BIM技术在建筑工程计量与计价课程教学改革中的应用

马 毅

（郑州工业应用技术学院，河南 新郑 451100）

建筑工程计量与计价是工程管理、工程造价等专业的主干课程，也是建筑技术管理类人员必备的专业知识，其理论体系复杂，实践性强，教学过程必须做到理论与实践相结合才能保证教学效果。然而在实际建筑工程计量与计价课程教学中，在教学内容、师资和教学资源等方面却存在许多问题。

1 传统建筑工程计量与计价课程教学存在的问题

首先，理论多，实践少。目前我国高校的课程改革与BIM 技术还未保持同步，建筑工程计量与计价的理论课程与实训课程安排严重不均衡，再加之专业建设规划的影响，BIM 技术在建筑工程计量与计价中的应用还不够深入。建筑工程计量与计价课程包含了很多知识点、计量规范及相关标准，应用BIM 技术开展教学，要立足于课程和学生实际，抓住重点，突出实践，选择适用于BIM 技术的教学内容。建筑工程计量与计价课程理论多，实践少，知识体系复杂，学生很难在有限的课时中对知识形成系统、深刻的理解，无法保证教学效果[1]。

其次，师资力量匮乏。应用BIM 技术教学要求老师必须具备较强的BIM 实践能力，然而很多高校教师长期从事教学工作，很难有机会接触到企业的实战项目。BIM 是一门新兴技术，大多数老师多是在课余时间自学的该技术，技术水平无法保证，导致教学中有时出现学生遇到问题而无法帮助学生解决问题的情况，不仅影响了教学效果，而且也使得学生对BIM 技术的教学应用产生了质疑，不利于激发学生的学习积极性。

最后，教学资源问题。目前很多高校BIM 技术的普及效果不好，最主要的原因就是软硬件水平不足。目前，很多高校建筑工程计量与计价课程应用的教学软件主要为广联达钢筋、土建2013 版，软件版本比较落后，而企业已采用GTJ2018 计量软件，这导致学生无法及时更新技术知识，需在进入工作岗位后重新学习新软件的应用[2]。

2 BIM 应用于建筑工程计量与计价课程的优势

BIM 使用了三维信息技术，能将建筑施工过程的重要信息全部体现出来，可以说是建筑施工管理的革命性突破。在建筑工程计量与计价课程中应用BIM 技术，具有以下优势：一是具有可视化的课程情境。建筑工程产品特殊，传统课堂上很难将工程情境展示出来，学生理解抽象的理论知识比较困难；而BIM 技术可以展示相对真实的工程三维场景，且与其他虚拟仿真情景有本质上的区别，其不仅可以展示三维模型，还可以模拟施工流程，这些均有利于学生理解理论知识。二是计算规则更直接。计算规则是建筑工程计量课程的重点内容，对于学生而言也是一个难点，但是利用建筑工程计量与计价资源可以直接体现构件的位置，也可以直接看到分项工程的工程量，并且BIM 技术的协同性能够让学生明确不同参建方工程量的意义。三是可模拟化的课堂训练。在建筑工程计量与计价课程中，老师为了让学生能够接触更多的案例，会设计一些非典型性题目，甚至是虚假任务，而BIM 技术模型可以将各种任务展示出来，使学生能够进入真实的项目情境中完成学习任务。四是具有更精准的工程结果。学生在课余要完成一定量的建筑工程计量与计价计算，但一直以来工程量计算结果的准确性都是一个难点。应用BIM 技术统计模型工程量，可以让每个学生都能进行工程量的核对，既保证了工程结构的准确性，而且学生还能够模拟未来的岗位工作，提高其职业能力。五是教学资源更丰富。建筑工程计量与计价课程涉及到典型工程、特殊构件等大量计算任务，BIM 模型能够模拟实际工程供学生训练，进一步丰富了教学案例。六是可进行协同化的教学训练。很多时候建筑工程计量与计价课程需要学生分组完成训练，传统练习中团队的任务分配一直是一个难题，BIM 系统具有协同管理的功能，利用该功能即可解决这一问题[3]。

3 建筑工程计量与计价课程改革中BIM 的应用

1） 构建BIM 教学软硬件环境。开展建筑工程计量与计价课程教学时要有意识地渗透BIM 理念，引导学生学习基础的建筑工程计量规则，应用软件把二维图纸转化为三维模型，这样学生对图纸的理解会更深刻。BIM 可以将结构构件模型化处理，学生能够直观地看到某些结构构件的形状，能够更好地理解计量过程。学校要充分认识到BIM 技术的重要性，加大相关硬件及软件的投入，为建筑工程计量与计价课程的改革创造良好的环境。目前很多高校还未建成BIM 实训中心，学校可以根据建筑行业的发展趋势，采购广联达GTJ2018 软件开展教学，学生在课堂上即可学习最新版本的操作软件，为其后续工作打下基础。

2） BIM 技术的具体应用。BIM 技术应用于建筑工程计量与计价课程教学时，可按照分层分组方法进行。老师在分析学生知识的基础上，根据教学目标将学生分成若干学习小组，每个小组共同学习。

首先，BIM 技术的应用。在建筑工程计量与计价课堂上，读图、识图会涉及大量的关键节点构造，如墙体、梁、柱、屋面、阳台、楼梯等，传统教学过程中学生通常采用平法施工图读图、识图，不仅难度大，而且容易出错。而应用BIM 技术进行三维虚拟模型教学，可用模型中的节点代替实际建筑结构中的结点，学生就可以理解各个建筑构造，降低识图、读图的难度。课程教学中应用新奔腾·量筋合一软件，该软件使用方便快捷，土建和钢筋布置可同时完成，完成单一构件后即可检查构件的布置、钢筋布置和进行工程量计算。用该软件建立的BIM 模型，可以三维观看钢筋布置，深入了解平法布置，特别是构件节点部位清晰明了。

其次，应用BIM 技术可提高学生算量套价的能力。传统纯手工算量套价不仅要求学生要熟悉工程图纸，查阅大量的工具书及建筑规范，而且计算量十分庞大，尤其是一些大型建筑工程，不仅工作效率低，而且易出现错算、漏算等问题。如钢筋工程量及水泥工程量的计算，需要套用繁琐的公式才能计算出准确的搭接、弯钩、锚固等结构的工程量，整个过程一个环节出错，就会影响到整个工程量计算结果，且工程量又是建筑工程套价的基础，因此保证工程量计算的准确性至关重要。而应用BIM 技术不仅可以提高算量套价的准确性，而且大大提高了工作效率。如在计算钢筋工程量时，通过准确识图、读图，引入清单、定额，即可根据三维虚拟模型机计算工程量，只要输入数据准确，就不会出现错误结果。利用可视化模型还能够直观地看到各构件之间的关系，及时发现问题，及时修改，最大程度上保证计算结果的准确性。当然，在利用软件计算算量套价的基础上，学生仍然要加强纯手工算量套价的练习，为以后工作打一坚实的基础。

最后，BIM 技术可为学生提供技能训练机会，提高其实践操作能力。利用BIM 技术时需要动手操作软件，通过实际操作学生才能够熟练掌握操作系统。虽然BIM 技术可以提高工作效率，降低错误率，但学生容易掉以轻心，只有加强学生的实训才能避免这类问题的发生。因此学校要建立一个针对BIM 的校内实训基地，建立专业化的计算机机房供学生练习、应用。老师可先在课堂上讲解纯手工算量套价的方法，然后在机房进行实训。通过大量实训，学生能够熟练掌握BIM 软件操作，并独立思考，不断提升自身解决问题的能力。

3） BIM 教学改革注意事项。建筑工程计量与计价课程中应用BIM 技术要注意以下两个问题：一是课前老师要收集或者自己创建BIM 信息模型，做好BIM 教学资料的准备。根据教学内容对信息模型再进行加工，将其设计为教学专用模型，逐渐形成一个针对建筑工程计量与计价课程的BIM 模型库，学生可以随时从模型库中检索实际案例进行练习。此外，学校还可以构建真实项目全生命周期BIM 信息模型共享平台，以一个或几个真实项目为主线，由各专业基础课教师调用，丰富教学资源，为学生后续接触真实项目打下良好基础。二是要注意BIM技术与其他教学方法的结合。在建筑工程计量与计价课程中引入BIM 技术固然可以创新教学形式，丰富教学资源，但其毕竟只是教学过程的辅助，在与其他教学方法相结合的时要注意以下2 个方面：一方面，要注意BIM 应用的灵活性。建筑工程计量与计价课程涉及到多个任务，不同任务有不同的教学环境、教学内容，老师要根据个性化的教学过程合理、适当地应用BIM 技术，以保证教学效果。另一方面，要注意加强与学生的互动。BIM 技术资源丰富，形象直观，应用于课堂会使学生看上去眼花缭乱。这种方法固然使学生感到新鲜，激发了其学习兴趣，但是掌握知识、提高能力才是教学的最终目标，因此老师要注意加强与学生的互动，对知识进行适时、适当的讲解，充分发挥学生的主体作用，使其在学习的过程中有思考的余地，有创新的空间，这样才能将BIM 的作用充分发挥出来。

总之，传统的建筑工程计量与计价课程还存在诸多问题，会影响到课堂教学效果，从而影响到学生专业能力的提升。BIM 技术可以应用于课堂教学中多个知识点的教学，能够为学生提供更多实践训练的机会，获得更好的教学效果。当然，BIM 技术毕竟只是一种教学辅助手段，无法取代主流的教学技术，因此在实际课堂上老师要灵活运用，课前收集或自己创建BIM 模型，做好充分的课前准备，课堂上加强与学生的互动，与其他教学方法有机的结合在一起，将BIM 技术的作用充分发挥出来。