基于云BIM系统平台的高校土木施工实践课程体系改革

杨瑞敏 章振宁 吴伟东

摘要：针对目前土木施工实践课程开设存在的问题，进行云BIM系统教学平台建设、BIM队伍建设、云BIM系统平台教学材料编制，进行云BIM系统教学平台的MOOC建设，最后将基于云BIM系统平台教学模式进行推广和示范，广泛吸取教训、累积经验，进行土木培养方案修订时，新增云BIM系列课程，加强校企合作，强化云BIM系统平台，从企业中邀请相关行业专业进行指导，努力完善和提高该教学模式，从而最终提高土建类专业人才培养质量。

关键词：云BIM系统平台;土木施工实践课程;MOOC建设;校企合作

一、引言

《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》指出，积极推进“互联网+”和建筑行业的转型升级，“十三五”时期，建筑业信息化水平需要得到全面提升，重点加强BIM、云计算、大数据的应用能力。BIM技术的应用和推广被列为“十三五”期间建筑业的重点工作。建筑信息模型是以三维数字技术为基础，集成了建筑设计、建造及运维全过程各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体和功能特性的可视化表达，BIM技术应用的最大价值就是在于打通建筑的全生命周期的数据衔接，可实现工程项目参与各方的协同工作。随着互联网、大数据等技术的发展，BIM基础数据库构架于云端，BIM模型应用客户端可以随时随地访问云端数据库，为数据共享和多部门间的协同提供技术条件。云BIM系统平台的建设及应用，将极大地整合学校、施工企业、软件研发单位等的资源共享和集成，能够有效应用于土木施工实验实训课程的教学，有效提高施工实践课程教学质量和提高土建类专业的人才培养质量。

二、高校土木施工实践课程开设存在的问题

对于土建类专业来说，实验、实习及实训等实践教学环节在整个课程体系中有着重要的地位，实践教学环节是对理论教学的一种补充和丰富，有助于较好地激发学生的创新能力、思维能力和实际操作能力。然而目前大部分开设土建类专业的高校，在开展实验、实习课程时，仅限于某一特定工程的某一施工阶段，在实践教学中，存在如下的问题：（1）建筑结构形式单一、建筑体量大，实验操作困难;（2）建筑工程施工周期长，实践教学中学生无法体验建筑全生命周期的建设过程;（3）土建类专业实践课程（例如施工实习、认知实习等）危险因素较多，实验、实习安全隐患大;（4）实际工程项目参与方包括建设单位、设计单位和施工单位等，学生只能参与一方体验，无法全部体验。由于上述问题的存在，极大地影响土木施工实践课程的实践教学质量。

三、高校土木施工实践课程体系改革策略

（一）开展云BIM系统平台建设。首先配置云BIM系统教学平台软硬件，主要包括BIM系列软件、BIM技术工程基础数据云平台搭建及BIM资源库建设，选取上海鲁班以下BIM系列软件：（1）鲁班房建BIM系统：鲁班工场（Luban iWorks）、鲁班工场移动App（Luban iWorks App）、鲁班协同（Luban Cooperation）、鲁班基础数据管理系统（Luban Builder）;（2）鲁班基建BIM系统：鲁班工场˙基建（Luban iWorks Civil）、鲁班基建指挥中心（Luban Go Civil）、鲁班质检计量（Luban Inspector）、鲁班监测（Luban Monitor）、鲁班工场移动App（Luban iWorks App）、鲁班协同（Luban Cooperation）、鲁班基础数据管理系统（Luban Builder）;（3）鲁班建模客户端：鲁班土建（Luban Architecture）、鲁班钢筋（Luban Steel）、鲁班安装（Luban MEP）、鲁班下料（Luban Blanking）、鲁班场布（Luban Site）、鲁班节点 （Luban Node）、鲁班万通（Revit版）（Luban Trans Revit）、鲁班万通（Tekla版）（Luban Trans Tekla）。其次，进行云BIM系统教学数据库和资源库建设，以BIM技术为依托的工程项目管理数据平台，创新性的将最前沿的BIM技术应用到了建筑行业的项目进度、质量、安全、成本管理中。

（二）基于云BIM系统平台的土木施工实践课程改革。云BIM系统平台建成后，首先进行BIM师资队伍建设，目前全国各高校BIM相关专业教师严重缺乏，为满足土木工程、建筑学、风景园林和城乡规划等土建类专业相关课程与BIM技术的深度融合，基于互联网的云BIM系统教学平台师资队伍的建设迫在眉睫，在产学协同育人的机制下，通过云BIM技术的引进、消化和吸收，广泛开展云BIM系统技术培训，培养3～5名BIM专业骨干教师，并邀请上海鲁班软件股份有限公司和行业专家2～3名到校开展BIM技术培训、讲座和技术交流，提高BIM师资水平。其次，进行云BIM系统教学平台教材建设，BIM教材应包含了多种实际项目案例及标准应用流程，让学生在解决实际问题当中学会软件的使用方法，开阔学生的眼界，让学生不仅掌握单一类型问题的解决方法，更要熟悉多种类型组合的问题。基于云BIM系统教学平台，针对学院现有的土木、建筑学和风景园林等土建类专业特点，开发一系列的BIM实验项目，开展云BIM系统教学平台配套教材、教学大纲和教案的编写等。再次，基于云BIM系统教学平台的MOOC建设，推进基于互联网的云BIM系统教学平台MOOC建设研究，在产学协同育人机制下，与上海鲁班软件有限公司开展产学研合作，共同开发云BIM系统教学平台客户端APP，让学生随时随地开展BIM技術学习，同时进行教学成果转化，并应用于教学改革实践，显著提高教学效果和人才培养质量。最后，将云BIM系统平台在全校土建类施工实践课程中进行应用示范，并在首先在省内开始土建专业的高校进行推广，广泛吸取教训、累积经验，进行土木培养方案修订时，新增此类BIM系列课程，加强校企合作，强化云BIM系统平台，从企业中邀请相关行业专业进行指导，努力完善和提高该教学模式，从而提高土建类专业人才培养质量。

四、结论

针对高校土木施工实践课程开设存在的问题，进行云BIM系统平台建设，并基于云BIM系统平台进行施工实践课程改革，主要得到如下结论：

（1）建立基于互联网的云BIM系统教学平台，有利于将BIM基础数据和资源库构建于云端，将建设参与方（业主、设计单位、施工单位和高校等）集成于云BIM系统平台，实现建设参与方数据共享、项目全生命周期的数据衔接和各参与方的协同工作。

（2）高校土木施工实践课程改革需要进行BIM师资队伍建设和云BIM系统教学材料编制，使施工实践教学具有系统性和较强的实践性。

（3）推进云BIM系统教学平台MOOC课程建设，能够有效促进土木施工实践课程的教学效果，及时接受意见和信息反馈，进行课程完善和提高。

（4）将云BIM系统教学平台在学校土建类专业开展教学示范，有利于总结云BIM系统教学实践课程经验，进一步改善和提高教学方式，最后提高土建施工实践课程教学效果和人才培养质量。

作者简介：

杨瑞敏，男，（1984.11-），傣族，安徽省蚌埠市，副教授，博士，安徽科技学院233000，从事装配式建筑、BIM技术人才培养及教学改革研究。

章振宁，女，（1987.06-），汉族，安徽省蚌埠市，助理实验师，学士，安徽科技学院233000，从事装配式建筑、BIM技术人才培养及教学改革研究。

吴伟东，男，（1976.8-），汉族，安徽省蚌埠市，教授，博士，安徽科技学院233000，从事装配式建筑、BIM技术人才培养及教学改革研究。

基金项目：教育部产学协同育人项目（201901262001，201902226014）;安徽省质量工程教研项目（2018jyxm0672，2018jyxm1238）;校级质量工程教学研究重点项目（X2019021）;安徽省高校自然科学研究重点项目（KJ2018A0539;KJ2020A0080）;安徽科技学院人才引进项目（JZYJ201601）。