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试论BIM技术在高校建筑工程专业中的教学研究

2017-05-30张哲弘

科技风 2017年3期
关键词:BIM技术高校教学

摘 要:作为高校中的重要专业之一,建筑工程专业学生的学习质量会从一定程度上影响高校的就业率参数。BIM技术是我国建筑工程的重要发展方向,该技术向建筑工程专业教学过程的引入,可以有效提升该专业学生的市场竞争优势。本文从BIM技术的概念入手,对BIM技术在高校建筑工程专业中的教学进行分析和研究。

关键词:BIM技术;高校;建筑工程专业;教学

一、BIM技术

(一)BIM技术的概念

BIM技术是指通过与建筑工程项目有关的数据信息的收集与整合,构建出一个符合实际工程项目特征的建筑模型,利用该仿真模型完成建筑工程项目的各项分析工作。BIM技术是建筑领域的未来发展方向,因此,该技术在高校建筑工程专业学生教学中的应用具有一定的现实意义[ 1 ]。

(二)BIM技术的特点

BIM技术的特点主要包含以下几种:

1.优化性特点

从某种程度上讲,可以将建筑工程项目的全生命周期看成是一个以优化为目的的变化性发展阶段。以建筑工程的设计阶段为例,当建筑工程设计图的某一部分不符合实际工程施工要求时,需要通过优化的方式对建筑工程设计图进行合理调整。

从建筑工程以往实施经验可知,随着建筑工程复杂程度的提升,其优化难度也会发生相应提升。与人工模式相比,BIM技术几乎可以无视由信息种类及数量增加引发的复杂难度提升问题。在BIM技术模式下,相关人员可以借助各类软件,如Revit系列软件等将与建筑工程有关的信息合理集成起来,通过建筑信息模型的构建,促进建筑工程实施过程优化目的的實现。

2.协调性特点

建筑工程的复杂性对工程实施过程提出了较高的协调需求。BIM技术的应用能够通过碰撞检验获得相应的协调数据,利用这些数据提升建筑工程各个工程分量之间的协调性水平。

3.模拟性特点

BIM技术的模拟性特点主要体现在以下几方面:

第一,建筑物模型方面。建筑物模型是BIM技术的基本模拟特征,该模型的应用可以降低建筑工程的优化难度;

第二,建筑工程节能效果模拟。如果业主对建筑工程的节能性要求较高,则可以利用BIM技术对实际的节能性能进行模拟,通过节能模拟结果的得出促进节能优化方案的合理编制。

4.可视化特点

在我国传统的建筑工程施工过程中,施工单位使用的施工图纸具有明显的抽象性特点,相关人员需要从这种二维的、抽象的图纸中想象出建筑工程各构件、构筑物的大致形状,并通过施工成果与想象之间差距的判断完成建筑工程施工质量的推测检验。该模式中质量问题的出现概率相对较高。相比之下,BIM技术的应用可以将建筑工程的数据信息集成转化为三维立体的建筑模型。此外,该技术的可视化特点还体现在其向建筑工程整个生命周期的应用过程中。在这种模式下,三维模型、建筑工程决策等的可视化特点从一定程度上提升了建筑工程的质量。

二、向高校建筑工程专业教学融入BIM技术的必要性

从整体角度来讲,向高校建筑工程专业教学融入BIM技术的必要性主要体现在以下几方面:

(一)建筑企业用人需求方面

BIM技术的可视化特点、模拟性特点等为该技术在我国建筑领域中的推广应用奠定了基础。在这种情况下,近年来,建筑企业对高校建筑专业学生表现出了较为强烈的BIM技术倾向性应用需求。调查表明,在BIM技术方面存在优势的建筑工程专业学生比其他学生的就业成功率约高出17.35%。对此,高校需要通过在建筑工程专业课程体系中引入BIM技术的方式,满足建筑企业的用人需求。

(二)高校建筑工程专业学生就业率方面

以我国某高校为例,其建筑学院中建筑学专业、土木工程学专业学生在2015年的就业率比2014年的就业率分别降低5.83%和4.59%,此外,建筑工程专业选择进入非本专业企业的数量发生了显著增加。这种现象提升了高校引入BIM技术的必要性。

三、高校建筑工程专业中BIM技术教学的主要内容

高校建筑工程专业中BIM技术的教学内容主要包含以下几种:

(一)BIM理论教学方面

在高校建筑工程专业的BIM理论教学中,具体的教学内容主要包含以下几种:

1.BIM技术的作用与应用

在建筑工程专业学生的理论教学阶段,教师应该在保证学生充分了解BIM技术的概念和作用之后,按照规范的流程为学生演示BIM技术在建筑工程项目中的应用,通过信息数据的收集、整理、集成构建出相应的建筑模型,保证学生对模型信息添加、专业出图等技能的掌握。

2.BIM技术的协同技术

建筑工程的复杂水平相对较高。在建筑工程项目的仿真操作中,单纯利用BIM技术可能无法获得较好的仿真结果,对此,教师应该将能够与BIM技术协同应用的技术作为建筑工程专业学生理论教学的主要内容之一,通过协同技术概念、发展历程的讲解,帮助学生获知同步协同与异步协同这两种不同技术之间存在的差异,进而提升学生的BIM技术应用水平。

3.数据集成技术与数据集成方法

在高校建筑工程专业学生BIM课程的理论教学阶段,教师还应该将数据集成技术以及数据集成方法作为主要的教学内容。在实际的教学工作中,教师应该通过建筑工程数据集成技术操作的讲解,提升学生的数据信息集成水平,为学生的建筑信息模型构建工作奠定良好的基础。除此之外,建筑工程BIM生命周期中的不同阶段之间存在较为显著的差异性特征,因此教师应该通过信息流积累过程的分析增强学生对BIM生命周期的应用水平。

(二)基于BIM技术的建筑工程项目化教学方面

该方面的教学内容主要包含以下几种:

1.BIM技术的支持软件

从本质角度来讲,可以将BIM技术的应用过程看成是利用相关软件集成数据信息,构建建筑信息模型的过程。因此,学生对相关支持软件的了解程度直接影响建筑信息模型的构建质量。结合我国目前建筑工程领域的实际情况可知,高校建筑工程专业教师应该将日照分析软件、SWR软件、Revit软件等作为关键的教学对象。为了防止学生在实践应用过程中出现软件功用混淆的问题,教师应该对各类软件的差异加以重视。

2.BIM技术的实践应用(以学生为主体)

为了防止学生丧失学习BIM技术的兴趣,教师可以按照由简单到困难的顺序,逐步帮助学生掌握BIM技术的应用技能。例如,在建筑工程专业学生BIM课程项目化实践教学的初期阶段,教师可以将规模较小、较为简单的建筑工程项目作为教学案例,通过建筑工程项目特点、设备组成以及结构类型等因素的分析,逐步引导学生完成建筑信息模型的构建。

当学生能够独立构建出较为简单的小型建筑信息模型之后,教师应该向建筑工程专业学生的教学活动中引入难度处于中等水平的项目,如小型办公楼建筑工程项目等。除了规范学生BIM技术的应用操作之外,教师还应该对学生功能样板的使用加以重视。

3.BIM技术典型应用

在高校建筑工程专业学生BIM课程教学的后期阶段,教师应该将BIM技术的典型应用作为主要的教学内容。以虚拟建筑工程施工软件的4D施工管理模拟为例,该典型应用的讲解可以在巩固学生BIM技术应用水平的同时,为学生的施工管理提供更加广泛的管理思路。

四、高校建筑工程专业BIM课程教学的可行方法

从本质角度来讲,能够实现建筑工程专业BIM课程教学的可行方法主要包含以下几种:

(一)学术讲座法

这种方法的实施主体为建筑企业中的优秀BIM工程人才。在开办学术讲座之前,建筑企业的BIM技术人才可以通过对高校建筑工程专业学生当前学习进度的了解,设计出有针对性的学术研讨方案。在实际的BIM技术学术讲座中,建筑工程专业学生能够更加直观地了解建筑企业的BIM技术应用现状及对他们的要求,因此,这种教学方法可以产生一定的提升学生学习BIM技术积极性的作用。

除了建筑工程专业的学生之外,建筑工程专业的教师也是BIM技术学术讲座中的参与主体。专业教师可以通过与建筑企业BIM技术人才的沟通和交流,获得适宜的教学优化思路,间接提升建筑工程專业学生相关学科的教学质量。

(二)建筑工程专业BIM课程规划设置法

这种方法是指,结合高校建筑工程专业学生当前各类专业课程的设置情况,在不违背整个课程体系特点的情况下,合理规划BIM课程。在规划过程中,高校教师应该在确保各类BIM软件教学顺序合理性的基础上,保证该学科与建筑工程专业其他学科的充分融合。从本质角度来讲,BIM课程的加设提升了高校建筑工程专业学生课程体系的完善水平。完善性课程体系的应用可以有效提高建筑工程专业学生的就业优势。

(三)建筑企业与高校合作法

这种方法是指,在高校与建筑企业之间建立有效的沟通机制,使得二者形成良好的合作关系,在此基础上构建出有针对性的BIM技术教学基地。在这种合作关系的影响下,教师能够直接进入企业参与基于BIM技术的各类建筑工程项目,通过企业对BIM技术的实践应用获得更加全面的知识经验,为建筑工程专业学生的BIM技术教学实践奠定基础。从本质角度来讲,高校与建筑企业合作方法不仅能够实现BIM课程教学目的,还能够从一定程度上减轻高校建筑工程专业学生的就业压力。

五、结论

研究表明,向高校建筑工程专业教学体系中引入BIM技术具有充分的必要性。高校建筑工程专业学生BIM课程教学内容主要包含BIM技术的理论教学、BIM技术相关软件的实践应用教学等。

参考文献:

[1] 李雄华.BIM技术在给水排水工程设计中的应用研究[D].华南理工大学,2009.

作者简介:张哲弘(1983-),男,汉族,陕西渭南人,硕士,助理工程师,西安财经学院行知学院副院长,研究方向:工程管理。

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