刘元珍 胡凤丽 王文婧
摘 要：实践教育是高校培育企业需求的使用型人才的要害环节，怎么进步实践教育的质量是现在高校实践教育变革的要害。针对现在实践教育的短少，提出将修建信息模型技能（BIM）运用于土木工程专业实践教育中，对实习和规划两大环节别离进行了详细的剖析，并为BIM技能在高校实践教育中的进一步推行使用提出一些主张，以期完结土木工程专业立异人才实践教育系统的变革，优化教育渠道，增强学生的实践才能和立异才能。
要害词：BIM；土木工程；实习；规划；实践才能
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2018）05-0001-04
修建信息模型（Building Information Modeling，以下简称BIM）的思想起源于20世纪70年代的美国，经过一系列的研制和讨论，得到了业内人士的广泛认可，并在一些大型的工程项目中发挥了重要的效果。BIM是一个工程项目物理及功用特性的数字化表达，是一个同享的资源，为该工程从概念规划到抛弃撤除的整个寿数周期的一切决议计划供给牢靠的依据，会集体现项目各参加方的协同作业[1]。它能够用来展现缔造项意图全寿数周期，包含规划、施工、运营以及保护等进程，具有如下五大特色：可视化、和谐性、模仿性、优化性和可出图性[2]。
跟着BIM技能在工程使用范畴的优越性逐步凸显，我国政府及职业协会对BIM技能的使用也越来越注重。2011年，国家住建部在《2016～2020修建产业化信息化展开大纲》中提出将BIM技能列入“十三五”规划展开要点推行技能之一，在全职业进行推行使用；而国家 “十一五”科技支撑计划与“十二五”修建信息化展开大纲中也说到将BIM技能归入研讨内容；此外，一些企业也开端很多引入BIM技能人员，而BIM技能在一些大型的国家要点项目缔造中如上海中心大厦、北京奥运会场馆和上海迪士尼乐土等都發挥了重要的效果，因而BIM技能的展开使用已成为一种必定的趋势。在未来几年里，BIM技能的展开会越来越广泛，对相关人才的需求将会更火急，因而怎么处理人才需求问题，成为BIM技能展开运用的最大障碍要素。而高校作为人才培育的基地，将BIM技能引入教育系统，优化教育渠道，培育BIM技能人才，已火烧眉毛。
土木工程专业是需求理论和实践紧密结合的学科，企业对人才的实践才能要求较高，而现有的教育系统中虽然实践教育（实验、实习、课程规划、结业规划等）占专业课时的30%左右，但因为土木工程专业具有周期长、涣散的特色，在3～4周的实习周期或许时刻短的规划进程中，学生无法彻底参加从图纸规划到制品施工完结的整个进程，这就导致学生对工程项意图认知只是局限于笼统的讲堂解说和空间幻想，无法完结理论和实践的完美结合，学生短少实践才能和对岗位技能的认知度[3]。而BIM技能的模仿性及可视性特性能够很好地再现修建项意图整个完结进程，即经过BIM 技能的4D虚拟施工，在核算机上模仿修建项意图施工进程，能够直观地显现每一个分部分项目工程的施工进程，将施工现场挪到讲堂，然后能够处理现在土木工程专业教育系统中存在的情形教育资源少、实操场所受限、实操本钱高以及东西材料重复使用率低的问题。
一、BIM技能的国内外使用现状
现在而言，发达国家关于BIM技能的研讨与使用较多，且拟定了一系列BIM技能的使用标准。与之照应，BIM技能在一些发达国家的高校教育系统中的使用也在展开与完善。如：美国奥本大学将BIM技能融入到本科施工课程的教育中，使得学生的实践才能得到很大的进步[4]；美国斯坦福大学将BIM技能融入到“修建工程项目办理”课程中，用以进步学生归纳运用不同项目办理办法处理实践问题的才能[5]；德克萨斯A & M大学在2004年现已将BIM技能引入本科教育系统中，此外还开设了BIM技能的研讨生课程[6]；伍斯特理工学院在土木和环境工程专业的部分课程中也融入了BIM技能，学生完结作业的速度与功率得到了进步[7]。此外，英国威斯敏斯特大学、西英格兰大学等也在积极地展开依据BIM技能的相关课程[8]。
与国外比较，我国对BIM技能的研讨使用才刚起步，在广度和深度上均还不行，BIM技能首要在一些国家型特大要点项目中使用，还未得到遍及，更未彻底渗透到高校教育系统中，现在我国关于BIM技能的教育变革仍处于探究阶段。如，清华大学与企业树立长时刻的协作关系，协作成立了BIM 技能研讨中心，培育学生BIM 软件的操作才能[9]；中南大学将BIM技能融入教育系统变革实验中，并取得了杰出的效果[10]；东南大学、深圳大学、华中科技大学及哈尔滨工业大学等高校的土木工程本科专业开设了BIM技能的课程，从BIM 根底常识到各种商用软件的教育授课，并在实践教育环节中添加了对BIM技能的使用，一起在硕士、博士研讨生培育阶段开设相关课程和结业学位论文选题方向，以期培育更多的BIM技能人才，缓解现在BIM人才严峻短少的现象。虽然BIM技能在我国现已引起了部分高校的注重，并进行了一系列教育变革，但是在BIM技能广泛使用、BIM技能人才紧缺的今日，这些行动远不能处理我国BIM技能人才紧缺的问题。因而，怎么将BIM 技能广泛地引入土木工程等工程类本科专业教育和实践环节中是当时亟须处理的问题。而实践教育作为土木工程教育系统的重要组成部分，对进步学生的认知、实践才能起着无足轻重的效果，本文针对现在实践教育中存在的问题，提出将BIM技能使用于土木工程专业实践教育中，以期增强学生对工程的认知，进步其实践才能和立异才能。
二、BIM技能在土木工程专业实践教育中的
使用讨论
（一）实践教育现存问题
土木工程本科教育以社会需求为方针，以学生作业为导向，培育具有较高本质的使用型人才为底子方针，但纵观近年来的作业状况，学生作业局势不容乐观，虽然有部分原因是遭到经济政策的调整影响，但首要原因仍是实践教育环节无法到达预期的效果。实践教育环节的首要任务是经过实践手法加强学生的实践着手才能，尤其是使用根本常识处理实践问题，并逐步构成立异思想办法的才能。土木工程实践教育环节，关于学生专业常识面的扩展、立异才能的培育、归纳本质的进步、处理工程实践才能的进步，都起着无足轻重的效果。传统的实践教育因为遭到技能条件和实践场所等的约束，无法到达培育使用型人才的意图，学生实践才能和立异才能差，导致许多结业生难以担任技能要求高的专业岗位，所受的学历教育和使用才能相脱节，不具备相应专业岗位的竞争力。其详细问题首要体现在以下方面。
1.实习教育环节。（1）实习场所联络困难。因为施工现场具有必定的安全隐患，而参加实习的学生很多，安全难以确保，依据安全考虑，许多缔造单位不肯承受这种学校安排的团体实习活动。因而，实习工地的联络是实习教育的一大难题。（2）工程掩盖面窄，学生短少人物参加感。因为受学校社会资源和实践状况的约束，实习单位只能挑选有限的几个，而实习的内容只能局限于这些单位的已建或在建工程，工程掩盖面狭隘，内容单一，关于学生全面知道工程、拓展视界十分晦气。此外，实习教育的时刻有限，而工程缔造周期却很长，导致学生在这有限的实习期限内仅能接触到项目施工的一个阶段或许某一部分，无法参加项目缔造的整个进程，对工程项目构成直观全面的感触，而有的实习只是经过参加观赏、辅导教师解说、学生被迫听讲的办法，使学生短少人物参加感，被迫地“蜻蜓点水”。（3）查核办法较为单一。土木工程专业实习进程因为人员很多，次序保持困难，无法客观判定学生现场学习的详细状况。现在实习的查核办法根本选用实习陈述和实习证明的办法，在必定程度上导致抄袭实习陈述等不良现象的呈现，影响学风的一起还或许导致日后从业情绪呈现误差。
2.规划教育环节。规划环节作为实践教育的重要组成部分，包含课程规划和结业规划两部分。在实践教育进程中，规划教育短少连贯性且脱离实践，各科课程规划独自出题，短少与其他课程的联络，加上教师讲课时也是分隔教育，互不相连，因而，学生无法将所学课程常识联络起来，短少应对实践工程中复杂多变状况的才能，因而与实践存在脱节现象，参阅价值短少，实践教育的意图未能彻底完结。
在结业规划环节，现在大多数院校采纳与实践工程相结合的办法，即所谓“真题真做”，但在实践操作中遭到规划时刻和标准等了解度的限制，规划内容往往经过大幅度简化，因而触及的实践问题较少，需求学生剖析的客观材料不多；从规划内容来看，高校结业规划内容根本相似，大多是挑选框架结构或砌体结构的办公楼、
宿舍、教育楼，掩盖面较为固定，短少立异，与实践工程有必定距离，与一日千里的土木工程展开存在较大的脱节。
（二）BIM技能在知道实习环节的使用探究
知道实习是学生在学习把握了一些课程之后进行的榜首个实践性课程，关于培育学生的爱好，树立对工程项目结构和施工工艺的感性知道具有重要的效果，能够让学生了解自己所学专业的用处，处理学生心中“我学这个今后能做什么”的疑问。将BIM技能引入知道实习，构建依据BIM技能的不同类型工程的典型事例教材库。在大一学生入学之初经过BIM软件虚拟仿真模仿技能，进行修建施工全进程的通识教育，让学生对修建结构结构、施工工艺等构成全面的知道，处理实习场所受限、工程掩盖面狭隘、安全问题难以确保等问题。此外，学生经过BIM技能动画演示对知道实习的内容提早了解，带着问题去观赏，有的放矢，然后到达事半功倍的效果，防止了盲意图蜻蜓点水和填鸭式解说。
（三）BIM技能在出产实习和结业实习环节的使用探究
出产实习和结业实习是学生学习把握专业课程后，以一名实践作业者的身份，深化到施工榜首现场，参加实践施工的进程，是学生将理论常识使用到实践工程的重要进程，对培育学生实践才能和立异才能具有重要的效果。传统的出产实习教育，短少实习预演和预备，只依托辅导教师联络工地观赏学习或辅佐以专家讲座的办法，最终以一份实习陈述作为完毕，短少事前预备和后续总结，糟蹋精力、经费的一起却达不到预期的效果。使用学校网络作为实习整合的渠道，经过BIM技能可视化虚拟仿真模仿特性，树立修建工程项目网络施工模仿实验室。BIM网络施工模仿实验室能够生动形象地复原施工现场以及进程操控，使学生直观地感触工程的动态改动，完结理论与实践的完美结合，然后处理当时出产实习存在的问题。在开端出产实习之前，将学生分为若干小组，每个小组担任一个子项项目，依据行将实习的工程图纸，经过BIM软件进行模仿建模和四维虚拟施工演练，并将每组的模仿成果上传同享，作为今后实习查核的一个参阅，改动原有的单一查核办法。因为每组担任的项目子项不同，杜绝了抄袭相同的现象，确保了实习教育的质量。并且经过对施工图纸和施工工艺的实践模仿操作，加深了学生对实习内容的知道，进步了学生的归纳运用才能，完结了理论常识和工程实践的很好整合。此外，改动原有的会集时段实习办法，将学生的实习分隔、分段进行，依据工程项意图实践发展状况，先让学生进行实習内容的BIM模仿建模，模仿完毕后，使用课余时刻，分小组由辅导教师带到工地进行现场学习，依据自己在模仿施工进程中学到的工艺办法到施工现场真实参加施工，一起处理模仿中的问题和疑问。而每次实习后，再依据自己实践工程经历和技能总结完善虚拟施工进程，到达两者相得益彰的效果，真实完结实践教育的意图，有效地进步学习功率和教育质量。此次实习完毕后，等候实习项目施工进行到下一个要害进程，重复以上进程，在不很多添加学时的状况下，将实习涣散到不同的工法和部位，防止传统实习进程中呈现的“实习开端时基坑开挖，实习完毕了还在基坑开挖”的现象。
（四）BIM技能在规划教育环节的使用探究
土木工程实践教育系统包含实习教育和规划教育两大环节，关于培育企业所需的使用型技能人才，两者缺一不可[11]。在优化实习教育，进步教育质量的一起，要进一步优化规划环节，树立依据BIM技能的交互实践渠道。学生经过BIM虚拟教育的开始知道和网络施工模仿的详细操作将实习所得进行深化，经过化整为零的办法进行课程规划，化零为整的办法进行结业规划，树立实习和规划的交互渠道。将实习所得内容作为规划环节的条件与根底，而经过详细规划进程使学生愈加系统地把握所学的理论常识和实习内容。在整个进程中，要求学生将规划和实习材料都在渠道上进行保存，并分门别类办理，便利学生查阅和修正。此外，还能够学习国内外已有的BIM技能在规划环节使用的经历，规划中，修建、土木、工程办理不同专业的学生协同作业，共同完结一个实践工程项意图归纳规划，按专业划分红不同组块，分工规划，协作完结；一起，同一专业学生能够分红不同的小组，小组之间、小组内部详细分工，每名参加者担任不同内容，例如BIM建模、模型剖析和模型办理等。经过这种办法能够训练学生团队之间的沟通协作才能和常识归纳运用的才能，为今后的作业奠定根底[12- 13]。
三、BIM技能在土木工程专业中的其他使用
BIM技能作为当时修建职业的一个新式技能，关于下降修建本钱，进步工程项意图缔造功率等方面具有重要的效果，BIM技能在修建范畴的使用已成为一种趋势，为习惯社会的展开和企业对人才的需求，高校在土木工程专业本科教育中也要积极地进行教育变革，将BIM技能引入到土木工程专业本科教育系统中，并不只是局限于实践教育系统。笔者依据当时国内外已有的BIM技能教育探究，对将BIM技能引入教育系统提出以下主张。
（一）构建BIM技能的课程系统
依据教育意图和要求，编写BIM技能教育大纲，选定合适土木工程专业教育的BIM课程教材，规划课程系统和授课的次序。沿袭现在土木工程专业教育由浅入深的教育方式，在大一、大二阶段首要进行与BIM技能有关的根底课程以及软件模块认知教育，使学生了解BIM技能的根本概念、展开进程、作业原理、完结办法和工程使用等，进步学生对BIM学习爱好的一起，统筹学生BIM软件的操作才能。而进入到大三、大四阶段首要进行软件的实践操作，将BIM软件和所学专业课整合，完结详细工程项意图建模和剖析，使学生将所学的常识运用到实践操作中，进步其实践才能和立异才能的一起，稳固其理论常识，完结课程与课程之间的联接。
（二）将BIM技能作为辅佐教育手法
Runder以为BIM技能在修建规划、施工等方面具有如下效果：协助学生了解全体修建规划；将概念规划理念和修建规划相结合，有助于学生考虑修建的本钱、可施工性和环境的影响等要素；能够协助学生学习团队之间的和谐和协作才能[14]。因而，在土木工程专业的一些课程教育中，使用BIM技能的可视化特性，采纳专业解说和动画演示相结合的办法进行，添加学生的学习爱好，进步教育效果。例如，BIM的3D技能和工程制图、结构规划等结合，将本来的二维识图转换为三维可视，下降了识图的难度，改动单纯使用笼统空间幻想才能的学习办法；BIM的4D技能与“土木工程施工”等课程结合[15]，模仿施工进程，协助学生直观地知道项意图详细缔造进程，让学生对施工工序、施工办法的挑选、施工现场的安排等问题有更好的了解；将BIM的5D技能和“修建工程造价”“施工安排规划”等课程结合，模仿本钱动态改动进程，使学生更好地了解工程量核算、发展计划编制和施工定额的套用等。
（三）缔造BIM技能师资队伍
现在BIM技能在国内的研制使用还刚刚起步，人才的短少是现在BIM技術在我国大力展开最重要的阻止，而高校作为人才培育的要害基地，在BIM人才培育方面起着无足轻重的效果，人才的培育需求专业的师资队伍。现在，太原理工大学专业教师队伍中，熟练把握BIM技能的人员较少，需求大力加强这方面教师队伍的缔造。首要，鼓舞教师经过自学、训练、调查、参加项目、申报课题等办法进步专业常识和教育水平；其次，考虑引入这方面的优秀人才，以点带面，进步学院在BIM方面的教育水平缓科研才能；最终，能够延聘职业专家，承当部分课程、供给常识讲座等办法，补偿讲堂教师资源短少的问题。
BIM技能使用于土木工程实践教育中是对信息技能和课程整合的一大弥补，为实践教育变革供给了一个新的视角，对完结土木工程专业立异人才实践教育系统的变革，优化教育渠道，增强学生对工程的认知度，进步其实践才能和立异才能，具有重要的含义。因而，作为人才培育基地的高校应该加强对BIM技能教育使用，将BIM技能融入到本科教育系统中，拟定BIM教育变革的计划，为企业培育职业所需的使用型人才。
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