基于BIM体系复合型人才培养模式下《建筑施工》教学改革初探

杨世聪

摘要：建筑施工是动态性的，工程施工中许多技术问题的解决，均要涉及到相关学科的综合运用，加上建筑施工的新材料、新工艺、新工法日新月异，因此对于《建筑施工》的教学无论从专业知识面、实践经验还是教学方法以及教学手段等方面，都提出了更高的要求。本文针对目前课程教学中存在的诸多问题，基于BIM体系，实现教学改革与复合型人才的培养相结合，进而提高教学质量。

一、引言

随着国家”一带一路”构想的实施，土木工程的国际化趋势日益明显，加上国家基建投资的不断加快，这些都为土木工程学科的发展提供了广阔的前景。《建筑施工》是土木工程专业的基本课程，教学的目的不仅仅是让学生了解并掌握建筑施工中各主要工种的施工技术及工艺原理，培养学生独立分析和解决施工中有关施工技术问题的基本能力，还要培养学生的全局观念，选择合理、优化的施工组织方案进行施工，将项目的质量、安全、工期、效益进行一体化考虑。企业需要的不仅仅是纯技术人才，而是需要那些既懂技术又具有管理能力的复合型人才，这些都对土木工程专业教学无论从专业知识面、实践经验还是教学方法以及教学手段等方面，都提出了更高的要求。本文针对目前课程教学中存在的诸多问题，基于BIM体系的教学，实现教学改革与复合型人才的培养相结合，进而提高教学质量。培养复合型人才是市场的需求，而且非常迫切。

基于BIM体系的教学是优化目前《建筑施工》教学的重要内容。BIM（Building Information Modeling），建筑信息模型被国际工程界公认为“建筑业生产力革命性技术”。即在建筑设计、施工、运维过程的整个或者某个阶段中，复合3D（三维模型）、4D（三维模型+时间）、5D（三维模型+时间+投标工序）、6D（三维模型+时间+投标工序+企业定额工序）、7D（三维模型+时间+投标工序+企业定额工序+进度工序）的信息技术，来进行协同设计、协同施工、虚拟仿真、工程量计算、造价管理、设施运行的技术和管理手段。通过集成项目信息的收集、管理、交换、更新、存储以实现项目设计、施工、运营、养护效率的提高。新时期土木工程专业人才需要的是既熟悉技术又懂项目管理的复合型人才，通过理论讲授和实践教学环节相结合的传统培养模式最大的不足在于学生所掌握的建筑施工各方面的知识是“零碎”的，学生没有建立全过程项目管理的理念，所学的“零碎”知识无法形成一个完整的体系。基于BIM体系为土木工程专业的教学提供了一个全新的思路。一方面，BIM信息模型承载了项目从设计、施工、使用和维护等各个环节的建筑信息，可以有效地和各门课程进行有机结合，另一方面，利用BIM信息模型可以实现某些实践环节的仿真训练，能很好的弥补由于受到施工时间、安全等各方面因素的影响而实践环节受限的不足，使学生身临其境，达到实践训练的效果。

二、《建筑施工》课程教学现状[1]

（1）常规教学

目前，《建筑施工》课程主要以多媒体教学结合板书的传统手段，学生能够通过视频、动画或图片等形式较为直观地学习课程内容，但对于较为复杂的施工工艺和施工技术，学生缺乏感性认识，主动性难以激发。《建筑施工》课程具有动态性、综合性、实践性强，抽象知识多.技术更新快的特点.学生对建筑施工没有感性认识，要使学生在有限的课时内掌握建筑施工的各项施工工艺难度较大，并且要把工程项目形成一个体系那就更加不可能了。此外，还要求教师具备较强的理论水平和丰富的工程实践经验， 并且还需要紧跟建筑施工的发展步伐，才能够根据课程特点采用合理、新颖的教学方法[2]。

（2）教材内容、形式滞后

土木工程建筑施工的新材料、新工艺、新工法日新月异。现有《建筑施工》教材的内容多为老教材的部分更新.对新技术、新工艺、新工法的介绍研究较少.且教材内容主要是建筑施工工序相关的理论知识.完整的项目案例较少.学生难以将“零碎“的施工工序理论知识与实际进行有效地结合 ，要将这些零碎的施工工序形成体系那就更加困难了。

（3）实践教学环节缺乏

《建筑施工》的课堂教学中的一些复杂的施工工艺.多媒体教学也难以形象、生动地描述清楚，学生更是难以理解。学生要对这些复杂施工工艺要形成感性认识只能通过实践，现场讲解才能实现。但由于受实践教学的时间安排的限制，加上去施工现场也不一定能遇到与教学内容相吻合的施工场景.学生就较难学到实践技能和现场施工过程。

三、基于BIM体系的构建

《建筑施工》课程对土木工程类复合型人才培养起着基础性作片，在复合型人才培养的模式下，传统的《建筑施工》课程教学方法难以满足复合型人才培养目标，需进一步更新教学观念.运用多种教学手段改进教学方法、创新教材、加强实践教学环节、实现教学改革与人的培养相结合.从而提高教学质量。基于BIM体系，能很好的弥补目前教学存在的不足，利用BIM建筑信息模型将建筑物从设计、施工、运营等各部分信息综合起来，注重在项目管理、工程造价管理、建筑设施设备管理等相关环节培养学生的实践能力，依据这个思路，构建基于BIM的体系的复合型人才培养体系。

（一）构建基于BIM的课程体系

建筑施工技术是土木工程专业的一门主干学课，包括土方工程、基础工程、钢筋混凝土工程（包含现浇钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程、结构安装工程）、砌体工程、屋面工程、装饰工程等方面的内容，是一门实践性很强的学科。课程里的许多知识要点都是跟实践有密切关联的，所以许多同学都觉得学习起来有一定的难度，因为他们都是没有任何实践经验的学生。基于BIM体系，学生就可以把某一施工工序在老师的指导下按照实际的情况模拟出来，加深理解，如果能有机会去现场实践，就可以很牢固的掌握。比如有些复杂的施工工艺就可在基于BIM体系下模拟出来，案例如下：

1，支撑维护施工方案

基坑施工程序复杂，二维设计，解决三维空间超复杂问题，因此风险大，同时工程进度难以控制。在整个深基坑施工过程中，钢筋、混凝土材料用量也很大，通过 BIM 体系技术对基坑支撑维护施工方案模拟和审视、支撑维护结构与土建结构碰撞检查，及时发现问题，合理安排施工。

基坑支撑模拟方案模型

2，梁纵筋与型钢柱相遇的问题

为了满足超高层建筑抗震能力的的要求，超高层项目在设计的时候往往有型钢柱、型钢梁等构件，此类型钢构件与钢筋的连接是超高层施工质量控制的重点，保证型钢预留钢筋穿孔位置准 确，避免钢筋不能通过而采取焊接锚固，从而影响工程质量，该复杂的施工工艺，基于 BIM 技术体系，进行虚拟三维预排和穿孔位置控制，协助钢结构专业队伍控制孔洞的定位。

型鋼与钢筋碰撞

（二）、《建筑施工》课程实践、教学结合的措施探讨

利用多媒体将课堂教学与现场教学有机结合起来。建筑施工技术是讲述施工原理与工艺过程的一门实践性专业课，因此在课堂教学中必须将理论和实际有机结合起来，由于受教学条件的限制，不可能在讲述每一部分内容时都让学生参观施工现场的施工过程去建立感性认识，因此必须在课堂教学中尽可能创造机会和条件弥补这方面的不足。基于BIM体系教学就可以创造这种机会，我们可以通过模拟现场施工过程，可以让学生在课堂上“身临其境”地感受施工现场的“真实状态”。老师可以以某一项目为案例，基于BIM体系，让学生把《建筑施工》课程所学知识，从项目的规划、施工预算、建筑施工、工期、进度等进行模拟，增强学生的感性认识，反过来也激发了学生对《建筑施工》课程的兴趣[3]。

五、 结语

施工技术管理在建筑企业中占有很重要的地位，熟悉技术更懂管理的复合型技术人才无疑能在人才竞争中抢占至高点。本文基于BIM体系复合型人才培养模式下《建筑施工》教学改革进行了粗浅的探讨，希望能在土木工程专业教学中如何激发学生学习积极主动性、提高教学效果、提升教学质量的目标，培养高素质、高水平复合型人才道路上起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

1.吴瑜.谈如何突出职业化教学在土木工程专业课程中的地位.佳木斯教育学报，2011（11）：120～121；

2.兰晓玲.土木工程专业课程教学改革与教学新模式探索.山西建筑.2012 38（5）：275 276；

3.严小丽.土木工程专业课程“浸入式”教学环境构建研究[J].高等建筑教育，2013（22）：72～74