武海霞+孫文全+劉翠云+俞峰

摘要：在當(dāng)今建筑行業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)背景下，高校將BIM技術(shù)融入專(zhuān)業(yè)教學(xué)是發(fā)展趨勢(shì)。在給排水專(zhuān)業(yè)教學(xué)中采取繪圖課程中穿插介紹軟件知識(shí)、開(kāi)展第二課堂、團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用等形式，對(duì)BIM技術(shù)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了探索。目的在于銜接高校人才培養(yǎng)與社會(huì)用人需求，拓寬學(xué)生知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力，并為推進(jìn)相關(guān)課程教學(xué)打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型；團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）33-0168-02

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是建筑業(yè)設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用的一大變革。近幾年來(lái)，隨著政府的大力推動(dòng)以及計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)的發(fā)展，已有多項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)與建造使用了BIM技術(shù)，已被用于建筑給水排水、污水構(gòu)筑物、市政管線(xiàn)綜合等設(shè)計(jì)和施工管理中[1，2]?？紤]BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)廣闊的發(fā)展前景，國(guó)內(nèi)部分學(xué)校的建筑和土木院系已進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究[3]，如何在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中推進(jìn)BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)、使學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)和技能是教學(xué)中值得思考的問(wèn)題。本文主要探討了目前開(kāi)展的實(shí)踐教學(xué)方法和措施，以增強(qiáng)學(xué)生使用BIM為平臺(tái)的實(shí)踐能力，提高給排水專(zhuān)業(yè)人才的競(jìng)爭(zhēng)力，銜接高校人才培養(yǎng)與社會(huì)用人需求。

一、教學(xué)引導(dǎo)

在本校給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置中，與BIM技術(shù)相關(guān)的課程為一年級(jí)上學(xué)期的《土木工程圖學(xué)及BIM》，為基礎(chǔ)必修課，總學(xué)時(shí)48。該課程重點(diǎn)介紹工程制圖內(nèi)容，學(xué)生需掌握繪制和閱讀土木工程圖的基本理論和方法，對(duì)于BIM技術(shù)僅進(jìn)行了1—2課時(shí)的簡(jiǎn)短介紹，包括發(fā)展歷史和使用軟件等。由于剛?cè)雽W(xué)的新生尚未建立專(zhuān)業(yè)知識(shí)架構(gòu)，缺乏相關(guān)的土木建筑設(shè)計(jì)概念，對(duì)于BIM技術(shù)一知半解，未產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。

通過(guò)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)學(xué)、工程訓(xùn)練B、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課等課程的學(xué)習(xí)，到三年級(jí)時(shí)學(xué)生已對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了一定的了解?？山Y(jié)合當(dāng)前BIM技術(shù)在本專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐，在課程理論教學(xué)中穿插介紹相關(guān)內(nèi)容。例如在三年級(jí)開(kāi)設(shè)的選修課《CAD基礎(chǔ)》中，介紹了以Revit為主的BIM與AutoCAD軟件在專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)上的異同，向?qū)W生展示CAD圖紙表達(dá)的管線(xiàn)是抽象的線(xiàn)條，而B(niǎo)IM技術(shù)是以真實(shí)管道尺寸表達(dá)的一個(gè)對(duì)象；閥門(mén)不再是一個(gè)圖塊，而是以真實(shí)形態(tài)出現(xiàn)在管道上的一個(gè)對(duì)象[4]；根據(jù)3D模型自動(dòng)生成的圖形和文本在模型發(fā)生變化時(shí)會(huì)自動(dòng)更新；各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)完成后通過(guò)碰撞檢測(cè)等可對(duì)管線(xiàn)綜合設(shè)計(jì)，解決管線(xiàn)之間或管線(xiàn)與結(jié)構(gòu)之間的碰撞。通過(guò)簡(jiǎn)單案例的展示對(duì)比，培養(yǎng)學(xué)生三維建模的概念和設(shè)計(jì)意識(shí)，加深學(xué)生對(duì)BIM技術(shù)的理解。

受學(xué)校公共機(jī)房電腦的硬件及軟件系統(tǒng)限制，學(xué)生不能在機(jī)房中進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)，所以在教學(xué)過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)軟件的使用。課后通過(guò)與學(xué)生的交流發(fā)現(xiàn)，教學(xué)上的引導(dǎo)已引起學(xué)生的關(guān)注，部分學(xué)生對(duì)BIM技術(shù)充滿(mǎn)熱情和信心，有很強(qiáng)學(xué)習(xí)愿望，已經(jīng)在個(gè)人電腦上開(kāi)始自學(xué)軟件的使用，希望盡快掌握這項(xiàng)技術(shù)。

二、第二課堂學(xué)習(xí)

在學(xué)生自學(xué)過(guò)程中，需要引導(dǎo)他們BIM技術(shù)不只是軟件學(xué)習(xí)，而是一種設(shè)計(jì)理念。在實(shí)踐教學(xué)中開(kāi)展了第二課堂，為自主學(xué)習(xí)意識(shí)強(qiáng)、希望得到提升的學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會(huì)，使他們深入領(lǐng)會(huì)BIM思想。

第二課堂包括講座、培訓(xùn)以及創(chuàng)新大賽訓(xùn)練等，學(xué)生自主報(bào)名參加，不對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。講座除教師定期舉辦外，還邀請(qǐng)BIM技術(shù)專(zhuān)業(yè)人士為學(xué)生進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)性的講解，讓學(xué)生充分了解BIM這個(gè)行業(yè)的具體內(nèi)在和外在的要求。通過(guò)與企業(yè)的合作，學(xué)生可免費(fèi)參加學(xué)校里開(kāi)展的培訓(xùn)。與設(shè)計(jì)院合作搭建專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)平臺(tái)，為學(xué)生提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，過(guò)實(shí)習(xí)加強(qiáng)理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的能力。

為培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維、提高大學(xué)生動(dòng)手能力，學(xué)校每年舉辦大學(xué)生創(chuàng)新大賽。學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)參賽，在老師提供的建筑結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上，進(jìn)行給排水系統(tǒng)模型搭建，促進(jìn)學(xué)生提高專(zhuān)業(yè)技能和技巧。在指導(dǎo)學(xué)生競(jìng)賽過(guò)程中注意培養(yǎng)抽象思維和分析解決問(wèn)題能力，以及繼續(xù)學(xué)習(xí)與應(yīng)用創(chuàng)造能力。

三、團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐

畢業(yè)設(shè)計(jì)是重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，我校基于建筑設(shè)計(jì)院模式的跨專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)已開(kāi)展多年[5]。團(tuán)隊(duì)包括建筑學(xué)、土木工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、電氣工程和給排水科學(xué)與工程的畢業(yè)生。自2014年開(kāi)始，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)中嘗試采用BIM技術(shù)，搭建了利于各專(zhuān)業(yè)學(xué)生互相配合、共同設(shè)計(jì)的平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)全項(xiàng)目BIM設(shè)計(jì)。在進(jìn)行團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)時(shí)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)需完成一棟10—12層公共建筑的設(shè)計(jì)，由建筑和結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)建立模型，設(shè)備專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。

選拔4—8名有軟件基礎(chǔ)或畢業(yè)從事相關(guān)設(shè)計(jì)的給排水專(zhuān)業(yè)學(xué)生加入團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提升他們的實(shí)際應(yīng)用能力。有基礎(chǔ)的學(xué)生可直接采用Revit MEP軟件在模型上進(jìn)行給水、排水和消防等系統(tǒng)的搭建，省去二維繪圖階段；而有些學(xué)生采用的是二維繪圖后再建模的方式，需要對(duì)他們進(jìn)行不同的指導(dǎo)。由于需及時(shí)分享項(xiàng)目信息和進(jìn)行寫(xiě)作，各專(zhuān)業(yè)之間的交流更加頻繁和緊密。

通過(guò)團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐，學(xué)生反應(yīng)除了軟件的熟練運(yùn)用外，更體會(huì)到建筑設(shè)計(jì)需要各專(zhuān)業(yè)之間的相互溝通以及團(tuán)隊(duì)配合；畫(huà)圖時(shí)若沒(méi)有清晰的思路，協(xié)調(diào)好管道高度，會(huì)出現(xiàn)管道間的穿插碰撞和管段斷開(kāi)的情況。我校BIM團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)已連續(xù)兩年獲得省本科優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，取得了一些成果。

四、建議

BIM作為建筑行業(yè)的新興技術(shù)，普通高校土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)該緊跟建筑行業(yè)的發(fā)展，逐步開(kāi)展BIM人才的規(guī)范化培養(yǎng)。在今后的教學(xué)中，繼續(xù)完善和深化BIM技術(shù)的教學(xué)，建議采取以下一些措施。

1.開(kāi)設(shè)針對(duì)給排水專(zhuān)業(yè)的軟件選修課程。在專(zhuān)業(yè)課程如《建筑給水排水工程》教學(xué)中，結(jié)合BIM的實(shí)際應(yīng)用穿插介紹。

2.與建筑設(shè)備工程等專(zhuān)業(yè)聯(lián)合建立教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)發(fā)基于BIM技術(shù)統(tǒng)籌安排設(shè)備、電氣和給排水系統(tǒng)的教學(xué)素材和模塊，為學(xué)生提供利用建筑信息模型的平臺(tái)，讓更多的學(xué)生有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)與交流，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。

3.與其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生組隊(duì)參加國(guó)家級(jí)、省級(jí)學(xué)科競(jìng)賽，通過(guò)實(shí)踐任務(wù)的形式模擬解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)和軟件平臺(tái)，以提高設(shè)計(jì)能力。

4.承擔(dān)BIM教學(xué)的教師要具備專(zhuān)業(yè)綜合知識(shí)和熟練使用軟件的技能，需要教師加強(qiáng)學(xué)習(xí)，通過(guò)師資培訓(xùn)提高教師的實(shí)踐教學(xué)能力。

五、結(jié)語(yǔ)

行業(yè)需要越來(lái)越多能夠熟練掌握BIM的人才，在本科部分課程中增加該技術(shù)的理論內(nèi)容，開(kāi)設(shè)第二課堂，將BIM技術(shù)融入畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中，以培養(yǎng)滿(mǎn)足行業(yè)需求的人才。此外，作為普通高校土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)緊跟行業(yè)的發(fā)展，逐步開(kāi)展BIM人才的規(guī)范化培養(yǎng)，通過(guò)建設(shè)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室、開(kāi)設(shè)課程、提高師資水平等，培養(yǎng)一批適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的工程師。

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Discussion on the Practice Teaching of BIM Technology in Water Supply and Drainage Science and Engineering

WU Hai-xia，SUN Wen-quan，LIU Cui-yun，YU Feng

（College of Urban Construction，Nanjing University of Technology，Nanjing，Jiangsu 210009，China）

Abstract：With the development of construction industry information standard，the university teaching BIM technology into the professional teaching is in the development trend. This paper introduces the BIM technology practice teachings including BIM software introduce，second class，application of the graduation project. The aim is to connect the talents training and the demand of the society，widen the students' knowledge and enhance their competitiveness. In addition，practice teaching will promote the teaching of relevant courses in the undergraduate education.

Key words：building information modeling；team graduation design；practical teaching