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BIM技术在建筑工程专业中的教学研究

时间:2019-03-08 来源:《才智》杂志 作者:admin 点击:

  摘要:BIM技术是建筑工程领域未来发展的一大趋势,建筑企业对相关技术型人才的需求也越来越大,因此在建筑工程专业课程中融入BIM技术可以有效的提高该专业学生的专业技能增强其在市场竞争中的竞争优势。本文从BIM技术的概念和特点入手,对该技术在建筑工程专业中的教学内容和教学方法进行了分析,以期能够为BIM技术在职业教学中的发展提供依据。

  关键词:BIM技术论文

  一、BIM的发展现状

  目前,BIM技术的理论研究在发达国家已经成熟,实践经验丰富,应用范围广泛,例如美国、日本、新加坡等发达国家的BIM技术已经应用到工程项目设计、施工以及建成后的维护和管理。国外建筑领域关于BIM技术的研究已经相当深入。值得一提的是,政府机构、民营企业以及学术界等建筑业各领域都普遍参与了BIM技术的研究。在我国,BIM的发展仍处于初级探索阶段,BIM技术在工程建设行业主要应用在工程设计、咨询公司以及培训机构。随着BIM技术在中国的迅速发展,住房和城乡建设部在《2011―2015年建筑业信息化发展纲要》中提

  出,在“十二五”期间,基本实现建筑企业信息系统的普及应用,加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用,推动信息化标准建设,在施工阶段开展BIM技术的研究与应用,推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸。

  二、BIM技术在高校中的发展情况

  “深化人才培养模式改革,健全提高教学质量的体制机制,深入实施高等院校教学质量与教学改革工程,大力支持以就业为导向的高等职业院校改革与建设;在课程体系、教学内容和教学方法上,在知识更新、实践教学、创新创业教育等关键环节上,深化教育改革,进一步提高学生的实践能力、就业能力、创新能力和创业能力。”这是教育部对高校的一个要求。中国建设教育协会在这一要求背景下,继成功举办2010首届“全国高等院校学生斯维尔杯BIM系列软件建筑信息模型大赛”后,2011年1月11日在四川西南交通大学继续举办2011第二届“全国高等院校学生斯维尔杯BIM系列软件建筑信息模型大赛”。2012年,中国图学会面向全国高等院校在校生启动全国BIM技能等级考试工作,得到了社会的广泛关注。2013年举办了“第二届全国BIM大赛”。这些大赛的陆续开展,为高校的进一步发展引导了一个新的发展方向,为高职院校的发展提供了一个好契机,同时也使BIM技术为中国的建筑行业做出更大的贡献。调查中发现,四川建筑职业技术学院、江苏建筑职业技术学院和黑龙江建筑职业技术学院等具有代表性的建筑类高职院校已经开始着手BIM课程及相关课程的开发,同时也在加快BIM实训室的建设。图1为某建筑类高职院校,利用暑假期间对青年教师进行BIM技术的培训。

  三、 BIM 教学应用调查

  截至 2014 年,对 BIM 软件在江西省 27 所高校教学应用情况做了调查。某 BIM 软件在江西省高校的购买、使用情况见下图2。

  图2某软件在江西省27所高校使用情况

  某 BIM 软件开发公司开发的 BIM 软件企业用户数量在全国达到十四万余家,该软件也是江西省市场在造价类领域占有率最大的软件。该软件在江西省27所高校购买使用情况为:购买了施工组织设计的为7所高校,占25.9%;购买了BIM软件的仅1所高校(江西理工大学),占3.7%;更多的高校只购买了造价应用部分。可见,真实意义上的BIM教学尚未在江西省高校实践教学中有效开展,更多的学校只是在造价类课程中使用了该类BIM软件。由此可推算出中国高校运用BIM开展教学改革上还处于初步阶段。

  四、BIM软件教学应用问题分析

  1、国内BIM软件的技术开发成熟度不够,限制了软件的应用

  信息化具备三大要素:数据采集、信息分类、全生命周期管理。BIM概念的核心是用一个数据库作为存放工程几何、非几何数据的唯一知识库,使得工程规划、设计、施工及管理阶段的相关人员能从中获取所需的数据。工程项目的差异性、建筑构造的复杂性、施工技术与方法的多样性、项目管理中影响因素的多变性决定了完整的建筑信息模型覆盖了大量的工程信息参数,这就决定了BIM专业软件开发应建立在较为完备的信息数据库平台基础上。近年来,我国的BIM软件正逐步向市场应用型方向发展,许多国内的BIM软件开发公司致力于与高校合作,以完善信息库的建设工作。

  2、高校BIM应用性人才缺失

  BIM人才需求结构大致可以分为BIM标准制定人才、BIM工具开发人才、BIM专业应用人才、BIM技术的教学人才四类,其中BIM专业应用人才数量最大、覆盖面最广,而BIM技术的教学人才是BIM专业应用人才培养与形成基础,是BIM专业应用人才满足社会需求的根本保障。随着BIM技术逐步推广和深入到建筑行业各个领域步伐的加快,以及社会和建筑行业对BIM人才需求量的不断增加,各高校实施BIM高端人才培养的改革已经不可避免。高校具备专业应用能力的教学人才是实现BIM应用于教学的最为重要的力量。高校教师缺乏项目建设的实践能力,缺少BIM应用能力或缺乏对新技术、新管理方式学习后的再生能力,缺乏对BIM软件的项目运用的经验,都是BIM技术在实践教学工作有效开展的不利因素。BIM模型涵盖了项目决策、设计、招标投标、造价、施工等多个工作内容的信息,这就需要BIM专业应用人才具有很强的工程设计、施工、管理的综合素质,甚至具有较为丰富的现场管理经验,对培养BIM专业应用人才的教学人才提出非常高的理论、实践能力要求,因此,高校教师的专业素质能力亟待提高。

  3、现有高校教学管理机制不完善

  一是高校管理者、决策者的关注度不够。高校普遍存在注重科研、轻视教学的现象,并无强有力的管理机制约束专业教师过多投入教学工作以及完成或配合一套实践教学体系的建设工作。更多的高校对教师教学工作缺乏相对公平、有效的评价体系,亦缺乏足以支持教学工作高效开展的奖励制度,一定程度上抑制了高校教师在提高教学水平与质量上的积极性。二是教学改革课题经费不足。以教学科研课题方式组建BIM实践教学应用的团队,往往教学改革课题经费远不足以支撑实际的经费开支,一定程度上又限制了课题本身的质量和有效利用。   五、BIM技术在高校教学应用的对策建议

  1、立足于当前,尽量做到BIM技术教学应用的最大化

  如前所述,江西省众多院校选择购买了造价类的BIM软件有利于实践性教学开展,能让高校学生尽量贴近工程实践主体,了解未来建设项目的技术要求、管理手段、方法。当前,尽管BIM技术的综合应用还不能完全实现,但高校工程管理专业教学重点是对学生的BIM专业应用人才基本技能培养,因此高校应注重教学方式的多样性、灵活性与时效性,注重与施工企业、软件开发企业合作,有编排课程体系,强化实践教学效果,共同促进社会工作完成与高校人才培养目标实现的双赢。在现阶段,独立的BIM的课程设置暂时不能完全取代CAD课程(由现实的社会工作所决定),但应以CAD课程为基础,独立开设BIM建模课程,同时作为未来专业课程BIM的应用基础。以某公司土建和安装建模软件为例,该软件不仅可以快速从三维设计软件Revit、ArchiCAD、MegiCAD、Tekla和二维设计软件PKPM、天正、浩辰软件中导入数据建立三维模型,还能快速建立自己的三维模型,软件的兼容性可以有效节约不同课程、在不同软件运用下的建模时间,提高教学效率,降低办学成本。所以,应与独立的专业基础BIM课程设置为前提,结合BIM软件自身开发的技术成熟度,在不同课程中最大可能地利用BIM技术,发挥BIM技术对实践教学的优势。

  2、打造BIM技术教学应用人才队伍

  2.1注重高校BIM技术的教学团队的建设

  重视BIM方向的复合型教学人才引进、培养的同时,更加注重教学团队的形成、建设。年龄结构上要注重老、中、青的合理性,BIM技术实践教学的长期性和可持续性教学团队是建设的重点。

  2.2多渠道开展人才培养

  近几年,国家注重高校中的BIM的研发,企业也注重与高校间的合作研究,一定程度上促进了高校BIM专业教师队伍的建设工作。高校教学中越来越多采用了BIM技术,这种趋势的一个主要推动力就是软件供应商与学校项目间的合作。高校教学人才的培养应更加注重校企合作、实践为主的方式,而不能局限于学校自身,不能为实践教学而教学。因此,高校应将现有教学人员推入市场中锻炼,积累BIM专业的实践能力,使之成为合格BIM专业教学人才。

  3、建立有效的高校教学管理机制

  由于BIM本身应用于教学的特性因素,建筑信息化模型输出的信息的处理和应用分析,应结合专业特征、课程特点处理信息化模型下的数据资料,进行有效的整合,才能使输出的信息具有实践性价值。这就要求BIM实践教学的开展不能是个人、少数人的行为,应该是整个专业教师团队共同完成的任务,需要投入较大的人力、财力。因此,加大项目经费投入,认真整合教学资源,建立具有多课程体系共性的BIM案例平台,其长期性和复杂性特点决定了必须依托稳定、长期的高校教学管理机制方能实现。

  结束语

  综上所述,BIM技术正在引发建筑业的巨大变革,它具有可视化,模拟性,优化性等特点,在一定范围内,建筑信息模型可以模拟实际的建筑工程建设行为。建筑施工技术课程具有实践性强、安全隐患大的特点,如何解决对工程现场陌生的学生能够有一个直观认识工程现场且又安全的教学实践环境,是目前该课程教学改革的困惑,BIM技术为该课程的教学改革提供了新的思路,但如何将其很好地应用到建筑施工技术课程的教学当中,还需要广大教师的不断努力。

  参考文献:

  [1]李昂,石振武.BIM技术在建筑工程项目中的应用价值[J].经济师,2014,01.

  [2]赵雪锋,李炎锋,王慧琛.建筑工程专业BIM技术人才培养模式研究[J].中国电力教育,2014,02.

  [3]祝连波,田云峰.我国建筑业BIM研究文献综述[J].建筑设计管理,2014,02.

  [4]张雪,陈三波.将BIM技术融入工程管理专业课程的思考[J].河南科技,2013,17.

  作者:刘畅

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