基于BIM技术的土木工程专业课程体系改革

孙 伟

青岛黄海学院建筑工程学院（266555）

0 前言

BIM技术是建筑业的革命性技术，具有模拟性、可视性、优化性的特征，能够同参数模型实现项目信息的有机整合。BIM技术便于处理各种建筑信息，能为多方建筑主体提供合作的基础，提高生产效率，降低建设成本。BIM技术经过技术不断更新，应用标准不断完善，已成为建筑业发展的必然趋势，对建筑业具有深远的影响。2008年国务院及各省自治区直辖市频繁颁发关于工程建设项目要求应用BIM技术的文件。面对日益增长的BIM技术人才需求，BIM技术人才缺乏问题日益凸显，建筑专业成为BIM技术人才培养的重要阵地，土木工程专业毕业生掌握BIM技术成为专业的必然要求。传统人才培养方式是建筑信息化板块中的薄弱环节，将BIM技术与土木工程专业有机整合，是高校土木工程专业需要重点考虑的问题。高校土木工程专业应将BIM技术融入教学改革中，提升专业人才素质。

1 土木工程专业课程现状

土木工程专业是知识面广、技术性强的专业，知识体系包含房屋建筑等所有领域。传统土木工程专业人才培养面临建筑市场的人才标准的限制，使得大多数高校人才培养难以达到用人单位要求[1]。

建筑业高速发展，学生人数增加，为教学带来巨大压力。建筑业技术不断革新，要求投入大规模的实训场地，学校面临巨大的投资压力。土木工程专业施工环境复杂多变，建设周期长，导致学生在课程学习时存在理论与实践脱节。可容纳学生毕业实习的企业接收学生困难，实习难度降低。

目前国内众多高校使用BIM技术开展建筑类专业教学，但是土木工程专业现行培养计划中未明确包含BIM技术教学内容，在四年级下学期开设选修课土木工程软件简介，课程核心内容中BIM技术非教学重点。混凝土结构基本原理课程设计要求学生独立完成楼盖结构设计，房屋建筑学课程要求按课程设计方案完成结构设计，使土木工程施工等课程内容得到综合运用，实现贯穿式专业教学，但仍采用传统二维手绘方式，与三维BIM技术有一定差距。

2 土木工程专业课程教学改革思路

土木工程专业教学目标是培养学生创新创业能力，是土木工程专业教学体系优化的目标。高校优化设计土木工程专业教学体系，应以培养实践能力为基础，对专业课程整合设计，使教学体系理论与实践相结合。

BIM技术能用于模型的创建，实现数据的全方位传输，是二维向三维建造方式的转变。需要弄清土木建筑领域与BIM技术的关系，在项目准备策划时期，应将BIM技术优化设计应用到建筑学专业教学中。在项目实施时期，应将BIM技术应用到土木工程专业施工预演，并贯穿于工程项目始终[2]。

弄清关系后优化教学体系思路更加明确。优化设计专业教学体系，要符合人才培养标准，培养学生的理论素养与实践能力，实践与理论课程要按比例确定，将BIM技术与教学设计结合，引导学生认识BIM技术，学会建模，结合实践教学内容对理论教学进行设计，推动理论教学顺利开展。

培养计划以BIM模型为主线，让土木工程专业学生主动适应建筑工业化需求，实现课程建筑模型、施工模型有效衔接。本科一年级第二学期，土木工程制图课程原本以传统二维CAD为教学重点，无法满足学生开展建筑模型训练需求，在毕业生调查反馈意见后提前到一年级开课，课程以BIM三维建筑模型为主，同时保留二维CAD教学内容。

3 土木工程专业课程教学体系改革方案

3.1 课程体系设置

高校要结合专业人才培养目标，对土木工程专业课程进行确定，增加实践课比例，通过优化课程结构达到教学目标。由于人才匮乏，对BIM技术推广造成阻碍，高校必须重视BIM技术的开发建设。

课程教学中融入BIM技术的方法是将其融入多门课程，结合学生实际设计教学内容，提高学生的操作能力。BIM软件是系列相关软件总称，涉及绿色建筑分析、设备分析、项目管理等多种内容，通过分析绿色建筑，对斯维尔日照分析软件进行应用，将软件应用于居住小区规划设计等课程教学中，增强课程教学的有效性。建筑学专业将建筑通风等软件应用到教学中，学生通过一次建模练习学会多种模拟[3]。

BIM技术的市场份额不断扩大，如将BIM技术应用到测量行业，可减少工作人员，测量精确性更高。土木工程专业要及时调整实践教学内容，将学生培养成为社会紧缺的BIM技术应用人才。高校也可将BIM技术设立成独立设课，将BIM技术与毕业设计结合，帮助学生实现理论与实践融会贯通，选出优秀的BIM技术的毕业设计作品，提高学生的职业能力。

3.2 将BIM融入课程教学

BIM可视化信息技术包括3D、4D、5D。3D通过三维方式实现建筑三维可视化，3D模型可直接转换为2D图纸打印。4D技术增加了时间维度。5D增加成本维度，进行建筑工程的预算管理。

高校在一年级开设基础的BIM技术建模课程，讲授BIM技术相关软件操作方法，使学生理解工程制图的理论知识，在四年级以项目教学为主开设BIM技术管理课程，让学生利用BIM技术整合所学专业知识。将BIM技术融入到学科课程中，将相关课程安排BIM技术教学内容，各专业课教学从BIM系统中获取信息，可提高教学效率，BIM综合实训中对案例项目进行BIM技术应用模拟。

BIM毕业设计以团队方式进行，成员分工协作，完成项目的BIM技术应用。学生可以在2D设计基础上实现BIM建模，实现图纸会审模拟、施工模拟、成本分析等。将BIM技术应用于大学生科技创新，可促进学生动手操作，通过参加国家各级BIM竞赛培训活动，极大提高学生的学习兴趣。

理论课教学体系需要结合建筑行业发展态势。设计理论课目的是为实践课提供理论性指导，高校应在土木工程专业中增设BIM课程，引导学生实现理论与实践的整合。