孫 偉
青島黃海學院建筑工程學院(266555)
BIM技術是建筑業(yè)的革命性技術,具有模擬性、可視性、優(yōu)化性的特征,能夠同參數(shù)模型實現(xiàn)項目信息的有機整合。BIM技術便于處理各種建筑信息,能為多方建筑主體提供合作的基礎,提高生產(chǎn)效率,降低建設成本。BIM技術經(jīng)過技術不斷更新,應用標準不斷完善,已成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢,對建筑業(yè)具有深遠的影響。2008年國務院及各省自治區(qū)直轄市頻繁頒發(fā)關于工程建設項目要求應用BIM技術的文件。面對日益增長的BIM技術人才需求,BIM技術人才缺乏問題日益凸顯,建筑專業(yè)成為BIM技術人才培養(yǎng)的重要陣地,土木工程專業(yè)畢業(yè)生掌握BIM技術成為專業(yè)的必然要求。傳統(tǒng)人才培養(yǎng)方式是建筑信息化板塊中的薄弱環(huán)節(jié),將BIM技術與土木工程專業(yè)有機整合,是高校土木工程專業(yè)需要重點考慮的問題。高校土木工程專業(yè)應將BIM技術融入教學改革中,提升專業(yè)人才素質。
土木工程專業(yè)是知識面廣、技術性強的專業(yè),知識體系包含房屋建筑等所有領域。傳統(tǒng)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨建筑市場的人才標準的限制,使得大多數(shù)高校人才培養(yǎng)難以達到用人單位要求[1]。
建筑業(yè)高速發(fā)展,學生人數(shù)增加,為教學帶來巨大壓力。建筑業(yè)技術不斷革新,要求投入大規(guī)模的實訓場地,學校面臨巨大的投資壓力。土木工程專業(yè)施工環(huán)境復雜多變,建設周期長,導致學生在課程學習時存在理論與實踐脫節(jié)。可容納學生畢業(yè)實習的企業(yè)接收學生困難,實習難度降低。
目前國內眾多高校使用BIM技術開展建筑類專業(yè)教學,但是土木工程專業(yè)現(xiàn)行培養(yǎng)計劃中未明確包含BIM技術教學內容,在四年級下學期開設選修課土木工程軟件簡介,課程核心內容中BIM技術非教學重點?;炷两Y構基本原理課程設計要求學生獨立完成樓蓋結構設計,房屋建筑學課程要求按課程設計方案完成結構設計,使土木工程施工等課程內容得到綜合運用,實現(xiàn)貫穿式專業(yè)教學,但仍采用傳統(tǒng)二維手繪方式,與三維BIM技術有一定差距。
土木工程專業(yè)教學目標是培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,是土木工程專業(yè)教學體系優(yōu)化的目標。高校優(yōu)化設計土木工程專業(yè)教學體系,應以培養(yǎng)實踐能力為基礎,對專業(yè)課程整合設計,使教學體系理論與實踐相結合。
BIM技術能用于模型的創(chuàng)建,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全方位傳輸,是二維向三維建造方式的轉變。需要弄清土木建筑領域與BIM技術的關系,在項目準備策劃時期,應將BIM技術優(yōu)化設計應用到建筑學專業(yè)教學中。在項目實施時期,應將BIM技術應用到土木工程專業(yè)施工預演,并貫穿于工程項目始終[2]。
弄清關系后優(yōu)化教學體系思路更加明確。優(yōu)化設計專業(yè)教學體系,要符合人才培養(yǎng)標準,培養(yǎng)學生的理論素養(yǎng)與實踐能力,實踐與理論課程要按比例確定,將BIM技術與教學設計結合,引導學生認識BIM技術,學會建模,結合實踐教學內容對理論教學進行設計,推動理論教學順利開展。
培養(yǎng)計劃以BIM模型為主線,讓土木工程專業(yè)學生主動適應建筑工業(yè)化需求,實現(xiàn)課程建筑模型、施工模型有效銜接。本科一年級第二學期,土木工程制圖課程原本以傳統(tǒng)二維CAD為教學重點,無法滿足學生開展建筑模型訓練需求,在畢業(yè)生調查反饋意見后提前到一年級開課,課程以BIM三維建筑模型為主,同時保留二維CAD教學內容。
高校要結合專業(yè)人才培養(yǎng)目標,對土木工程專業(yè)課程進行確定,增加實踐課比例,通過優(yōu)化課程結構達到教學目標。由于人才匱乏,對BIM技術推廣造成阻礙,高校必須重視BIM技術的開發(fā)建設。
課程教學中融入BIM技術的方法是將其融入多門課程,結合學生實際設計教學內容,提高學生的操作能力。BIM軟件是系列相關軟件總稱,涉及綠色建筑分析、設備分析、項目管理等多種內容,通過分析綠色建筑,對斯維爾日照分析軟件進行應用,將軟件應用于居住小區(qū)規(guī)劃設計等課程教學中,增強課程教學的有效性。建筑學專業(yè)將建筑通風等軟件應用到教學中,學生通過一次建模練習學會多種模擬[3]。
BIM技術的市場份額不斷擴大,如將BIM技術應用到測量行業(yè),可減少工作人員,測量精確性更高。土木工程專業(yè)要及時調整實踐教學內容,將學生培養(yǎng)成為社會緊缺的BIM技術應用人才。高校也可將BIM技術設立成獨立設課,將BIM技術與畢業(yè)設計結合,幫助學生實現(xiàn)理論與實踐融會貫通,選出優(yōu)秀的BIM技術的畢業(yè)設計作品,提高學生的職業(yè)能力。
BIM可視化信息技術包括3D、4D、5D。3D通過三維方式實現(xiàn)建筑三維可視化,3D模型可直接轉換為2D圖紙打印。4D技術增加了時間維度。5D增加成本維度,進行建筑工程的預算管理。
高校在一年級開設基礎的BIM技術建模課程,講授BIM技術相關軟件操作方法,使學生理解工程制圖的理論知識,在四年級以項目教學為主開設BIM技術管理課程,讓學生利用BIM技術整合所學專業(yè)知識。將BIM技術融入到學科課程中,將相關課程安排BIM技術教學內容,各專業(yè)課教學從BIM系統(tǒng)中獲取信息,可提高教學效率,BIM綜合實訓中對案例項目進行BIM技術應用模擬。
BIM畢業(yè)設計以團隊方式進行,成員分工協(xié)作,完成項目的BIM技術應用。學生可以在2D設計基礎上實現(xiàn)BIM建模,實現(xiàn)圖紙會審模擬、施工模擬、成本分析等。將BIM技術應用于大學生科技創(chuàng)新,可促進學生動手操作,通過參加國家各級BIM競賽培訓活動,極大提高學生的學習興趣。
理論課教學體系需要結合建筑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢。設計理論課目的是為實踐課提供理論性指導,高校應在土木工程專業(yè)中增設BIM課程,引導學生實現(xiàn)理論與實踐的整合。