BIM技術(shù)在中職學(xué)校建筑工程施工專業(yè)課程中的應(yīng)用研究

吳春龍

BIM技術(shù)在中職學(xué)校建筑工程施工專業(yè)課程中的應(yīng)用研究

吳春龍

（福建理工學(xué)校，福建 福州 350002）

建筑工程施工專業(yè)作為目前中職學(xué)校普遍開設(shè)的一個專業(yè)，將BIM技術(shù)運用到這一專業(yè)教學(xué)過程中便于讓學(xué)生更加直觀地感受各種建筑施工課程的具體內(nèi)容。本文重點研究BIM技術(shù)在中職學(xué)校建筑工程施工專業(yè)課程中的具體運用。

BIM技術(shù)、中職學(xué)校；建筑施工專業(yè)；應(yīng)用策略

2019年4月，教育部、國家發(fā)展改革委、財政部、市場監(jiān)管總局等四部門印發(fā)《關(guān)于在院校實施“學(xué)歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度試點方案的通知》（下同《通知》），《通知》中首次提出在中職院校范圍內(nèi)執(zhí)行“1+X”的證書制度，其中1為一份中職院校畢業(yè)證書，X則為職業(yè)技能等級證書。同時，《通知》中還公布首批職業(yè)技能等級證書專業(yè)類別為：“建筑信息模型（BIM）、Web前端開發(fā)、物流管理、老年照護、汽車運用與維修、智能新能源汽車等6大類。在這6大類職業(yè)技能證書中，建筑信息模型（BIM）是當前建筑領(lǐng)域使用較為廣泛的一門技術(shù)，當中職學(xué)生能夠在校期間通過學(xué)習(xí)獲得BIM職業(yè)技能證書后，就能更好的在后期學(xué)習(xí)和工作過程中利用BIM技術(shù)開展具體的實踐工作活動，對更好地提升學(xué)生實踐能力、增強學(xué)生創(chuàng)新意識有極大的促進作用。

一、BIM技術(shù)的含義及特點分析

BIM技術(shù)是英文Building information Modeling的縮寫，是著名公司Autodesk在2002年研發(fā)出來的一種新技術(shù)。運用BIM技術(shù)能快速實現(xiàn)建筑信息技術(shù)的集成，有效地將建筑的各個階段進行劃分后，將其運用到多個環(huán)節(jié)之中。BIM技術(shù)的核心是通過建立一個虛擬的建筑工程三維模型的方式將數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，使原本必須親身進入到建筑內(nèi)部才能完成的工作只需要通過虛擬情景就可以輕松獲取。與傳統(tǒng)建筑施工相比，BIM技術(shù)的特點主要表現(xiàn)在幾個方面。

第一個特點是可視化。BIM技術(shù)的可視化主要體現(xiàn)在兩個方面。一方面，BIM將原本以線條為基礎(chǔ)的構(gòu)件通過三維立體實物圖形的方式展現(xiàn)在人們眼前，便于施工者更加清晰地針對建筑特點開展施工工作，減少出錯的可能性。另一方面，BIM技術(shù)將原本平面的、單一顏色的建筑效果圖轉(zhuǎn)換為三維立體的、多顏色的立體效果圖，不同構(gòu)建具有一定的可視化，且可以輕松的實現(xiàn)構(gòu)件位置的移動。

第二個特點是模擬性。BIM技術(shù)的模擬性表現(xiàn)在兩個方面。一方面，BIM技術(shù)可以模擬出建筑物的具體外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將建筑的各個細節(jié)進行有效地組合和排列，從而讓人們更加直觀感受到建筑基本屬性。另一方面，BIM技術(shù)可以虛擬一些不能在真實世界中操作的事物，比如在建筑工程施工過程中的一些危險操作，在現(xiàn)實生活中一旦操作就會帶來巨大的危害，而運用BIM技術(shù)則可以輕松實現(xiàn)模擬，便于施工人員及時了解操作后的具體情況，選擇最優(yōu)方案開展施工。

第三個特點是可出圖。BIM模型不僅能繪制常規(guī)的建筑設(shè)計圖紙及構(gòu)件加工的圖紙，還能通過對建筑物進行可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化，并出具各專業(yè)圖紙及深化圖紙，使工程表達更加詳細。

二、當前中職建筑工程施工專業(yè)課程特點及中職學(xué)生學(xué)情分析

1.中職建筑工程施工專業(yè)課程特點

盡管中職建筑施工專業(yè)在中國已經(jīng)有了一定的發(fā)展，但目前中職建筑施工專業(yè)課程仍存在如下幾個問題。第一是目前很多中職院校教師使用的教材相對較為陳舊，盡管教材版本不斷更換，但很多教材中的內(nèi)容卻無法做到與時俱進，與當前最先進的中職建筑工程施工行業(yè)無法保持同步。第二是教學(xué)過程中的教學(xué)內(nèi)容抽象，教師更多的是以基礎(chǔ)理論知識講授為主，學(xué)生日常學(xué)習(xí)則以單調(diào)的記憶和機械的理解為主。第三是教學(xué)手段單一，教師在開展教學(xué)過程中依然采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段開展教學(xué)，單一的講授模式讓很多學(xué)生無法直觀地感受到建筑施工工程的各個環(huán)節(jié)，也無法從直觀的角度了解建筑施工的各個領(lǐng)域。最后是教師在教學(xué)過程中更加注重哦對學(xué)生理論知識的講授，缺乏引導(dǎo)學(xué)生參與各種實踐活動，使得學(xué)生動手實踐能力無法得到較好地提升。

2.中職建筑工程施工專業(yè)學(xué)生學(xué)情

首先是基礎(chǔ)知識薄弱。中職主要招收對象是初中畢業(yè)生，這些學(xué)生本身年齡較小，初中各科成績也不是很好，大多數(shù)進入到中職學(xué)校的學(xué)生多數(shù)以學(xué)困生或中等生為主。由于學(xué)習(xí)過程中沒有形成較好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，加上需要接受更多專業(yè)性強的學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而給學(xué)生開展學(xué)習(xí)帶來一定不便。其次是理解能力較差。由于中職學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱、年齡也相對較小，加上建筑施工專業(yè)本身有一些難以理解的知識點，進而導(dǎo)致中職學(xué)生開展學(xué)習(xí)過程中存在對某些知識點難以理解的問題出現(xiàn)。最后是動手能力較弱。中職學(xué)生長期呆在教室中開展學(xué)習(xí)活動，學(xué)習(xí)過程中基本都是在聽教師講課，自身能力無法在實踐中有所提升，自然也就很難提升自身動手實踐能力。

三、BIM技術(shù)在建筑工程施工專業(yè)課程中的應(yīng)用

通過上述分析可以看出，當前中職建筑施工工程專業(yè)在課程教學(xué)和學(xué)生學(xué)情方面都存在一定的問題，集中表現(xiàn)在教學(xué)創(chuàng)新性不強、學(xué)生實踐能力和對專業(yè)知識理解能力不夠等方面。為了更好地改善這一現(xiàn)狀，教師應(yīng)將BIM技術(shù)運用到建筑工程施工專業(yè)課程之中，充分發(fā)揮BIM技術(shù)本身的優(yōu)勢，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中增強自身實踐能力。

1.BIM技術(shù)在建筑構(gòu)造與識圖課程中的應(yīng)用

《建筑構(gòu)造與識圖》課程是建筑施工專業(yè)中的一個重要課程，要求學(xué)生在開展學(xué)習(xí)活動過程中能夠?qū)ㄖ幕緲?gòu)造有較為深入的理解，能夠正確地識別出施工過程中各個符號和圖紙的具體意思，能夠根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容在建筑施工現(xiàn)場開展具體實踐活動。

從這一基本要求中可以看出，《建筑構(gòu)造與識圖》課程主要考察的是學(xué)生對建筑施工專業(yè)的基礎(chǔ)能力的把握。教學(xué)過程中的難度主要表現(xiàn)在如下幾個方面。第一，建筑構(gòu)造較為復(fù)雜，學(xué)生很難完全記憶清楚。第二，建筑結(jié)構(gòu)錯綜復(fù)雜，學(xué)生很容易出現(xiàn)混淆的現(xiàn)象。第三，建筑構(gòu)造和符號本身都是建筑的一個部分，只有當學(xué)生能夠從建筑整體中去學(xué)習(xí)和理解這些構(gòu)造或符號時，學(xué)生能力才能得到更好地提升。

而運用BIM技術(shù)就能很好地幫助學(xué)生攻克這些難題。第一，BIM技術(shù)能夠虛擬出一個真實的建筑場景，透過這一場景學(xué)生可以直接感受到建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體的建筑符號，對更好地提升學(xué)生對這些建筑基礎(chǔ)知識的識記能力有一定的促進作用。第二，當學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)或識圖過程中出現(xiàn)混淆或難以識別的問題時，可以通過利用BIM技術(shù)對周邊環(huán)境進行檢查，通過對比、分析等手段將這些容易混淆或難以識別的建筑結(jié)構(gòu)記憶清楚。第三，運用BIM技術(shù)創(chuàng)設(shè)建筑虛擬情境，引導(dǎo)學(xué)生對記住虛擬情境的整體建筑體態(tài)有所理解，進而引導(dǎo)學(xué)生從更加宏觀的角度去理解這一知識點。

2.BIM技術(shù)在建筑CAD課程中的應(yīng)用

《建筑CAD》課程是建筑設(shè)計專業(yè)中的一個十分重要的軟件課程，要求學(xué)生在掌握基礎(chǔ)的CAD軟件操作命令的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑工程設(shè)計專業(yè)特點開展建筑工程施工CAD計算機繪圖。不僅要求學(xué)生能夠根據(jù)建筑施工圖紙準確地將CAD圖紙繪制出來，同時還要求學(xué)生能夠根據(jù)自己的能力對繪制好的CAD圖紙進行檢查，提升CAD圖紙的準確性。

針對這一課程的具體內(nèi)容，學(xué)生在開展這一課程的學(xué)習(xí)過程中的難點主要表現(xiàn)在如下幾個方面。第一，CAD屬于一個二維平面繪圖軟件，且會指出來的圖紙顏色基本為單色。而建筑施工屬于一項三維空間的工作活動，因此如何在二維空間中培養(yǎng)學(xué)生三維空間意識是一個教學(xué)過程中的難點。第二，繪制好的CAD圖紙往往比較復(fù)雜，學(xué)生很難在錯綜復(fù)雜的圖紙中找到其中的錯誤點。

將BIM技術(shù)運用到《建筑CAD》課程之中能很好地幫助學(xué)生攻克上述難點。第一，BIM技術(shù)中的一些專業(yè)軟件能夠直接將二維CAD圖紙輸出為三維建筑模型，且具有分別著色功能，學(xué)生可以運用這一功能很好地培養(yǎng)自身三維空間意識能力，進而幫助學(xué)生增強對于這一知識的理解程度。第二，BIM技術(shù)具有一點的虛擬再現(xiàn)功能，運用BIM技術(shù)能夠很好地將繪制好的CAD圖紙轉(zhuǎn)換為虛擬三維建筑模型，學(xué)生可以運用這一模型對建筑表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各個細節(jié)進行進行深入的觀察，同時還可以運用虛擬運行功能對建筑的某一功能進行測試，進而幫助學(xué)生及時找到圖紙中存在的問題。

3.BIM技術(shù)在建筑工程預(yù)算課程中的應(yīng)用

《建筑工程預(yù)算》是建筑工程專業(yè)中的必修課程，也是一門具有一定交叉性質(zhì)的綜合性課程。課程不僅涉及到基礎(chǔ)的建筑工程專業(yè)知識，還需要學(xué)生掌握基礎(chǔ)的會計計算能力和對建筑材料的認識能力。因此在教學(xué)過程中的難點主要體現(xiàn)在如下幾個方面。第一，學(xué)生對會計計算能力較為欠缺，由于很多學(xué)生基礎(chǔ)能力較弱，且沒有接觸過太多會計、財務(wù)方面的專業(yè)知識，因此學(xué)習(xí)過程中很難理解這些基礎(chǔ)知識。第二，學(xué)生對不同建筑材料的性能特點及基礎(chǔ)價格理解不夠深入，無法針完成建筑施工的基本報價和預(yù)算工作的對比。第三，學(xué)生對建筑施工專業(yè)知識的理解不夠深入，無法很好地針對建筑施工進度對建筑預(yù)算進行合理地分析。

將BIM技術(shù)運用到這一課程之中的作用主要體現(xiàn)在如下幾個方面。第一，BIM技術(shù)本身具有聯(lián)網(wǎng)功能，當學(xué)生將相應(yīng)的材料輸入到系統(tǒng)之中后就能輕松獲取報價，便于學(xué)生開展后期的建筑預(yù)算工作。第二，BIM技術(shù)具有仿真功能，學(xué)生可以運用這一功能對建筑模型進行仿真實驗，檢驗?zāi)Ｐ妥陨淼陌踩?，進而幫助學(xué)生通過反復(fù)驗證的方式提高建筑預(yù)算的準確度。第三，利用BIM技術(shù)幫助學(xué)生將教學(xué)與實際施工有效的聯(lián)系在一起，增強學(xué)生的實踐能力和動手能力，幫助學(xué)生更加有效地提升對這一交叉課程的理解程度。

建筑施工專業(yè)是最近幾年較為火熱的一個中職專業(yè)課程，這一專業(yè)以培養(yǎng)一線建筑施工專業(yè)人才為基本目標，要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)對建筑施工的各個環(huán)節(jié)有所認知，便于學(xué)生在畢業(yè)后能夠直接進入到建筑施工工地開展具體的生產(chǎn)與實踐活動。受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，目前很多中職院校教師在開展建筑施工專業(yè)課程時往往存在教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)手段單一、教學(xué)效果不明顯的問題，加上很多中職院校學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、對專業(yè)知識的理解能力較低，使得中職院校很難為社會培養(yǎng)出優(yōu)質(zhì)的建筑施工專業(yè)人才。將BIM技術(shù)植入課程，一方面改善教學(xué)效果，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，另一方面激烈學(xué)校教師在1+X證書制度背景下進行課程改革和課證融通的探索和研究，促進學(xué)校建筑工程施工專業(yè)的“三教改革”，讓課程教學(xué)和企業(yè)就業(yè)接軌，為社會培養(yǎng)更高層次的技能型人才。

[1]秦少偉.BIM技術(shù)在中職學(xué)?！督ㄖY(jié)構(gòu)》課程中的應(yīng)用研究——以江蘇省海門中等專業(yè)學(xué)校工程造價專業(yè)為例[J].知識經(jīng)濟,2020(19):115+117.

[2]黃依麗.信息技術(shù)在中職學(xué)校建筑CAD課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)教育(中旬刊),2018(2):61-63.

2020—10—12

吳春龍（1983—），男，湖北隨州人，漢族，講師，研究方向：建筑工程施工。

G718.3

A

1673-4564（2020）06-0138-03