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BIM技术在土木工程专业教学中的探索应用

时间:2016-09-05来源: 作者: 点击: 119次


1.廊坊师范学院建筑工程学院  河北廊坊  065000

【摘要】将BIM技术融入土木工程专业的教学中是行业发展、应用型人才培养的社会要求,通过将该技术与课程教学相结合的有效探索,对应用型人才的培养起到了完善和推进作用。

【关键词】BIM技术,土木工程专业,应用型,探索

 

Construction of Applied Undergraduate Education Practice Teaching System

Wang Li-mei  Tian Li-mei

abstractBIM Technology into the teaching of civil engineering specialty is the development of the industry, cultivating applied talents of the social requirements, the effective exploration of combination of the technology and the course teaching and cultivation of applied talents to improve and promote the role.

key wordsBuilding Information Modeling technology, civil engineering specialty, application type, exploration

前言

BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling)的英文缩写,是通过创建三维建筑模型,利用和共享模型中的信息,保障建设项目设计、建造和运营管理过程的无缝对接和项目相关方的信息畅通,为项目投资建设中各项目标有效实现发挥重要作用。20156月,住建部出台的《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中指出:到2020年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。基于BIM技术在建筑行业中的应用成为必然的发展趋势,在教学中引入BIM知识迫在眉睫,土木工程专业的人才培养必须适应这一社会发展对人才的需求。

1 BIM技术融入土木工程专业应用型人才培养的必要性

由于应用BIM技术既能够产生直接的经济效益,又能够产生社会效益和环境效益,因此目前世界各国都在推广BIM技术的应用。在我国,既有国家政策的引导,又有地方政府的极力推动,因此BIM技术在我国建筑行业得到了迅速的推广。然而,缺乏具有 BIM 技术的人员已经严重阻碍了该技术在行业中的应用。通过调查显示,行业中的技术人员缺乏足够的BIM技术训练是推广该项技术的最大障碍。学生是BIM技术推广与应用的后备军,只有在大学课程中设置并教授BIM技术才能够实现该技术大规模的教育和培训,才能够实现BIM人才的量级突破,才能够推动建筑行业进入BIM 时代。

通过对设计公司、施工企业、房地产开发公司这些对土木工程专业人才需求量大的单位进行调查了解,他们都明确表示急需懂BIM技术并且能够运用BIM技术的毕业生,就是能够应用 BIM支持和完成工程项目生命周期过程中各种专业任务。既包括业主和开发商里面的设计、施工、成本管理人员,又有设计机构里面的建筑、结构、消防、技术经济等设计人员,施工企业里面的项目管理、 施工计划、施工技术、工程造价人员, 物业服务机构里的运营、维护人员等。由此可见,在土木工程专业中融入整个BIM技术,会使该专业的毕业生就业覆盖面更广、就业机会更多、更能实现应用型人才的培养定位。

2 BIM技术在土木工程专业应用情况的调研

近年来, 随着BIM技术的推广与应用逐渐被大家了解和熟知,国内的很多高校都立了BIM研究所和实验中心,并进行了一系列相关课题的研究。更有一些公司如广联达软件股份有限公司、鲁班软件有限公司等与高校的合作和技术推广,在一定程度上也促进了该项技术的发展与使用。在这个背景下,我院也成立了BIM研究所。但是, 国内只有很少部分建筑类院校将BIM相关内容纳入课程体系,这也和建筑类专业对 BIM相关软件的使用较为普遍有关系。但相对来说,开设BIM设计软件课程的院校很少。少数院校的BIM研究所设实验中心也只是针对课题研究或社会培训,而没有用于本科教学。目前将 BIM 技术纳入本科教学环节的院校不多,只有哈尔滨工业大学在国内首次开设《BIM 技术应用》共16学时的课程,北京工业大学、大连民族学院开设了有关BIM技术的选修课。虽然大多数工程类院校对 BIM技术开始由认识到重视, 但由于相关条件和要求的限制,完整开设BIM课程的高校数量很少,大部分都在通过不同形式进行着各种尝试,还没有将其融入到本科学生的培养方案中。

通过对国内高校的调查了解,阻碍该项技术在校内教学中安排、进行的主要原因:一是在保留现有课程的情况下,没有设置其他课程的余地。在人才培养方案制定过程中,该专业的教学指导委员会对专业培养方案的学分、课程设置及学时分配等都有明确的指导意见,要想增设新内容,势必要在充分调研、论证的基础上做改革与尝试。二是教师开设一门新课程或增加行业前沿的新理论和新知识所面临的资源问题和困难的克服是需要充足的勇气和精力的。三是可供学生使用的相关教材和参考资料相对是比较匮乏的。在以上种种问题面前,各高校都在积极探索将BIM技术融入本科人才培养的可行途径。我院的土木工程专业作为应用型人才的培养方向确定,也迫使该专业的人才培养定位必须满足社会和行业的发展需要。

3构建基于BIM技术的土木工程专业人才培养方案

根据土木工程应用型人才培养的目标定位,在人才培养方案的构建上以就业岗位为模块,在内容上增加BIM技术的相关知识,增强学生的学习能力与岗位职业能力,促进教学质量的提高,同时为推进专业教学改革提供新思路。

3.1 工程制图与工程构造的整合应用。

在工程制图课中,应以CAD课程为基础,增加BIM建模课程内容,为将来专业课程的开设学习打基础。通过BIM软件对工程实体进行虚拟建模,全方位展示工程实体的建筑设计、结构设计和设备设计,使传统的二维平面转换为立体的三维状态,提高学生对工程实体整体认知。在此基础上,在构造课程中通过BIM技术建立的工程模型加深学生对细部构造的认识与学习,从而改变由于学生没有工程实践经验而产生的学习效果不理想的问题。

3.2 施工课程模块的应用。

在施工技术与施工组织设计及项目管理等方向模块中,通过BIM技术的应用,将施工场景与工序进行完整和动态的展示,从而使学生能够进一步学习施工现场布置、优化项目进度的相关知识。通过增加BIM的相关内容,可以实现施工到运维的全过程可视化,能够预先判断出施工过程冲突及运营过程中出现的不合理,从而找出解决方案,增加学生的参与感与职业角色意识。同时,通过反复的模拟施工,使学生掌握不同材料、不同工艺、不同施工机械等对造价控制、进度控制、安全管理等方面的影响,从而加深对专业知识的理解和学习。

3.3 工程设计模块的应用。

在混凝土结构、钢结构、砌体结构等课程中,加入BIM软件的学习,同时将二维图和三维图进行对比实践,让学生更深地体会BIM技术的先进性以及科学性,从而提高学生的学习兴趣和热情,使将来的职业发展更有广度和深度。

3.4 工程造价模块的应用。

    在该模块中以一个工程案例为核心,贯穿该模块课程的始终,借助于BIM技术平台,学生利用Revit软件建立工程三维模型,再将三维模型导入广联达图形算量软件进行工程量计算,利用计价软件进行清单编制与计价,实现全过程的造价管理工作,实现理论与实践的有效结合,从而使学生更加系统、全面、直观地掌握造价、项目管理与运营的一系列内容。

4基于BIM技术的土木工程专业培养方案的完善与保障

4.1 加强BIM师资的培养。

    由于BIM技术是行业发展中的新内容,为了更好地应用于教学中,首先应加强教师的学习与掌握。可以通过网络培训、集中学习、到企业挂职工作等途径和方式,从而使教师熟悉并掌握BIM软件的应用,满足行业技术革新对高校教师的能力素质要求。

4.2 加强BIM实训中心的建设。

    土木工程专业实践教学中的认识实习、生产实习和毕业实习等,无论哪一个环节都无法让学生对一个项目从施工图纸到成品有一个完整的认识过程,这也是现场实习存在的一个弊端。而利用Revit、鲁班、广联达、斯维尔等软件搭建的BIM技术平台,可以将实习转移到BIM实验室进行,从而实现实践教学的完整性和信息化。

4.3 以赛促学。

    通过组织学生参加行业技能大赛,使学生在准备作品过程中不断加强相关技术内容的学习,从而不断提高专业技能。这种“压力”下的学习,反而极大地促进了学生学习兴趣的提高,也提高了学生的学习能力。我院通过组织学生参加全国广联达技能大赛和毕业设计比赛,使参赛学生更多地掌握了相关软件的使用和操作,补充了课程教学的相关内容。

4.4 校企合作创新人才培养模式。

    通过校企合作的建立,可以聘请精通BIM技术的人员直接授课,一方面缓解师资力量不足的状况,同时也对现有师资起到了培训作用。也可让教师、学生直接参加工程的BIM平台建设工作,在实践中提高专业技能。

结语

随着BIM技术在行业中的推广与使用,势必在教育教学领域产生深远的影响和变革,在土木工程专业教学中引入BIM技术是今后的发展趋势。为了促进教学质量的提高和学生专业知识与岗位职业能力的提升,推进BIM技术在土木工程专业中的完善应用是必然之举。

 

廊坊师范学院教改课题《BIM在高校中的应用路径研究》(K2015-17)研究成果。

参考文献:

[1]郝丽.BIM技术融入高校工程类专业教学的应用研究[J].土木建筑工程信息技术,2015,04:108-111.

[2]赵昂.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用初探[D].重庆大学,2006.

[3]钟炜,张馨文,姜腾腾.BIM仿真在工程项目管理课程教学改革中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术,2013,06:7-11+34.

[4]胡绍兰,刘月君.BIM技术在建筑类本科专业教学中的应用探索[J].经营管理者,2016,11:369.

[5]陈龙.探讨BIM技术在建筑专业教学中的应用[J].现代装饰(理论),2015,12:240.

[6]刘海芳.BIM技术在高校工程造价专业中的应用研究[J].工程经济,2016,02:10-13.

[7]黄黎敏,李薇.BIM技术在建筑工程专业教学中的推广研究[J].时代教育,2015,11:155-156.

 

 [作者简介]1王丽玫(1971—),女,廊坊师范学院建筑工程学院院长,教授,硕士,研究方向为结构工程。

2、田莉梅(1979-),女,廊坊师范学院建筑工程学院,讲师,研究方向为工程造价

 

 

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