高职建筑工程技术专业引入BIM技术的课程体系构建研究

周艳　张志

为了使我国建筑业走可持续发展的道路，国家在政策层面大力推广BIM技术。2015年6月住房和城乡建设部印发的《关于推进建筑信息模型应用指导意见》（建质函[2015]159号）明确指出，2020年末国有资金投资为主的大中型建筑和申报绿色建筑的公共建筑及绿色生态示范小区的项目勘察设计、施工、运营维护集成应用BIM的项目比率需达到90%。建筑信息模型（BIM）技术将成为中国建筑业信息化的主旋律，建筑行业迫切需要拥有专业知识的BIM技术人才。高职建筑工程技术专业作为主要为建筑施工一线培养应用型人才的专业，必须紧跟行业需求，以就业为导向，及时调整课程体系及内容，以满足建筑企业对人才的需求。

一、BIM技术的概念及引入课程的必要性

（一）BIM技术的概念

BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的简称，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM概念的核心是用一个数据库存放工程几何和非几何数据，从工程诞生开始，为其整个生命周期提供可信赖的信息共享资源，使得工程各个阶段的相关人员都能从中获取所需的数据，并且是连续、即时、可靠、一致的数据。

BIM技术并不是一个建模软件的应用，而是在模型的基础上开发应用的一系列软件的集成，分别应用于建筑全生命周期的不同时期，以实现对建筑工程项目全生命周期管理。从前期规划，到设计、施工、运营等多个阶段，每个阶段用到的软件都不相同，都要从模型中提取相关信息进行分析和计算。

（二）BIM技术引入课程体系的必要性

广东建设职业技术学院是广东省内唯一一所公办建筑类高职院校，本院建筑工程技术专业作为省级重点专业。近年来随着BIM技术在我国建筑行业迅速发展应用，建筑企业急需大量拥有BIM技术应用技能的专业人才。我院建筑工程技术专业面临着如何培养满足企业需要的BIM技术人才，如何将BIM技术引入到课程体系中的问题。课程体系是高职院校人才培养质量的基础，课程结构和课程内容是构成人才培养质量的基本单元，直接关系到人才培养质量和水平。建筑工程技术专业课程体系的构建必须根据专业特点和所对应的岗位核心能力职业要求，根据以工作过程为导向这一职业教育教学指导思想，对专业课程进行调整和重新构建。

二、引入BIM技术的专业课程体系构建

（一）我院建筑工程技术专业课程的设置现状

我院建筑工程技术专业采取的是工学结合和校企合作的“2+1”办学模式。目前的建筑工程技术专业课程体系的设置，是根据对专业就业岗位群及岗位职业技能要求进行调研与分析，确定出专业的核心职业能力，围绕专业培养目标，构建出课程体系。目前我院毕业生的主要就业岗位是施工一线的技能应用和管理岗位，包括施工员、造价员、质量员、安全员、材料员、资料员等。根据职业核心能力，建筑工程技术专业2017级专业课程设置如表1所示。专业课程体系中，只在专业基础类课程中单独设了一门关于BIM技术的课程《建筑信息模型实战》。

据了解，我院与国内大多数开设BIM课程的高职建筑类院校一样，只开设了建模课程，而在专业课程中结合BIM技术应用的很少。只通过一门建模课程是远远达不到对BIM技术应用的理解和掌握的。接下来将从BIM技术在建筑施工阶段的应用角度来分析如何将BIM技术与专业课程内容结合。

（二）BIM技术在建筑施工阶段中的应用情况

BIM 技术在施工阶段的应用可以分为准备阶段和实施阶段。以下归纳了目前国内常见的施工阶段BIM技术应用点。

1.施工准备阶段

①碰撞检查：对各专业之间进行碰撞检查，主要是设备管道与建筑结构的碰撞，以及考虑施工的可操作性，优化管线设计，节约反工成本。

②三维场地布置：在工程开工之前根据施工现场实际情况绘制出三维场布模型，合理布置施工场地，预留材料堆场，避免二次搬运，保证材料供应充足，工作有序衔接。

③施工方案模拟：在施工作业模型的基础上附加建造过程、施工顺序等信息，通过施工的可视化模型，论证施工方案的可行性和存在的问题。

④可视化交底：介绍施工流程与注意事项，对复杂区域进行三维技术交底。

⑤工程量统计：可以从模型中快速准确地获取各项工程量信息，实现工程量快速计算，为前期施工组织提供必要依据，为项目提供数据支撑。

⑥构件预制加工：建立预装配构件模型，可以反映构件的定位及装配顺序，虚拟演示装配过程，可以对预制构件出加工图，达到工厂化生产要求。

2.施工实施阶段

①施工进度模拟：通过施工模拟技术，可以在项目建造过程中合理制定施工计划、精确掌握施工进度，优化使用施工资源以及科学地进行场地布置，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制，以缩短工期、降低成本、提高质量。

②施工组织模拟：通过BIM可以对项目的重点或難点部分进行可建性模拟。对于一些重要的施工环节或采用新施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析，以提高计划的可行性。

③设备与材料管理：对施工作业面配料，施工过程中的设备、材料进行有效控制，提高工作效率，减少不必要的浪费。

④质量与安全管理：可以准确表达大型机械安全操作半径、洞口临边、高空作业防坠保护措施、现场消防及临水临电的安全使用措施等。提高质量检查的效率与准确率，并控制危险源。除此之外，还有很多小的施工应用点，如墙体的排砖、砌体洞口预留、模板智能排布等。BIM技术在建筑施工阶段的主要应用如图1所示。

（三）BIM技术应用点与各专业课程内容的结合

根据上述的BIM技术在施工阶段的应用情况可以看出，BIM技术的应用都是在掌握了一定的专业基础知识上才能够理解及应用的。施工阶段的BIM技术应用点与目前我院建筑工程技术专业核心课程中《建筑施工技术》《建筑施工组织与项目管理》《建筑工程质量检验与安全管理》《建筑工程计量与计价》这四门课程联系较为紧密。从图2中可以看出BIM技术应用点与专业课程之间的关系。

（四）引入BIM技术后的专业课程体系设置

国外常见的课程设置方法有单独开设 BIM 课程和在现有的专业课程中植入BIM 两种。BIM课程体系设置一是要结合专业教学目标和专业特点，二是要考虑学生对相关专业课程的掌握，只有这样学生才能有效地开展学习，更好地理解和应用BIM技术，才能达到预期的教学效果。

BIM技术在建筑工程技术专业中的课程设置可以采取单独设置和在专业课程中植入两种方式，根据上表1中的三种课程类别分别设置：

①在专业基础课程中单独设置BIM课程。内容主要介绍BIM的基本概念、发展历程、BIM技术在建筑的全生命周期应用情况、BIM技术在不同生命周期中运用的相关软件介绍、存在的问题以及今后发展的方向，以及建模的基本操作及碰撞检查。目前我院开设了《建筑信息模型实战》这门课程。

②在专業核心课程中植入相关BIM技术应用内容。根据上述对BIM技术在施工阶段的应用以及与专业课程的关系分析，《建筑施工技术》《建筑施工组织与项目管理》《建筑工程质量检验与安全管理》这三门课程都可以结合BIM施工软件对施工过程进行模拟，针对不同课程内容，演示不同施工内容，增强学生对如何合理制定施工计划、掌握施工进度，优化使用施工资源以及科学地进行场地布置，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制的理解，也对如何提高质量检查的效率与准确率、控制危险源等有了直观的了解。目前国内应用比较广泛的主要是Autodesk公司开发的Revit系列软件、Navisworks以及广联达开发的BIM5D等相关软件。《建筑工程计量与计价》课程可以结合BIM相关造价管理软件让学生掌握如何快速地利用BIM模型对各阶段工程量进行计算和统计。《建筑力学与结构》《建筑制图与房屋构造》《地基与基础》等专业基础课程则可以利用BIM模型的三维可视化特点，增强学生对建筑空间的想象能力，以及对建筑构造的做法及结构构件中钢筋的放置位置有更加直观的认识。

③在综合能力的课程中，设置BIM技术的实际应用实训项目。在各项实训项目的提交成果中增加体现实训过程的BIM技术应用模型，如《工程施工图实训》可以将以前提交的钢筋翻样图纸成果改成提交建筑构造或结构构件钢筋模型成果。《建筑工程计量与计价实训》《建筑施工技术》《施工组织实训》《建筑工程图3BIM技术专业课程体系质量检验与安全管理实训》等实训中，都可以要求在实训成果中增加BIM模型展示内容。嵌入BIM技术后的专业课程体系如图3所示。

（五）BIM课程体系资源共享

要想达到在各专业课程中植入BIM技术的应用，都少不了模型的应用。若建立一个专业共享BIM资源库，将专业不同课程中所有应用到的BIM模型放入其中，这样不仅可以加强课程之间的合作教学与交流，还有利于学生对BIM技术的在施工不同阶段应用的理解，利于学生将不同专业课程的知识进行融会贯通，提高学生对整体工程BIM技术应用能力。如《建筑施工技术》《建筑施工组织与项目管理》《建筑工程计价与计量》和《建筑工程质量检验与安全管理》四门课程可基于同一BIM工程模型案例进行教学，使学生对这个工程的工程量计算、施工方案设计、施工组织、施工质量、进度、安全、资料等管理有更系统的认识。这种基于同一工程项目的BIM技术应用教学效果，是各课程各自BIM教学无法达到的。

三、结语

BIM技术给建筑业带来了第二次革命，同时也带来了新的挑战。虽然BIM技术应用在我国还属于初期阶段，存在很多问题，但BIM技术在建筑业将会有广阔的发展前景。高职建筑工程技术专业要紧跟行业步伐，不断调整专业课程体系与课程内容，以提高学生就业能力，并满足建筑企业对人才的需求。

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责任编辑 陈春阳