摘要：文章基于東南大學(xué)土木工程專業(yè)本科生計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革，探討了BIM課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)組織形式，并為BIM技術(shù)在高校教學(xué)中的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提出一些建議，可供高校土木工程專業(yè)基于BIM的教學(xué)改革參考借鑒。

關(guān)鍵詞：土木工程;BIM;本科教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2020）16-0168-02

BIM（Building Information Modeling）是一門集設(shè)計(jì)建造管理于一體的數(shù)字化技術(shù)，指通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。 它作為一門新興技術(shù)，革新了傳統(tǒng)土木工程行業(yè)的設(shè)計(jì)、施工方法，帶來(lái)了新的理念。實(shí)踐證明，應(yīng)用BIM技術(shù)，可創(chuàng)造極大的經(jīng)濟(jì)效益，并促使土木工程行業(yè)與時(shí)俱進(jìn)。BIM技術(shù)引入土木工程教學(xué)，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、改進(jìn)教學(xué)效果大有裨益，有利于培養(yǎng)更多適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的高級(jí)應(yīng)用型人才。土木工程專業(yè)BIM教學(xué)改革已在國(guó)內(nèi)部分高校展開(kāi)，但大多處于初步探索階段[1]。

在土木工程專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程中應(yīng)用BIM技術(shù)，是從人才培養(yǎng)的初期就將多信息、多領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)引進(jìn)教學(xué)，具有較高的實(shí)用價(jià)值與可行性;其實(shí)施不僅可以從根本上改變傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的生產(chǎn)方式與生產(chǎn)內(nèi)容，也必將會(huì)對(duì)整個(gè)建筑土木工程產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生巨大影響。本文基于東南大學(xué)土木工程專業(yè)本科生計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革，探討了BIM課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織形式，為土木工程專業(yè)BIM課程的開(kāi)設(shè)、BIM的教學(xué)改革提供參考。

一、基于BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)國(guó)內(nèi)外BIM技術(shù)應(yīng)用情況差異，針對(duì)我國(guó)土木工程人才培養(yǎng)體系及發(fā)展方向，應(yīng)首先將BIM技術(shù)的普及工作在高校中開(kāi)展。通過(guò)制定相應(yīng)的人才培養(yǎng)機(jī)制，設(shè)置與之相應(yīng)的課程體系，力爭(zhēng)在本科階段的BIM技術(shù)教育達(dá)到如下培養(yǎng)目標(biāo)：

1.理解BIM的概念、應(yīng)用及發(fā)展方向，明確BIM技術(shù)在未來(lái)土木工程領(lǐng)域發(fā)展的地位和作用，樹(shù)立大學(xué)生學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的信心和決心。

2.熟悉BIM在建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，特別是針對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的3D建模及方案比選、管線綜合及碰撞檢測(cè)、工程量統(tǒng)計(jì)等;熟悉BIM在建筑施工和管理階段的應(yīng)用，包括BIM施工模型的建立、4D及5D施工進(jìn)度模擬、空間沖突檢測(cè)等。

3.熟悉大型BIM通用軟件的使用方法，包括Revit、CATIA、Navisworks、魯班軟件等。對(duì)于本科生應(yīng)首先強(qiáng)調(diào)熟練掌握建模軟件，在熟悉建模軟件的基礎(chǔ)上適當(dāng)向模型分析軟件擴(kuò)展。

4.通過(guò)BIM課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，了解基于BIM技術(shù)的建筑物設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收及運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理的新模式，掌握運(yùn)用BIM技術(shù)解決技術(shù)難題及加強(qiáng)不同專業(yè)間協(xié)同工作方法[2]。

基于以上BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，本次教學(xué)改革的目標(biāo)是結(jié)合教材《Revit2015中文版基礎(chǔ)教程》和Revit2015軟件對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容體系改革，目的是使得課程的教學(xué)內(nèi)容體系更完善，將該科目的理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和科學(xué)研究有機(jī)結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生提供一個(gè)良好的理論學(xué)習(xí)環(huán)境和實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)和訓(xùn)練他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神，使他們成為理論知識(shí)水平和實(shí)踐動(dòng)手能力都很強(qiáng)的有用人才，推進(jìn)BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用。

二、BIM課程改革的教學(xué)組織形式

1.BIM知識(shí)與技術(shù)課堂教學(xué)。課堂教學(xué)是最基本的教學(xué)方式，也是將BIM知識(shí)傳授給學(xué)生的最直接的教學(xué)方式。在BIM課堂教學(xué)中需要著重強(qiáng)調(diào)如下內(nèi)容：BIM的含義及應(yīng)用、BIM軟件的操作及3D模型的建立、基于BIM的施工進(jìn)度展示及管理、基于BIM的工程量統(tǒng)計(jì)及工程造價(jià)管控、BIM與各個(gè)專業(yè)之間的關(guān)系及在各個(gè)專業(yè)中的應(yīng)用點(diǎn)等。BIM課堂教學(xué)主要目標(biāo)是讓學(xué)生了解BIM的基本知識(shí)構(gòu)架、BIM在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用點(diǎn)、熟悉BIM的建模及分析軟件的種類及適用范圍、常用BIM軟件的操作技巧，解決“如何學(xué)習(xí)BIM”的問(wèn)題。

2.BIM的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。BIM技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是知識(shí)的實(shí)踐與應(yīng)用，故BIM實(shí)訓(xùn)教學(xué)是不可或缺的一種課程教學(xué)組織形式。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)與課堂教學(xué)內(nèi)容相呼應(yīng)，教學(xué)與練習(xí)同步進(jìn)行，切實(shí)建立起學(xué)生應(yīng)用及實(shí)際操作能力。BIM的實(shí)訓(xùn)教學(xué)可以包括如下內(nèi)容：BIM建模軟件的操作、基于BIM模型的工程量明細(xì)統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度計(jì)劃的編制與施工進(jìn)度展示、設(shè)計(jì)方案的可視化、碰撞分析、建筑物能耗分析、三維可視化技術(shù)交底等?？偠灾珺IM實(shí)訓(xùn)教學(xué)是課堂教學(xué)的延伸與深入，通過(guò)實(shí)訓(xùn)練習(xí)提高學(xué)生應(yīng)用課堂知識(shí)的能力及學(xué)習(xí)的自信心與積極性，解決“如何應(yīng)用BIM”的問(wèn)題。

3.BIM的行業(yè)專家講座。BIM行業(yè)專家長(zhǎng)期在工程項(xiàng)目一線從事BIM的應(yīng)用及研究工作，能夠?yàn)橥聊竟こ虒I(yè)的BIM教學(xué)提供新的視角，有效拉近課堂與實(shí)際工程應(yīng)用之間的距離。行業(yè)專家在授課過(guò)程中往往立足具體項(xiàng)目實(shí)例，講授BIM在實(shí)際工程中的應(yīng)用及最新研究成果，學(xué)生通過(guò)實(shí)例講解一方面了解BIM在實(shí)際工程中的應(yīng)用情況，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)BIM的必要性，解決“為什么學(xué)習(xí)BIM”的問(wèn)題[2]。

BIM課程的三種組織形式是相輔相成、缺一不可的。將BIM教學(xué)在上述三個(gè)環(huán)節(jié)中穿插開(kāi)展才可以顯著提高其教學(xué)效果。因此，本課程的教學(xué)改革將結(jié)合李恒、孔娟編著的《Revit2015中文版基礎(chǔ)教程》和Revit2015軟件進(jìn)行課程內(nèi)容體系改革，通過(guò)理論分析與工程實(shí)例探討相結(jié)合、教師講授和學(xué)生互動(dòng)討論相結(jié)合的方式組織教學(xué)。

三、基于BIM技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革建議

1.結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃，合理規(guī)劃基于BIM的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程體系。制訂BIM教學(xué)方案的同時(shí)，必須綜合考慮學(xué)生專業(yè)知識(shí)、BIM技術(shù)和軟件實(shí)操計(jì)算的掌握程度。采取與專業(yè)課程相關(guān)的BIM技術(shù)教學(xué)的方法，使專業(yè)課教學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)BIM課程相輔相成、融會(huì)貫通[3]。

2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的教學(xué)改革應(yīng)該采用循序漸進(jìn)的方式。BIM技術(shù)的教學(xué)改革不可能一蹴而就，為避免從傳統(tǒng)教學(xué)方式至專業(yè)知識(shí)—BIM技術(shù)一體化教學(xué)改革過(guò)程中出現(xiàn)“斷崖式轉(zhuǎn)變”，建議采取循序漸進(jìn)的方式。初期教學(xué)內(nèi)容以BIM的概念、應(yīng)用及軟件操作為主。同時(shí)，逐步加強(qiáng)師資力量培養(yǎng)和推進(jìn)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變過(guò)渡，加快BIM技術(shù)知識(shí)與現(xiàn)有課程的融合。后期逐漸增加與BIM教學(xué)內(nèi)容相符的實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，以加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。最終形成一套BIM技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程融會(huì)貫通的教學(xué)體系。

3.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)BIM課程應(yīng)多采用案例教學(xué)方法，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。BIM課程教學(xué)注重在理解BIM技術(shù)基礎(chǔ)上的實(shí)踐應(yīng)用，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)盡可能多地引入真實(shí)案例，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的虛擬設(shè)計(jì)、虛擬施工、空間碰撞檢查、工程進(jìn)度編制、工程量及工程造價(jià)分析等工作，以增進(jìn)學(xué)生對(duì)BIM知識(shí)的理解，提高知識(shí)的應(yīng)用能力。

由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程課時(shí)有限，教學(xué)過(guò)程中不可能講解所有軟件的使用方法及所有BIM技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程，但應(yīng)抓住眾多項(xiàng)目的相通之處，注重應(yīng)用方法及思路的講解，細(xì)節(jié)的問(wèn)題可以請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，并按時(shí)了解學(xué)生自學(xué)情況，這樣才能使BIM的學(xué)習(xí)達(dá)到觸類旁通的效果。

四、結(jié)語(yǔ)

建筑信息模型技術(shù)（BIM）在建筑行業(yè)正獲得日益廣泛的應(yīng)用和推廣。BIM技術(shù)本身發(fā)展迅速，行業(yè)需求持續(xù)旺盛，高校土木工程專業(yè)努力培養(yǎng)BIM人才已是大勢(shì)所趨。未來(lái)業(yè)內(nèi)最為緊缺的也是既精通土木工程技術(shù)又具備一定BIM技術(shù)基礎(chǔ)的復(fù)合型人才，而建立基于BIM技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革還處于探索階段，仍然有大量的問(wèn)題值得我們高校教師去思考、去解決。因此，BIM技術(shù)的引入是對(duì)當(dāng)今土木工程專業(yè)教育的挑戰(zhàn)，更是一次開(kāi)拓應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的機(jī)遇。今后，我校將總結(jié)改革經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)家BIM發(fā)展規(guī)劃，進(jìn)一步深化基于BIM技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革，努力培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的高級(jí)應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭閃閃.基于BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革探索[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（15）：51-52.

[2]邢棟，等.BIM時(shí)代下的土木工程專業(yè)本科教學(xué)改革的思考[J].濰坊學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，17（5）：56-60.

Exploration on Teaching Reform of BIM in Cad Course

FENG Ruo-qiang

（School of Civil Engineering，Southeast University，Nanjing，Jiangsu 211189，China）

Abstract：In this paper，based on the southeast university students who major in civil engineering of the curriculum teaching reform in computer aided design，discusses the BIM course teaching goal，teaching organization form，and for further popularizing and applying the type of the BIM technology in college teaching put forward some Suggestions，for the teaching reform of civil engineering specialty in colleges and universities based on BIM reference.

Key words：civil engineering;BIM;undergraduate teaching reform

收稿日期：2019-03-28

課題項(xiàng)目：江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目，PPZY2015A042;東南大學(xué)教改項(xiàng)目：基于BIM技術(shù)的土木工程結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革，2017-021

作者簡(jiǎn)介：馮若強(qiáng)（1978-），男，山東茌平人，博士，教授，研究方向：空間結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)研究。