高校BIM題庫建設(shè)的研究與實踐

魏科豐 紀(jì)仁芹 鐘葵 高源 劉旺軍

摘 要：隨著BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)的推廣，越來越多的高校參與到BIM技術(shù)的教學(xué)與應(yīng)用當(dāng)中，但國內(nèi)高校開展BIM教學(xué)處在初級階段。本文介紹了建筑工程信息模型（BIM）的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，尤其重點介紹了在高校的應(yīng)用現(xiàn)狀，隨后介紹了BIM題庫建設(shè)的過程及意義，我校以“斯維爾杯”BIM大賽為依托展開BIM教學(xué)，以“土木工程專業(yè)BIM大賽題庫建設(shè)”為研究項目展開BIM技術(shù)研究與實踐，以促進(jìn)學(xué)生專業(yè)知識的掌握和BIM技術(shù)在我校中的推廣與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM題庫建設(shè)；BIM大賽；土木工程專業(yè)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.251

0 前言

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)對BIM的含義進(jìn)行了如下四個層面的解釋： a、 一個設(shè)施（建設(shè)項目）物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；b、一個共享的知識資源；c、一個分享有關(guān)這個設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念開始的全生命周期的所有決策提供可靠依據(jù)的過程 ；d、在項目不同階段不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新與修改信息，以支持和反應(yīng)其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)[1]。

1 國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM產(chǎn)生于美國，美國威斯康辛州首先推行BIM技術(shù)的應(yīng)用。隨后，日本、歐洲、韓國等也開始應(yīng)用BIM技術(shù)。我國在2002年產(chǎn)生BIM理念和技術(shù)研究，2004年出現(xiàn)各種BIM為核心的專業(yè)應(yīng)用軟件；“十五”科技攻關(guān)計劃開展了基于IFC國際標(biāo)準(zhǔn)的建筑工程應(yīng)用軟件研究、 “十一五”科技支撐計劃開展了基于BIM技術(shù)的下一代建筑工程應(yīng)用軟件研究。

奧運村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程、香港地鐵、國家體育場、青島海灣大橋、廣州西塔等項目都在不同程度上運用了BIM技術(shù)。BIM在中國的應(yīng)用還處于起步階段，使用者以設(shè)計單位為主，但會逐步推廣和深入到建筑行業(yè)各個領(lǐng)域。從全球化的角度來看，BIM的應(yīng)用已成主流。

2 BIM技術(shù)在高校的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)的推廣，越來越多的高校參與到BIM技術(shù)的教學(xué)與應(yīng)用當(dāng)中。但是BIM作為一個新生事物在高校中應(yīng)用范圍仍然相對較窄，應(yīng)用時間較短，國內(nèi)高校開展BIM教學(xué)處在初級階段。全國高等院校學(xué)生斯維爾杯“BIM系列軟件建筑信息模型大賽”是以建筑信息模型為基礎(chǔ)，根據(jù)協(xié)同設(shè)計理念，由建筑學(xué)、土木工程、建筑設(shè)備、工程造價、工程管理等相關(guān)專業(yè)學(xué)生相互配合，分別承擔(dān)產(chǎn)業(yè)鏈中三類角色（設(shè)計師、造價師、建造師），協(xié)同完成的大賽。完成不同專業(yè)與項目上、下游之間的數(shù)據(jù)共享，從而建立起能在同一個數(shù)字空間表達(dá)工程設(shè)計、工程造價及工程管理等各專業(yè)信息的數(shù)據(jù)模型。

2005年，華南理工大學(xué)建筑學(xué)院首先將BIM作為研究課題。清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等少數(shù)大學(xué)開設(shè)了本科BIM軟件課程，山東建筑大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)等幾所學(xué)校以選修課的形式開設(shè)了BIM課程，多數(shù)高校只在特定的教學(xué)環(huán)節(jié)中引入BIM[2]。據(jù)了解，湖北荊州幾所大學(xué)在BIM教學(xué)方面未有效開展，更多的只是在造價類課程中介紹或使用了該類BIM軟件，教學(xué)范圍較小，只有少部分學(xué)生為參加BIM大賽或增加就業(yè)機(jī)會而進(jìn)行學(xué)習(xí)與應(yīng)用，湖北荊州高校在運用BIM開展教學(xué)上還處于起步階段。

3 BIM題庫建設(shè)過程及意義

為了積極貫徹教育部有關(guān)“深化人才培養(yǎng)模式改革，健全提高教學(xué)質(zhì)量的體制機(jī)制。深入實施高等院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程，大力支持就業(yè)為導(dǎo)向的高等職業(yè)院校改革與建設(shè)”。配合院校落實高校實訓(xùn)課程體系，建設(shè)與實踐教學(xué)，培養(yǎng)既符合國家發(fā)展要求又與社會實踐相接軌的實用人才。建立BIM系列軟件應(yīng)用題庫，使學(xué)生能夠更好的掌握從單項工程設(shè)計直至單項工程建設(shè)完工的一系列軟件應(yīng)用，為以后的實踐應(yīng)用打好基礎(chǔ)，同時建成后的BIM題庫能作為我校學(xué)生今后參加相關(guān)比賽的訓(xùn)練平臺，也能和教師平時的理論教學(xué)結(jié)合起來，為今后舉辦相關(guān)比賽打下基礎(chǔ)。

我校以斯維爾杯BIM大賽為依托，展開BIM教學(xué)，2015年5月9日至10日，項目組成員作為指導(dǎo)老師帶領(lǐng)學(xué)生參加了在華中科技大學(xué)舉辦的全國高等院校第六屆“斯維爾杯”建筑信息模型（BIM）應(yīng)用技能大賽總決賽，最終在南北賽區(qū)總排名中獲得本科組結(jié)構(gòu)設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析專項全國二等獎，同時團(tuán)隊獲得全能三等獎。

3.1 題庫建設(shè)方法與過程

為了讓學(xué)生更好地參加比賽，更好地學(xué)習(xí)BIM相關(guān)技術(shù)，我院以“大學(xué)生科技創(chuàng)新項目”為依托，以“土木工程專業(yè)BIM大賽題庫建設(shè)”為研究項目展開BIM技術(shù)學(xué)習(xí)，由建筑學(xué)、土木工程、工程造價、工程管理專業(yè)學(xué)生組隊，完成工程結(jié)構(gòu)、工程造價、工程管理專業(yè)的題庫類型。

BIM模型涵蓋了項目決策、設(shè)計、招標(biāo)投標(biāo)、造價、施工等多個工作內(nèi)容的信息，這要求BIM專業(yè)應(yīng)用人才具有很強(qiáng)的工程設(shè)計、施工、管理的綜合素質(zhì)，甚至具有較為豐富的現(xiàn)場管理經(jīng)驗[3]。為此專業(yè)課教師和在校學(xué)生，甚至畢業(yè)參加工作的從事本專業(yè)設(shè)計或施工的學(xué)生加強(qiáng)溝通與合作。

我校城市建設(shè)學(xué)院包含土木工程專業(yè)、工程管理專業(yè)等多個相關(guān)專業(yè)，采用不同專業(yè)學(xué)生合作的模式，加強(qiáng)互相之間的溝通與學(xué)習(xí)，著重建設(shè)本專業(yè)的BIM大賽題庫的方法進(jìn)行。

本次“斯維爾杯BIM大賽”題庫建設(shè)土木專業(yè)所涉及到的教材主要有《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》、《荷載規(guī)范》（荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計），以上三本書為重點研究對象，從歷年來的真題看，涉及的題目比較多；《土木工程材料》、《抗震設(shè)計》、《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》、《平法施工》（圖集）等也有體現(xiàn)。在往屆比賽題目中，最后一道題往往是要求學(xué)生掌握軟件操作以及熟悉各個菜單命令選項，利用軟件來讀懂梁板柱的平法施工圖，特別是要弄懂圖紙中每個符號所代表的含義。所以需要學(xué)生在準(zhǔn)備的過程中將這些課程的重點知識讀懂讀透，按照往屆“斯維爾杯BIM大賽”的比賽題目類型及要求整理1000題，以便于各屆老師學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)并在此基礎(chǔ)上累積題目類型和題量。

本次創(chuàng)新研究內(nèi)容只涵蓋工程設(shè)計中的建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計，以期能夠?qū)IM軟件很好地應(yīng)用于工程實踐當(dāng)中，為學(xué)校下屆比賽再創(chuàng)佳績打下基礎(chǔ)。將建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計連成整體，在以后的工程建設(shè)中，若有需要，可以從題庫中抽取類似或相關(guān)題型，得到設(shè)計思路，以期工程的順利進(jìn)行。技術(shù)關(guān)鍵在于參考以往的BIM大賽題目，分門別類，分知識點總結(jié)。然后由土木專業(yè)的學(xué)生原創(chuàng)題目，分類總結(jié)。

3.2 題庫建設(shè)意義

本次題庫建設(shè)過程可引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)BIM軟件并結(jié)合本專業(yè)加以應(yīng)用，對本專業(yè)的相關(guān)課程要非常熟悉，并在畢業(yè)設(shè)計中出現(xiàn)了相關(guān)的BIM選題，說明學(xué)生對BIM技術(shù)有了更深刻的認(rèn)識，可以對BIM軟件的學(xué)習(xí)和應(yīng)用有更大的提高。

可倡導(dǎo)學(xué)生在校期間了解相關(guān)的專業(yè)知識，加深對專業(yè)和行業(yè)的理解，建立團(tuán)隊協(xié)作理念，提高協(xié)同工作的組織、協(xié)調(diào)、配合、實施能力；推動高等院校建設(shè)工程相關(guān)專業(yè)實踐教學(xué)的探索以及實訓(xùn)室的建設(shè)；營造學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識、鉆研專業(yè)技能、勤奮向上的學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)學(xué)生熟練掌握BIM應(yīng)用技術(shù)，為就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

國家開始注重高校中的BIM相關(guān)軟件的研發(fā)，企業(yè)也注重與高校間的合作研究，高校教學(xué)人才的培養(yǎng)應(yīng)更加注重校企合作、實踐為主的方式，本次創(chuàng)新項目“土木工程專業(yè)BIM大賽題庫建設(shè)”可很好的促進(jìn)學(xué)生專業(yè)知識的掌握和BIM技術(shù)在我校中的推廣與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉合敏，周琴.BIM應(yīng)用現(xiàn)狀研究及展望[M].山東工業(yè)技術(shù).2015：36-39.

[2]朱紅光，易成，王鵲.BIM技術(shù)在土建專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及建議[M].教育教學(xué)論壇，2015：44-45.

[3]曾文海.付偉明BIM技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用研究[M].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2014：6-8.

本文是長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院2015年度大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目“土木工程專業(yè)BIM大賽題庫建設(shè)”的研究成果，項目編號：15d0201。

作者簡介：魏科豐（1981-），男，湖北天門人，碩士研究生，講師，主要從事土木工程專業(yè)的教學(xué)與科研工作。