浅谈BIM入课在建筑工程技术专业的教学改革

张欢 王亚利

摘 要：本文提出了以培养专业能力为主，以BIM软件为核心的教学模式，可以让学生通过建模进入全真模拟施工现场，贯穿于建设工程项目的全寿命周期，充分调动学生参与学习的积极性，并能灵活应用到实际工程中去。

关键词：BIM；系统化；培养方案

随着时代的进步，建筑行业也慢慢进入了数字化时代。BIM技术的出现，将推动高校建筑行业的更新。建筑工程技术专业以培养专业能力为主，本文提出以BIM软件为核心的教学模式，改善之前传统的教学模式，可以让学生通过建模进入全真模拟施工现场，模拟施工全过程，对理论学习有进一步的理解并掌握，在此基础上，大范围推广这种培养模式的应用。

1 研究现状

[JP+1]建筑行业是一个需理论联系实际的技能型行业，实践性很强，需亲身经历，慢慢积累经验，而现在的高等教育培养往往选用班级授课制，分课程学习，以理论课程为主，实践学习为辅的方式。在整个培养过程中，没有将专业知识连贯化、体系化，不能正确的引导学生学以致用，为将来的实习、就业留下隐患。[JP]

BIM，即建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型建立的。BIM是近年来建筑行业研究和试运行的热点，它不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于建筑设计、造价、管理的数字化方法；BIM包括3D/4D/5D模型，将此技术应用于建筑工程的集成管理环境，可以提高项目全寿命周期的管理化程度并弥补施工过程中的技术漏洞等问题。，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。

近年来，BIM在国内外的建筑该行业中逐渐受到重视，而能够熟练掌握BIM的人才在业内却严重缺乏，现在的高校培养模式远不能适应行业的发展趋势，BIM技术的最大挑战是专业人员缺乏足够的培训，缺少BIM专业人才已经成为建筑应用该技术的最大显著因素。因此，解决BIM人才缺乏问题的根本在于高校的BIM教学改革。基于BIM在本行业的发展前景，将BIM引入相关专业的人才培养方案中已势在必行，以此来提高建筑工程技术专业在本行业毕业生中的综合竞争力。

建筑信息模型BIM技术的出现，使建筑行业的项目模式发生了很大的改变，它改善了建筑行业在全寿命期间运作过程中的一些技术漏洞，能够有效的完善建设工程项目的各个管理系统，加强纵横工作流之间的交流和沟通，实现建设工程项目全寿命周期的信息管理，有效运用信息化、可视化、模拟化的特色，实现建设工程的预演过程。

2 BIM（建筑信息模型）的影响

2.1 对建筑行业的影响

在建筑工程整个生命周期中，建筑信息模型可以实现集成管理，因此这一模型既包括建筑物的信息模型，同时又包括建筑工程管理行为的模型。将建筑物的信息模型同建筑工程的管理行为模型进行完美的组合。因此在一定范围内，建筑信息模型可以模拟实际的建筑工程建设行为，例如：建筑物的日照、外部维护结构的传热状态等[1]。

同时BIM可以四维模拟实际施工，以便于在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所会出现的各种问题，来提前处理，为后期活动打下坚固的基础。在后期施工时能作为施工的实际指导，也能作为可行性指导，以提供合理的施工方案及人员，材料使用的合理配置，从而来最大范围内实现资源合理运用。

2.2 BIM对建筑工程技术专业课程的影响

建筑工程技术专业所设课程环节分为理论课程环节和实践课程环节，BIM软件对本专业的影响在这两个环节中均有体现。

2.2.1对实践课程的影响

斯维尔作为国内BIM软件的引领者和实践者，提供涵盖设计院、房地产企业、施工企业、造价咨询企业、电子政务等领域的全生命周期BIM解决方案，帮助建筑设计师、造价师、建造师共享数据信息，减少错误和重复劳动，降低工程成本。

通过BIM-Revit软件的功能可建立工业、民用与建筑工程中办公与生活设施模型的，如办公楼、教学楼、图书馆、居民楼等；建立施工设施或施工工地临时设施的模型，如混凝土搅拌机械、起重机械、运输机械、配电线路、消防设施、排水设施等[2]。此类模型的快速准确得建立能够提高施工工艺的仿真度，并加速施工现场的组织设计。

2.2.2 理论课程引入BIM的必要性

根据BIM软件的特殊性，结合建筑工程技术专业实践性较强的特点，引入软件，成立试验室，通过经典案例的模拟和剖析，使学生能够自己动手，将所学课堂知识灵活应用到整个试验过程，真实的做到理论和实践相结合，一改传统教学模式的特性，也可更大限度的提高学生学习的积极性。

通过试验的方式可以使建筑工程技术专业学生熟练掌握并应用BIM-Revit软件，并在此基础上扩展到钢结构工程、砌体工程、道路工程、桥梁与隧道工程等，以便学生熟悉不同工程中BIM-Revit软件的不同功能应用，从而进一步提高对知识的掌握程度。通过建立建筑信息模型，学生可以对建筑的构件、构造，施工过程、消防系统等更加熟悉，将模型和实体进行对比学习，从而进一步改善提高对于BIM-Revit軟件的应用。

除建模以外，BIM技术中还有3D、4D和5D模块[3]，在BIM教育的过程中，应结合建筑工程技术专业的总体教学目标，合理选择各类技术，并按照“教”与“学”的基本规律，将其纳入现有的课程体系。

3 关于BIM的课程教学改革

将BIM引入现有的人才培养方案中，需要与现有的专业课程进行结合。对于建筑工程技术专业而言，能够引入BIM内容的课程包括：建筑制图与构造、房屋建筑学、建筑材料、建筑CAD、建筑施工等。

由此，建筑工程技术专业可以设置的BIM课程内容包括：BIM的发展与简介、BIM设计、BIM建模、BIM建筑施工、BIM虚拟施工、BIM的质量管理、BIM的进度管理、BIM的投资控制、BIM与设施管理、BIM与集成管理等。

3.1 基于传统的课堂教学模式

新型模式下，将BIM的概念和理论知识引入课堂，其主要方向包括：BIM概念解析、BIM模型主要参数、3D设计模型、4D进度模型、5D造价模型[4]。通过这部分的教学，使学生掌握BIM的基本知识结构，熟练掌握并了解BIM的基本工具及其使用途径，学习“如何学习BIM”的相关方法。

3.2 基于试验状态下的教学模式

BIM技术与其他专业课的学习不同，相比理论知识，实践应用更加重要，可在理论教学的基础上引入适量学时的试验环节，将BIM知识应用到具体的工程实践中，实时的解决一些学习上的实践性问题，从而真正做到理论与实践相结合。BIM的试验教学方向包括：BIM环境下的工程量的计算、工程进度计划编制、施工模拟、3D可视化设计文件、空间冲突分析等。在教学过程中，可以定期设置课程设计来检验教学效果。通过进行试验模式的学习，是学生有效掌握课堂教学知识并灵活应用，学习“如何应用BIM”的有效途径。

3.3 专家讲座和成果汇报

在前两者的基础上，需要引入先进的知识经验，定期举行专家讲座和成果汇报。这种方式能够为建筑工程技术专业的学生提供新视角，进一步开阔学生的眼界，与业内先进知识、技术接轨，进而将BIM领域的知识经验大程度的提升。这种模式教学主要从国内外BIM技术的发展、BIM的先进技术方向进行，使学生进一步的掌握BIM技术对于建筑行业发展的影响等，了解当前先进前沿知识与技术，从而解决“为什么学习BIM”的问题，刺激学生的学习兴趣，引导学生积极主动的去掌握探索新的知识。

BIM的三种教学模式是缺一不可、相辅相成的，通过“为什么学习BIM”，“如何学习BIM”和“如何应用BIM”的系统学习，可有效验证“教学主导”与“学生主动性”相结合的教学培养模式，提升教学效果。

4 前景展望

我国建筑市场庞大，参与主体和参与潜能巨大，相信在各方的积极下，BIM技术必将为我国的建筑业的科技进步发挥重大的作用。BIM课程的引入，可以使学生提前进入可视化的模拟施工现场，促进施工的标准化、预制化，从某种意义上说是为建筑工程项目引入生产线作业，它可以较少项目一次性带来的风险。

5 结语

BIM技术将带领建筑信息技术走向更高层次，大大提高建筑工程的集成化、信息化，所以将BIM技术加入到建筑工程技术专业的人才培养方案势在必行，可以与现行的先进建筑技术接轨，改善原有的专业教学模式，最大程度的刺激学生学习的积极性，新培养模式的引入能够更加有效的为我国建筑市场培养符合市场直接需求的专业人才。

参考文献：

[1]周基，张泓.BIM技术应用——Revit建模与工程应用[M].武汉：武汉大学出版社，2017.

[2]刘广文，牟培超，等.BIM应用基础[M].上海：同济大学出版社，2013.

[3]張尚，任宏，等.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.

[4]王轶群.BIM技术应用基础[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.

作者简介：张欢（1990-），女，汉族，河南安阳人，硕士，职务：郑州工商学院建筑工程学院专职教师，研究方向为组合结构。