基于建筑工程的BIM教学实践探索

刘聪 王亮 陈敏

摘 要 发展“新工科”，培养工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才已经成为全社会的共识。建筑工程专业具有创新性和实践性两大突出特征，但目前在专业人才培养上存在产学脱节、育人力量单一、不能适应就业形势等诸多不足，影响了人才培养的质量。为解决上述问题，作者进行了建筑工程相关专业产学融合、多方协同育人模式的改革与实践的探索，为建筑工程新工科建设提供参考。

关键词 BIM;建筑工程;产学融合

1BIM教学实施背景

建筑信息模型（Building Information Modeling， BIM）涵盖了几何学、空间关系、地理资讯、各种建筑元件的性质，可以用来展示整个建筑生命周期，包括了兴建过程及营运过程，建筑内各个部分、各个系统，打破了传统二维图纸模型各部分割裂的弊端，有利于多方协同作业，提高效率。顺应社会人才市场需要，BIM被多所高校引入课堂，作为建筑工程等相关专业培养人才的基础课程。

相对于传统的工科人才，建筑工程相关专业更需要的是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才。因此，发展“新工科”，培养新经济形势下紧缺人才，引领工程技术和产业的发展，已经成为全社会的共识[1]。结合南通大学对人才培养的要求和高起点、高层次、高质量推进教学质量与教学改革的方针，研究“新工科”背景下BIM实验教学体系，完全契合南通大学定位，对学校“新工科”建设及人才培养具有积极意义。

2BIM教学实施方案

部分高校通过多种教学方式将BIM技术引入教学，例如清华、同济等高校实行BIM基础教育，西安建科、重庆大学等高校以选修课形式讲授BIM知识，西南科技大学通过预设专业课程的方式开展BIM教学[2]。与BIM软件企业通过校企合作等方式，让学生进行BIM学习与实践，如广联达公司与清华大学构建了BIM创新平台，鲁班软件公司与同济大学签订了工程造价等方面的合作协议。

南通大学开设工程管理、土木工程等专业的BIM标准化体系课程，多专业协同的正向设计和管理技术贯穿BIM各阶段应用，如三维建模、碰撞检查、管线综合、机电优化、施工图编制、工程算量、施工项目管理、运维管理、信息管理技术等，为BIM课程建设提供强有力的技术支持。教学中选用最新权威教材，采用真实项目案例，并融合网络资源和视频课程。

BIM教学利用Revit、广联达等软件充分学习三维建模技术，模拟真实场地设计、工程量计算及施工，预先在软件模型中解决实际碰到的问题并研究应对措施，激发学生对未知问题探索的热情。创造性地运用软件解决实际的施工和设计问题，并采用理论教学环节的基本知识对问题进行适当分析，提出解决方案。根据课程特点，训练贯穿始终，主要内容为：学生在自己專业的方向中，确定出合适的对象，选取Revit、广联达土建、鲁班等相关软件阐述出模型设计、工程量计算和施工方案;建立模型，并用Navis等软件处理实际中遇到的暖通、机电安装、钢管碰撞、日照风向等问题。根据教学环节的具体实施情况，提炼出难度适中、有较大意义的大型BIM模型作为案例，对典型、确有实用价值的设计成果推荐企业应用，在实践中验证和解决问题。

为了培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，组织学生使用不同BIM软件进行建筑设计与表现，并指定学术水平较高、实践经验丰富的专业教师担任指导教师。选拔优秀学生参加相关的竞赛活动（BIM建模大赛、创新创业大赛、毕业设计大赛等），在实习和参赛过程中，引导学生理论联系实际，培养学生的实际操作能力和团队合作精神。在大四阶段，安排建筑工程专业学生去相关企业进行基于BIM技术的毕业设计和实习，企业提供项目选题和技术支持，同时提供真实待建项目用于实训，模拟设计单位的工作模式和组织管理模式开展训练。毕业生利用所学BIM技术进行毕业设计，提升专业素养。

BIM实践教学中，与企业签订产学合作协议，共建 “BIM双创基地”。企业提供BIM技术类教学资源，包括教学场地、实验室建设以及多年学生培养的经验，联合开展教学、培训和技术研发服务，帮助学校提升创新实践教育环境与教学水平。在BIM技术实训、企业BIM应用方面提高学生专业能力，提供实习就业机会，在信息化方面支持院校教育管理。依托“BIM双创基地”及“BIM实训基地”，提供项目和业务支撑，帮助学生提前了解职业需求，掌握职业技能。基地的建立，满足建筑工程相关专业人才培养所需的软硬件条件，对专业建设、课程体系完善均有极大帮助。同时，依托成立的实训基地，可以接轨就业市场，弥补产学之间发展不平衡造成的脱节[2]。

3结束语

综合来看，BIM的理论和实践教学环节，可打破传统的填鸭式教学方式，使学生接触到目前工程中遇到的最前沿课题，学习到行业和学科最新技术，激发深入研究的热情。软件模拟建筑方式，可以实现“三维协同设计”，与建筑、结构、水暖电等专业形成完整的BIM模型，充分将本科各学科所学综合运用。BIM的实验教学环节，使建筑、土木、工管专业的学生所学与专业实习和工作无缝对接，使其具有解决实际工程问题的思路和能力。

参考文献

[1] 陆先亮，徐明华，江一山，等.基于“新工科”的人才培养实验平台建设研究[J].实验技术与管理，2019，36（7）：12-14，19.

[2] 张尚，任宏，AlbertP.C.Chan.BIM的工程管理教学改革问题研究（一）——基于美国高校的BIM教育分析[J].建筑经济，2015（1）：113-116.

作者简介

刘聪（1986-），女;职称：讲师，现就职单位：南通大学交通与土木工程学院，研究方向：智能建筑、智能材料。