基于BIM技術的交通土建類專業群建設的探索與實踐

◇陜西工業職業技術學院土木工程學院 錢若霖 蘇 佩 王 蕾

BIM技術是建筑行業中最具前沿和實用價值的數字化技術之一。路橋隧工程設計和施工，交通管控系統設計和施工，城市軌道交通設計和施工等領域BIM技術應用廣泛。因此應基于交通土建類專業群的特點和需求，在交通土建類專業群建設過程中，應從教學內容與課程設置，師資隊伍建設，實驗室與設施建設，與行業企業合作等方面進行建設方案的設計。以陜西工業職業技術學院交通土建類專業群建設為例，學生的實踐能力和解決實際問題的能力顯著提高，同時教師的素質和專業能力的得到提升，促進了交通土建類專業群的發展。

1 引言

隨著信息技術、建筑技術和工程管理的不斷發展，交通土建工程在建設過程中面臨著諸多挑戰。為了提高交通土建工程的效率和質量，BIM技術逐漸成為了建筑行業的新趨勢，因其可以實現全過程的數字化設計、施工及運營管理[1]。然而，要想實現在交通土建領域的成功應用，需要建立交通土建類專業群并協同作業。交通土建類專業群建設是當前研究的熱點之一，BIM技術則被廣泛認為是促進交通土建類專業群建設的重要手段。

本文旨在探討基于BIM技術的交通土建類專業群建設方案，并結合實際案例進行分析和論證，從而為交通土建領域的教育教學和工程管理提供支持和指導。該研究具有深遠的意義，可為加快推進專業群建設的數字化轉型提供重要啟示。

2 BIM技術概述

2.1 BIM技術的定義和發展

BIM技術是建筑行業中最具前沿和實用價值的數字化技術之一，BIM全稱為Building Information Modeling，即建筑信息模型。它是一種基于數字化技術的建筑設計、施工和管理方式，通過可視化的三維模型表示建筑物所有元素及其相互關系，并實時更新整個項目的數據[2]。這種方法可以有效提高建筑交付的質量和效率。

BIM技術最早起源于20世紀70年代，當時美國的建筑師們開始使用計算機建模軟件進行設計[3]。隨著信息技術的不斷發展，BIM技術也得到了更深入的研究和應用。1990年代初，歐洲開始使用BIM技術，并將其應用于公共設施建設。2000年，美國政府提出了“National BIM Program”，加速了BIM技術在建筑行業中的推廣和應用。此后，BIM技術逐漸被廣泛認可，并成為了建筑行業數字化轉型的核心技術。

BIM技術作為一項基于數字化技術的革新性技術，能夠在建筑設計、施工和管理過程中提高效率，減少誤差，并提高項目質量。BIM技術的不斷發展和應用為建筑行業的數字化轉型提供了重要支撐。

2.2 BIM技術在交通土建領域的應用現狀

（1）路橋隧工程設計和施工。

通過BIM技術，可以實現道路、橋梁和隧道等路橋隧工程的全過程數字化設計和模擬。這種方法可以幫助設計人員更好地理解項目結構，優化設計方案，提高設計質量；同時，可以將所有的設計數據整合到一個平臺上，減少錯誤和重復，提高施工效率。

（2）交通管控系統設計和施工。

交通管控系統是現代城市交通管理的重要組成部分，通過BIM技術，可以實現交通管控系統的全過程數字化設計和模擬。這種方法可以幫助設計人員更好地理解系統結構，優化設計方案，提高設計質量；同時，可以將所有的設計數據整合到一個平臺上，減少錯誤和重復，提高施工效率。

（3）城市軌道交通設計和施工。

城市軌道交通是現代城市公共交通的重要組成部分，通過BIM技術，可以實現城市軌道交通的全過程數字化設計和模擬。這種方法可以幫助設計人員更好地理解系統結構，優化設計方案，提高設計質量；同時，可以將所有的設計數據整合到一個平臺上，減少錯誤和重復，提高施工效率。

3 交通土建類專業群建設的需求分析

3.1 交通土建類專業群的特點和要求

（1）交通土建類專業群的特點。

理論與實踐相結合。交通土建類專業群具有較強的實踐應用性，所以該專業群的課程設置會兼顧理論與實踐的結合，注重培養學生的實際操作能力。

培養工程技術人才。交通土建類專業群培養的是掌握基礎知識、熟悉現代工程設計管理與施工技術的工程技術人才。

實習與實訓豐富。該專業群的實習與實訓非常豐富，旨在讓學生在實踐中掌握專業知識和技能，鍛煉實際操作能力。

就業前景廣闊。隨著國家基礎設施建設的不斷發展，交通土建類專業群畢業生的就業前景廣闊，包括政府機構、工程咨詢公司、房地產開發企業、建筑施工企業等多個領域。

（2）交通土建類專業群的需求。

交通土建類專業群需要具備較強的數學和物理基礎，包括微積分、線性代數、力學、材料力學等。因為該專業群注重實踐應用，所以在學習過程中需要多參加實驗和實訓，培養實際操作能力。由于該專業群的課程難度較大，需要學生投入更多的學習時間和精力。在工程項目中，團隊合作非常重要。因此，交通土建類專業群也會注重培養學生的團隊協作精神和溝通能力。

3.2 現有交通土建類專業群建設存在的問題和挑戰

部分高職院校的交通土建類專業群人才培養模式較為傳統，缺乏前沿性和實踐性[4-5]。需要引入新的教學方法和技術手段，提高學生的綜合素質和實際操作能力。其次，一些高職院校的交通土建類專業群師資隊伍相對薄弱，存在教學水平參差不齊、教學資源匱乏等問題。需要加大對師資隊伍的培訓和投入，提高其教學水平和業務能力。再次，高職院校的交通土建類專業群教育資源相對不足，例如實驗室、實訓基地等方面。需要加大對教育資源的投入，提高教學條件和設施的水平。交通土建類專業群依賴于豐富的實習和實訓來培養學生的實際操作能力，但是實習和實訓難度較大，需要更好的保障和支持。最后高職院校的交通土建類專業群有時與企業實際需求脫節，培養出的畢業生無法滿足市場需求。需要加強與企業的合作，結合實際需求調整人才培養方案，提高學生就業競爭力。

4 基于BIM技術的交通土建類專業群建設方案設計

4.1 教學內容與課程設置

在教學內容和課程設置方面，應該注重理論與實踐相結合，充分發揮BIM技術的作用，提高學生實際操作能力。具體措施如下：增加相關課程，針對現代工程設計、建造和管理的需求，新增相關課程如：BIM技術應用、數字化建筑設計、工程測量等；理論與實踐相結合，將基礎理論知識和實際操作技能相結合，通過案例分析和實驗操作來讓學生了解BIM技術的應用；實習與實訓豐富，將實習和實訓貫穿整個課程，例如利用校內或校外建設項目提供機會，讓學生親身參與到真實的項目中進行模擬操作和實踐。

4.2 師資隊伍建設

師資隊伍是交通土建類專業群的核心，需要加強其素質和能力的提升才能更好地推進BIM技術應用。提高師資專業素養，鼓勵教職員工繼續學習和深造，提高其專業素養和教學水平；增加BIM技術應用領域的專家招聘：增加具備BIM技術教學與實踐能力的知名專家擔任職務。

4.3 實驗室與設施建設

BIM技術需要配合較好的設施和實驗室才能更好地應用于教育和實踐中。改進現有實驗室和設施，更新和改進現有的實驗室和設施，以適應BIM技術的發展需要，例如多媒體演示系統、虛擬仿真平臺等；新建BIM實驗室：新建一些專門的BIM實驗室，為學生提供更好的實踐環境。

4.4 與行業企業合作

交通土建類專業群需要與行業企業深度合作，以提高學生的就業競爭力。加強與行業企業的對接，了解市場需求和最新技術，及時調整人才培養方案；舉辦實踐活動，組織學生參加各種建筑工程、施工等實踐活動，增強實際操作能力，為未來就業做好準備。

5 實踐案例分析

以陜西工業職業技術學院交通土建類專業群建設為例。

在教學方面，在道路與橋梁工程技術專業人才培養方案中加入了公路工程信息化模型和公路信息化模型實訓等理實一體化課程和實踐課程。引導學生掌握BIM技術的應用和相關領域的理論知識。同時，將BIM技術與實際案例結合，讓學生實現理論與實踐的結合，提高學生實際操作能力。

在師資隊伍建設方面，引進具有BIM技術應用經驗的專家擔任專業負責人或兼職教師，并對教職員工進行BIM技術培訓，提高師資素質和專業能力。

在實訓室設施改進方面，新增或改進BIM實驗室，引進先進設備和軟件，例如多媒體演示系統、虛擬仿真平臺等，為學生提供更好的實踐環境。

基于此，也獲得了良好的反饋和評價。通過增加相關課程，學生了解BIM技術應用和相關領域的知識，理論與實踐相結合，學生實際操作能力顯著提高。同時，通過實際案例讓學生深入了解BIM技術的應用，并提高其解決實際問題的能力。通過引進具有BIM技術應用經驗的專家和對教職員工進行培訓等措施，提高了師資素質和專業能力，進一步提高教學質量。通過新增或改進BIM實訓室，引進先進設備和軟件等措施，實踐環境更優，學生更好地掌握BIM技術的應用。

6 結束語

通過對基于BIM技術的交通土建類專業群建設的探索和實踐，提出了相應的建設方案。經過實踐證明，采用BIM技術進行教學、師資隊伍建設和實驗室設施改進等方面，可以有效地提高學生的實踐能力和解決實際問題的能力，同時提升教師的素質和專業能力，促進了交通土建類專業群的發展。因此，建議高職院校在交通土建類專業群方向上，應更加注重BIM技術的應用與推廣，并對學生和教師進行相應的培訓和支持。