土木工程專業實踐教學探究

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摘要：文章分析了土木工程專業實踐教學的現狀，介紹了BIM技術，探究了基于BIM技術的土木工程專業實踐教學，包括將BIM技術融入設計類實踐教學環節，結合BIM技術改革實習實踐環節，建立BIM實訓實踐基地，構建雙導師制的實踐教學師資隊伍，積極組織學生參加BIM技能大賽。

關鍵詞：BIM技術；土木工程專業；實踐教學

一、土木工程專業實踐教學的現狀

目前，我國土木工程專業高等院校的人才培養方案中，實踐教學的基本模式普遍采用設置課程設計、實習和畢業設計三大模塊的方式來提高學生的實踐能力，然而實踐教學模式陳舊、實施過程形式化與工程實踐脫節嚴重。例如，土木工程專業課程設計有房屋建筑學、混凝土結構、鋼結構、施工組織及基礎工程等多個課程設計，雖涵蓋了主要核心課程，但設計題目與實施模式多年不變，學生很容易找到現成的范例照搬下來即可，可供學生自主發揮的空間有限，因此，學生投入的積極性不高。在實習方面雖有認識實習、生產實習和畢業實習三個環節，但實施過程流于形式。因此，對學生實踐能力的提高十分有限。而在畢業設計環節，學生畢業設計的題目類型不但過于陳舊，而且與目前工程中涌現出的建筑信息化管理、多專業協同設計等新技術、新理念脫節比較嚴重，學生用一學期時間去完成一個套路式的計算和設計過程，對提高專業實踐能力效果并不大。

二、BIM技術簡介

BIM是建筑信息模型（BuildingInformationModeling）的英文縮寫，是一種多維建筑信息模型集成技術[2]，作為建筑工程物理特征和功能特性信息的數字化載體，可將二維圖紙轉變為三維數字化信息模型，從而模擬建筑物建設及運維全過程所具有的真實信息[3]。它具有信息的完備性、關聯性、一致性及可視化、模擬性、優化性，便于實現協同管理和成本、進度控制等諸多優勢。可應用于工程項目決策、規劃設計、建造施工、運維管理，甚至改建拆除等各個階段，其建筑數字化、信息化的思想正在對土木行業發展產生著深遠的影響。隨著BIM技術的興起，土木行業已經開始進入建筑信息化的發展階段，行業發展需要大批BIM技術人才，而在高校土木專業目前的人才培養體系中，并未設置系統的BIM技術教學與實踐體系，這顯然已經滯后于當前土木工程界發展的實際需求。因此，借助BIM技術可實現可視化表達和模擬建造的特點，研究基于BIM技術提高土木工程專業學生實踐能力的教學模式，具有積極的現實意義。

三、基于BIM技術的土木工程專業實踐教學探究

（一）將BIM技術融入設計類實踐教學環節

BIM技術知識較為復雜，且相關軟件較多，學習量較大，在基于BIM技術實踐教學改革的實施過程中，首先，應將BIM技術軟件的建模操作與建筑設計類課程設計結合起來。其次，將模型的深化設計及族功能的運用與結構設計類課程設計結合起來。最后，將BIM技術的模擬建造和優化管理技術與施工組織類課程設計結合起來，從而給學生較為系統的實踐訓練。例如，在房屋建筑學課程設計中，改變傳統的平面圖紙二維表達方式不夠精確直觀的弊端，采用BIM技術進行三維建模，讓學生結合三維模型來掌握房屋的空間組成、功能實現和構造知識，發揮BIM技術可視化、信息化管理的技術優勢。在混凝土結構、鋼結構、基礎工程等課程設計中，逐漸提高學生利用BIM技術族庫功能深化建模的能力。在土木工程施工組織課程設計中，可借助BIM施工模擬技術，進行項目場地布置和施工進度、項目成本管理的優化。通過學生循序漸進的學習，逐步掌握BIM技術的應用技能。到了畢業設計階段，學生可進行基于BIM技術的全過程設計，將建筑信息化貫徹完整的項目中，特別是可組建多專業學生構成的設計小組，實現多專業協同設計。

（二）結合BIM技術改革實習實踐環節

目前，土木工程專業學生的實習環節往往以參觀和參與一些輔助性工作為主，學生實習收獲十分有限。因此，必須結合BIM技術對土木工程專業的實習實踐環節進行升級改革，首先，以BIM虛擬仿真和三維可視化技術輔助學生高質量地完成認知性的實習實踐。其次，以BIM技術為工具，引導學生主動結合最新的BIM信息化理念親身參與工程項目的實踐過程。例如，在進行認識實習時，指導教師應對一些代表性的建筑建立起3D模型庫，在實習前引導學生結合建筑的3D模型進行初步分析，較好地了解建筑細節，然后再去實際建筑參觀。而在生產實習和畢業實習階段，學生在前面學習的基礎上，已經初步掌握了BIM技能，可作為工程技術人員發揮出其技能優勢，充分運用BIM技術工具，真正參與項目的建模、管理與方案優化等工作中，并在實習結束后依托校企共建的BIM實訓實踐基地持續跟進項目。

（三）建立BIM實訓實踐基地

在實際工程中，一個項目的建造少則半年，多則數年，而目前學生的實習環節大多為兩周至一個月的時間，學生實習往往只能參與工程的一個很短階段。因此，傳統實習效果非常有限，如能以BIM技術人才培養為契機，學校與企業合作建立長期穩定的BIM實訓實踐基地，對學生進行系統的BIM技術能力培養，使學生面向實際項目，長期關注一個項目的完整建造過程，并利用校企共建的實訓實踐基地真正參與項目建設過程中，企業在工程中遇到的問題及時發送給BIM實訓實踐基地，在校企雙方導師聯合指導下，發動以學生為主體的BIM實訓實踐基地的技術力量進行技術攻關，將解決方案及時反饋給工程建設單位，可使學生的實踐能力在實戰中得到有效的提高，為項目提供有價值的BIM技術咨詢服務。

（四）構建雙導師制的實踐教學師資隊伍

依托BIM實訓實踐基地，建立由校內專業教師和企業專家雙重指導的雙導師制度，學校定期選派專業教師到合作單位掛職鍛煉，提高教師對合作企業工程建設項目參與率，從中不斷增強專業教師理論聯系實踐能力，合作單位則向學校推薦企業專家擔任學生的兼職實踐指導教師。讓行業專家參與到土木工程專業的人才培養過程，充分調用校內外師資力量共同培養學生的實踐能力。

（五）積極組織學生參加BIM技能大賽

目前，在國家大力提倡BIM技術應用的大背景下，國內每年都會舉辦各種名目繁多規模各異的BIM技能大賽，特別是中國建設教育協會、中國勘察設計協會、中國房地產業協會、中國圖學學會等行業協會、學會及廣聯達科技股份有限公司、歐特克軟件（中國）有限公司等行業內有影響力的企業舉辦的高質量的全國性BIM大賽，對BIM技術的推廣起到了很好地促進作用。因此，通過學生參與比賽所進行的集訓與操練，大力提高學生學以致用的專業實踐能力。特別是在參加省級和全國大賽之前，可以以組織校內選拔賽的方式，動員學生全員參加。

四、結語

隨著BIM技術的迅猛發展，將BIM技術融入高等教育土木工程專業實踐教學改革是必然趨勢。將土木工程實踐教學與BIM技術相結合，將傳統的二維信息變為三維表達，將理論講解變為實踐操作，可以對培養土木類專業應用創新型人才起到事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]高等學校木工程學科專業指導委員會.高等學校土木工程本科指導性專業規范[M].北京:中國建筑工業出版社,2011.

[2]鄭華海,劉勻,李元齊.BIM技術研究與應用現狀[J].結構工程師,2015,31(4):233-241.

[3]王芳,張志強.融合BIM技術的應用型土木工程專業實踐教學平臺的優化與應用[J].高等建筑教育,2016,25(1):155-

作者：孫慶巍 李博 王玨 單位：遼寧工程技術大學