BIM技术在高校教学中的应用研究

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　　摘要：最近几十年间我国的建筑行业发展一直处于良好的态势，在进入20世纪以后，建筑行业迎来了两次技术革命，分别是CAD技术以及BIM技术，BIM技术从开始出现到实际应用的时间相对来说较短，因此很多研究都处于发展中，为了更快地推动BIM技术的发展，很多高校都开设了有关专业课程，但是高校在实际教学过程当中还存在很多不足之处，增加师生对BIM课程的重视，需要提高教师的业务能力。引入校外合作培养模式，提高学生实际操作BIM技术能力，以适应建设行业发展的需要。
　　关键词：BIM技术 高校教学 建筑 教学应用
　　中图分类号：J110  文献标识码：A  文章编号：1009-5349（2020）17-0175-03
　　众所周知，目前BIM技术在各行各业中的应用是比较广泛的，其中BIM技术在高校教学中的应用比较突出。就目前而言，BIM技术主要应用在高校实际教学中，如土木建筑专业中。BIM技术的应用在一定程度上能提高高校教学水平，对学校课程开发而言意义重大。基于此，本文重点对BIM技术在高校教学中的应用进行分析。
　　一、BIM技术在国内外教学中应用现状
　　1.在国外的教学应用现状
　　随着计算机科学技术的不断提升，各行各业都进入了信息化，建筑行业也是如此，建筑信息化模型在最近几年间得到了非常广泛的应用，国内很多建筑企业都将信息化模型应用到工程建设过程当中。随着建筑行业信息化模型应用的不断扩大，高校也将这一技术加入实际教学当中，让学生的学习和实际应用结合在一起。以美国为例，在美国大约有70%的高校人才培养计划当中引入了建筑信息化模型技术的教学，剩余的30%的高校虽然没有开设有关课程，但是在教学过程当中也会向学生介绍BIM技术。在专业课程当中加入信息化模型已经成了未来高校课程改革的主要发展方向之一，一些世界知名大学，例如加州理工大学等，对于建筑信息化模型的发展应用给予了高度的重视。由此可见，在国外，建筑信息化模型在课堂当中的渗透已经非常广泛。
　　2.在国内的教学应用现状
　　我国在实行改革开放政策之后，从政治到经济到文化，都有了极大的提升，整体综合国力不断增强，对于教育的重视程度也在逐渐提高，科教兴国成了我国发展的一大指导方针。作为我国教育事业的中坚力量，高等院校在进行教学过程当中，将实际应用和课堂教学进行了良好的结合，在建筑专业中，很多高等院校也将近年来相对热点的建筑信息化模型技术引入到了课堂学习当中，早在十多年前，清华大学就对开展建筑信息化模型技术课程进行了研究，在2011年，上海同济大学也在专业课程当中加入了对信息化模型技术的研究，随着开设建筑信息化模型课程高等院校的数量不断增加，有关的赛事也开始承办起来，引起了很多社会人士的关注，这些发展和变化使得BIM技术在我国的应用越来越广泛，这些都促进了我国建筑信息化模型技术的快速发展。
　　二、BIM技术应用在高校教学中存在的主要问题
　　1.开发工作有待加强，软件的应用范围受限
　　信息化的重点在于收集、采集、处理信息，首先要及时地搜集有关数据，对于收集好的数据，要快速进行分类处理，从而形成一个信息数据库。建筑信息模型技术的重点也在于它使用了一个数据库来存储不同类别的信息，例如几何信息、拓普信息等，并且为这些信息成立了一个共享平台，让建筑物施工过程中的各个单位部门都能在这个平台上了解到有关数据，并且对项目进行管理，这种方式极大地提高了项目管理效率，降低了建筑施工工程的工作成本。但是不同的项目，他们所采取的管理方式或者建筑技术之间存在一些差别，这些差别影响到了BIM技术的开发，目前很多公司都开始和高校进行合作。在近段时间内软件的开发依然是这一技术应用的重点，如果不能解决这个问题，软件的应用范围将会严重受限，也会影响BIM技术的应用。
　　2.高校BIM技术人才队伍缺失
　　当前BIM技术还处在发展创新阶段，因此对于专业人才的需求量非常大，但是现在不仅仅是市场上缺乏专业人才，在教育领域也缺乏足够的教师资源，教师是教育的主要保障，目前建筑行业对于BIM技术人才的需求量在不断增加，高校要想为建筑行业输送高质量的人才，首先要做的就是加强师资队伍的建设，只有这样才能培养出优秀的专业人才，但是从整体角度来说，我国高等教育领域掌握BIM技术的教师数量无法满足高校的需求。
　　3.缺乏完善的管理机制
　　高校之所以沒有建设好建筑信息模型基础专业，一方面是因为教师资源的缺乏，另一方面是因为没有完善的管理机制。高校在对教师能力进行评估时，过分看重教师的科研能力而忽视了教师的教学能力，对于学生来说，教师的教学能力才是最重要的，但是很多学校的管理机制本末倒置，将教师的科研能力作为评价教师教学能力的标准，这极大地影响了教师的教学。很多教师花费大量的时间精力在科研项目上，而不是教育教学上，降低了整体教学质量。
　　三、BIM技术在高校教学中应用的发展对策
　　1.将BIM技术的教学应用发展最大化
　　目前想让学生在学校阶段就掌握建筑信息化模型技术的综合应用是比较困难的，很多学校对于学生的要求是他们能够掌握基本的BIM技能即可，有些院校为了能够让学生更好地掌握如何将BIM技术应用到实际建筑工程当中，会和一些有关建筑企业进行合作，这样不仅仅可以为企业带来更新的技术，还可以让学生体验如何应用BIM技术。在目前阶段高等院校应该学会如何在已经拥有的资源的基础之上最大化展开BIM的教学，为我国未来建筑信息化模型的发展储备足够的人才。
　　2.重视高校BIM教学团队构建
　　由于建筑信息化模型技术在我国起步的时间较晚，因此对这一技术有一定程度研究的学者较少。如果教师自身对于这技术的了解不够深，那么他们就很难展开相关教学活动，因此在开设建筑信息化模型技术这一课程之前，一定要组建好教学团队。同时在教学过程当中，要想让学生真正掌握如何利用建筑信息化模型技术，就要为学生提供一定的实践机会，这就需要高校学生提供实践教学的场所和设施，而这些都对人力物力和财力的投入有一定要求，因此要想培养出真正足够优秀的掌握建筑信息化模型技术的人才，学校一定要加大对BIM技术教学团队的构建，同时保证教师能够获取足够的教学资源，从而展开自己的教学活动。 　　3.注重BIM技术和人才培养的建设
　　在培养建筑模型信息化的有关人才时，不能只对人才的某一方面进行培养，而是要让他们全面发展。在学习中，一定要掌握多维度的知识，重视他们的整体可持续发展。在对学生进行教学时，可以实现校企合作，让学生进入相关企业进行实践研究，从而让学生在实践中学习，这样学生不仅仅能够掌握理论知识，还能够自己动手实践操作，从而最大化地帮助学生了解这一技术，并利用这一技术。在教学过程中要注意放长远眼光，不能够只把注意力专注在课堂上，这样学生可以接收到的学习内容是非常有限的，要让学生接触到如何将建筑信息化模型技术应用到实际案例当中，提升他们的实践能力，从而为社会输送更多的技术型人才。
　　四、BIM教学课程改革措施
　　1.合理安排课程结构
　　目前高校的课程类别主要有公共基础课、专业知识课和专业方向性课程这三大类，这种划分形式虽然有一定的优点，但是也还存在很多的不足。首先，这种课程结构忽略了课程之间的联系，而且每门课程的学时有限，学生在学习课程时，时间跨度长，很容易遗忘，很难将学习内容融会贯通，使得教学效果大打折扣。而且在教学过程中，大部分教师重视理论教学，忽视了实践教学，致使很多高校学生的动手操作能力较低。而建筑信息模型技术在建筑工程当中的应用非常广泛，从工程开始，到工程结束，都有这一技术的身影，因此BIM技术和其他建筑技术的结合应用是非常多的。所以，在教学过程中，教师要合理安排课程结构，将这一课程和其他的过程进行有效结合，让学生更好地掌握BIM技术，并且了解这一技术是如何运用到实际施工过程当中，让学生可以全面系统地对工程施工等一系列工程内容进行学习，提高他们的实际动手能力。
　　2.增加师生对BIM课程的认识
　　目前我国高校教学中很多教师都是采取板书加PPT的模式，当时对于BIM这门课程来说，简单的板书和PPT很难让学生对这一技术有深入了解。学生需要通过学习有关软件，全方位地理解三维图形，感受BIM技术在建筑施工过程当中的应用，因此对于建筑信息模型技术课程来说，传统的教学模式无法满足学生对于知识的需求。教师需要让学生接触到实际的施工建筑工程，让学生通过实际应用来感知BIM技术的应用。在教学过程当中，教师可以安排主题活动，带领学生参观施工现场，用他们自己的亲身经历来感受BIM技术在建筑工程中的应用所带来的改变;还可以组织学生参加有关比赛，提高他们的实际操作能力;有资源的高校，还可以聘请一些著名的建筑师来开办知识讲座，以加深学生对于这一技术的理解，提高教师的认识水平。
　　3.提高教师的业务能力和教学水平
　　教师的教学能力对于教学效果有着非常直接的影响，因此要想提高教学效果，让学生更好地学习建筑信息模型技术，首先就需要提高教师的业务能力。很多教师在教学时只停留在课本教学，他们对于所教授的知识没有自己的理解，更多的是照本宣科，忽略了这门课程的精髓。而且这一技术是在不断发展的，教师也要不断地更新自己的知识储备，只有这样才能为学生带来最为先进的知识教学。为了提高教师的业务能力和教学水平，高校可以开展一些培训课程来对教师进行培训，还可以邀请一些专家学者来学校进行授课，从而提高整体师资力量。
　　4.明确专业培养目标
　　建筑信息模型技术是一个应用型技术，市场所真正需要的也是具备实际操作的人才，因此高校在培养过程当中，一定要明确专业培养目标，为社会培养实际操作型人才，而不是只掌握了理论知识的学生。在进行专业培养方案规划的时候，要明确树立为社会培养社会需求的BIM技术型人才。然而，从高校的教学模式来看，很多学校依然采用传统的授课方式，这种授课方式所培养出来的学生更多的可以进行技术管理，如果让他们自己实际操作，可能会存在很多问题，但是施工企业真正需要的是实用性人才，因此在教学方案设计时，就要重视实践课程，要在教学过程中多多带领学生参与到实际工程案例当中，在实践中提高他们的专业技术水平。
　　在教学时还需要学生获取国家职业资格证书，他们不仅仅要掌握理论知识和动手操作能力，更应该有专业资格证书，例如BIM技能等级证书等，这些都是企业了解他们的最为直观的渠道，也能够为学生提供更多的就业便利。
　　5.增加专业资源的投入
　　建筑信息模型技术是一个对实践课程有着很高需求的专业课程，因此为了更好地展开教学，学校需要投入一定的资金来进行课程建设。例如沈阳建筑大学，为了更好地培养学生，专门成立了一个BIM技术实验中心，并且将这个技术实验中心平行于校内其他的二级学院，方便他们开展各项工作。包括沈阳建筑大学在内的部分高校，为了更好地展开教学，他们充分考虑了自身的实际资源状况，尽可能地投入资源来建设建筑信息模型技术课程，因此其他高校也应该借鉴这些大学的做法，整合校内资源，建立实训基地，这样既可以弥补传统教学中的不足，让学生不仅可以接受理论知识的教学，还可以在校内进行实践，从而让他们从传统的学习方式中解放出来，在实践的过程当中，他们还可以对建筑工程有更全面系統的认识，可以提升学生的整体水平。
　　6.引入校企合作的培养模式
　　由于学校培养人才的目标是为了满足企业的需求，因此可以尝试和企业合作，定向为企业培养人才，特别是一些自身师资力量比较薄弱的院校，可以尝试这种模式。这种模式主要是企业向学校提供资金，成立实训基地，让学生进入实训基地实践，提高学生的整体综合素质，还可以派遣公司的一些技术人才来指导学生，而学校需要做的就是为企业定向输送专业人才，这样可以实现企业、学校和学生三方共赢的局面，是一种非常好的合作培养模式。
　　五、结语
　　总而言之，BIM的教学中还存在很多的不足之处需要改善。高校的应用研究存在很多短板，因此在进行授课时，要对这一技术进行更为详细地规划，一方面这样可以帮助学生更快地掌握建筑信息化模型技术，让学生对这一技术有充分的了解;另一方面也可以让他们将所学的知识真正应用起来，而不是纸上谈兵。当然，高校在开展建筑信息化模型课程时，也要结合学校自身实力和资源状况，尽量为学生提供更加完善的学习资源，从而发挥学校自身优势，使得BIM技术在高校教学中的应用更为充分，从而为我国未来建筑信息化模型技术的应用储备足够的人才资源，进而推动我国建筑行业的发展。
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　　责任编辑：刘健
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