探讨BIM技术在大土木类专业教学改革中的应用

发表时间:2021/6/22   来源:《中国教师》2021年第18卷2月第6期   作者: 刘伟
[导读] 本文中结合大土木类专业教学的特点,分析了BIM技术在教学中的应用方式
        刘伟
        山东交通学院 交通土建工程学院,山东 济南 250357
        摘要:本文中结合大土木类专业教学的特点,分析了BIM技术在教学中的应用方式、问题和意义。通过BIM技术辅助教学,既可建构可视化模型,提高课堂教学效率,改善学生学习效果,为师生解决讲授不到位、理解不透彻的难题,又为学生将来的工作打下较好的基础。
关键词:BIM技术;大土木类专业教学;教学应用
一、引言
BIM(建筑信息模型,全称为Building Information Modeling)技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据,包括设计、建造、管理等,作为模型的基础,对建筑项目的全生命周期建立建筑模型,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息[1],有利于项目的可视化、精细化建造,可为业主提供设计、施工、销售、运营等专业化服务。
现在,各国政府都在鼓励并推行BIM的应用,在各大高校也逐渐开设了BIM相关课程。在国外,美国、日本、新加坡等发达国家在BIM的发展和应用方面积累了丰富经验。据调查,现在美国建筑行业市场上用于对项目整个周期进行分析研究和指导的应用就有25种,并且对各个阶段的应用进行分类。[2]在英国,政府大力推行BIM应用,要求建筑行业的相关企业都必须将BIM应用到实际项目中。BIM技术在日本全国范围内运用,并且日本发达的软件行业能为BIM提供许多帮助,为BIM发展奠定了基础。同时,BIM技术的应用在日本建筑行业也得到了业内人员的认可。[3]在国内,BIM技术被运用到各类建筑相关项目中,并取得了良好的成绩,积攒了一个又一个经典的案例,如世博国家电力馆、世博文化中心、杭州奥体中心等。当下也正是BIM技术在中国发展的重要阶段,我国已经针对BIM的标准化开展了一系列基础性研究工作,制订了推行BIM技术的一系列的标准。
目前,BIM技术具有良好的发展前景,大土木类行业企业对BIM人才的需求日益旺盛,但BIM人才紧缺,无法满足需要。开展基于BIM的教学改革符合行业发展大背景,具有强烈的现实意义。
二、BIM技术在大土木类专业教学中的应用意义
对于大土木类专业的教学设置而言,本科教学课程体系是逻辑清楚,层层递进的关系,但对于学生而言,初接触专业课,使用数学工具建立力学模型往往会遇到很多困惑,且随着技术的发展,现在的建筑物构造越来越复杂,若不能及时理解自己所学何所用,一环未扣紧下一环很难跟上,容易陷入知识的海洋中,缺失了学习的动力。BIM技术是一种新兴的多维虚拟现实技术,能够对工程的设计、建造、使用过程进行全面模拟。

如果在教学过程中引入BIM技术,基于真实工程项目,以“实战”为核心,从工程目标出发,引入教学环境真实化、教学内容业务化、教学过程实战化、学生管理员工化的教学模式,对学生能力进行反复训练,可激发学生学习专业知识的内驱力,提高学生的理论学习和实践学习效果,提高实践教学质量,使其对工程的规划、设计、检测、建造等有更深的认识,有利于培养更多适应社会发展需求的高级应用型人才。
三、BIM技术在大土木类专业教学中的应用
(1)BIM技术进课堂
依托入学初期的专业认知课,学生可通过根据实际工程建立的BIM了解专业、认识专业,同时初步了解BIM技术在工程中的应用。在专业课学习过程中,针对性的将BIM软件引入,让学生参与规划、设计、施工、管理等过程,建立相应考核评价体系,使其学中做,做中学,有了可视化的模型,激发学生的学习兴趣,获得一定的成就感,并为将来的工作做好铺垫。
(2)开展BIM课外活动,引导参加BIM建模比赛
在学院的大力支持和专业教师的指导下,积极开展BIM课外活动,提高学生的BIM技术。比如成立BIM兴趣小组,组织校园建模比赛,并选拔优秀学生参加省级以上的建模大赛。
(3)师生合作,开展BIM相关的横向课题
由教师带领学生组建BIM团队,企业工程担任顾问,为企业提供技术服务,比如Rveit建筑设计建模、BIM 施工场地布置等。通过校企合作,教师可以得到实际工程项目一手资料,最新的行业资讯和BIM应用经验,这对学校教学改革紧跟行业发展极其有利。在进行横向课题的过程中,可提高学生的专业技术能力、沟通交流能力,协调合作能力等。
如此,通过一系列的教学改革经验的积累,将可以逐渐为各门专业课建立相应的BIM模型,建立BIM技术参与下的课程考核评价体系,解决教学改革过程中发现的问题,培养具有BIM技术的学生,锻炼学生的自我学习、主动思考和实践操作的能力,让学生能积极迎合企业对BIM技术人才的需求,提高学生就业竞争力。
此外,在使用BIM技术辅助教学的这条路上,依然有许多有待探索的问题。比如BIM软件的选择和学习。建立各门专业课的BIM模型,需要接触、学习、使用多个BIM软件,如Revit、Navisworks、Microsoft Project、Lumion、3D Max和BIM5D等。众多的BIM软件,哪个是适合本专业或者某个专业课程的,哪些是需要结合使用的,或者对于一个完整的工程项目,要用到哪些相关软件才能贯穿项目的整个生命周期,这是需要教师去了解、选择和学习的。再比如,BIM技术的相关考评机制如何建立?怎么才能公平地考量学生在BIM小组项目中发挥的作用?
四、结语
通过结合真实项目,引进BIM技术进行教学改革,可激发学生能动性,以练促学,对学生的,且BIM技术是大土木类行业的热门技术,目前土木类行业BIM技术人才匮乏,高校应企业需求培养相关学生,对校企双方都是极为有利的。
参考文献:
[1]王昭庆,张燕斌.BIM技术在房屋建筑与装饰工程计量与计价课程的混合式教学应用[J].土木建筑工程信息技术,2019,02
[2]McGraw-Hill Construction. The business value of BIM in North America:multi-year trend analysis and user ratings(2007-2012)[R]. Bedford:McGraw-Hill,2012.
[3]杨勇,李友彬.国外BIM的发展及其对我国土木工程专业教学改革的启示[J].高等建筑教育,2016,25(3)
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