基于BIM技术+装配式建筑的课程建设研究

摘要：“BIM”（Building Information Modeling）技术，是指基于不同的建筑信息，针对建筑过程中包括设计、施工、运维等全部工作环节所建立的建模类数字化信息技术;预制装配式建筑，是指相关构件（全部构件或部分构件）在工厂进行预制，后期运输到施工现场，再通过合理的安装方法完成装配的建筑。建筑业转型升级问题已受到党和政府的高度重视，故此，对于高等院校的教师而言，完善“BIM技术+装配式建筑”的课程建设是十分必要的。本文以建筑学相关理念为基础，结合BIM软件及相关技术的运用，根据装配式建筑的发展现状，分析了教师在课程建设中遇到的问题，并针对这些问题从明确教学理念、完善课程设置、优化课程体系三方面给出了相应的合理化建议，对教师完善课程的建设具备一定的指导意义。

关键词：装配式建筑;课程体系构建;BIM技术

“十三五”规划纲要中提出：应加快城镇化建设发展的步伐。在这样的大趋势下，建筑业亟须进行全面转型，作为建筑业发展的主要途径，发展装配式建筑是十分重要的。据统计，我国建筑产业相关技术人才缺口已逾百万，其中，预制构件生产厂、相关施工企事业单位对于管理人才的需求更是与日俱增。故此，在就业形势日趋严峻的情势下，进一步加大对技术型人才的培养力度，是相关教师课程建设的关键环节。本文对主题的研究，旨在使我国建筑教育事业进一步适应时代的要求，使之与我国政治体制、文化体制中的各項改革措施相适应，保证我国教育事业的根本任务和总体目标的实现，最终保证我国建筑教学事业健康稳定发展。

一、装配式建筑的发展现状

2017年，国务院办公厅颁布了有关建筑业发展的意见，该意见明确了“大力推广装配式建筑的应用”这一主张，主张中强调了相关企事业单位发展装配式混凝土建筑的意义，鼓励相关企事业单位不断提高装配式建筑在新建建筑中的比例。近年来，国家逐步完善了装配式建筑行业的体系标准与相关政策。但是，装配式建筑事业的发展仍受到许多因素的制约。

首先，部分民众因为对新技术的优势与特点存在认知上的不足，而在心理上对装配式建筑的发展产生不认同、怀疑甚至排斥。其实，装配式建在结构的安全性、材质的耐久性，整体性能的保温性方面都毫不逊色于以砖混结构、框架结构为首的传统建筑结构。相比于传统建筑方式，装配式建筑在建设前期所需成本相对较高，建设相关工作量较大。由于对新技术缺乏正确、全面的理解和认识，部分小型企业安于现状，不思进取，坚持使用传统建筑方法，忽视了建筑产业改革的紧迫性和由此而来的必然趋势，阻碍了建筑产业工业化转型的步伐。

其次，随着装配式建筑相关技术从国外引入，其技术标准与相关规范与我国现行的技术规范指标存在不兼容性。究其原因，是因为我国建筑市场环境存在一定的特异性，与国际上的建筑市场环境有着很大的区别。其特异性集中体现在建筑的设计过程、施工与验收的各项标准仍不够完善上。相关标准的不完善，在一定程度上对员工的积极性造成了不良的影响，这对于员工的长期工作是十分不利的。

最后，相关专业技术人员技术能力低下，是制约装配式建筑事业发展的重要因素。装配式建筑在其生产、建造过程中涉及多专业工作者的合作协同。由于相关技术人员能力不足，导致工作中无法实现协同化作业，进而使建筑产品缺乏专业性与标准性，使其各项指标达不到应有的标准，阻碍建筑工作的整体进行。相关企业应该从“产品系统化”这一根本问题出发，从建筑配件的设计、建筑产品的选择方面入手，借助信息化管理理念，对相关技术人员进行培训，使其摆脱传统建筑工作中现浇设计等相关的条条框框，并在此基础上对装配式建筑的整体特点进行全面的把握，能够熟练地理解图纸中装配式建筑各个组件节点所发挥的作用，进而在思维层面适应岗位上的工作，逐步成长为装配式复合型技术人才。

加强对装配式建筑发展的现状与相应制约元素的理解，有利于教师更好地完成相关课程的建设。

二、相关课程建设中常见的问题

（一）学校缺少完善的教学体系

从学校的角度分析，其教学体系的不足主要体现在两个层面：认知层面和非认知层面。

在认知层面，学校的相关管理者中，仍有一部分人没有全面了解BIM技术在装配式建筑课程建设中发挥的重要作用。其发挥的重要作用包括：在虚拟建模基础上对模拟出的建筑物进行三维碰撞检查，可以有效避免建筑投资中的浪费，确保施工进度不受影响;通过虚拟施工过程有效地对工程中可能出现的风险进行规避，对工程中的各式问题进行把握，减少工程质量问题与施工安全问题，避免过多的返工和整改现象的出现，使施工过程变得更加高效;通过在电脑上建立相应的三维模型，可以直观地展现图纸中所无法展示的整体特点与综合细节，便于后期相关工作者对建筑物相关的性能进行后续测试。故此，学校应该着力培养管理者对BIM技术的全面认识。许多学校在相关课程体系中仍然缺乏BIM技术应用的内容，许多教师在教学过程中仍将教学的重点集中在现浇混凝土建筑上，导致学生对装配式建筑的建设目标及相关优点缺乏认识和了解，对于学生的学习、成长和日后的发展是十分不利的。故此，教师应该加强学生对相关概念的认识与理解。

在非认知层面，许多企业缺少优质的师资队伍、丰富的教学资源、先进的教学实训场所。在师资队伍方面，部分企业中，年纪稍大的教师、对计算机技术不熟悉的教师，普遍无法熟练掌握BIM软件的操作与使用，在软件的实操过程中更展现出其计算机操作水平的不足。在教学资源方面，关于BIM使用方法与操作流程的教学材料在数量明显不足，市面上大多数的教材在讲解上仍偏重于探讨“混凝土现浇”等传统建筑方式的相关理论与知识，而忽视了对BIM用法的探究。

（二）教师对BIM的优势不够明确

引入BIM辅助工程相关工作，相比于以传统方式完成工程相关任务，其核心优势在于：使用BIM能够实现整个工程中各专业数据化信息的共享。在方案设计阶段，操作BIM软件的工作者通过三维建模，能够更好地展示工程项目的全貌、各部分配件之间的关系、给水排水管线的具体走向全面提升工作效率，并进一步保证工作质量。斯坦福大学科研团队在研究中指出，项目设计者通过使用BIM软件辅助工程相关工作，一般可节约总成本的10%，并节省7%的工期。

BIM建模中的三维可视化设计，有助于使用软件的人员准确地把握设计的要点。在信息化装配式建筑的建设过程中，无论是相关部件的现场组装精度要求，还是配件组件的生产精度要求都是相当高的。故此，装配式建筑对项目的设计精密度与施工精密度都有着很高的要求。而BIM技术具备“数据信息高度集成”的特点，并采用协同管理、协同设计的工作模式，这些特点正好符合上述要求，同时，这种“精密设计”的思想与建筑工业化的相关要求及设想（即全面实现建筑产品化加工、精细化设计与精密化安装）不谋而合。借助BIM相关技术，通过建模的手段，完善对建筑相关配件的预处理，进而提升建筑产品的加工效率;在设计相关方案时，通过BIM模型直观向客户展现建筑的三维全貌与细节特点;在建筑配件安装过程中，通过BIM软件确定配件安装的准确位置及各大关键结点的相对位置，进而实现设计、加工、装配“三位一体”的精密化工作模式。

从事设计工作的工程师们在BIM所提供的专业信息共享平台上大展拳脚：在这个规模宏大的平台上，工程師们完成了设计信息的共享、建模数据的共享、设计思路的共享。当任何一个专业的工程师在其设计过程中出现问题需要对方案进行修改时，其他专业的工程师均可以在第一时间获知相关修改信息，并及时根据该信息处理本专业的设计方案。许多工程师在同一个平台上协同工作、共享信息与方案，相比于传统的建筑设计工作，其工作的整体效率有了指数级的提升。

三、如何完善对BIM技术+装配式建筑课程的整体建设

（一）教师应着力提升自身技术理论水平

许多建筑专业教师对BIM软件的理解仅停留在相关学术研究上。对这些教师进行系统化的培训，使他们进一步掌握BIM软件的用法、特点对学校而言是亟待解决的问题。装配式建筑的发展与BIM技术的应用有着密不可分的关系，故此，教师应该全面、深刻地理解BIM的理论知识，熟悉相关技术指标，为其理论教学与实践教学工作打好基础。

（二）教师应完善课程设置

完善课程设置，是健全相关课程体系建设的关键。许多传统教材中缺乏对装配式建筑相关工艺的深度挖掘与思考，在旧版本的教材中更是从未提及BIM软件所涉及的具体技术操作。教师应该根据学校的具体情况，在传统课程的基础上开设“装配式建筑施工组织设计”“Revit建模”等课程，以保证学生能够学到包括“BIM”在内的最新建筑技术。

（三）教师应加强对学生的引导

近年来，在我国有许多企业与机构在社会上举办了BIM技术相关的技能竞赛。这些竞赛不仅为参赛者预备了丰厚的奖励，通过参加这些竞赛，更是可以开阔参赛者的眼界，丰富参赛者的建模与设计经验。故此，教师应当鼓励、引导学生参加此类竞赛，为行业、为社会培养更多的BIM领域的专业型技术人才。

四、结语

随着建筑工业化与信息化步伐的加快，在国家相关政策的支持下，装配式建筑已成为建筑业发展的一大趋势。而BIM技术又与装配式建筑有着良好的契合，故此，对于高等院校的教师而言，继续完善“BIM技术+装配式建筑”的课程建设是十分必要的。展望未来，BIM技术一定能够在建筑行业中得到有力的发展。

参考文献：

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[4]张亚英，杨欢欢，安泽.“装配式建筑”应用型人才的培养[J].北京工业职业技术学院学报，2017，16（02）：3537+53.

基金项目：2019年度辽宁省教育厅科学研究立项课题“基于全产业链模式的装配式建筑人才培养模式研究”（项目编号：lncj201903，辽教办[2019]117号），主持人：王鑫

作者简介：王鑫（1984—），男，汉族，辽宁鞍山人，硕士研究生，副教授，中国建设教育协会理事委员，中国建筑学会辽宁省施工分会理事委员，辽宁省住宅产业化联盟理事委员，装配式建筑专业方向专业带头人，研究方向：装配式建筑技术、BIM技术、职业教育教学改革。