基于BIM技术的土木工程专业实践教学应用研究

王柳燕 王舜 赵柏冬

【摘要】目前国内外许多高校都将BIM技术列入相关专业实践教学中，本文通过在土木工程专业实践教学中引入BIM技术，综合国内外BIM技术应用于本科实践教学的情况，构建基于BIM的课程内容和教学体系，为土木工程专业实践教学的应用奠定了一定基础。

【关键词】BIM技术 实践教学 土木工程

【教改项目】沈阳大学校级教改项目《转型发展下创新应用型本科人才培养体系与培养模式创新研究》。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）04-0049-02

引言

建筑信息模型（Buliding information model， BIM）是这几年在计算机辅助设计等技术基础上发展起来的新兴多维模型信息集成技术，是对建筑工程物理特征和功能特性信息的数字化承载和可视化的表达[1]。将BIM技术引入到高校，并且在土木工程专业实践教学中引入能够帮助学生提高就业和从业能力，有助于高校应用型本科教学改革的发展。

一、BIM技术在国内外教学应用研究

BIM技术在国外的应用比国内早，发展速度比国内发展更迅速。BIM技术最早在芬兰、新加坡、挪威开始应用。BIM在美国已然成为主流技术，并影响了BIM技术在包括中国在内的其他国家的应用。调研发现一些发达国家将BIM技术融入到了高校工教学中，并进行了一系列课程研究和改革。如奥本大学在本科生课程中，面向施工专业学生开设BIM软件课程，对比相邻建筑院系学生发现他们的学生具有更强的能力；伍斯特理工学院在土木和环境工程专业的一些课程中应用BIM技术，提高了学生完成作业的速度和效率[2]。在新加坡，为扩大BIM的认知范围，国家对在大学开设BIM课程给予大力支持，并为毕业生组织相应的BIM培训[2]。

与发达国家相比，中国BIM技术的应用范围比较局限，BIM理念还没有完全贯穿到高等院校建筑与工程专业中。2003年，中国建筑行业开始关注BIM技术，目前的应用以设计公司为主，各类BIM咨询公司、培训机构，政府及行业协会也开始越来越重视BIM的应用价值和意义。国内的许多高校如清华大学、哈尔滨工业大学、同济大学、华南理工大学都先后成立了建筑生命周期管理实验室，正是BIM技术的分支领域。实践表明BIM实验室的建立有助于教学实践的开展，学生的应用技术能力得到了很大的提高。

二、基于BIM技术的土木工程专业实践教学应用研究

1.BIM技术在土木工程画法几何等专业基础课程的应用

画法几何是土木工程专业的专业必修课程。通过课程教学，应达到以下教学目标：掌握画法几何的基本理论与投影方法，并能用其解决空间投影问题。培养他们空间思维的能力，认真细致的工作习惯以及作图读图的能力。为了更好地适应当前教育改革的需求，教师应当与时俱进综合运用BIM技术的优点，从三维角度向学生展示立体形体有助于帮助学生理解二维复杂的平面图形。为此我院从师资力量着手培养了一批BIM工程师，并探讨了画法几何制图实践教学改革方案，逐步将BIM建模技术引入到土木工程画法几何制图教学中来。从授课角度来讲，相对于传统的CAD制图技术，Revit 这种三维建模软件在操作上更加适合现在的学生，学生对于建模的兴致远大于操作单一的CAD技术，并且三维的建模能够帮助学生更好地读图和识图。

2.基于BIM技术的土木工程专业实践教学平台建设

高校通过三种形式构件土木工程专业实践教学平台，包括实验室建设，校企合作实践基地，校外施工企业的深入合作。BIM实践课程引入工程实例，定期邀请校外企业BIM技术方面的专家讲授施工现场应用的BIM技术，完整呈现BIM技术在实践教学的应用，使得学生不出校门就能够熟练掌握BIM技术，有助于学生实践能力和工程素质的提高，在土木工程专业实践教学平台中，学生能够从多角度培养其应用能力和创新能力，也能够使得学生有效快速地与社会岗位需求相衔接。

在课程建设上，以专业基础课为试点，建立适合培养高校本科应用型学生的集BIM技术，招投标模拟、工程项目管理等综合类实践教学实训平台。BIM实验室的建设立足于培养学生的创新精神，推进校企合作办学，全面提升学生的工程实践能力。建立适合高校教学的BIM实验室能够为土木工程专业课程改革提供实践教学平台。高校引进BIM中的VR技术，建立虚拟实验室，能够解决学生实践动手能力差的问题。全景式实践教学能够充分锻炼学生的自主设计能力，学生可以小组的形式不断调整实训方案，通过BIM技术呈现的三维模型进行实时修改，BIM技术的这一实训平台，能够帮助学生立体实时地呈现拟建的工程项目，能够随时结合理论实践知识在授课老师或工程师的帮助下，优化自身实训方案，这个实践教学过程能够提高学生的主动性和创新性，并能够促进土木工程专业学生未来就业能力的提高，有助于本科应用型人才培养的发展。

3.探讨利用BIM技术实现土木工程专业实习课程设计毕业设计等实践教学环节

充分利用BIM技术可视化，它能够将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示出来。这种技术能够使得学生对复杂的现代建筑复杂的建筑物进行理解，并能够对其进行优化设计。将BIM技术引入到土木工程专业实习课程设计毕业设计等实践教学环节中，能够促进实践教学的多样化和全面发展，并且这种实践教学能够与现行的国家行业标准相结合，使得学生的课程设计和毕业设计具有一定的应用价值，而不是仅仅停留在设计阶段，将BIM技术应用到实践教学中来，能够真正做到产学研相结合。

4.建立与基于BIM技术的土木工程专业实践教学相匹配的师资队伍

由于BIM技术属于新兴技术，高校中缺少BIM技术复合型教学双师型人才，在高校建立基于BIM技术的土木工程专业实践教学平台过程中应加大BIM应用技术教学人才的建设，才能补充高校在此方面的不足之处。在BIM技术土木工程专业实践教学平台建设之前，我们开设的BIM课程多数是邀请各方BIM技术人员来学校讲授BIM有关课程，通过校企合作的形式来实现BIM技术的土木工程专业实践教学。但从可持续发展这方面来看，高校需要建立与基于BIM技术的土木工程专业实践教学相匹配的师资队伍。同时应加强BIM技术专业教育这方面的人才的引进和培养，加强BIM 教育教学团队的教学队伍建设。

总结

近年来BIM技术在建筑行业不断得到认可和推广，这就要求基于BIM技术的土木工程专业实践教学应用研究能够紧跟现代社会对于建筑行业人才需求的步伐。为了培养行业所需要的建筑行业高素质人才，高校应该对土木工程专业人才培养方案进行一系列的改革以適应当今时代的发展。采用BIM技术结合BIM 软件进行课程改革和实践教学，将土木工程专业与建筑行业紧密联系，才能够培养出满足行业需求的土木工程专业创新应用型人才。

参考文献：

[1]富倩.三维空间建模技术在建筑信息模型中的应用[J]. 软件导刊，2015（12）：90-91.

[2]吴光东，唐春雷.BIM技术融入高校工程管理教学的思考[J].高等建筑教育，2015（4）：156.

作者简介：

王柳燕（1982-），女，辽宁沈阳人，讲师，研究方向：材料制备与研究。