贺州学院广西贺州542899
摘要:通过分析BIM技术的特点以及BIM技术在国内课程中的教学状况结合我国土木工程类专业人才培养方案和教学条件,分析论证在施工技术课程中应用BIM技术开展教学的可行性,在此基础上提出,普通高校土建类专业也应该紧跟建筑行业的发展,逐步开展BIM人才的规范化培养。
关键词:BIM技术;施工技术课程;应用;分析
一、前言
建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)作为一种全新的理念和技术,正受到国内外学者和业界的普遍关注。根据国家资源规划管理信息化的需求,在建筑生命周期管理和节能形势下,BIM技术在建筑业信息化中的作用将越来越大。国家住房和城乡建设部在《十二五建筑业信息化发展纲要》中提出,“十二五”期间将基本实现建筑企业信息系统的普及应用,加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用。
二、BIM技术在国内外课程中的教学情况
目前,国外对BIM应用最成熟的是在建筑设计阶段,比较典型的BIM设计软件是Autodesk公司的Revit系列软件和Graphisoft公司的ArchiCAD软件。美国2009年制定了一套结构化的BIM项目执行实施程序,现已运用到既有建筑的维修和改造上。近几年,美国71%的项目、74%的承包商和70%的建筑师应用了BIM。日本2009年发布了BIM应用指南,韩国2010年发布了《建筑领域BIM应用指南》,且正在编制《土木领域3D设计指南》。英国于2012年颁布了BIMStrategy,即《BIM执行计划12条》,通过此次计划的颁布和执行,使得英国在全球BIM应用、标准和服务中占据主导地位。
与BIM在建设行业的应用和发展相适应,美、英等国高校开设相关课程,如德克萨斯A&M大学工程建设科学学院从2004年开始为本科生和研究生开设关于BIM的课程,主要是将3D或2D模型通过AutodeskRevit,GoogleSketch-Up,Navisworks等相关软件最终集成4DBIM模型;科罗拉多州立大学施工管理系将BIM广泛应用于施工管理课程中,在大学一年级,该系将现有计算机辅助设计(CAD)课程改为BIM课程,并将BIM教学单元整合到众多高年级的课程(例如:结构、安全、速度控制、施工方法)中;阿拉巴马州奥本大学(AuburnUniversity)将BIM引入施工管理课程,学生可根据自己的选择,学习BIM软件包,并完成相应的课程项目进度计划和预算。
我国BIM的开发与应用来自于几所大学对BIM的研究,如2002年以来清华大学BIM课题组进行4D、5DBIM的研究,并于2008年引用到北京奥运会场馆的建设管理中,成为国内使用BIM的开端。随后在一些工程如上海中心大厦、上海世博会、广州珠江城大厦都先后使用BIM技术,主要应用于建模、建筑设计和结构设计。目前来说,大中型设计企业基本上拥有专门的BIM团队,有一定的BIM实施经验;施工企业起步略晚,不过不少大型施工企业也开始了对BIM的实施与探索;维护阶段的BIM目前还处于探索研究阶段。少数大学已逐渐重视BIM人才的培养,但目前对BIM应用的研究仅限于研究生,而缺乏对本科生的培养,主要是缺乏相应的本科教学课程。
三、BIM技术在施工技术课程中应用分析
1.BIM技术在施工技术课程中应用的必要性
BIM技术利用虚拟建筑模型对建筑施工中各个环节的施工信息进行系统的掌握,以此减少建筑施工过程中出现的问题。将BIM技术应用在实际建筑施工技术课程中,可利用BIM技术接近现实的外观和可观性等特点,将理论知识内容转变为直观的动态课程,使学生直观地感受实际建筑施工现场,相较于以往的授课,更有利于学生对BIM技术在建筑施工技术课程中应用的理解,引起学生的学习积极性,让学生主动参与到建筑施工技术课程的学习中去,带动学生进行积极的探讨与思索,更好的完成教学工作,实现更好的教学效果。
2.BIM技术在施工技术课程教学中的应用措施
(1)完善培养方案,融BIM于工程管理专业课程体系中
BIM技术的成熟,为建设项目管理提供了支撑平台。首先,BIM为整个项目的设计和施工提供了协作平台,与传统的二维平台相比,BIM提供的三维可视化平台,更易使学生接受、理解和从事较复杂的设计、施工管理。三维可视化和分析在完善设计和加强施工现场管理方面发挥关键性的作用,如在施工前利用BIM将工程项目模拟施工一遍,可以发现潜在风险,极大降低解决风险或避免风险的成本。
因此,适应行业发展,在工程管理本科专业教学中,应结合BIM技术的特点,修订和完善专业课程,如改革画法几何与工程制图、工程计量与计价、造价管理和施工管理、建筑设备等课程,将BIM技术融合到现有的工程管理专业课程中。
(2)建立BIM创新实践实验室
建立BIM创新实践实验室,一是可以针对项目某阶段管理如施工管理或者某方面的管理如成本、信息管理,使学生通过BIM系统完成项目管理中“三控、两管”;二是可以完成从建筑设计、结构设计到建造管理全过程检查优化,锻炼学生的团队能力,实现大土木各专业或者工程管理专业学生各角色的协同工作,在虚拟环境中实现“三控、两管、一协调”,将大学所学的土木施工技术、工程项目管理、招投标与合同管理、工程经济学、工程成本规划与控制等专业课程知识整合到BIM三维模型中实现项目集成管理。
BIM创新实践实验室分成6个小组,分别代表建筑设计、结构设计、建筑功能与优化分析、施工模拟和三维算量与计价各专业人员,完成各专业任务。通过全过程实验,使学生对工程项目全过程管理方法更为形象地理解,实现与工程项目管理核心课程、专业课程内容融合贯通;同时通过实验室的仿真培训,让学生实现工程管理角色的转换,解决工程现场实习不足、工程实践能力培养缺乏的问题。
(3)订单培养,建立BIM实践创新培训基地
加强与业界、行业协会的沟通和联系,积极响应企业发展诉求;与先进工程企业合作,建立BIM实践创新培训基地,进行订单培养,同时激励并选派教师和少量学生赴大型企业或国内外工程现场进行工程实践,完成BIM技术在大学教学中的深化改革。
四、结论
随着全球化进程的加快,各个行业对信息化技术的开发和应用愈来愈重视,高校作为社会人才输出的重要基地,对新技术的研究和教学也应该有足够的前瞻性。BIM作为建筑行业的新兴技术,在降低建筑成本,提高建筑效率方面发挥了很大的作用,所以,普通高校土建类专业也应该紧跟建筑行业的发展,逐步开展BIM人才的规范化培养。
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基金项目:2015年广西职业教育教学改革项目“《施工技术与组织》立体化教材建设的研究与实践”(桂教职成〔2015〕22号)的阶段成果。