BIM 信息化技术在高职建筑工程教学中的应用

吴健平

（福州软件职业技术学院，福建 福州 350001）

最近几年，国家对高职教育的重视程度不断提升，强调教学过程中不仅要培养学生形成良好的理论素养，更要求学生在学习过程中将所学知识转换为实践，从而更好地促进学生能力的提升。BIM 信息化技术是当前建筑领域一个十分重要的虚拟技术手段，通常被广泛运用在建筑施工、图纸测绘、建筑后期修复等多个流程。将BIM 信息化技术融入高职建筑工程教学活动之中对更好地提升学生实践能力、降低学生学习难度起到一定的推动作用。

一、BIM 信息化技术的含义及特点

BIM 信息化技术是一种全新的工程建筑技术，这一技术被广泛运用在建筑房屋、桥梁、土木工程、道路施工等多个领域中。新时期，伴随着高职院校教学改革工作的不断推进，如何更好地在高职教学过程中运用信息化技术开展教学改革是当前每一位教师需要考虑的问题，而将BIM技术融入高职建筑工程教学课程之中是实现教师教学质量提升的重要前提。

1.BIM 信息化技术的含义

BIM 信息化技术又被称之为建筑信息模型技术，这项技术目前在建筑的各个领域和环节被广泛运用。从广义上来说，国际标准化组织设施信息委员会提出BIM 信息化技术是在行业标准的前提下，利用数字化技术来表现建筑设施的物理和功能特性，同时将其他项目的生命周期信息也进行数字化形式表现，实现支持项目建设的目标，更好地将项目的价值最大化。从狭义上来说，BIM 信息化技术是一个共享的知识资源，是在三维数字技术的基础上，将建筑工程项目中的信息建构成工程化的设施实体来构建工程数据模型，同时将工程项目的功能特性利用数字化进行表达，来分析不同阶段的工程数据和资源，完整的信息模型能够准确地描述一个工程对象的整体状况，为某个建筑设施的建设到拆除整个生命周期中的决策提供相应的依据，这是继CAD 计算辅助设计之后新的技术改革，实现了从二维平面设计到三维空间设计的革新，被广泛应用到建筑行业项目中。

2.BIM 信息化技术的特点

与其他技术相比，BIM 信息技术的特点主要体现在如下几个方面。第一是信息化。BIM 技术背后依托于先进的信息技术，通过将BIM 技术与计算机系统、三维设计软件相结合，为人们打造能够进行快速信息处理的系统。用户借助BIM 系统能轻松实现各种模型的建立与优化设计；第二是可视化。BIM 技术依托与三维设计软件及三维摄影设备，能够快速实现三维模型的建立与修改，便于用户更好地通过BIM 技术直观的感知建筑的外部造型及内部结构，帮助用户更加直观地感知建筑本身的特点；第三是虚拟化。借助BIM 技术用户可以构建一个虚拟化的模型场景，用户可以借助BIM 技术软件直观观察建筑的外部模型及内部结构。用户可以创设建筑虚拟场景，借助这一技术可以实现对场景的仿真处理，了解建筑的不合理性及可能出现的安全隐患；第四是动态化。用户借助BIM 技术能够实现建筑动态化管理。通过借助动画演示功能对创建好的建筑模型进行动画处理，帮助用户轻松地了解建筑的具体结构及关系。用户可以根据实际情况模拟建筑建成后的使用状况，并能及时运用动画效果查找建筑存在的问题，提升工作效率。

二、BIM 技术融入高职建筑工程教学的作用

实践证明，将BIM 技术融入高职建筑工程教学课堂之中的作用是十分显著的。一般情况下，借助BIM 技术开展高职建筑工程教学活动能从如下几个方面对课堂教学产生积极的影响。

1.降低学习知识抽象性

BIM 信息化技术是把抽象和枯燥的建筑工程知识把各项要素和环节进行具体化，实现可视化的操作，通过三维建模的方式将课本上抽象的现象和复杂的现象具体化，从而降低学习知识的抽象性，从而让学生更加具体的把握知识，解决学生对建筑工程各环节的理解，从而提高学习效率。教师在BIM 信息化技术的教学过程中，教师在理论知识的讲解后，可以通过数字技术为学生建构建筑工程的施工模型，让学生具体了解施工过程。例如通过BIM 模型中的绿色建筑建模模型绘制建设过程的施工图，包括消防安全、采光照明等，并且通过虚拟的形式，对室内设备进行检修。这种具体操作过程的模拟，边抽象为具体，对于提高学生是学习效率很有帮助。

2.提升学习兴趣程度

高职建筑工程教学课程难度较高，课程知识比较枯燥，高职学生在学习中自主学习能力不足，部分学生不会主动学习，对于建筑工程专业知识不进行深入探索，仅仅局限在课本和教师课堂讲授的内容。在这种情况下，学生无法将学到的知识运用到实践中，也无法解决实际问题，被动学习的模式无法调动学生的学习兴趣和学习积极性，严重降低了学习效率。

因此必须提升学习兴趣程度，一方面可以通过BIM 信息化技术进行模拟建筑模型，例如教师可以模拟施工过程中的碰撞检测，让学生通过4D 模拟来感受建筑过程，提高学习兴趣；另一方面，教师丰富课程教学模式，打破传统教学的形式，引进一些教学新方法，提高教学活动的趣味性和实用性，让理论知识和实践教学充分结合，从而提高学习积极性。

3.实现课堂实践可视化

BIM 信息化技术是将建筑的二维图纸，进行三维的立体表现，从而更加直观和全面地将建筑模型进行展示，实现课堂实践的可视化，学生可以一目了然地看到建筑信息模型的各项信息。BIM 信息化技术实现了高职建筑工程教学的可视化，这种可视化通过三维立体图形来展示建筑模型，实现了不同构件之间的互动和可视，整个建设过程的问题沟通和问题解决都是在可视化的情况下进行解决，让学生在学习实践的过程中深入对课程知识的理解，提高学生的学习积极性。

在建筑工程实践课堂教学中，教师运用BIM 信息技术来通过模拟房屋建造过程，这种三维形式的仿真模拟不但让图纸可视化，而且能够帮助学生在实践过程中更好的认知，从而通过虚拟化的方式来解决实际问题，有利于学生更好地将理论知识和实践相结合，加强学生的专业实践水平和素养。

4.呈现教学训练协同性

在传统的教学模式中，尽管教学与训练的联系十分紧密，但教师很难实现教学与训练的同步开展。特别是对于建筑工程这一专业来讲，需要学生在充分掌握各种建筑方面的理论知识后再开展相关实践活动才能真正提升实践效果。然而，当教师使用BIM 技术开展教学实践时，由于BIM 技术本身具有一定的可视化和实践性的特点，因此教师可以引导学生在实践的过程中开展基础理论知识的讲解，进而实现教学训练的协同开展。

三、BIM 信息化技术在高职建筑工程教学中应用的策略

要想更好地提升高职建筑工程教学质量，教师在运用BIM 技术开展教学过程中应充分发挥BIM 技术的优势展开教学，并在教学过程中采用如下教学策略，从而更好地提升教学质量。

1.借助BIM 技术制定课前预习内容

课前预习对于一节课来讲是十分重要的，学生预习效果的好坏直接关系到课堂学习的质量。在传统的教学模式中，教师常用的预习方法是给学生布置几个思考题，让学生对照思考题预习课文内容。由于建筑工程方面的知识具有抽象、难以理解的特点，因此这种复习方法的效率很低。为此，教师应尝试使用BIM 技术为学生定制课前预习内容，提升预习效果。第一，借助BIM 技术制作建筑虚拟场景图，再通过将场景图融入思考题之中的方式降低题目本身的难度，从而帮助学生在预习过程中更加清晰地感知题目内容，提升预习效果；第二，在条件允许的情况下，教师可以让学生们安装BIM 软件，并将与本课程相关的建筑模型发放给学生，引导学生对照操作流程使用BIM 技术开展预习活动。

2.借助BIM 技术展示核心理论知识

建筑工程课程中有很多核心性的理论知识，如地基、土石方等，在围绕这些核心理论展开教学时，如果教师单纯围绕理论进行讲解，由于讲授过程较为抽象，学生们理解起来比较困难。为此，教师可以尝试借助BIM 技术讲授这些核心理论知识，提升学生们的学习效率。第一，使用BIM 技术创设虚拟情景，让学生对照创设好的虚拟情景学习基础概念，帮助学生有效地提升对所学知识的理解程度。比如在讲授地基的相关概念时，教师可以借助BIM 技术向学生展示建筑施工过程中地基的位置、与其他建筑结构之间的关系等，便于学生更好地感知地基的概念；第二，使用BIM 技术创设动画演示情景，帮助学生更加直观的感知核心理念在建筑施工领域之中的作用。BIM 技术本身具有虚拟技术动画演示功能，借助这一功能可以轻松还原建筑施工过程中的不同流程。比如在讲授地基这一概念时，教师可以使用BIM 技术创设“没有地基”的动画场景，帮助学生更好地理解地基的重要性。

3.借助BIM 技术开展趣味实践活动

建筑工程专业本身是一个重实践的专业，在开展建筑工程方面的教学过程中，教师应尽量在课堂教学过程中融入更多实践活动，引导学生更好地接触生产实践过程中的具体内容，这样才能让学生们在学习过程中更好地提升对所学知识的理解程度。为了更好地实现这一目标，教师可以借助BIM 技术创设趣味实践活动，让学生们在参与趣味实践活动过程中提升自身对所学知识的理解程度。第一，运用BIM 技术开展项目教学活动，引导学生在项目学习过程中开展模拟实践活动。借助BIM 技术优势创设不同主题的学习项目，引导不同小组的学生参与不同主题的实践活动，提升学习效率；第二，运用BIM 技术创设课程竞赛活动，引导学生们在竞赛过程中提升自身综合能力。教师可以在开展竞赛前预设BIM 虚拟场景，并在场景中将某个建筑结构撤出，进而引导学生围绕BIM 技术开展竞技活动，提升学习效率。

4.借助BIM 技术实现创新能力提升

学生创新能力的提升是开展建筑工程方面课程的关键，也是高职专业教学的重要培养目标之一。对于一个以实践为主的专业来讲，教师除了要让学生掌握基本的理论知识并开展一些基础实践活动外，还需要对实践活动进行升级，让学生在自我研发、自我设计过程中提升自身创新能力。要想实现这一目标，教师就需要让学生在掌握基本的理论知识的同时鼓励学生们参与更多学科竞赛，努力将自己的学习过程转换为成果。第一，收集各类与建筑工程相关的学科竞赛，引导学生围绕BIM 技术设计建筑模型，提升教学效果；第二，与周边企业开展校企合作，吸引部分实际生产建设项目，并将其融入教学课堂之中。引导学生运用BIM 技术创设基本的建筑模型，进而帮助学生实现自身创新能力的提升。

总之，BIM 技术是伴随着现代信息化技术快速发展后形成的一种新技术，这一技术目前应用的领域十分广泛，不仅能将其应用在基本的建筑施工之上，更被广泛运用在土木工程、房屋建设、桥梁、交通设计等方面。在开展高职建筑工程教学活动过程中，教师如果能够将BIM 技术融入教学课堂之中，充分发挥BIM 技术特点及优势，能达到降低学习知识抽象性、提升学习感兴趣程度、实现课堂实践可视化、呈现教学训练协同性等作用。为此，对于高职院校教师来讲，应尝试通过借助BIM 技术制定课前预习内容、借助BIM 技术展示核心理论知识、借助BIM 技术开展趣味实践活动、借助BIM 技术实现创新能力提升等策略开展教学设计，才能更好地将BIM 技术融入到建筑工程课程之中，达到课程教学质量提升的目标。