BIM技术在房屋构造课程教学中的应用——以山东华宇工学院为例

杨延茹

(山东华宇工学院，山东 德州 253034)

0 引言

BIM(Building Information Modeling)是指建筑信息模型。此项技术是通过录入工程项目整个过程的数据来建立3D模型，然后运用3D模型模拟建筑物的真实参数对项目进行设计、施工和运营。将此技术合理运用到专业课教学中有利于学生对抽象知识的理解，能够进一步提高学生的学习兴趣，改善教学效果。2019年，山东华宇工学院成功获批建筑信息化(BIM)职业技能等级证书试点院校，积极开展了学历证书和职业技能证书相融合的工程造价专业人才培养及课程教学改革工作。现选择在房屋构造课程中融入BIM技术作为试点进行课程改革，为其他专业课程的改革积累经验。

1 房屋构造课程教学现状

房屋构造课程是土建专业(工民建方向)高职层次的重要专业基础课，是研究建筑物细部构造的一门科学，包括基础、墙体、梁、板、柱子、楼梯、屋面、地面等房屋的基本构造组成。该课程以工程材料、工程制图课程为基础，同时也是计量与计价、施工技术、安装工程计价与计量、建筑结构、建筑工程造价软件应用、BIM应用技术等专业核心课程的基础，在专业课程体系中起到了承上启下的作用，为后续课程的学习提供了一定的专业基础知识。

物联网技术是随着信息时代的不断变革，互联网技术向更深层次方面发展形成的新型网络通讯技术，将原有人与人之间的信息资源交流扩展到物品之间的通讯交流，通过射频识别技术、传感器、定位系统等设备，对物品的相关信息按照约定好的相关事项，进行无差别连接，使其在使用和生产双方建立对物品的信息通讯共享平台，以智能化的方式对其进行定位、追踪、监控和管理。

房屋构造课程教学的早期主要是以理论讲解为主，多数采用板书和PPT结合的多媒体教学模式。板书用来梳理章节逻辑结构，PPT用来进行具体知识的讲解。大一新生主要学习通识课程，对专业知识缺乏认识，只有笼统的概念，仅通过课堂上PPT展示的房屋构件二维图形难以建立生动直观的认识。随着教学手段和教学方式愈发多样化，教学中增加了实践环节。学生掌握了基础知识后，采用手工制作模型的方式来展示建筑物模型。由于制作过程复杂，拼接困难，只调动了少数学生的学习兴趣，一部分学生动手能力较差，只起到了一定作用，但效果不是很明显，学生对知识的理解不到位，导致整个知识体系内容不够连贯。随着建筑行业的信息化推进，BIM技术被广泛应用，它的可视化、模拟性等优点能大大提高学生的学习兴趣。我校尝试在房屋构造课程中融入BIM技术，改善课堂效果，为学生后续课程的学习打下良好基础。

2 房屋构造课程知识设计

根据学生的知识和技能培养需求进行项目化教学设计，在房屋构造课程中融入BIM技术。把项目化后的课程内容按需求进行重构，包含基础、柱、梁、墙、板、楼梯、屋面、装修等多个项目。

“呀！太对了，大爷。想从思想上帮助别人，还须自身有能力啊！”杨力生听罢，禁不住在大腿上拍了一下，同时喊出声来。他如拨云雾见到了青天那样豁然开朗了。于是，他立即站起身，连连向老人鞠躬，“这下子我彻底明白了，大爷，多谢您老人家指点之恩……”

实践项目项目一:独立基础实践目的1.了解独立基础的分类(按形状)。2.了解常见的独立基础的材料。3.熟悉基础在建筑物中的位置及作用。4.掌握独立基础的平面图识读。5.掌握独立基础的立面图识读。6.掌握基础的标高信息识读。实践设备及工具安装Revit软件的电脑1台。实践任务1.熟悉独立基础的基本知识。2.用Revit软件完成下列独立基础的模型创建。要求:(1)材料:C30现浇混凝土。(2)基础尺寸见下图。图1 基础平面图Fig.1 Foundationplan 图2 基础立面图Fig.2 Foundationelevation实践步骤及记录1.分析任务要求,根据要求完成独立基础的模型创建。2.打开软件,单击左上角“应用程序”按钮,选择“打开”“族”命令,进入“族文件库”,打开“结构”文件夹-“基础”文件夹-“三阶独立基础”,点击“打开”命令,打开“三阶独立基础族文件”。3.删除三阶独立基础上方的第三阶,改造成二阶独立基础。4.在“项目浏览器”中展开“楼层平面”视图类别,双击“参照标高”进入“参照标高视图”。5.修改基础平面尺寸参数和标高参数,使之符合要求(详细操作步骤见学习通视频)。6.导入基础族到项目,设置基础的属性信息(两阶基础底板高度、基础的材质信息)。7.布置基础,按照标高要求信息布置基础到项目模型。实践成果提交1份独立基础电子模型。

3 教学实施路径

3.1 “三教”改革

3.1.3 教师改革

互动式教学法：从填鸭式教学到启发讨论式教学，从学生独立完成任务到小组共同接受任务、分析任务、合作探讨完成任务、展示任务结果，极大地提高了学生的学习积极性和主动性。

现代有轨电车的发展使社会发展的一种必然趋势，也是缓解我国交通压力的一种方式。苏州作为现代有轨电车发展的主要城市之一，必须要有完善的驾驶员培训系统，为有轨电车的发展做出贡献。因此，应该选择理论+模拟培训+实际操作模式培养驾驶员，在短时间内培养出高质量的驾驶员。

项目任务导向式教学法：基于课程项目化教学改革，以任务需求为导向，即项目任务→职业技能→技能要求→知识要求这一流程，要按照技术应用型人才培养要求构建项目任务导向式教学模式。教师可借助学习通平台下发任务书、任务实践指导书、理论知识及BIM软件操作视频。学生要根据任务书要求对教学资源进行学习，完成对知识的熟悉、理解、掌握，能够自主完成实践任务。

教材选用原则：贴合“1+X”职业技能等级标准完善教材选用制度，结合人才培养要求和教学大纲的基本内容选用能够及时更新行业新规范、行业新技术应用案例等类型的教材。要引导教师根据不同水平学生的特点自编实践部分教材，教材形式要以项目为单元的活页式、工作手册为导向。

3.1.2 教法改革

3.1.1 教材改革

设G=(V,E,F)是对于定理1的一个最小反例,对G的任意边uv,G-uv有一个4-线性染色φ,并且有:

依托紧密合作的德建集团、联兴集团、德兴集团等建筑企业共建既懂BIM教学理论又懂BIM实践应用的双师双能融合型教师团队。教师可通过参与建设各方企业的实践锻炼项目来提高对BIM技术的应用能力。建设各参与方可派出BIM技术人员进学校进行授课，实现校企双方师资和技术的资源互通。

双师双能型师资队伍建设的途径主要包括完善特色教师队伍建设制度，通过资源整合挖潜一批“理论+实践”融合型教师，通过校企合作解决一批教师，通过专项培训速成一批教师，通过社会力量兼职一批教师。

3.2 教学资源建设——建设“毕业证书+BIM技能证书”融通课程

结合BIM技能等级证书考核标准、建设各方的人才需求标准、专业人才培养方案目标、课程教学大纲知识要求、校企共建融合理论知识学习和实践应用能力训练要求的课程标准，开发了房屋构造活页式项目任务导向式教材、BIM精品微视频和虚拟仿真模型、课程设计方案、教学课件、教案、线上测试题等教学资源。