基于BIM技术的高职教育土建专业教学改革研究

摘 要： 课堂教学与施工现场实践教学相结合的传统教学模式由于受到各种因素的限制，学生往往难以对建筑施工过程和建筑构造形成整体认识，学生仍然处于被动接受的地位。这与高职教育理念不符。随着高等职业教育教学改革的不断深入，出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式，有助于提高BIM课程教学效果，在土建类课程的教学中具有重要的意义。

关键词：BIM技术 高职教育 土建专业 教学改革

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）10-0112-02

“建筑信息化模型”（Building Information Modeling，BIM）是一个建筑工程项目的管理和技术系统，又是一种数据化工具，被国际工程界公认为建筑业生产力革命性技术。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等五大特点。它通过参数模型整合各种项目的相关信息并仿真模拟建筑物所具有的真实信息，在项目全寿命周期过程中进行信息的共享和传递，为项目各个参与者提供协同工作的基础，为项目投资建设中各项目标的实现发挥了重要作用。

BIM在发达国家和地区的应用已经比较成熟，应用领域贯穿整个设计阶段、施工阶段以及建成后的维护和管理阶段。美国、日本、新加坡和欧盟等国家和地区在政府公建项目上要求必须使用BIM技术。世界各国都在推广BIM技术，因为BIM技术能产生可观的经济效益、社会效益及环境效益。然而，BIM技术人才的缺乏已经较大程度地阻碍了BIM技术的推广和应用，目前市场上BIM人才的缺口还是挺大的，这就需要学校输送更多的BIM人才。

学生是BIM技术的后备军、未来的生力军，是BIM技术推广应用和发展的希望所在。只有在大学教育中设置BIM课程并创新BIM教学内容和方式才能实现大规模的BIM教育和培训，从而实现BIM人才的量级突破，促进BIM技术的进一步推广和应用。

一、传统土建专业教学模式的弊端

当前高职院校土建专业的教学主要还是沿用传统的教学模式，传统的CAD二维设计方法，难以很好地表现出三维真实效果，当需要深入到细部时，学生难以对建筑内部构造形成理性的认识。

为了加强学生职业能力的培养，目前国内大多数高职院校在土建类课程中采用课堂教学与施工现场实践教学相结合的教学方式。但由于受到各种因素的限制，学生往往只能对建筑施工过程形成分裂的、片段性的感性认识，涉及到结构构造等抽象复杂的教学内容时，难以形成整体认识，学生仍然处于被动接受的地位。

随着信息技术的快速发展，部分土建类专业教师进行了积极的尝试，借助图片、动画、音频、视频、PPT、投影仪等软硬件进行辅助教学。这在一定程度上起到了助学和助教的作用，也提升了教学的直观性，但仍然没有突破传统教学模式的限制，传统的土建类课程教学模式正面临巨大的挑战。

二、土建专业BIM课程教学改革策略

与国外高职院校积极将BIM技术引入土建类课程体系并进行一系列的教学改革研究相比，目前我国绝大多数高职院校并没有将BIM技术理念纳入课程体系，BIM软件的使用也比较少。目前国内高职院校在深入介绍BIM技术理念和相关技术方面还需加大努力。具体可以从以下几个方面进行改革。

1.BIM课程的设置

在高职土建类专业教学改革中，注重研究和借鉴国内外先进的课程教学模式，积极探索具有土建类专业特色的BIM人才培养方案，对原有课程进行综合化，并将BIM技术融入相应的专业课程，重新构建土建类课程体系。

根据BIM在不同阶段所涉及的专业内容不同来设置纯BIM课程和融入型BIM课程。纯BIM课程主要学习BIM软件的操作，融入型BIM课程是以专业内容为主，采用BIM软件进行辅助教学或实训，以利于学生理解和掌握。在BIM建模阶段，可将BIM技术融入进《建筑工程制图》、《建筑构造》、《房屋建筑学》等课程当中，在运营管理阶段，可利用BIM软件对《建筑施工组织设计》《建筑施工技术》《工程项目管理》等课程进行辅助教学。

在组织教学内容时，结合高职学生的学习特点以及企业需求，借助BIM技术，构建更加接近实际的教学情境。在课堂教学中，将各种先进的教学方法有机融合，提高课堂教学效果。

2.BIM实训室建设

基于BIM的项目化和信息化教学具有较强的扩展性和较大的开放性，能够提供灵活多样的工作场景。与企业密切合作，打造更多更真实的工作场景有助于学生技能的掌握，也是对实训条件的极大改善。通过校企合作的方式进行BIM实训室的建设，能让学生接触到更加前沿的知识，更好地指导他们的学习。

BIM实训室应以建筑学、土木工程、工程管理、信息技术等相关学科为依托，促进相关专业的融合，突出高职院校理工类学科的特色。利用实训室相关设备和网络信息技术，进行BIM技术的理论研究和应用。BIM实训室的建设不仅能提高BIM课程的教学效果，还能提高高职院校的建筑信息化水平。

3.BIM师资培训

教师是实行教学改革的主体，要有一批懂BIM且有志于教学改革的教师才能在教学中起到积极作用。以笔者所在的广州华商职业学院为例，为了新增建筑工程技术专业的需要，系里先派出两位老师参加广州秉木建筑科技有限公司的BIM师资班培训，然后是与深圳斯维尔科技有限公司合作，为大二学生进行初级的BIM建模培训，几位老师也参加了此次培训。后续阶段还会继续加强与深圳斯维尔科技有限公司的合作，共建BIM实训室。BIM师资培训为后续BIM课程的开设奠定了良好的基础。

三、基于BIM的项目化和信息化教学模式

基于BIM的项目化和信息化教学模式由“情景导入”、“项目准备”、“制定计划”、“项目实施”、“信息共享与协同工作”、“项目展示与评价”六个环节组成。下面介绍该教学模式的具体实施方案：

1.在“情景导入”环节，教师可采用图片、视频、动画等传统手段进行多方位的情景导入。还可利用谷歌地球里的卫星图片给学生带来更直观的感受。

2.在“项目准备”环节，任课教师的活动包括三个内容：

2.1通过师生互动，明确项目任务及目标、展示项目结果，让学生对项目有一个直观的认识，然后再布置具体的学习任务；

2.2让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平；

2.3在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上，按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组，安排具体的完成时间和成果的评价方式等。

3.在“制定计划”环节，学生通过自主学习、小组协作学习等方式，对该项目的任务目标进行分析，确定任务所涉及的各种要素，充分应用已掌握的前序知识，在充分利用BIM技术的基础上进行决策，确定任务的实施步骤，为任务的实施做好充分的准备。

4.在“项目实施”环节，学生利用相关的BIM软件按照已制定好的计划逐步完成项目任务。教师可现场对学生进行指导，实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务，进行知识的建构，形成职业岗位能力。

5.在“信息共享与协同工作”环节，学生可将自己已完成的项目信息共享和传递给其他组员，各小组成员按照各自的分工共同完成一个完整的项目。

6.在“项目展示与评价”环节，学生展示自己的项目成果，然后接受他人的评价和教师的反馈。同时，学生在汇报和听取同学汇报的过程中，通过对比自己与其他同学的成果，查找不足，反思其成败。

该实施方案只是一个初步的思路，在具体的教学活动中，还要根据教学过程中出现的问题不断完善。

通过采用基于BIM的项目化和信息化教学模式，传统建筑教学的重点和难点将得到更直观的表述。学生在虚拟现实的环境下，利用BIM模型参与设计，从场地平整到基坑到建成的施工流程，完成工程进度、质量控制、造价控制，真正做到做中教、做中学。采用项目化和信息化的教学方法，让学生完成一个典型建筑物的虚拟建造过程，有效地实现了“教、学、练”的一体化，对学生的职业能力发展必然会起到积极的推进作用。

在传统的土建类课程中充分利用BIM技术，建设平台一体化、多专业协作的BIM课程体系，加大BIM实训室建设，进行相关教师的BIM培训，创新BIM教学方法，能大大地促进高职院校土建专业关于BIM技术的教学改革，从而能更好地提高BIM人才的质量，促进BIM技术的大规模应用和发展。

参考文献

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作者简介：曹灿（1991-），女，汉族，湖南益阳人，硕士研究生，主要从事建筑工程管理的教学与研究工作。