BIM在高职高专建筑专业群人才培养中的应用研究与实践

柴美娟

（浙江工商职业技术学院，浙江 宁波 315012）

BIM在高职高专建筑专业群人才培养中的应用研究与实践

柴美娟

（浙江工商职业技术学院，浙江 宁波 315012）

BIM是建筑领域在CAD之后的又一次信息革命，自提出后已引发了工程建设行业巨大的变革。针对高职高专教育领域BIM人才缺乏、教学资源落后的现状，提出建立共享的BIM资源平台，将BIM植入建筑专业群内各专业不同课程的教学中，并探讨如何利用BIM共享平台实现专业之间、课程之间的合作与交流，以提高学生对整体建筑的空间理解能力，激发学生的学习兴趣，培养一批适应未来建筑行业发展需求的人才。

BIM；资源共享；建筑工程

1 问题的提出

BIM全称为Building information modeling，即建筑信息模型，是建筑领在CAD之后的又一次信息革命，自提出以来已引发了工程建设行业巨大的变革[1]。BIM通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，构建起“可视化”的数字建筑模型，为建筑施工、房地产等各环节人员提供“模拟和分析”的协同工作平台，帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计建筑及运营管理，最终使整个工程项目在设计、施工和使用等各阶段，有效地实现节省能源、节约成本、提高效率，促进建筑行业的健康发展。

“BIM”之父—乔治亚理工大学的 Chunk Eastman教授在1975年提出了BIM理念。进入21世纪以后，BIM的应用越来越广泛，逐渐成为建筑业信息化发展的一大趋势，在发达国家的研究应用已经非常广泛。美国、日本、新加坡等许多国家已将BIM技术应用到工程项目设计、施工、维护的全生命周期的各个阶段[2]。在我国，BIM也越来越受重视。2012年11月，住建部在《关于印发2012年工程建设标准规范制定修订计划的通知》中宣布正式启动中国BIM标准制定的工作。2016年住建部在《住房城乡建设事业“十三五”规划纲要》中指出，快速推动装配式建筑与信息化深度整合，推进建筑信息模型（BIM）、基于网络的协同工作等信息技术的应用，将BIM的应用和发展推向了一个新发展阶段[3]。如今BIM理念正逐步为我国建筑行业所接受，使用者以建设设计单位为主，而一批设计单位通过BIM技术应用已在同行业中树立了的竞争优势。但由于BIM技术人才的缺乏，BIM技术在建筑工程领域的全面推广和使用还需要一段较长的时间才能完成。市场需求促进人才需求，也促使课程和课堂教学的改革。

2 高职建筑类课程BIM应用现状分析

2.1 教学资源的问题

目前建筑类课程教学中，如 《建筑识图与构造》、《建筑结构》、《建筑工程计量与计价》、《建筑工程清单计价》、《施工组织设计》、《建筑智能化工程设计实训》等，所使用的教学资源仍旧以CAD二维图纸加工程施工现场照片为主，很少使用BIM立体模型资源，这种传统的二维资源的课堂教学往往会受到学生空间思维能力的限制，进而影响到教学效果。

从教学角度来说，BIM具有逼真的立体模型，具有天然的教学性，能帮助学生直观地理解教材中所学的理论知识和二维CAD图纸，特别适合在高职建筑类课程中使用。BIM技术的使用是当前培养高素质建筑类专业技能型人才的迫切需要，是高职院校建筑课程群信息化建设和教学的必然趋势。

2.2 BIM教学师资缺乏，可用的BIM资料很少

由于BIM人才的缺乏，我国的高校BIM教学改革还处于初级阶段。近两年，已有部分老师尝试将BIM技术用于某一门课程或某一个专业的教学改革中。如常州工程职业技术学院田江永在《BIM技术在建筑施工技术课程教学中的探索》一文中，将BIM技术用在了高职高专《建筑施工技术》课程中[4]；黄淮学院张慧老师《在工程造价应用型本科中植入BIM技术的教学研究》，将BIM技术植入工程造价专业中[5]。这样是将BIM技术应用到某一门课程或某一专业中，应用范围较少，而且针对某一课程而建立的相应BIM资源可能出现BIM资源的重复建设，造成浪费。

BIM技术可用于建筑工程的设计、施工、管理等各个阶段，因此，BIM资源可用于建筑工程、工程造价、建筑智能等各个专业的多门课程的教学中，如《建筑识图与构造》、《建筑结构》、《建筑工程定额计价》、《建筑工程清单计价》、《施工组织设计》、《建筑智能化工程设计实训》等。BIM技术的使用不应该局限于某一门课程或某一个专业，可根据整个建筑类的专业群来组织BIM资源的开发和应用。

为此，本文将尝试将BIM技术引入整个建筑工程类专业群的教学中，根据专业群各门课程的教学需要，进行汇总分类，建设统一的公用的BIM建筑资源库，不同的课程可从BIM库中选取资源进行教学内容的改革和创新。以建筑工程项目为原型，建立相对应的BIM模型，实现二维CAD、三维BIM和实体建筑三者相结合的教学资源，以供课程教学与实训使用。

3 基于BIM的课程改革与创新

3.1 确定BIM共享资源库的建设内容

可以整理出建筑类专业群各专业核心课和选修课中可使用的BIM资源课程，进而根据课程教学的资源，对所需BIM资源进行汇总分类，确定BIM共享资源库的建设内容。目前的建筑工程类课程可使用的BIM资源进行教学的很多，如《建筑识图与构造》、《建筑结构》、《建筑工程定额计价》、《建筑工程清单计价》、《施工组织设计》、《建筑智能化工程设计实训》等。

本文分别从建筑工程施工、工程造价、建筑智能化、建筑装修四个专业出发，研究专业人才培养方案，整理专业群中可利用BIM技术进行教学相关的课程资源如下图1所示。

图1 使用公用BIM立体模型共享资源库的课程整理

整理课程后，与各任课教师沟通协调后，根据各个课程教学的需要，形成BIM资源库的建设目录和内容。

表1 BIM资源目录和建设内容

3.2 根据资源库目录建设各课程共享的BIM构件库

根据课程的教学和实训需要，利用Revit等BIM建模软件收集和创建整套建筑工程项目的建筑、结构、安装的BIM构件库，三维地展示建筑工程的构件、选材、空间布置等信息。下表为单柱三阶带底板基础创建的例子。课程任课教师都可结合课程上课内容，任意选择所需立体构件，展示给学生，供教学和课后学习使用。

表2 共享的BIM建筑构件

3.3 分阶段分步骤建立相对应的BIM模型

可以实际建筑工程项目为原型，分阶段分步骤建立相对应的BIM模型，实现二维CAD、三维BIM和实体建筑三者相结合的教学资源，供课程教学与实训使用。可以选取典型的住宅、别墅、办公楼等建筑工程项目，根据CAD施工图，建立相对应的BIM立体模型。这样可实现二维图纸、三维模型到实体建筑物三者的完美结合，学生在学习时可通过图纸的查看、模型的使用进行学习，同时还可以直接到实际项目去参观学习，这更加深了学生对课程知识的理解。

模型库建立时，从标高、轴网建开始，保存每一个阶段的建模文件，下表为某实训楼BIM建模时保存的阶段性成果举例。

表3 某实训楼BIM项目建模阶段性成果

教师可使用BIM资料库阶段性成果的建模展示出一个工程项目动态的设计、施工过程，以帮助学生 《建筑识图与构造》、《建筑结构》《建筑工程定额计价》课程的学习。

3.4 BIM模型网络共享平台搭建

为便于立体模型库的共享，搭建基于WEB的网络资源管理平台，可实现BIM模型资源的分类、上传、下载等功能。任课教师和学生都可以从该资源中心下载自己课程中所需的BIM资源，以达到最大程度的资源共享。

3.5 基于BIM建筑模型库的人才培养方案和课程教学改革

依托已建的BIM建筑模型资源库对建筑工程技术、工程造价等专业的人才培养方案进行更新，在《建筑识图与构告》、《建筑结构》、《施工组织设计》、《建筑工程定额与预算》等课程中植入BIM技术。

课程教师要对所教课程的教学课件、实训任务书等进行改革，并将BIM建筑模型实际应用到课堂教学和改革中去，使学生提前熟悉工程的真实环境，熟练掌握职业技能，激发学生的学习兴趣，实现课堂与岗位零接轨，形成做、学一体化的教学模式。

下面以《建筑工程定额与预算》课程中的梁工程的计量这一小节为例，介绍BIM资源库的植入过程。

表4 基于BIM资源在课程中教学中的植入示例

3.6 实现专业之间、课程之间的资源共享

专业与工程之剑的资源共享，可以促进整个专业群总体BIM信息技术应用能力的提高，同时促进专业之间、课程之间的合作教学与交流。由于BIM公共资源库的建设，不同的课程使用公共BIM建筑模型库进行教学，这将促进BIM在整个专业群内的推广，而不是只局限于某一课或某一个专业。专业之间、课程之间的学习可实现合作和交流，学生能将相同专业不同课程的知识进行融会贯通，提高学生整体工程能力。如《项目招投标与合同管理》、《建筑工程组织设计》和《建筑工程计价与计量》三门课可基于同一BIM工程模型案例，《建筑工程组织设计》实现了工程技术标施工方案的制作，《建筑工程计价与计量》实现了商务标工程造价的制作，《项目招投标与合同管理》课程则基于前面两门课程的积累，完成整个投标文件的制作。这种基于某一工程项目的全套方案书的制作，促进了课程之间的合作与交流，学生可以把各门课程中所学习的知识进行融会贯通，促进专业人才培养总目标的实现，这是在课程各自组织课程资源进行教学中无法企及的效果。

4 实施效果分析

BIM资源库和共享平台的建立，有着非常重要的理论和现实意义，可促进高职学校整个建筑类专业群BIM信息化技术的应用。

4.1 基于BIM技术的模型库的建立和应用，有利于培养一批适应未来建筑行业发展需求的人才

BIM技术在发达国家研究已应用到工程项目设计、施工以及建筑的维护与管理。如今BIM技术正逐步为我国建筑行业所接受，未来建筑行业急需一批掌握并熟练应用BIM技能的人才。本文中所提到建立的公共BIM建筑模型库可应用到建工、造价、智能建筑等专业的课程教学中，使学生在设计、施工组织管理、造价等各个方面学习中都应用到最新BIM技术模型，所培养的学生将能适应未来建筑行业发展的需求，实现人才培养与实际工作岗位零接轨。

4.2 BIM技术3D可视性有利于提高学生对整体建筑的空间理解能力

BIM技术基于领先的三维数字设计解决方案，构建了“可视化”的数字建筑模型，具有形象生动、交互性强、反馈实时等明显的优势。使用BIM技术的所见即所得的可视化功能，可以将整个建筑的三维模型展现在学生的面前，教师在讲解课程知识时，不需要去真实的施工场地，就能形象生动地展示出建筑的立体构造和结构，并能够对学生学习过程中所用到的各种模型进行虚拟，这就让学生增进了对理论课程的理解，使其能更好地掌握所需的理论知识。

4.3 基于BIM的自动算量等功能，可为工程造价专业学生课程学习和课后自学提供帮助

BIM数据库的创建，通过建立关联数据库，可以准确快速计算工程量，提升施工预算的精度与效率。基于BIM的建筑模型将建筑工程量与图形结合，建立精细模型时，将项目所采用的材料信息输入到软件中。Revit的明细表功能将自动生成工程量的明细表。学生在学习工程计量课程时，可以将人工的计算结果与BIM的自动算量结果进行比对，验证自己的学习成果。该功能可帮助学生进行算量类课程的学习进行辅助和验证。

4.4 BIM立体模型库的建立，有利于降低建筑类专业校内和校外实训基地建设成本，解决建筑类专业学生下工地难、安全隐患大等问题

相对于快速发展的信息技术，学校传统的教学实训设备通常存在滞后性，而校外的实训基地又受到工程工期与教学进度不匹配、工地安全隐患较大等问题很难实施。BIM立体模型库的建设，可模拟各类建筑构件和建筑模型，其高效的仿真性、模拟性、共享性、易扩充性和易于改进性能很好地满足建筑类专业课程的实训教学需求，减少设备投入经费和校外实训场地的建设成本，使教学内容在虚拟的环境中不断更新，实训教学及时跟上技术的发展，满足不断变化的教学需求。

综上所述，在针对高职高专专业BIM师资缺乏、教学资源落后的现状进行分析后，笔者认为，建立起一个跨专业、跨课程的BIM共享资源平台，无疑是个有效的解决办法。BIM共享资源库的建立和应用能提高学生对整体建筑的空间理解能力，激发学生的学习兴趣，帮助学生自主学习，使学生更好地掌握课程知识。同时BIM立体模型库的建立，有利于降低建筑类专业校内和校外实训基地建设成本，解决建筑类专业学生下工地难、安全隐患大等问题。BIM建筑模型库在多门课程中的应用，使学生在设计、施工组织管理、造价等各个方面学习中都应用到最新BIM技术模型，毕业后学生将更能适应未来建筑行业发展的需求，实现人才培养与实际工作岗位的零接轨。

[1]张鹤.基于BIM的建筑课程信息化教学设计[J].沙洲职业工学院学报，2014，（2）：37-40.

[2]吴丽丹.BIM技术发展对造价行业影响的调查研究[J].建筑工程技术与设计，2015，（25）.

[3]住房城乡建设事业“十三五”规划纲要[Z].住房和城乡建设部，2016.

[4]田江永.BIM技术在建筑施工技术课程教学中的探索[J].科技资讯，2014，（22）：172-172.

[5]张慧.在工程造价应用型本科中植入BIM技术的教学研究[J].当代教育实践与教育研究，2016，（8）：175-177.

【责任编辑：黄素华】

The Research and Practice of the Application of BIM in the Construction of Professional Talents in Higher Vocational Colleges

CHAI Mei-juan
（Zhejiang Business Technology Institute，Ningbo 315012，China）

BIM is another information revolution in the field of architecture after CAD.Since its introduction，it has caused great changes in the construction industry.Aiming at the shortage of BIM talents and the backward teaching resources in Higher Vocational Education，this paper puts forward the establishment of a shared BIM resource platform，and implants BIM in the construction of professional groups in different professional courses.It also discusses how to use BIM sharing platform to realize the cooperation and communication between the majors，In order to improve students’ability to understand the whole building space，stimulate students’interest in learning and cultivate a number of talents to meet the needs of the future development of the construction industry.

BIM；resource sharing；Architectural Engineering

G718.6

A

1671-9565（2017）01-068-05

2017-02-18

浙江工商职业技术学院教改课题“BIM技术在高职高专建筑专业群人才培养中的应用研究与实践”（编号JG201601）阶段性研究成果。

柴美娟（1980-），女，浙江衢州人，浙江工商职业技术学院副教授，主要从事建筑智能化工程教育方面研究。