基于BIM技术平台的安装工程预算课程信息化教学模式研究*

李松波

嘉兴职业技术学院 浙江 嘉兴 314036

引言

随着社会信息化技术的快速推进，BIM技术在建筑工程中的应用也越来越广泛，它以工程中各项相关信息数据为基础，以三维可视模式建立空间模型，并以此为平台沟通勘察设计、工程施工、工程监理、工程投资方、工程运营方等工程建造运行相关主体方，使其相互间可以有效快速的沟通工程信息，特别是对于工程变更、施工条件变化等引起的工程问题更是能快速处置，分清主体责任，提升了工作效率[1-2]。高校作为培养高技能技术复合人才的摇篮，应紧跟行业发展趋势，及时更新人才培养方案，增设BIM技术相关课程，加快建设BIM技术实训中心，将学生培养成适应时代潮流发展的具有高度信息化能力和具有工匠精神、劳动精神的高素质人才[3-5]。本文以《安装工程预算》课程为例，探究BIM技术在课程中的教学过程应用。

1 传统教学方式的局限性

《安装工程预算》作为工程造价专业的核心课程，具有专业背景复杂、工程识图困难、工程量计量规则烦琐、工程计价难以入手的特点。主要涉及建筑给排水系统、建筑消防给水系统、建筑电气照明系统、建筑防雷与接地系统、建筑通风空调系统等多个专业，对教师专业素质要求高，对学生的授课难度较大。

首先传统的教学方式侧重于理论知识的讲解，通过书本文字部分让学生死记硬背，掌握诸如系统的组成部分、各部分的主要功能、识图的顺序和技巧等，导致学生知其然不知其所以然，动手实验能力也很难得到锻炼。学生在刚毕业踏入工作岗位后很难达到实际工作岗位要求，对工程建设周期的各项工作内容没有完整的思路，学校里学到的理论知识很难应用到岗位中的实际工作中去，往往需要较长时间的学习和磨合才能真正了解本职工作的具体内容，会让学生产生较大的落差感，对学校的教学质量产生置疑[6]。

其次高校中大部分也设置了CAD辅助设计的课程，学生也能在课程设计和毕业设计中较为熟练的运用CAD进行创作，但CAD属于二维平面设计，只能在作品完成后才能完整显示作品效果，且可视化程度较低，很可能会产生设计方案和实际竣工效果的偏差。在对作品进行修改的时候，无论是平面图、系统图、大样图、细部结构图等任何一个区域的修改，都会导致其他图纸的相应改动，工作量将会大大增加，也会使作品创作过程更加复杂。CAD所绘制的作品也难以表达内部的参数信息，不能对数据进行联动修改，信息化水平较低，增加了作品设计的局限性。

最后现阶段的教学模式很难快速培养学生的创新能力，工程项目中安装各专业的施工配合紧密，管路、设备等安装复杂，特别是狭小空间的管道排布、标高设置等都需要进行精准定位，而对于学生来讲，很难对多个专业的施工要求和工序都能熟练掌握，因此学生难以运用所学理论知识进行灵活设计，很大程度上限制了学生的创新思维，不能熟练协调各专业的空间位置关系，难以达到较高的设计水平。由此可见，应当打破传统的教学方式，利用信息化技术平台对课程教学进行改革，拓展学生创新能力。

2 运用BIM技术平台重构课程内容体系，分解知识技能点

《安装工程预算》课程的主要教学内容是让学生准确识读图纸，明白各系统的工作原理，熟悉各系统图例标识和设备、管道的排布走向，利用工程量计算规则准确计算各系统工程量并能准确套价计价，完成工程预算书。在专业背景如此复杂的教学内容之下，运用BIM技术平台重构课程内容体系，分解知识技能点就显得尤为重要。

2.1 BIM技术平台的信息化特点

引入BIM技术平台，可在教学过程中运用案例教学方式。在课前发布任务，导入实际工程案例模型，让学生熟悉工程信息并演示模型创作过程，让学生快速熟悉操作步骤，了解各系统的运行过程，为课堂教学理清思路；课中演示模型制作的主要步骤，认识各系统的主要设备和管道信息，掌握各系统的工作原理，并能快速建模、出量、计价；课后认真比对自己创作的模型和实际模型的区别，找到自己创作错误的位置并加以改正，提高学生积极思考和创新能力[7]。

BIM模型可以运用其三维可视化的特点，通过旋转查看空间结构的任意位置和角度方位，并能选取相关构件的数据信息和材料信息，与其手算结果相比较，效验工程量计算的准确性。当工程发生变更之后，局部模型信息的修改可利用BIM模型的数据信息联动能力进行模型更新，大大减少了模型修改更新的时间，提升了工作效率[8]。此外利用BIM模型还可指定进度计划、资金使用计划、质量监控计划等内容，确保物资采购和领料的准确性，让学生全面了解工程全生命周期的工作过程，提升了课堂教学的趣味性和完整性。

2.2 基于BIM技术平台的课程内容体系重构

根据《安装工程预算》课程特点，以BIM技术平台为依托，重组了课程内容。授课内容分为三大模块，分别是建筑给水排水工程计量与计价、建筑电气工程计量与计价、暖通空调工程计量与计价，并细分为20个子任务，具体知识技能点如表1所示。

表1 各项目主要知识技能点

续表

重构后的教学模块打破了原有的教学模式，确立了以BIM技术平台为载体的信息化教学新模式。以给排水工程计量为例，在了解工程概况、设计说明、图例信息和图纸内容的基础上，传统的教学模式首先是计算设备数量，然后对照平面图、系统图及大样图分析管道走向和管道规格变化情况，再次考虑管道的刷油保温、支架、剔槽等工程内容，最后汇总工程量形成计算书。在这个过程中学生需要有丰富的空间想象能力来判断管道的实际位置和标高信息，并需储备扎实的理论知识才能完整的识读图纸，准确计算工程量。以BIM技术平台为载体的教学模式首先将二维平面的设备、管道及其附件转化为三维可视的空间立体模型，然后通过回路检查、图元查量等功能，清晰的读取各回路信息，独立显示系统各部分的工程量，提升了学生从整体把握工程计量的能力，最后依托软件功能可自动计算管道刷油保温、支架、剔槽等工程内容，大大提升了工作效率和准确度。教学模式过程设计如表2所示。

表2 教学模式过程设计

BIM技术平台突破了《安装工程预算》原有的学科化和体系化，不仅加强了理论知识教授能力，更是培养了学生解决实际问题的能力。作为课程的教学资源平台，更是收集了诸如视频、音频、动画、网络多媒体、虚拟仿真课件等多种媒体资源，同时借助校企合作的资源优势，将企业中前沿领域的新技术、新方法、新材料等运用到课堂教学中来，让课程教学内容紧跟时代步伐，培养企业真正需求的高素质技能人才。

3 结束语

随着BIM技术在建筑业中的广泛应用，高校建筑相关专业应当加快BIM技术课程建设，重视BIM技术人才培养，鼓励学生参加全国高等院校BIM技术应用技能大赛等各项赛事活动，提升学生实践创新、团结协作的能力，并进一步加快虚拟仿真实训室建设，加强与建筑企业行业的交流，深化产教融合、校企合作，成为企业高素质技能人才的孵化基地，扩大学校和专业影响力。