“建用”结合的BIM应用实践教学改革研究

缪盾　李燕　陆克祥

摘 要：随着建筑信息化时代的到来，市场对于专业的BIM技术人员需求日益增长。高校作为人才培养的基地，也在积极探索建设BIM课程。本文研究目前国内高校BIM的教学现状，研究了一种多专业"建用"结合的实践教学方式，在强化建模训练的同时，更注重BIM模型的应用，注重各专业在同一平台上的协同作业。这种教学方式通过试点，学生反馈良好，其中一组学生的项目作品入选了浙江省“新苗计划”。

关键词：BIM；建用结合；实践教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：2096-000X（2018）04-0131-03

Abstract： With the advent of the building information age， market demand for speciallized BIM technicians is on the rise. Colleges and unicersities as a base for personnel training are also actively exploring the construction of BIM courses. This paper studies the current status of BIM teaching in domestic colleges， studies a teaching method called multi-disciplinary mode modeling.This teaching method not only explains the skills of building a model， but also pays more attention to the application of BIM model and collaborative operation. Through experiments，this teaching is loved by students， and one group of students project works selected Zhejiang Province "New Seedings Plan".

Keywords： BIM； building and using combination； practical teaching

一、概述

建筑信息模型是通過参数模型整合各种行业的相关信息并仿真模拟建筑物所具有的真实信息，在整个生命周期内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[1]。创建信息，管理信息，共享信息是建设工程行业进入信息时代的要求和标志，而BIM将成为建筑信息化发展的基础技术和平台。国家住建部也发布了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，要求到2020年底，建筑行业甲级勘察、设计单位，特级、一级房屋建筑工程施工企业掌握并实现BIM 与其他信息技术的一体化集成应用，在公共建筑和绿色生态示范小区中集成应用BIM的比率达到90%。因此行业内需要大批具有BIM技术的人员，大规模的调查显示现在的从业人员和学生都缺乏足够的BIM训练，BIM能力还仅仅停留在建模的水平上，对模型的应用分析能力严重不足，对分析后反馈优化模型的能力也不具备，对各专业间模型的协调能力不强。因此作为高校应该尽早在大学课程中引入BIM应用实践课程，实现大规模的BIM教育和培训，实现BIM人才的量级突破，促进行业进入建筑业的“BIM时代”。

二、高校BIM教学现状

国内很多高等院校都意识到了BIM的重要性，都或多或少的将BIM知识和技能渗透到教学中，主要存在的形式有以下几种：

（一） 课程教学

如哈尔滨工业大学在国内首次开设了《BIM技术应用》短课程，共16学时，内容包括BIM技术简介，BIM技术在建筑设计和施工领域的应用 ，主要传授的是BIM的技术理念，不涉及实操。北京工业大学开设了BIM选修课，主要讲授BIM的建模技术。

（二） 课题研究

如沈阳建筑大学2014级土木工程专业学生申报的《民用、工业建筑BIM模型构建》实践项目，通过学生申报项目，指导老师予以帮助的方式传授BIM知识。

（三） 毕业设计中加入了BIM建模的部分

很多院校在现有培养计划中增加一门课程的难度很大，因此选择在毕业设计环节增加BIM建模的要求，以老师辅导和学生自学的方式熟悉BIM建模。

（四） BIM辅助其他课程的体验式教学

将BIM的建筑模型引入到一些课程中，如房屋建筑学，工程制图，工程管理等课程中，利用BIM模型的可视化，模拟性，将原本的课程变得灵活生动，从侧面也将BIM这种技术展示在学生面前，引起学生的学习兴趣。

大多数工程类院校对BIM很热衷，但由于种种原因，并没有找到适合BIM教学的途径，致使学生对BIM教育的理解产生偏差，有的认为BIM是单专业的事情，只要完成本专业的BIM学习即可，还有的同学认为BIM就是一种三维建模软件，而对BIM应用技能掌握不足，对整个建筑信息化的内涵不明确。因此有必要探索一种更适合BIM技术的教学途径，深化BIM应用技术，为社会培养真正的BIM技术人才。

三、多专业BIM实践课程建设

BIM是一种对技能要求很高的系统学科，因此很多高校将BIM教育纳入相关课程中进行讲解，效果甚微。BIM课程最好的方式是以实践课程开设，加强学生对BIM技术的应用和理解。BIM的核心理念之一就是全生命周期管理，是指建设工程项目从规划设计到施工，再到运营维护，直至拆除的全过程 ，在整个过程中不可能只涉及一个专业，而多个专业之间的相互协作也是建筑信息化的一大优点，因此采取多专业联合实践的方式能更贴近BIM内涵，使学生更深入的掌握BIM技术。

（一） 课程目标设定

课程目标的设定一定是符合并在一定时间区间内超前于市场需求的，目前市场上对BIM建模人才需求还比较大，由于我国的BIM进程还处于大规模建模和初级应用阶段，因此在之后的一段时间内，急需BIM应用技术人员补给建筑人才市场。所以为了全面覆盖“建模”和“应用”两个层面，将BIM实践课的课程目标定义为培养通用型的具有建模和用模能力的BIM专业应用人才。

（二） 课程设置

整个BIM实践课分为两个层面，分别是构建模型层面和应用分析层面，即建模和用模。虽然BIM本身覆盖了专业中多门课程的内容，但是建模工作相对应用较为簡单，在工程制图和CAD课程的基础上，学生可以锻炼快速建模的能力。最大的难点是如何有效利用BIM模型，目前许多院校在教学中仅仅是涉及三维漫游以及简单的“碰撞检查”，这对于培养学生的应用能力是远远不够的，应注重学生结合专业特征和课程特点处理完整的建筑信息化模型能力，使得输出的信息或报告是对实际项目有价值的。因此我们在“用模”层面增加一系列与专业密切相关的应用分析和统计。如下图1所示。

（三） 课程成果

学生依据各自专业的图纸进行翻模练习，熟悉并掌握各种建模命令和属性设置。如图2所示。

根据各专业的专业特性对模型进行应用分析，在BIM中，Revit是核心软件，还匹配了一系列应用软件，能与Revit软件进行数据通讯。对于土木专业的设置了PKPM力学分析和GGJ算量分析，如图3所示。

对于建筑专业的学生，进行了场地规划分析，光环境，风环境分析。在确定了项目位置以及收集了当地气候资料，通过AutoDesk GREEN BUILDING STUDIO软件，分析当地最佳的建筑朝向。对于给排水专业的学生，设置了碰撞检测和优化设计以及在MagiCAD中进行了预留洞口的设置计算等，如图4所示。

通过课程改革，让学生明确了BIM的内涵，也将BIM的应用层面进行了深入扩展。首批教学改革试点以开放性实践类课程展开，受到了学生的热捧，学生完成的项目作品质量较好，有15级土木工程专业学生黄洪灿负责的团队的作品入选了2017年浙江省“新苗计划”。

课程改革过程中也遇到了一些困难，比如每个专业的学生对各自专业的要求和规范很熟悉，但是不了解其他配合专业的要求和规范，导致在应用层面出现各自为政，互不相让的局面，因此在课程教学方式上，采用了多专业联合实习，主专业-换专业练习，学生在各自专业切入建设周期的节点的上下游的每个专业进行换专业练习，充分了解每个专业的配合关系和主次设置，也是拓展了学生的专业知识层面，换专业练习的同学对本专业之外的知识有猎奇心理，练习完后对本专业又充满了认可，是一种促进专业学习的教学方式。

四、结束语

随着全球信息化进程的加快，建设行业的信息化应用也越来越受到重视，而BIM技术是建设行业信息化发展的载体，因此作为高校有义务也有责任将该技术尽早纳入到培养体系中，培养具有BIM技术的专业人才，提高学生BIM主流软件的操作水平，更注重BIM工程实践应用，加强BIM工程项目的管理和多专业间的协调能力。

参考文献：

[1]郝丽.BIM技术融入高校工程类专业教学的应用研究[J].土木建筑工程信息技术，2015.

[2]黄妙燕.基于CDIO教育理念的BIM工程人才培养改革与实践[J].广东交通职业技术学院学报，2017，8.

[3]秦浩，余洁.BIM建筑信息模型课程在土建类高职院校开设的必要性研究[J].新课程研究，2014，7.

[4]邱兰.BIM大背景下高职院校土建类专业教学改革探析[J].教育教学论坛，2016.

[5]刘红勇，何维涛，黄秋爽.普通高等院校BIM实践教学路径探索[J].土木建筑工程信息技术，2013，5（5）：98-101.

[6]韩风毅，曹子云，马爽，等.在土木建筑类高等院校中建立BIM技术中心[J].工程技术研究，2016.