臺進行施工實踐課程改革，主要得到如下結論：

（1）建立基于互聯網的云BIM系統教學平臺，有利于將BIM基礎數據和資源庫構建于云端，將建設參與方（業主、設計單位、施工單位和高校等）集成于云BIM系統平臺，實現建設參與方數據共享、項目全生命周期的數據銜接和各參與方的協同工作。

（2）高校土木施工實踐課程改革需要進行BIM師資隊伍建設和云BIM系統教學材料編制，使施工實踐教學具有系統性和較強的實踐性。

（3）推進云BIM系統教學平臺MOOC課程建設，能夠有效促進土木施工實踐課程的教學效果，及時接受意見和信息反饋，進行課程完善和提高。

（4）將云BIM系統教學平臺在學校土建類專業開展教學示范，有利于總結云BIM系統教學實踐課程經驗，進一步改善和提高教學方式，最后提高土建施工實踐課程教學效果和人才培養質量。

作者簡介：

楊瑞敏，男，（1984.11-），傣族，安徽省蚌埠市，副教授，博士，安徽科技學院233000，從事裝配式建筑、BIM技術人才培養及教學改革研究。

章振寧，女，（1987.06-），漢族，安徽省蚌埠市，助理實驗師，學士，安徽科技學院233000，從事裝配式建筑、BIM技術人才培養及教學改革研究。

吳偉東，男，（1976.8-），漢族，安徽省蚌埠市，教授，博士，安徽科技學院233000，從事裝配式建筑、BIM技術人才培養及教學改革研究。

基金項目：教育部產學協同育人項目（201901262001，201902226014）;安徽省質量工程教研項目（2018jyxm0672，2018jyxm1238）;校級質量工程教學研究重點項目（X2019021）;安徽省高校自然科學研究重點項目（KJ2018A0539;KJ2020A0080）;安徽科技學院人才引進項目（JZYJ201601）。