BIM教学在建筑环境专业中的教学方案探讨

□张圆圆

一、BIM简介

BIM(建筑信息模型)，主要是通过计算机的数字模型实现建筑项目的可视化和量化分析，应用于土木工程领域的设计、建造以及运营管理等项目建设阶段。BIM解决了传统设计领域中越来越专业化及细节化的各专业设计文件中的“错、漏、碰、缺”问题；可视化的设计使得工程项目各参与方面临大量的设计资料时遇到的沟通交流、协调问题，提高了项目沟通交流的效率；以工程数字模型为核心的全新理念，使得预算时工程量的计算精确度更高，造价全过程管理中偏差较小，成本控制精度提高。

BIM核心建模软件主要分为三部分，即建筑、结构、机电三个部分。在建筑环境与能源应用工程专业中，所用的BIM软件称为MEP(Mechanical Electrical & Plumbing)。中华人民共和国住房和城乡建设部在《2016～2020年建筑业信息化发展纲要》中提到“推广基于BIM的协同设计，开展多专业间的数据共享和协同，优化设计流程，提高设计质量和效率。研究开发基于BIM的集成设计系统及协同工作系统，实现建筑、结构、水暖电等专业的信息集成与共享。”由此可见，BIM技术将是建筑业目前的发展主流方向，也是将来人才的需要必备技能之一，建筑环境与能源应用专业的课程体系也应该顺应时代的步伐及时进行更新与调整，结合“互联网+”以及慕课、微课等时代先进的教育理念及时进行调整更新。

二、BIM在建筑环境与能源应用专业学习体系的探索

BIM的学习可以分阶段分层次的展开。

(一)BIM学习的第一个阶段——“互联网+教学”阶段。“互联网+教育”由于其解决教育资源匮乏，同时拥有丰富的网络教育资源达到教育资源共享的优势，已成为各国教育发展的一项重要战略决策。互联网教育通过网络缩短了空间距离，学生与名师、学生与学生之间可通过网络进行全方位的交流，同时大数据的发展也使得教师通过学生提问的类型、次数更了解学生在学习中常见的难点、重点知识的掌握情况进行更加有针对性的指导学生。学生学习的时间、地点、学习内容更加具有灵活性，主动学习成为互联网教育最大的特点。

BIM的互联网—教学可在大二阶段实施，这个阶段学生基本上完成了专业基础课程的学习，对于行业有了初步的理解。此时学生的学习可借用网络资源来扩充自己的知识。目前较为成熟的网络学习APP有中国大学MOOC，可借助MOOC里的教学资源进行学习，目前已有的教学资源有哈尔滨工业大学开设的BIM技术基础-Revit2019，东南大学开设的BIM技术创新与实践，南充职业技术学院开设的互联网+BIM技术创新与实践等课程，以及目前市场上占软件主流的广联达、斯维尔等官网上开设的BIM课程。这类课程主要介绍软件的界面和基本工具的操作，强调按操作步骤顺序介绍软件的主要功能，此类学习可以最大化地利用名师在教学上的娴熟技巧以及工程上丰富的BIM实战经验来为学生进行授课。MOOC中的教学模式有相应的考核与讨论区，学生可以借助丰富的网络资源进行学习效果的检查，还可以与网络名师、全国范围的学生进行知识上的交流与探讨，可以最大化地激发学生的学习热情。

第二个模式为智慧树的“互联网+”学习模式。学生在智慧树APP上学习，教师在教师圈APP上可以了解学生的学习状态。学生在智慧树上学习时会设置一些考核环节，教师在后台教师圈中可以看到学生的学习情况，了解其进度的快慢，还可以对其学习情况进行批阅，有针对性地对学生进行管理。

(二)BIM学习的第二阶段——传统教学。此阶段的教学过程主要是在学校教师的指导下充分发挥学生的主动性和积极性下展开。在教师的指导下，学生理解学习的过程、掌握正确的学习方法。运用启发式教学方法，激发学生的学习积极性，鼓励学生主动进行探索，同时此时学生的学习由第一阶段的自主学习变成在教师尊重学生基础上的对学生的严格要求。

第二学习的阶段设置时间为大三的下半学期，此时建环的学生已经掌握了专业课程的学习方法，熟悉了本专业一半以上的学科领域，具有扎实的基础知识以及在BIM第一阶段的基本功能操作技能。BIM第二阶段的学习主要在传统的课堂讲述与上机练习阶段。此时讲述与课堂练习的内容主要偏重与BIM技术在暖通行业领域的应用。目前BIM涉及的暖通领域有制冷机房、换热站、消防泵房、环控机房、空调系统中的排风、送风、回风、排烟等风系统以及冷冻水、冷却水、冷凝水等水系统，供热中的供回水、给排水中的管道系统，消防中的管道系统等，具体课程的展开可通过案例来实战BIM在碰撞检测、管线综合等方面的应用。此阶段，学生可与教师进行面对面的交流，及时解决在学习中遇到的问题，发挥传统教学方式教师与学生“主体——主体”(即教育主体——学习主体)的优点。

(三)BIM学习的第三个阶段——合作培养。此阶段的展开时间设置在大四阶段，此阶段人才的培养可与BIM软件开发和培训企业开展校企联合培养人才模式。合作教育是以培养学生全面素质、实践能力的一种教学模式，可培养出具有较高水平实践和社会适应能力的一种教育模式。

目前市场上占主流的BIM软件有广联达、斯维尔等知名企业。在专业技能实践方面，以真实的工程项目为训练课题，模拟实际工作场景，整合所有专业学生进行项目工程人员配置，协同完成项目。教学内容以团队展开，每个团队中由各个专业学生共同参与，涉及建筑学、土木工程、建环、工程管理、工程造价等专业学生在软件开发和培训企业优秀教师的指导下运用BIM进行设计三维化、日照分析与太阳能利用模拟、室外风环境分析模拟、建筑功能分析模拟、灾害模拟、设计三维化与二维出图、室内采光分析、室内风环境分析模拟、建筑节能分析与能效评估、噪声分析、管线综合与碰撞报告、管线深化与优化、装饰效果模拟、工程量统计与造价计算分析等项目全生命周期应用练习，让学生在模拟实际的工作情形下运用已学的专业知识和网络学习活动的软件操作技能，通过群体协作来完成训练项目。此种学习方式可缩短学生学习知识与实际工作应用的差距，同时可以培养学生独立分析问题、解决问题以及沟通协调能力；同时学生还可以获得BIM企业下发的BIM专业证书，提升学生的职场竞争力。

三、结语

BIM技术目前成为建筑行业的第二次设计技术手段革命，在这个行业革新背景下，建筑科技技术正在以前所未有的规模快速发展，近年来在暖通、给排水、电气、智能化等的管线安装中体现无与伦比的优势，国家也从各个层面展开对BIM技术推进的政策。学校教育也应紧跟时代步伐，探索新的教学方案的实施，满足高等教育培养高级专业人才、发展科学、开展社会服务三大基本职能，来促进整个建筑行业的发展。