基于BIM素质培养的高校建筑学专业教学研究

李 茜

(安徽工程大学，安徽 芜湖 241000)

基于BIM素质培养的高校建筑学专业教学研究

李 茜

(安徽工程大学，安徽 芜湖 241000)

目前，中国建筑行业迎来了建筑信息模型(BIM)时代。BIM建筑不仅为当前建筑信息问题提供了一种新的思路和方法，也为高等学校建筑学专业的培养目标指明了一个新的方向。地方高校应依据自身地域优势、办学特色和专业特长，积极实行建筑学教育的培养方案优化与课程调整，通过对高校师生的BIM理念普及，贯彻实行建筑学专业课程的深化改革，主干课程逐一击破，重新整合建筑学基础课程与相关课程之间的联系。

建筑信息模型；素质培养；建筑教育；课程改革

0 引言

我国建筑行业的多数建设项目仍采用DBB(设计—招标—建造)管理模式，每个工程环节技术信息的传递与处理频频遭遇阻挠，造成建设单位工作的重复、工程进度的延误、资金开支的浪费等。如何在建设过程中统一有效地管理复杂的技术信息，已成为提高设计质量和施工效率的首要因素。2002年首次提出的BIM(Building Information Modeling，“建筑信息模型”)概念，为解决建筑信息问题提供了一种新思路、新方法和新技术，建筑行业也随之进入一个全新的BIM时代。[1]

1 BIM的含义与作用

1.1 BIM的含义

BIM是贯穿于建设项目全生命周期的系统工程，从项目策划、可行性研究、设计工作、建设施工、运营管理直至建筑拆除，建设项目所有信息都以数字化形式表达，以多维参数模型为信息载体，在不同阶段、不同参与方使用不同软件，建立对应的项目信息模型，输入数据与信息并查看、修改，保证各环节信息的实时共享和及时交流，达成各方技术和规范的相互统一，确保建设项目按时保质完成。

1.2 BIM对建筑教育的发展导引

(1)BIM为建筑学专业提供新的视角与平台

多年来，地方高校建筑学专业的培养方案、授课模式一直都未出现较大变化。随着建筑信息化的快速发展，越来越多的毕业生发现校园学习内容已不能适应如今工作实践的需求。

BIM的核心理论是“信息共享”，还需提及“协同工作”。作为建设项目信息存储的大系统，一方面，不同专业工程师可以进行三维建筑参数化数据的交互与沟通；另一方面，相关参与方(包括业主、设计师、施工与监理方、运营商)可以基于BIM系统平台进行协同工作，实时交流与信息共享，力求实现一体化项目交付(Integrated Project Delivery，IPD)的新模式。建筑专业作为其中一个重要的设计环节，为建筑教育提供了一个崭新的视角，同样对建筑学专业学生提出了更高的要求，需要大家具备BIM的应用操作能力。

(2)BIM为建筑课程提供新的方法与技术

建筑学核心的基础课程多为设计类课程。此类课程设计方式从传统的手工二维草图表达演变成CAD、PS等计算机辅助绘图软件制图，表达手法逐渐向技术信息化迈进。但设计本质却依旧保持着从平、立面到模型的原始步骤，方案修改还要重复原先过程。

而BIM辅助建筑课程将是一个全新的设计体验。在整个设计过程中，设计者将一直处于虚拟的三维建筑空间中，并将3D和2D技术与信息相结合，将建筑构件的技术信息与各门专业课程内容紧密结合，并利用多种软件进行设计与计算，大大缩短方案设计的进程，有效地提高建筑课程的实用价值。面对以上的优势，高校应积极重视建筑学专业学生BIM素质和能力的培养。[2]

2 地方高校建筑专业学生的BIM素质培养

2.1 BIM理念的普及

BIM不仅是一种建筑设计软件，而是贯穿于建筑整个生命周期的庞大的建模数据系统。因其具有丰富的构件信息和精准的数据，可以实现绿色建筑跨学科、跨阶段的综合设计过程的需求，顺应当前的可持续设计潮流。

教师作为施行BIM建筑教育改革的主体，首要任务是进行BIM知识的系统培训与学习。采用多种形式增加教师的BIM学习渠道，为教授学生奠定坚实的基础。其次，专业教师应尽早研究提出针对不同地区、不同学校办学定位的建筑学学生BIM素质培养方案，在原有的专业培养计划中融入BIM理念，在主干课程中渗透BIM的系统知识，既能延续地方高校建筑学以往的专业传统与特色，更能强化学生适应BIM建筑市场的工程应用和创新能力。最后，还需要学校、学院领导的鼓励与支持，积极营造师生学习BIM的浓郁氛围，更需要强有力的学科发展资金支持。

2.2 专业课程的改革

学生获取知识的直接来源即课程学习，要想让学生熟悉、掌握并运用BIM，必须在专业课程教学中下一番功夫。尤其针对建筑学专业的主干课程，需要重新编写教学大纲，教学内容的安排也要进行相应的调整。以下结合建筑学专业的几门主干课程展开分析。

(1)课程一：《建筑数字技术》课程

不言而喻，软件是学习BIM的首选课程。以往学习中，该课程称为《计算机辅助制图》，课堂与上机课时都较少，学习内容较为单一(AutoCAD、天正)，学生大都是在课后自学Sketchup、Photoshop等其他软件。在这里，鉴于BIM不仅是计算机辅助手段，更是建筑数字技术的改革与创新，应将本课程更名为《建筑数字技术》。通过学习建筑全生命周期不同设计阶段的设计理念和软件，掌握BIM的基本概念、技术特点、应用软件、实施组织等基础内容，相应增加课时量，系统地学习BIM软件应用基础。相关参考书籍众多，例如《BIM建筑设计实例》、《节地、节能、节水、节材——BIM与绿色建筑》、《ECOTECT建筑环境设计教程》等。

结合何关培老师对BIM相关软件的总结[3]，进行如下分类供大家参考：

表1 BIM软件分类

(2)课程二：《建筑设计》课程

在建筑设计课程中学习不同类型建筑的设计要点，基于学生们的设计构思，BIM的出现为建筑设计提供了全新的表达方式。在三维空间中，输入详细设计数据、建立BIM建筑模型，设计构思、空间分析、体量特征、日照分析、建筑材料特性、结构施工等一系列过程，都可以借助该模型进行多学科、多方面的思考与设计，落实前期的设计思想，强化课堂上建筑设计的可实施性，指导学生尽早掌握建筑的基本属性。BIM还具有建筑绿色节能分析能力，通过提取三维建筑模型中的非图形数据信息，导入对应的分析软件之中，对设计方案进行精确的计算和分析，得到的结果可反馈于设计，并作出适当的优化和调整，加快最终方案的确立。以此深入了解绿色建筑的设计特点，有效缩小学校课程设计与工作实际操作的差距。

在多轮方案的修改中，直接对BIM模型实行修改，其他对应的数据会自动变更，大大提高设计效率，保证建筑设计的构思原真性和设计独特性。直至最终方案确定，利用BIM模型直接生成图纸文档，以确保成图信息的精确性与标准型。

在课程中，对于造型规整、机电管线系统相对简单的建筑设计(如住宅、办公楼、商业中心等)，是学生初步使用BIM的最佳建筑类型选择。建议从扩初设计阶段开始介入BIM，先掌握BIM设计工具的基本功能，逐步向方案深化过渡。对于造型奇异复杂的建筑设计(如体育场、影剧院、航空楼等建筑类型)，BIM即可充分发挥其最优价值，建议从方案设计阶段介入BIM，使用Revit Architecture软件编写程序、定制工具插件等完成复杂造型设计。同时，利用每学期期末为期两周的课程设计实践周的时间段，利用BIM进行建筑施工图设计的学习与绘制，让学生体会建筑设计连贯性的推进过程。

(3)课程三：《建筑构造》、《建筑物理》课程

通过面对面的沟通，学生普遍反映即使《建筑构造》课程在低年级就开设，教师以大量的模型、图片甚至实物展示，但大家学习后还是未能与建筑设计建立知识联系，这种课程脱节现象屡屡出现，《建筑物理》也是如此，学习复杂的概念和繁琐的计算之后，却不能与建筑设计紧密结合在一起。而BIM恰好对症下药。BIM主体模型的组成要素正是建筑的基本构件，学生在建模、分析过程中，其本身包含构件的基本构造信息和系统完整的数据库，可以清晰地掌控每个建筑构件的材质、导热系数、受力荷载等性能。近些年，绿色建筑设计炙手可热，新型建筑材料和结构形式层出不穷，有限的建筑构造实验室未能收集齐全的建筑构造模型。此时可以利用BIM通过数据输入，在软件中建模，直观展示新型材料与结构的有关信息，为学生学习和教师科研提供了良好的契机与平台。

在《建筑物理》课程中，通过BIM模型演示建筑设计方案，提取模型物理参数信息，导入分析模拟软件(Ecotect)进行复杂分析与计算(如日照分析、热量分析、声学分析等)，利用计算机得出的精确结论进行不同方案的对比，直观选择合理经济的建筑方案。

(4)课程之间的融会贯通

在BIM理念的渗透之下，需要建筑师重新整合建筑设计的工作流程，需要教师重新制定专业课程的教授顺序与侧重点，更需要学生清晰认识到行业变化并尽快适应。地方高校建筑学的各类专业课程按照年级顺序、难度深浅、内容前后连贯等要求形成体系。除了以上介绍，其他一些课程如《建筑设备》、《建筑施工》、《建筑法规》等也需做出相应调整，加强课程之间的融会贯通，让学生在本科阶段有一个完整的系统学习。

3 结语

BIM时代已经到来，面对未来建筑行业的发展形势，高校专业教师需要做的就是积极接受、主动消化，并尽可能全面地将BIM应用传授给学生。这需要学校的支持、教师的努力和学生的配合，加强建筑学BIM素质教育人才的培养，才能灵活应对不断变化的市场需求。

[1] 李建成.BIM概述[J].时代建筑，2013，(2)：10-15.

[2] 龙文志.建筑业应尽快推行建筑信息模型(BIM)技术[J].建筑技术，2011，42(1)：9-14.

[3] 何关培.BIM和BIM相关软件[J].土木建筑工程信息技术，2010,2(4)：110-117.

Research on Teaching of Architecture Specialty Based on Building Information Modeling(BIM)Quality

LIQian

(AnhuiPolytechnicUniversity，Wuhu241000,China)

Chinese construction industry has entered the era of BIM (Building Information Modeling).BIM not only provides a new way for the current building information,it also points out a new direction for the training goal of the architecture specialty in higher education schools.Local colleges and universities should take base on their own advantages,geographical characteristics and professional expertise,actively implement the training scheme optimization and curriculum adjustment of architectural education.Through the popularization of the concept of BIM to university teachers and students,implementing the deepening reform of architecture professional course,analyzing main courses one by one,reintegrating basic courses and related courses.

Building Information Modeling(BIM)；qualities cultivating；architectural education；courses reform

2016-12-21

2016年安徽工程大学校级教学质量提升计划项目——翻转课堂《建筑初步》(2016fzkt05)

李茜(1986-)，女，硕士，安徽工程大学建筑工程学院教师，研究方向：建筑设计、建筑教育。

G642.0

A

1674-3229(2017)01-0118-03