BIM技术在建筑设备课程教学改革中的应用探讨

袁 杏 梅 华 庞朝晖

(湖南工学院，湖南 衡阳 421001)

1 引言

建筑设备课程，作为一门前沿性和实践性较强、多学科交叉型综合性的专业基础课程，在专业学习中越来越受到重视。BIM即建筑信息模型，BIM 技术在工程中的应用十分广泛，但是在教学中的应用尚处于起步阶段。近年来，伴随大数据技术、互联网技术的飞速发展，各学科开始尝试基于大数据平台开发学科案例，打造交叉学科融合成为高等教育的热门[1]。针对相关教学内容明显滞后于当前建筑技术设备的发展、学生对专业知识的理解程度不足导致的实践能力不强等普遍问题，通过利用BIM模型的可视化和协调性等优点，将其引入到建筑设备课程中，来增强学生对专业知识点的理解和接受能力，逐渐成为探索课程教学改革的主流方向。

2 BIM技术在课程教学中的应用现状

2.1 BIM 技术建模辅助教学

目前，在建筑设备课程教学中，部分院校为了弥补传统教学方式训练方法的短板，有效解决学生三维空间思维能力不强、施工图识图能力方面偏弱的问题，引入运用 BIM 技术建模建立各个角度的建筑、结构三维模型来帮助学生理解和掌握相关知识。

2.2 BIM技术植入现有课程

为帮助学生形成系统、清晰的专业知识体系，部分院校尝试在安排教学计划时将已有专业课程都引入 BIM，如工程制图、房屋建筑学和建筑材料等，发挥BIM 技术在项目整个生命周期中的积极作用。近年来，国内部分院校已经开始尝试进行BIM教学改革的探索，有的学校将BIM技术融入实践课中，有的学校在专业选修课中增加BIM教学内容[2]。授课教师通过融合BIM技术，充分展现建筑设备课程的主要教学内容，可以结合可视化模型深入浅出、生动形象将专业知识点进行讲授，发挥图文并茂、情境模拟交融等特点促使学生更好夯实课程知识理论基础。

2.3 依托 BIM技术构建VR 施工模型

课程理论教学无法与生产实际紧密联系在一起，学生的知识应用能力就比较欠缺[3]。受企业不愿承担学生在校外工程现场大规模实习带来的安全管理隐患、实践教学校内资源不足等因素的影响，部分院校学生难以在工程各阶段全流程进行实习，教学的实践环节效果明显不佳。因此，部分院校在录制复杂工程施工现场或分项工程的施工流程VR视频作为课程线上资源的同时，针对各类型工程建设项目的不同特点，积极引入BIM技术来构建具体模型，利用其三维可视化等特点来呈现项目建设全过程，给在校学生的有效施工生产实习带来了一个新途径。

2.4 BIM技术融入课程设计

在建筑设备课程设计过程中，管综设计时如何提前解决管道与结构及管道之间的碰撞情况，对于不熟悉或没有完全理解规范、现场施工知识明显欠缺的学生存在一定的难度。而采用BIM技术后，学生可以提前进行施工模拟，对前期管道碰撞进行检验，进而在管综设计时统筹考虑和优化净空方案、管线排布等方面因素。通过结合BIM技术的课程设计，对解决教学中工程识图难点，提升学生空间思维能力，构建脑海中的建筑设备形态，都起到了积极作用。同时，采用 BIM 技术与传统手算方法相结合，激发学生学习的积极性和主动性，提高课程设计质量和学生动手能力。

3 依托BIM技术的教学改革基本目标

不同专业的学生将走上各自工作岗位，从事不同的工程项目或工作内容， 工作模式差异性明显，因此应结合社会、企业对人才培养的要求适时修订建筑设备课程教学大纲。在课程安排和讲授上，选派教学和实践经验丰富的相关学科教师形成团队，采用跨学科融合教学模式，引入BIM 技术对实际相关工程实例进行建模，使学生由被动化主动，改进教学效果。帮助学生了解BIM技术的重要性、发展趋势以及在建筑工程全过程中的系统应用，掌握使用BIM技术软件，Revit和Magic-CAD等。

4 依托BIM技术的课程教学改革措施探讨

4.1 优化课程安排改善教学效果

依托BIM技术的建筑设备课程，可分别结合三到五个具体案例，充分利用设备安装模型的三维可视等优点来辅助教学，把给排水、暖通和电气等主要课程内容讲深、说透。因为选取的教学案例多为学生所熟悉或关注的建筑物，讲授时学生兴趣更高、互动性更强，教学联系实际来串联起各个知识点，围绕案例逐层解析，以解析问题为主，学习效果更好。为促进学生牢固掌握基本专业理论知识，围绕BIM模型来提升学生的空间认识能力，可组织学生到项目现场进行参观学习，增强教学效果。

4.2 任务驱动转变学习方式

在建筑设备课程教学中增加课程设计权重。学生采用小组形式设计一个低层住宅建筑设备工程，利用天正软件绘制出设备平面图等一系列相关二维图纸。部分学生有一定Revit基础，可以在课程设计中以Revit-MEP为平台来运用BIM技术，直接导入相应的Magic-CAD文件进行编辑，虚拟构建出建筑、结构和设备等模型，课程设计变得更直观、简捷和高效。学生通过小组任务能够了解具体项目，而且可以虚拟仿真模拟工程。

4.3 融合规范讲解培养专业思维

结合各专业培养目标、建筑行业的发展趋势，针对BIM技术特点，在不改变建筑设备课程性质前提下，适时对课程设置内容上进行融合、调整增加涉及行业的新规范。BIM实践教学要结合规范进行授课，知识点讲解时要充分整合和提炼，不断增强学生的专业思维。

4.4 创新课程教学形式

实行教学模式的创新是进一步深化基于BIM技术在建筑类专业教学改革的总任务，创新教学模式的关键主要在于处理好教师主导和学生互动的关系[4]。针对BIM技术在本课程教学中的特点，除了传统的课堂教学外，还可根据需要采取问题式、实物式、现场式、案例式及讲座式教学等不同形式。通过采用多形式的课程教学，引导传统课堂中的认知性学习转变到实践性强、应用性强的课堂中的体验性学习，增强学生自主学习能力和专业素养，为今后提高课程教学改革实效性，摸索出适合应用型人才培养的教学模式提供参考。

4.5 采用多样化考核方法

在课程教学改革中，应根据教学内容划分进行灵活考核，可采用笔试、平时作业、论文以及实践内容考核等多种考核办法。笔试考核次数可适当增加，确保学生掌握理论知识的系统性与完整性。平时作业主要考核具有建筑构造背景和建筑设备特点的知识点等内容，可利用学校课程教学网络等平台进行，提升学生分析解决实际工程问题的能力。论文考核提倡以综合性、非标准答案的形式完成，侧重引导学生对所学知识归纳梳理。实践内容考核以实际工程案例为主，通过理论知识与实践的有效融合，来不断增强学生对本课程相关知识的兴趣。

5 结 语

随着BIM技术在建筑设备课程中的地位不断凸显，教学改革也应紧跟学科发展趋势和社会需求来与时俱进。作为授课教师，要积极探索课程教学与BIM技术应用之间的关联点，持续深化课程的教学内容、范围、深度、教学组织形式以及考核方法等方面的改革措施，努力把课程整体教学和应用水平推向新高度。