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BIM创新技术应用下土木工程专业课堂教学改革讨论

发布时间:2020-04-27 10:37文字数:3632字

  摘要:新时期为了在土建领域应用与推广BIM(建筑信息模型)技术,分析了土木工程专业教育中BIM技术的实际应用情况,阐述了BIM技术在我校土木工程专业教学中的应用与建议,使专业教学融合先进的科学技术,实现从学科导向转向产业需求导向,促进培养学生的整体思维能力和动手创新能力,进一步提高教学质量和教学效果。
 
  关键词:BIM技术;土木工程专业;教学改革
 
  引言
 
  所谓的BIM(BuildingInformationModeling)即建筑信息模型,其模型立足于建筑工程项目的一系列数据信息,以建构建筑模型,且对实际的建筑信息以数字信息予以仿真。作为一种建筑工程项目整个寿命周期管理的BIM技术提倡应用一种数字模拟技术,不但涵盖很多设计者的思维和观念,而且涵盖整个过程(由设计、施工一直到完成建设等)信息,统一了管理行为、工程数据、工程图形等一系列的模型,属于一种针对对象、智能化与参数化的建筑数字体现,其显著的模拟信息相关性、数字化、智能化优势,能够将一种方便沟通的信息化平台提供给建筑工程参与建设的各方,进而使建筑生产效率提升。建筑领域中BIM技术日益普遍地应用,已成为建设工程领域未来的发展方向。
 
  基于建筑领域逐步肯定BIM技术的影响下,以后将越来越需求大量的BIM人才。高校应密切联系社会时代发展的脚步,广泛改革BIM教学,从而为社会培养大量优秀的高技术人才,推动毕业生的顺利就业。而以学生自身作为视角,对BIM技术的掌握有助于其职业适应能力和就业竞争优势的增强。
 
  一、BIM教学现状
 
  作为新事物的BIM在教学过程中很少应用,也较为鲜见,了解其特色的人数不多,因此,难以被人挖掘其具备的一些优势。我国高校对BIM技术的教育还处在探索阶段,很多内容还有待成熟和完善,只有一些本科院校通过设置BIM选修课与软件教育的各种形式在平时的教学中应用BIM技术,开展基础性的BIM教育。一些本科院校也已明确BIM教育的价值所在,且实施有效的教改策略。然而,由整体上来讲,在BIM技术日益进步的当前时期,专业教育业已显著落后于建筑领域的进步。总的说来,主要有如下几点原因:第一,部分高校的BIM技术研究比例偏少,对BIM技术的应用重视程度不够;第二,行业人才匮乏、师资严重不足,在高校中尤为突出,对教师培训力度不够,具有BIM技术的“双师型”导师缺乏;第三,学生对BIM技术了解较少,接触的少,认识不够,对BIM技术应用范围不清楚、不懂得如何应用,学习主动性不强;第四,BIM的硬件标准需求比较高,高校实验室配置的计算机硬件等设施不达标将难以符合运行BIM软件的标准环境,计算机中将难以应用BIM,实习实训环节难以达到BIM教学的目的,学生能力提升不明显;第五,BIM技术应用的教材参差不齐,对课程教学内容针对性不强,实用性和前瞻性不够。
 
  二、BIM技术在土木工程专业教学改革建议
 
  1、注重推广和宣传BIM技术及其思想观念,以使学生增强认知能力
 
  聘请设计院以及施工企业,尤其是有关的主要就业单位的BIM工程师,给学生组织专题知识讲座,以使其明确BIM在建筑工程中的应用价值,让学生清楚BIM对其工作甚至终课题项目:塔里木大学高教研究项目“BIM技术应用下土木工程专业教学改革研究”,课题编号:TDGJYB1821,主持人:贺兴宏,参与人:管瑶、甘肃张掖人,塔里木大学水利与建筑工程学院副教授,硕士,研究方向为水利工程和土木工程教学科研及教学管理工作。杨保存(1975-),甘肃庆阳人,塔里木大学水利与建筑工程学院副教授,硕士,研究方向为土木工程教学科研及教学管理工作。管瑶(1975-),女,甘肃张掖人,塔里木大学水利科研项目研究BIM技术应用下土木工程专业教学改革探讨身事业的意义,调动学生的BIM学习兴趣,启发学生变成学习的主导,积极参与,激励学生主动学习,快乐学习。
 
  2、加快培训BIM的教师团队,实现BIM实验教学环境的优化
 
  作为一种新技术,BIM在当前时期缺少广泛的推广率,其普及应用要求素质较高的教师团队的支持。教师自身需要结合建筑领域的发展要求加以优化,真正地了解BIM应用的软件。同时,院校需出台教育管理的激励性措施,调动教师认真严谨教育学生的积极主动性,启发教师在BIM的专业教育教学中投入大量的时间和精力,实现教学知识与大纲的不断更新,加强师资队伍的建设,培养“双师型”教师,全面提升教师能力素质。另外,加快实验室条件建设,成立专门BIM工作室(实验室)是改进BIM实践教学环境必然要求,只有从软环境和硬环境两方面双管齐下才能提高BIM教学能力,保证教学质量,达到一定的教学效果。
 
  3、优选部分教学课程和教学环节,科学合理植入BIM技术。
 
  由于在建筑的整体寿命周期中BIM技术的应用具备不间断性特色,因此在有关BIM技术与知识的教授上,可以在工程造价、工程结构设计、项目管理、施工技术等各个专业课中结合实际情况有目的性地渗透BIM技术,利用BIM技术的特点,更好地为专业教学服务,从而更好的使学生理解和应用。
 
  (1)在房屋建筑构造专业基础课中应用BIM技术
 
  在指导学生学习房屋建筑构造专业基础课的时候,借助BIM技术的优势,以计算机技术转换建筑物和关键节点为虚拟三维模型为学生呈现,这好比是二维图纸,结合先进的固有的三维空间模型,非常有助于学生的学习和领悟,从而实现教学质量的提升。
 
  (2)在施工技术课中应用BIM技术
 
  在讲授工程施工技术专业课的过程中,充分发挥BIM技术能够可视复杂工程的巨大优势,结合BIM软件Revit实现三维模型的虚拟建构,从而对施工过程进行模拟,实施碰撞检查,能够发现各个施工环节设计及工序衔接之间所出现的问题,并进行调整,确保协调各专业,实时、直观、迅速地比较施工实际和施工规划,并且参与建设项目的各方也可以把握工程项目的实际情况或一系列问题,进而使建筑工程安全以及质量等问题出现率降低,确保提高工程质量。
 
  (3)在项目管理课中应用BIM技术在项目管理类课程中作为一种设计、建设、管理工程的数字化工具模型,BIM
 
  技术结合参数模型对一系列项目的有关信息予以整合,以及在整个项目管理的寿命期中实现传递以及共享,让工程技术工作者很好地应对以及准确把握一系列建筑信息,能够实现工期的缩短、支出的减少、生产效率的提升。结合BIM技术的三维化设计可以模拟工程项目,在开始施工时即可以很好地把握一系列部分的施工现状,从而预见一部分问题,再分析设计时发现的问题,然后制定处理措施,防止影响施工过程。除此之外,在施工的过程中,结合三维施工图能够使施工者尤为清晰和便捷地解读图纸上的信息数据,从而防止误解图纸而导致失误率的增加。
 
  (4)BIM技术在工程概预算专业课程中应用
 
  在讲授工程概预算专业课程的过程中,利用BIM模型出图性、模型性、可视性、优化性、协调化的特色,通过模拟实物、解决建筑行业的设计、施工及造价中的各种难题,并实现造价控制精细化管理等,同时多样丰富的教学方式更有利于引导学生积极思维,全面培养学生的综合能力。
 
  (5)BIM技术在毕业设计中应用
 
  将BIM技术应用在毕业设计中,通过三维建模、碰撞检查、BIM工程量计算、四维施工过程、计划进度组织、布置施工场地的动画模拟等环节的实际应用,不但提高了学生应用BIM技术的能力,而且使其毕业设计选题面扩大,有助于学生从建筑设计、施工管理、造价控制全过程理解,增强实践教学的效果,进一步提升人才培养质量。
 
  (6)以赛促教、以赛促学加快BIM技术的应用推广
 
  通过创业创新练习、工程项目施工管理比赛、设计建筑构造比赛,让学生试着将BIM软件都应用于建筑运维管理、场地施工、构造设计、建筑设计等所有方面,进而使学生的动手操作能力、理解能力、实践技能大大提升,且根据工程案例,结合BIM技术重新分析、管理、设计等,通过比较使学生真正明确BIM技术的应用优势和应用缺陷。
 
  4、加速建设关于BIM技术的教材文本资源
 
  在教改与课程建设中,建设教材文本资源是关键,属于改善教学效果和进一步改革教学的根本保障。BIM技术对于建筑行业是一个影响深远的技术变革,高校教学专业教材显得更为重要。鼓励教师根据课程设置,积极研究教学大纲和课程教学内容,参与或联合编写一套适用性更强,课程内容能应反映BIM技术在相关专业发展最新成果,在现有教材中有针对性的加入相关的BIM分析和实践,更有利于培养适应社会需求的高端人才。
 
  三、结语
 
  BIM技术的应用,革新了传统土木工程行业的设计、施工方法,带来了新的管理理念,具备巨大的发展需求,作为高校土木工程专业而言,大力培养BIM人才是必然的。以适应新形势下,实现从学科导向转向产业需求导向、从适应服务转向支撑引领,结合国家BIM发展规划,进一步深化BIM教学改革,有利于培养学生的整体思维能力和动手创新能力,有利于更好的提高教学质量和教学效果,有利于培养适应社会发展需求的复合型高端人才。

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