BIM技术在建筑工程实践教学中的探索

BIM技术在建筑工程实践教学中的探索

曹素芬

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摘要：BIM是建筑行业应用现代信息技术对设计、施工管理、运营管理等仿真模拟的一种技术和管理方法，在制图软件CAD的基础之上不断演化出的一种多维模型信息数据集成技术。建设行政主管部门、业主、勘察设计、建造、用户等均可用BIM模拟现实环境，使建设项目工作效率及工程质量提高，并可降低错误和风险发生的概率。然而，建筑业对BIM的人才需求缺口逐显增大，加强对BIM人才的教育培养迫在眉睫。

关键词：BIM技术；建筑工程；实践教学

中图分类号：TO7

文献标识码：A

引言

建筑信息模型（buildinginformationmodeling，BIM）具有可视化、协调性、模拟性的特点，现已广泛应用于建筑工程各相关领域，成为当今土木工程专业发展趋势。BIM技术被誉为工程领域继CAD辅助设计技术后的第二次革命，越来越多的工程项目利用BIM进行三维建模、信息存储、方案修改、施工管理，大大提高了建筑产业信息化水平。目前，土木工程领域对BIM技术人才的需求量日益增多，因此各高校土木工程专业应尽量适应行业的发展需要，组织开展BIM技术相关理论和实践的教学，提高学生利用BIM技术解决工程实际问题的能力，加深学生对专业知识的理解以及对工程全生命周期的认识。

1建筑工程管理专业实践能力培养中存在的问题

目前建筑工程管理专业的人才培养主要存在如下一些问题：

1）知识体系不全面不系统，不利于学生实践能力的培养建筑工程管理专业知识体系包括：工程技术、经济管理、法律法规和信息技术。因于建筑业快速发展、办学条件及学分限制，导致知识单一培养与社会需求的复合型人才标准脱轨。该专业是面向项目生命周期全过程，此过程要求学生运用所学知识快速高效地实现项目目标，故学生必须对此复杂系统工程了如指掌，若没有系统的实践能力培养将无法实现。虽可通过课程设计、实习及毕业设计弥补，但难以实现全面系统的实践能力培养目标。

2）掌握知识深度不够，培养不出真正的建筑工程管理高级人才建筑工程管理专业是实践型强的专业，实践能力要求高，主要是技术和管理能力。技术是能否实现高效管理的基础，这就要求对课程内容需深入系统掌握。但国内高校缺乏实践能力培养，大部分都以实习、实验、课程设计等传统的教育方式培养，难以适应社会需求。故在条件受限的情况下，开发形成有效的虚拟实践教学，利于提高学生实践技能和熟练程度。

3）教学手段和条件相对滞后，难以实现建筑工程管理高级人才培养计划国内高校实践能力培养，以传统教学手段为主，极少使用现代信息技术进行教学。学生需要大量实践动手机会，但对实践教学的资金投入匮乏或不具备条件，因而绝大部分实践能力的培养就只是纸上谈兵而已，无法解决建设项目实际的技术经济管理问题。

2基于BIM的实践能力培养教学改革

2.1创建三维模型

从事BIM教学的教师可以通过与建筑施工企业或设计院协商，也可以通过互联网查找各种项目案例开展BIM的教学工作，BIM的教学应以工程实际项目为背景，这样可以提高学生的参与感。通过一段时间的学习，学生可以自主建立项目模型，然后与设计院或施工单位的模型进行对比，分析自己在设计中存在的不足，调整思路，进行修改整理，学习效果提升明显。

由教师提供给学生作为设计依据。学生可以根据平面图、剖面图和配筋图等自由设计模型方案，在设计过程中遇到问题可以和教师或其他学生沟通交流，老师须定期检查学生设计中存在的问题并及时纠正，同学之间定期交流互换绘图过程中学到的技巧和经验，互相借鉴，使建模更方便快捷。

2.2学校BIM研究中心平台建设

建筑企业拥有较为丰富的BIM应用经验、研究平台以及资金投入。学校将进一步以BIM研究中心为平台，广泛联系建筑施工企业，积极开展横向合作与技术交流，并且结合社会热点与需求，开展BIM相关的课题研究。通过与建筑企业合作，学生以BIM为平台，将自己所学所想真正地应用到实际工程项目，再利用企业的硬件设备和实践经验，进一步优化设计，将学校和企业合作确定的最终设计方案应用于施工现场，大大提高实践水平和创新能力，并且激发进一步学习的动力。

2.3BIM技术在建筑工程类教学中的运用方法

首先，鼓励学生参加与BIM有关的竟赛，增加学生对BIM使用的兴趣。从现在的情况来看，建筑工程类专业在教学过程中对BIM的应用还不够普遍，不能提高学生对该项技术的重视程度，学生仍然会优先选择传统的制图软件进行工程设计课程的学习。学生在老师的组织和帮助下参加与BIM相关的竞赛，能够更好的掌握专业知识和BIM技术的应用技巧，在师生的相互配合之下，在竞赛中取得名次，能够进一步提高学生对BIM技术应用的积极性，利用BIM技术建立三维工程模型，学会对工程方案的选择和设计。在竞赛过程中，老师能够了解更多BIM在实际应用中的特点，还能对BIM技术进行更深层次的分析，将这些经验应用到日常的教学之中，让学生得到更多帮助，为BIM技术在教学中的应用奠定基础。

其次，利用BIM技术的优势和特点，建立虚拟仿真实验室。BIM的辅助设计功能，帮助学生建立真实的工程空间环境。BIM技术是优秀的三维工程软件，通过BIM技术建立的工程模型能够还原建筑工程的本质，给设计师提供一个能够进行设计研究的三维空间载体。教师在课堂中使用BIM技术，通过建立仿真实验室，讲解经典的三维空间设计理念，丰富教师的教学手段。利用BIM技术的漫游功能，老师可以带领学生浏览工程中所有时间节点和阶段节点的工程状况，检查和校核自己的工程设计，并对自己的设计进行工程方案的调整。新的设计理念的出现，改变了传统的设计方法和教学模式。

2.4施工与管理方案优化设计

利用BIM技术创建三维模型后，可继续对设计方案优化：利用3dsMax软件生成三维地形图，然后对图渲染得到与实际相近的周边环境模型；还可以利用3dsMax软件进行建筑施工工序模拟，学生通过三维动画更深刻地理解建筑施工的工序。另外，如果建筑模型的设计方案发生改动，可以利用BIM技术进行修正，修正后自动更新施工动画，从而节省分析时间。

在工程项目管理方面，可以合理地利用BIM技术对管理机制与体系优化，提出先进性和现代化的管理模式。对建筑工程而言，数据管理是极为重要的部分。通过BIM技术对于数据的整理与整合，能够把最终建筑项目的成本分析更精细化，更有利于人们对建筑项目各方面进行把控。学生可以利用BIM创建三维模型并保存各项数据，明确各施工人员和管理人员的工作内容和任务量，进而对人员分配进行分析预算，不断修改调整，直至确定最经济合理的方案。

结束语

经过以上研究，基于BIM在建筑工程管理专业实践能力培养的教学改革路线清晰明朗，结合目前建筑工程管理专业的课程体系，构建可持续发展的实践能力人才培养教学方案。鉴于BIM应用技术的崛起，建筑工程管理专业的课程内容和教学方法手段以及评价体系都以实践能力培养为导向，全面面向学生未来职业生涯，强化学生对未来工作的适应能力。以工作岗位核心能力的培养为中心，以BIM技术应用为特点，借鉴有关单位BIM课程体系和人才培养的成果经验，有针对性地实施BIM实践能力培养课程的教学内容，强化BIM应用技术的操作性和针对性，使其渗透到建筑工程管理专业实践能力培养教学中，最终实现建筑工程管理专业实践能力培养的教学效果。

参考文献

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