BIM技术在教学实践中的改革及应用分析——以“建筑与装饰工程计量与计价”课程为例

偶丹萍 （江阴职业技术学院，江苏 江阴 214400）

1 引言

近些年来，BIM技术已经在工程建设领域全面广泛地开展及应用，在工程计量及计价过程中，借助BIM技术将二维图纸转化成三维模型，模拟建筑项目，快速通过软件进行计量及计价，导出报表，从而完成项目，大大提高了工作效率，并且通过模型的可视化，有助于提高学生的识图及综合能力。基于此，江阴职业技术学院建设工程管理专业建设过程中，将BIM技术融入到了“建筑与装饰工程计量与计价”课程，对课程进行了一系列的改革与实践应用。本文就改革过程中取得的成效及利弊展开论述，分析改革思路及后续应用，通过教学改革，将课程教学和BIM技术应用达到相辅相成，相得益彰的效果。

2 学情分析

2.1 前期知识点掌握情况较弱

江阴职业技术学院建设工程管理专业面向江苏省内、外招生，文理兼收。“建筑与装饰工程计量与计价”课程为专业模块课程的核心课程，课程专业性强，知识点丰富，要求学生对建筑工程识图、建筑材料、施工工艺及技术等有充分的了解，因此本课程开设的前导课程有“建筑材料”“建筑构造与识图”“地基基础”，与“结构与识图”“施工技术”同步进行，后续课程有“施工组织与管理”、毕业设计等。由于生源来源地及文理科的差别，学生对课程知识点的接受能力及程度有较大差别，本门课程涉及较多的计算，尤其对于文科生，有一定的难度。授课中又发现前期应当掌握的识图及施工等基础知识掌握程度也较弱，因此对本课程的深入也有较大难度，教学效果一般。

2.2 课程时间安排不合理

按照教学大纲，本课程在大二上学期开设，这样就与“结构与识图”“施工技术”同步进行，此时学生结构识图还不熟练，对施工工艺及技术也了解不透彻，造成学生学习困难，知识点体系不够系统。本课程学时为96学时，其中60为理论学时，36为实践学时，从学时分配看，实践学时偏少，不利于对学生开展项目化教学。

3 教学改革思路

针对前面的学情分析及目前职业发展的趋势，课程组提出教学改革思路，将BIM技术应用到课程中，一方面通过BIM建模，增强学生动手能力，增强学习兴趣；另一方面利用BIM的三维可视化，让学生对房屋构造有直观感受，比如房屋的组成、各构件内部钢筋种类、位置及形态等有深刻的认识，熟悉各构件做法，从而达到加强识图能力、模拟现场施工等效果，同时对学习“结构与识图”“施工技术”课程也有促进作用，加强课程之间的紧密联系性。

本课程的改革不仅有利于课堂教学的实施及效果，最主要的是对于培养专业人才起着重要的推动作用，因此改革应不限于本课程，对于本专业的人才培养方案也应同步进行。

4 教学改革实施

4.1 教学资源

本课程的院级精品课程资源建设基本完毕，课程教学内容全部上传至泛雅平台，学生可线上实行预习、学习、复习、测验等，教师也可发布任务点，要求学生在规定时间内完成并进行考核。

为更好地在开展BIM教学模块，在专业机房中安装最新版的广联达BIM土建计量平台GTJ及广联达云计价平台GCCP6.0，购买了网络锁，同时满足40个节点的同步教学，基本满足一个教学班的学习。因专业机房统一管理，软件又需要网络锁才可应用，学生课后的练习受到限制，为此，本课程开设学期，授课教师都会向软件公司申请云锁，以满足学生课后在自己的电脑上进行练习。另外，教师成立了专门实训工作室，配备了4台单机锁电脑及软件，可供工作室学生专门实训。

4.2 课堂教学实施

第一阶段以传统教学为基础，按教学大纲，以《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》《建设工程工程量清单计价规范》及《江苏省建筑与装饰工程计价表》为依据，进行单位工程工程量清单的编制及定额组价。首先将单位工程划分为四个模块：基础与土石方工程、主体工程、屋面工程、装饰工程。将四个模块按照施工顺序划分分项工程，教师带着学生从清单编码、分项工程名称、计量单位、计算规则进行一一解读并计算，并且通过定额进行组价，最终形成完整的分项工程及单价措施项目工程量清单及计价的编制。这一阶段的学习主要是让学生掌握典型单位工程的施工顺序、分项工程的划分，并且熟悉工程量计算规则，通过图纸进行列式计算，为BIM建模提供数据基础。

课堂教学的第二阶段为BIM计量与计价。首先采用广联达BIM土建计量平台GTJ2021进行BIM建模，从基础与土石方、各层柱、梁、板、剪力墙、砌筑墙、屋面、装饰及细部构造展开，通过绘图输入进行建模，最终汇总计算工程量并导出报表。其次采用广联达云计价平台GCCP6.0进行定额组价，导出报表。在建模的过程中，需要每个学生都动手操作软件，且最终的汇总计算必须通过检查才能导出计算报表，因此需要学生熟悉图纸，输入正确数据，模型建立完整且正确，通过这一手段进一步加强了学生识图能力以及对各构件做法的熟悉程度。

课堂教学的第三阶段为对比分析。将传统教学中手算的工程量价与软件导出的量价进行对比，对出现差异性的部分进行分析，找出问题所在，再进行修改。通过对比分析，在下一轮的实训中提高手工计算及建模的准确性，同时让学生对计算规则了解更为透彻，两阶段教学方式相辅相成，相互促进，从而提升教学效果。

5 应用成效

本教改目前已在19级、20级建设工程管理专业中实施完毕，两个教学班两个自然年度完成下来，发现实施效果有利有弊。

5.1 BIM技术在课程改革应用中的优点

在课程改革中推进BIM技术之后，尤其在BIM建模阶段，学生能亲眼看到房屋构件通过三维效果的方式展开，弥补了学生实践经验不足、空间想象力差的缺乏，同时能进一步促进其他相关课程的教学，让学生对之前所学的知识有一个反哺的过程，最终的模型建立完成之后，全方位可视化的三维展示，将本来枯燥难学的算量过程变得有趣且易懂，较大提升了学生的成就感，学习兴趣变得更为浓厚，并愿意为之花时间、花精力，也想要完成得更加准确，真正做到了“学而有趣”“学以致用”。

本课程实施的是项目化教学，依托本专业的教学特色“以单位工程贯穿专业实践教学”，学生入校时就确保“一生一图”，每个学生一套典型工程图纸，每个学生图纸都不同，此套图纸在相关的专业核心课程中都会运用到。BIM技术引入课堂教学后，能更好地将实践项目贯穿教学。学生可将自己的实践图纸作为拓展项目，自主完成并提交教师，更好地提升专业学习能力。

5.2 BIM技术在课程改革应用中的不足

如上所述，基于专业特色，实行“一生一图”。本课程教学改革中，首先在19级学生中尝试让学生按照自己的图纸进行建模、计量及计价，但由于图纸都不同，教师难以检查每位同学成果的准确性，工作量大，难度大，而且由于学生接受能力差异大，有的学生难以独立完成此项任务，无法完全达到预期效果。其次，考虑到之前的实施成效，在20级学生中采用了同一套图纸进行建模，便于教师带着学生从手算到建模、导出量价进行统一授课，但实施过程中发现部分学生出现“虎头蛇尾”的现象，前期学习兴趣浓厚，完成度不错，后期由于部分学生自我控制能力差，软件兼容性及机房硬件等问题的出现，学习兴趣开始下降，甚至出校抄袭拷贝其他同学作业的现象。因此，对两届学生的教改实施，发现两种方式都有一定的缺点。

另外，教学软件受到版本限制，专业机房中的电脑因系统及管理问题，版本不能及时得到更新，学生在自己电脑上完成的内容有时在机房不能打开，且不能保存成低版本的文件，对于教学进度的实施有一定影响。如果选用其他的BIM软件，如REVIT，对电脑的配置要求又相对比较高，目前专业机房不具备此条件。

此外，从师资来讲，目前课程组能同时进行传统教学及BIM教学的教师只有1位，因此本课程改革只针对建设工程管理专业，实际上，本学院还有其他相关专业如建筑工程技术专业也开设相关课程，但由于师资不足，在建筑工程技术专业相关课程中并未进行改革，引入BIM技术。

6 改进措施

基于本课程教改实施过程中对BIM技术推进的实施效果看，总体是利大于弊。无论从教学实施、教学质量、课程衔接等来看，还是从学生的学习兴趣、技能掌握、就业导向来看，BIM技术在建设工程管理专业相关课程中的推行都是十分必要的。后续要做的是如何将课程改革实施得更到位，如何将BIM技术推进与课程实施更有效的结合，从而达到效果最大化，应用更合理，且符合实际。

6.1 课程学时调整

“建筑与装饰工程计量与计价”课程共96个学时，在96学时中要完成传统计量与计价、BIM计量与计价，时间上是比较紧张的，因此也难以对学生掌握程度进行考核。后续可以调整学时分配，将实践学时适当提高。同时在教学计划中，该门课程后续还有为期两周的技能训练，后续考虑将技能训练直接融入到该门课程中，将课堂授课及实训结合起来，一方面解决了任务多课时不够的问题，另一方面理论与实践有效结合，以就业为导向，强调实践的实施及效果，同时可以让学生更好完成实训拓展。

6.2 开设学期调整

基于课程前期基础知识需要，要求掌握的知识点开设学期无法调整，后续可将本课程调整至第四学期。因建筑工程技术专业计量与计价类课程也在第四学期开设，因此本课程调整的前提要满足两个条件：①引入具备能进行BIM技术教学的教师，能满足两个专业相关课程的教学，否则按照现状，一个教师在同一学期无法完成两个专业相关课程的教学任务；②要尽快完成自主管理的专业实训机房，具备了这个硬件条件，实践教学才能大力开展，预计的成效才能较好的达到，否则，实训环节的开展仍然是一个大问题，教学质量也不会有大的突破。

6.3 实践教学环节实施调整

后续考虑学生学情、专业实际情况，在BIM计量与计价实践教学方面想继续完成以下尝试。首先按照学生的学习能力情况，实施“优带差”，平衡两极分化问题，以2～4人为1小组，完成一套图纸的建模、计量及计价。小组成员分配任务，保证每个人都有任务，任务之间有较强的联系性，互相督促，互相学习，杜绝有部分能力较差的学生进行抄袭。同时形成小组互评及教师抽测的考核方案，小组成员之间进行打分评定，整个小组完成的成果由其他组成员进行打分评定，教师抽测其中若干项任务进行打分，按照比例计算后得出相应考核分。

7 结语

BIM技术作为行业内一项重要的信息化应用技术，已然是建筑行业各专业的发展趋势。结合高职院校建筑类专业各相关核心课程的教学，“BIM+”的教学模式已经是培养专业人才的必备措施。在本专业“建筑与装饰工程计量与计价”课程的教学改革中，就是运用了“BIM+计量+计价”的模式，较好地解决了学生识图难、现场经验少、课程衔接差的缺点，并提高了学生主观学习能动性，加强了学生的学习配合度，大大提高了教学质量及效果。本课程教学改革实施的进行是以培养复合型人才为基础，以人为本，最大限度地实现资源利用，为以后课程的学习及学生就业提供良好基础。后续实施过程中的重点放在采取何种措施能使教学效果更为有效，在本门课程中采用何种方法能更好地优化BIM技术，真正做到教、学、做一体化，课堂教学、学校教育、企业实战同步化。