基于BIM技术的建环专业校外实践教学改革探究

杨会　朱辉　张治龙　毕明华

摘要：建筑信息模型（简称BIM）是建筑行业炙手可热的新技术，作为广西地区应用型本科的建筑环境与能源应用工程专业（HVAC），基于创新型人才培养模式，迫切需要将校外实践教学与BIM技术相结合，以提高实践教学效果。文章以桂林航天工业学院建环专业进行的校外实践教学为依据，对基于BIM技术的实践教学进行改革探讨。

关键词：BIM；建环专业；实践教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）51-0014-02

一、引言

地方本科高校转型发展可促进经济发展方式转变及产业结构转型升级，从一定程度上缓解新增劳动力就业结构性矛盾，加快全国教育综合建设及改革[1]。应用型本科教育要求各高校结合地方区域特色，锻炼学生动手实践能力，培养应用型人才，核心环节是实践教学[2]。传统的校外实践教学存在许多弊端和不足，如联系实习场地困难、学生人数过多、教师自身专业素养不足、考核方式单一等，实践现场和实践时间等因素均直接制约传统校外实践质量。BIM是一种管理手段，是实现建筑业精细化，信息化管理的重要工具，对高校实践教学体系建设产生变革性影响，是近期人们对教学课程体系改革的重要手段之一[3]。将BIM技术与学生实践教学相结合，加强学生对建筑及其相关行业的理解，并为高校信息化教学提供一个崭新的平台。本文以桂林航天工业学院建筑环境与能源应用工程专业进行的校外实践教学为依据，对基于BIM技术的实践教学进行改革探讨，为将BIM技术引入到实践性教学当中，提高高校教学水平与教学质量提供参考。

二、BIM技术与虚拟现实相结合

《建筑信息模型应用统一标准》和《建筑信息模型施工应用标准》定义BIM为：在建设工程及设施全生命周期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称[4-5]。虚拟现实技术VR利用高科技计算机技术，在一定范围内生成逼真的视觉、听觉、力觉、味觉和触觉一体化的虚拟环境，用户借助一定设备以自然的方式与虚拟环境中的物体进行交互作用，并获得等同真实环境的体验和感受。目前，70%美国高校已经将BIM技术融入到专业课程教学中，常用方式分为新开设BIM课程和在既有专业课程中嵌入BIM技术两种。我国高校BIM教学尚处于起步阶段，仅少数高校开设了BIM课程，如清华大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学等，一般以BIM技术应用、BIM实验实践和BIM方向毕业设计等形式开设课程。

为有效解决建环专业实践教学中，学生工程背景薄弱，系统分析能力缺乏和大工程的“高投入、高耗材、难观摩”等难题，实现本专业BIM课程教育，我校2017年先后建立BIM实训教学实验室和虚拟现实实验室。依托BIM实训教学实验室，我院陆续完成酒店建筑、商场建筑、影院建筑和大型展览厅等共计10个不同建筑类型的虚拟暖通空调工程，利用三维虚拟现实技术，学生通过VR虚拟实验室，可选择不同路径进入该项工程的任意部分，观察管道布局、设备结构和安装方法等。同时我们将设备的结构原理、设计方法与相关的专业理论基础等知识点嵌入仿真系统中，相比原有的“纸上谈兵”式教学模式，这种真实工程场景下教學的方法更让人认识深刻。

三、建环专业BIM技术实践教学开展

认识实习和生产实习是包括建环专业在内的工科院校培养学生动手实践能力和创新性思维的重要教学手段。传统的校外实习实践，一般以学院为单位安排好校外实习基地，以班级为单位，由指导教师带领，进行参观学习。参观结束后，学生递交实习报告和实习日志，由带队教师评定成绩完成实习。此种校外实习实践方式耗费大量师生精力、时间及学校经费，而学生收获有限。弊端主要表现在以下几个方面：（1）以班级为单位，学生人数众多，带队老师忙于现场秩序和安全。（2）校外实习时间短、实习场所空间有限，实习效果不佳。（3）部分教师自身专业实践素养不足，很多高校教师理论内行实践外行，实践现场无法深入讲解。（4）考核方式单一，实习的考核方式只是递交实习日志和实习报告，由指导教师评定成绩，很多学生抄袭他人成果或者到网上“找资料”应付了事，人才培养质量难以得到保证。

针对目前传统校外实践出现的弊端和不足，基于节能减排的建环专业创新型人才培养模式，针对国内外关于BIM技术的研究现状及应用，将BIM技术与建环专业实践教学相结合，将成为一种新的教学方式。在校外实习之前，利用BIM实训教学实验室和虚拟现实实验室，模拟即将去实习的工程图纸，以班级为单位进行分组，小组内部分工协作，以小组为单位上交虚拟成果。此种实习前虚拟施工环节将极大地丰富学生实践环节理论知识，拓展实习教学思维。虚拟施工环节结束后，进行校外实习基地实际参观学习，已经完成虚拟施工模拟的学生对即将进行的实习现场了然于心，能够带着疑问参观实习，做到有的放矢。在实习基地参观归来后，学生均可根据实际施工经验，总结技术要点继续完善自己的虚拟施工流程，指导老师亦可组织学生进行虚拟设计所想所思和现场参观所见所闻进行讨论，既可活跃教学气氛，又加强了实践教学效果。

四、结语

本文阐述了建环专业传统校外实践教学的弊端与不足，将BIM技术和虚拟现实与建环专业实践教学相结合，将成为一种新的教学方式，校外实践教学提供了新的视角。这一改革也有助于学生对建环专业学科系统化的理解，提升学生的综合素质和实践应用能力。

参考文献：

[1]董洪亮.为大量培养本科层次应用技术型人才地方本科高校该转型了[EB/OL].（2014-05-08）[2018-4-1].http：//edu.people.com.cn/n/2014/0508/c1053-24989424.html.

[2]刘照球，李云贵.土木工程专业BIM技术知识体系和课程架构[J].建筑技术，2013，44（10）：913-916.

[3]曾文海，黄泰儒，卢美君.基于BIM技术的高校实践教学体系建设研究[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2016，29（1）：76-78.

[4]国家标准GB/T 51212.建筑信息模型应用统一标准[S].北京：中国建筑工业出版社出版，2016.

[5]国家标准GB/T 51235.建筑信息模型施工应用标准[S].北京：中国建筑工业出版社出版，2017.