BIM技術在房屋構造課程教學中的應用
——以山東華宇工學院為例

楊延茹

(山東華宇工學院，山東 德州 253034)

0 引言

BIM(Building Information Modeling)是指建筑信息模型。此項技術是通過錄入工程項目整個過程的數據來建立3D模型，然后運用3D模型模擬建筑物的真實參數對項目進行設計、施工和運營。將此技術合理運用到專業課教學中有利于學生對抽象知識的理解，能夠進一步提高學生的學習興趣，改善教學效果。2019年，山東華宇工學院成功獲批建筑信息化(BIM)職業技能等級證書試點院校，積極開展了學歷證書和職業技能證書相融合的工程造價專業人才培養及課程教學改革工作。現選擇在房屋構造課程中融入BIM技術作為試點進行課程改革，為其他專業課程的改革積累經驗。

1 房屋構造課程教學現狀

房屋構造課程是土建專業(工民建方向)高職層次的重要專業基礎課，是研究建筑物細部構造的一門科學，包括基礎、墻體、梁、板、柱子、樓梯、屋面、地面等房屋的基本構造組成。該課程以工程材料、工程制圖課程為基礎，同時也是計量與計價、施工技術、安裝工程計價與計量、建筑結構、建筑工程造價軟件應用、BIM應用技術等專業核心課程的基礎，在專業課程體系中起到了承上啟下的作用，為后續課程的學習提供了一定的專業基礎知識。

物聯網技術是隨著信息時代的不斷變革，互聯網技術向更深層次方面發展形成的新型網絡通訊技術，將原有人與人之間的信息資源交流擴展到物品之間的通訊交流，通過射頻識別技術、傳感器、定位系統等設備，對物品的相關信息按照約定好的相關事項，進行無差別連接，使其在使用和生產雙方建立對物品的信息通訊共享平臺，以智能化的方式對其進行定位、追蹤、監控和管理。

房屋構造課程教學的早期主要是以理論講解為主，多數采用板書和PPT結合的多媒體教學模式。板書用來梳理章節邏輯結構，PPT用來進行具體知識的講解。大一新生主要學習通識課程，對專業知識缺乏認識，只有籠統的概念，僅通過課堂上PPT展示的房屋構件二維圖形難以建立生動直觀的認識。隨著教學手段和教學方式愈發多樣化，教學中增加了實踐環節。學生掌握了基礎知識后，采用手工制作模型的方式來展示建筑物模型。由于制作過程復雜，拼接困難，只調動了少數學生的學習興趣，一部分學生動手能力較差，只起到了一定作用，但效果不是很明顯，學生對知識的理解不到位，導致整個知識體系內容不夠連貫。隨著建筑行業的信息化推進，BIM技術被廣泛應用，它的可視化、模擬性等優點能大大提高學生的學習興趣。我校嘗試在房屋構造課程中融入BIM技術，改善課堂效果，為學生后續課程的學習打下良好基礎。

2 房屋構造課程知識設計

根據學生的知識和技能培養需求進行項目化教學設計，在房屋構造課程中融入BIM技術。把項目化后的課程內容按需求進行重構，包含基礎、柱、梁、墻、板、樓梯、屋面、裝修等多個項目。

“呀！太對了，大爺。想從思想上幫助別人，還須自身有能力啊！”楊力生聽罷，禁不住在大腿上拍了一下，同時喊出聲來。他如撥云霧見到了青天那樣豁然開朗了。于是，他立即站起身，連連向老人鞠躬，“這下子我徹底明白了，大爺，多謝您老人家指點之恩……”

實踐項目項目一:獨立基礎實踐目的1.了解獨立基礎的分類(按形狀)。2.了解常見的獨立基礎的材料。3.熟悉基礎在建筑物中的位置及作用。4.掌握獨立基礎的平面圖識讀。5.掌握獨立基礎的立面圖識讀。6.掌握基礎的標高信息識讀。實踐設備及工具安裝Revit軟件的電腦1臺。實踐任務1.熟悉獨立基礎的基本知識。2.用Revit軟件完成下列獨立基礎的模型創建。要求:(1)材料:C30現澆混凝土。(2)基礎尺寸見下圖。圖1 基礎平面圖Fig.1 Foundationplan 圖2 基礎立面圖Fig.2 Foundationelevation實踐步驟及記錄1.分析任務要求,根據要求完成獨立基礎的模型創建。2.打開軟件,單擊左上角“應用程序”按鈕,選擇“打開”“族”命令,進入“族文件庫”,打開“結構”文件夾-“基礎”文件夾-“三階獨立基礎”,點擊“打開”命令,打開“三階獨立基礎族文件”。3.刪除三階獨立基礎上方的第三階,改造成二階獨立基礎。4.在“項目瀏覽器”中展開“樓層平面”視圖類別,雙擊“參照標高”進入“參照標高視圖”。5.修改基礎平面尺寸參數和標高參數,使之符合要求(詳細操作步驟見學習通視頻)。6.導入基礎族到項目,設置基礎的屬性信息(兩階基礎底板高度、基礎的材質信息)。7.布置基礎,按照標高要求信息布置基礎到項目模型。實踐成果提交1份獨立基礎電子模型。

3 教學實施路徑

3.1 “三教”改革

3.1.3 教師改革

互動式教學法：從填鴨式教學到啟發討論式教學，從學生獨立完成任務到小組共同接受任務、分析任務、合作探討完成任務、展示任務結果，極大地提高了學生的學習積極性和主動性。

現代有軌電車的發展使社會發展的一種必然趨勢，也是緩解我國交通壓力的一種方式。蘇州作為現代有軌電車發展的主要城市之一，必須要有完善的駕駛員培訓系統，為有軌電車的發展做出貢獻。因此，應該選擇理論+模擬培訓+實際操作模式培養駕駛員，在短時間內培養出高質量的駕駛員。

項目任務導向式教學法：基于課程項目化教學改革，以任務需求為導向，即項目任務→職業技能→技能要求→知識要求這一流程，要按照技術應用型人才培養要求構建項目任務導向式教學模式。教師可借助學習通平臺下發任務書、任務實踐指導書、理論知識及BIM軟件操作視頻。學生要根據任務書要求對教學資源進行學習，完成對知識的熟悉、理解、掌握，能夠自主完成實踐任務。

教材選用原則：貼合“1+X”職業技能等級標準完善教材選用制度，結合人才培養要求和教學大綱的基本內容選用能夠及時更新行業新規范、行業新技術應用案例等類型的教材。要引導教師根據不同水平學生的特點自編實踐部分教材，教材形式要以項目為單元的活頁式、工作手冊為導向。

3.1.2 教法改革

3.1.1 教材改革

設G=(V,E,F)是對于定理1的一個最小反例,對G的任意邊uv,G-uv有一個4-線性染色φ,并且有:

依托緊密合作的德建集團、聯興集團、德興集團等建筑企業共建既懂BIM教學理論又懂BIM實踐應用的雙師雙能融合型教師團隊。教師可通過參與建設各方企業的實踐鍛煉項目來提高對BIM技術的應用能力。建設各參與方可派出BIM技術人員進學校進行授課，實現校企雙方師資和技術的資源互通。

雙師雙能型師資隊伍建設的途徑主要包括完善特色教師隊伍建設制度，通過資源整合挖潛一批“理論+實踐”融合型教師，通過校企合作解決一批教師，通過專項培訓速成一批教師，通過社會力量兼職一批教師。

3.2 教學資源建設——建設“畢業證書+BIM技能證書”融通課程

結合BIM技能等級證書考核標準、建設各方的人才需求標準、專業人才培養方案目標、課程教學大綱知識要求、校企共建融合理論知識學習和實踐應用能力訓練要求的課程標準，開發了房屋構造活頁式項目任務導向式教材、BIM精品微視頻和虛擬仿真模型、課程設計方案、教學課件、教案、線上測試題等教學資源。