谈土木工程专业BIM教学改革研究与实践

刘宇

摘要：BIM技术的拓展应用，极大的推动了建筑行业的发展，但高素质人才的匮乏，也在很大程度上制约了行业的进步。对此，本文介绍了国内土木工程专业教学中BIM技术的应用现状，分析了教学环节存在的各类问题，并提出相应的改革策略，旨在培养出高素质的土木工程专业人才。

关键词：土木工程专业;BIM技术;教学改革;

目前，土木工程专业教学针对BIM技术的应用仍处于初级探索阶段。在实际教学过程中，应借鉴国外的先进经验，不断优化教学模式，调整教学策略，进而满足新时期人才培育要求。

1国内高校土木工程教学对BIM技术的应用现状

在土木工程高等教育中，学生作为受教育主体，必须积累扎实的理论知识，掌握先进的技术。而这也是学生作为土木工程行业未来主导者的必要条件。只有全面掌握BIM技术，才能在未来的人才竞争中凸显自身优势，获得人才需求方的认可。BIM技术是一种创新型建筑信息模型技术，目前国内高校土木工程专业对于BM技术的应用尚未成熟。

部分高校引进土木工程项目沙盘虚拟技术，以BIM技术为平台，开展专项教学研究。在土木工程教学过程中，基于BIM技术的可视化优势，教师可以更加直观化、立体化的展示施工流程。例如，大连理工大学在鲁班软件的技术支持下，创建了BIM技术实训中心。但客观的说，由于技术与资金等多方面因素的限制，大多数高校尚未将BIM技术应用到土木工程专业教学中。

2.BIM在高校土木工程教学中的应用问题

2.1专业师资匮乏

高校土木工程专业教师必须不断深入学习，更新知识储备，全面分析BIM技术的前沿性问题。但国内各高校BIM技术教师极度匮乏，而且针对专业教师的培训力度不足，教师的专业素养无法满足教学工作要求。此外，各高校的人才引进机制单一化，盲目注重学历层次，使得学历层次低，但实践经验丰富的人才无法进入教师队伍。

2.2缺乏完善的课程体系

由于我国BIM技术的起步发展时间较晚，大多数高校缺乏实践经验。目前，多数高等教育院校正在努力尝试结合区域发展概况与学科特色，创建完善的BIM课程体系，并增设多种教学形式，如专业必修课、公共必选课等。其中，清华大学、同济大学等院校开设了土木工程专业BIM软件课程，但如今国内尚未构建一整套完善的课程体系。

2.3理论与实践相脱节

导致理论与实践相脱节的原因如下所述：教学模式刻板，盲目注重单向化的理论知识灌输，且师生互动有限;学生不求甚解，依靠死记硬背的方式应付考试;学生单纯注重积累理论知识，参与实地考察的机会少之又少，缺乏实践能力。

3深化土木工程专业BIM教学体系改革的具体策略

3.1明确BIM教学目标

明确教学目标需要充分考虑多方面因素，如BIM技术应用给建筑企业带来的挑战;建筑企业的BIM技术应用水平;建筑企业对BIM技术人才的需求等。根据高校专业的规划特点，进一步明确专业课程目标。例如，美国德克萨斯洲的A&M大学，创建了BIM专题课程，专题包括计算机辅助设计、计算机参数建模、计算机数据库、计算机仿真模拟等。美国的华盛顿大学开设了工程项目管理课程，教学目标包括可视化技术、三维碰撞检测、四维立体空间模型技术等。为此，我国各高校需顺应时代发展趋势，借鉴发达国家的先进经验，明确BIM技术课程目标。

3.2创建完善的BIM课程教学体系

目前，国外的BIM技术课程设置包括新开设BIM技术课程和在现有专业课程中融合BIM技术两种。国内各高校需结合低年级与高年级的教学特点，合理设置BIM技术课程体系，满足人才培养要求。BIM的可视化信息技术主要包括3D、4D和5D三种。其中，3D技术是指构建三维立体空间数据模型，实现建筑三维的可视化与建筑构件信息的数字化，同时，开展三维碰撞检测。而4D技术是在三维立体空间数据模型技术的基础上，增加时间维度，模拟建筑工程的施工流程，全方位动态化控制整个施工流程。而5D则指在4D技术基础上，增加成本维度，一方面，开展建筑工程预算分析工作，另一方面实现动态化成本管理。

学校可将BIM技术拓展应用到土木工程专业教学中，通过创建建筑信息模型、模拟施工流程、分析日照节能、三维碰撞检测与数字化模拟等方式，确保学生全面掌握BIM技术核心原理。

3.3设置跨学科协同课程

建筑工程设计与施工往往涉及不同的主体，这些主体包括业主方、设计方与管理方。在实际工程施工中，各主体的沟通不畅，配合效率偏低。而从教学层面来说，学生也无法掌握工程的构建流程。BIM技术最突出的特点就是协同性。通过协调工作，促进各专业设计师的沟通协调，实时更新数据模型的参数内容。且引导学生全面了解整体工作流程，提高学习效率。又由于不同学科的专业特点、课程规划不同，所以在课程设置环节要统筹安排。

3.4加强师资队伍建设

各高校要加强师资队伍建设。具体策略有：①深化原有的人力资源制度变革，成立单独的人才引进办公室，优化人力资源配置;②制定并出台教学改革政策，全面推行激励政策，调动教职人员的积极性;③定期邀请行业专业开展学术交流，提升教师的专业技能水平，强化职业道德素养;④加大师资队伍建设力度，为教育教学事业的发展夯实基础。

3.5注重实践教学

各高校需注重培养学生的实践能力，组织开展各种各样的教学活动。具体策略如下所述：①鼓励学生参与BIM技术竞赛。近年来，伴随建筑行业的快速发展，BIM技术的应用日趋完善化与成熟化，只有不断加强学生的技术实践能力，才能维持人才竞争优势。为此，各高校应鼓励学生参加BIM技术竞赛，积累实践经验;②将BIM技术导入课程设计;③鼓励学生选择与BIM技术相关的毕业论题。据相关调查资料显示，各高校与BIM技术相关的毕业论题占比超过30%，有助于满足学生的专业兴趣需求;④开展与BIM技术相关的科教协同项目。一方面，合理解决教职人员匮乏的问题，另一方面，为专业学生提供良好的实践平台。

4结束语

综上所述，随着教育教育体制的深化变革，完善土木工程专业应用BIM技术的教学体制，能够有效提高教学质量，激发学生学习热情，从而為社会输送优质人才，满足人才培育要求。

参考文献：

[1]李一凡，段绪胜，李昀腾，田洪臣.BIM技术融入土木工程专业的教学方式研究[J].教育现代化.2018（31）