徐鑫哲,寧亞瑜 (盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧 盤錦 124010)
建筑信息模型(Building Information Modeling)簡稱 BIM,是對建筑項目物理和功能特性的數(shù)字化表達(dá),在全生命周期內(nèi)提供共享的信息資源,并為各種決策提供基礎(chǔ)信息。BIM目前已在建筑工程項目的多個方面得到了廣泛的應(yīng)用,它打破了信息孤島,實現(xiàn)了建筑項目全生命周期各階段的知識共享以及建筑信息的集成。從建筑的設(shè)計、施工、運維直至建筑全生命期的終結(jié),各種信息始終整合于一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中,設(shè)計團(tuán)隊、施工團(tuán)隊、設(shè)施運營部門和業(yè)主等各方面人員可以基于BIM進(jìn)行協(xié)同合作,有效提高工作效率,節(jié)省資源,降低成本,以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此BIM被稱為建筑業(yè)繼CAD之后的第二次革命,越來越多的工程項目應(yīng)用BIM進(jìn)行三維建模、信息共享、方案選擇以及施工管理,大大提高了建筑業(yè)的信息化發(fā)展水平。
為適應(yīng)當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展,滿足社會對BIM人才的迫切需求,高職建筑工程技術(shù)專業(yè)必須將BIM融入到課程體系中,使學(xué)生通過BIM技術(shù)加深對專業(yè)知識的理解,同時提高自身的BIM職業(yè)技能水平。
面對建筑業(yè)的信息化發(fā)展,國內(nèi)各高校積極開展BIM技術(shù)的教學(xué)工作實踐,但在實踐過程中仍然存在一些問題,主要表現(xiàn)為以下幾個方面。
傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案中各專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容相對獨立,使得學(xué)生對整個建設(shè)項目全壽命周期內(nèi)的各項工作沒有整體的了解,專業(yè)知識碎片化,導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后要經(jīng)過較長時間的實習(xí)期才能真正了解本行業(yè)的工作內(nèi)容以及各工作崗位的工作流程。
目前,大多數(shù)院校教學(xué)主要注重對專業(yè)理論知識的傳授,片面地強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)活動的參與性,實踐內(nèi)容少,忽略了學(xué)生在教學(xué)活動中的體驗性,即使在專業(yè)課程中設(shè)置了認(rèn)識實習(xí),也只是走馬觀花,達(dá)不到滿意的教學(xué)效果,滿足不了社會對職業(yè)技能型人才的需求。
一些高校將BIM納入人才培養(yǎng)方案,但只是開設(shè)了BIM軟件操作課程,學(xué)生通過學(xué)習(xí),能夠進(jìn)行基礎(chǔ)模型的建模,未將其真正融入到各專業(yè)課程教學(xué)中,使學(xué)生對BIM的認(rèn)識只停留在三維建模層面,實際應(yīng)用不足。
高職建筑工程專業(yè)旨在為社會培養(yǎng)能夠從事建筑工程施工一線技術(shù)與管理等工作的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。課程實踐性和專業(yè)性強(qiáng),學(xué)生缺乏實踐經(jīng)驗,為了便于學(xué)生掌握,并且加深對專業(yè)的理解,可以充分利用BIM技術(shù)可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性以及優(yōu)化性等特點。學(xué)生可以利用BIM軟件,如REVIT建立三維模型,一方面提高自身的空間想象能力,另一方面,利用三維模型可以更加直觀形象的掌握房屋建筑各部位構(gòu)造,以及各構(gòu)件之間的關(guān)系。三維模型完成后可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工現(xiàn)場的場地布置以及施工僅需模擬,根據(jù)結(jié)果對施工方案進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。利用BIM技術(shù),學(xué)生可以更加清晰地理解建設(shè)項目的全壽命周期以及期間的各項工作,彌補實踐上的不足。
為了改變目前建筑專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀,將BIM真正融入各專業(yè)課程是一個很好的信息化手段。借助于BIM技術(shù),將不同專業(yè)課程中的知識內(nèi)容融入一個完成的BIM工程項目中,將零散的知識點整合成專業(yè)知識體系,將學(xué)生帶入真實的工作情景中,不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及獲得感,同時也可以使學(xué)生對專業(yè)有更深的認(rèn)識,對建設(shè)項目全壽命周期有更清楚的認(rèn)識,為以后工作打下堅實的基礎(chǔ)。
在專業(yè)教學(xué)中,BIM的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
應(yīng)用BIM軟件REVIT可以建立三維模型、直觀形象,這是BIM的顯著優(yōu)勢。在專業(yè)教學(xué)中可以充分利用這一特點。在學(xué)生掌握基本建模方法的基礎(chǔ)上,教師以實際的工程項目為背景,比如學(xué)生所處的教學(xué)樓、宿舍樓等,給出學(xué)生部分工程圖紙,引導(dǎo)學(xué)生分析圖紙,查閱相關(guān)資料,如規(guī)范、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等,對建筑物進(jìn)行局部的設(shè)計并建立三維模型。
圖1為學(xué)生所在教學(xué)樓的部分圖紙,學(xué)生在設(shè)計建模過程中可以實地察看一些關(guān)鍵部位的構(gòu)造形式,通過實物與圖紙的對比,一方面提高了學(xué)生的識圖能力,另一方面培養(yǎng)了學(xué)生的觀察以及獨立思考能力。
圖1 教學(xué)樓部分圖紙
利用BIM建模軟件REVIT建立的三維模型,見圖2,通過模型,可以查看各構(gòu)件的材質(zhì)、空間位置及尺寸等信息,每一個構(gòu)件都可以從任意角度進(jìn)行觀察,再次通過模型與實際建筑物的對比復(fù)核建筑物各構(gòu)件的信息,學(xué)生的識圖與空間想象能力再一次得到提升。對于模型中存在的問題可以及時進(jìn)行修改,進(jìn)一步優(yōu)化,這也體現(xiàn)了BIM的協(xié)調(diào)性特點。
圖2 教學(xué)樓三維模型
創(chuàng)建完成的三維模型,可以進(jìn)一步應(yīng)用BIM施工策劃軟件對其進(jìn)行施工場地布置、施工進(jìn)度安排,見圖3,通過BIM將建筑的三維空間信息和時間信息整合在一個可視化的4D模型中,可以直觀、精確地反映整個施工過程,還能夠?qū)崟r追蹤任意時刻的進(jìn)度情況,從而可以檢查各個施工環(huán)節(jié)之間是否存在問題,進(jìn)一步與施工現(xiàn)場將進(jìn)行對比,分析影響進(jìn)度的因素,制訂相應(yīng)的對策,對施工計劃進(jìn)行調(diào)控,以確保工程項目各專業(yè)之間在時間、空間上的協(xié)調(diào)性,在工程施工前識別絕大多數(shù)的施工風(fēng)險和問題,減小施工過程中的項目變更,降低建筑工程安全以及質(zhì)量等問題出現(xiàn)率,同時可以縮短工期、降低成本、提高工程質(zhì)量。
圖3 施工策劃軟件進(jìn)行施工進(jìn)度模擬
在整個過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生積極思考,全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識的同時對整個工程項目有了進(jìn)一步的理解。
BIM技術(shù)革新了傳統(tǒng)土木工程行業(yè)的設(shè)計、施工方法,已經(jīng)成為主導(dǎo)建筑業(yè)進(jìn)行大變革、提升建筑業(yè)生產(chǎn)力的強(qiáng)大推動力。對高職建筑專業(yè)而言,應(yīng)適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展,將BIM技術(shù)應(yīng)用到專業(yè)課程教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力,解決傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題,提高育人質(zhì)量,從而為行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)人才。