基于1+X建筑信息模型课证融通的探索与实践★

高文洁

(内蒙古交通职业技术学院，内蒙古 赤峰 024005)

1 概述

目前，建工专业的教师，几乎都能熟练的使用CAD，在生产力的发展，技术进步的今天，终于将人们从手绘图纸解放出来，原来需要手工绘制的大型图纸，现在都可以电子出图了。但是从二维图纸到建筑实体的呈现，建筑设计到施工始终是粗放型发展的，这样就会造成很多设计意图到施工之间的传达错误[1]，工程设计和施工都在返工、变更的不断修正中才形成了今天我们看到的实体结构，而BIM技术的使用改变了现有的状态。

建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)是Autodesk公司在2002年率先提出，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可。它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合在模型信息的数据库中，充分共享，无损传递[2]。BIM技术在建筑行业的应用已经有了一定的深度。

目前BIM技术的应用，在工程当中还是正在推广的阶段，在教学当中，把BIM技术融入到教学当中，却是一个全新的开始。教育部、国家发展改革委、财政部、市场监管总局联合印发了《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》，部署启动“学历证书+若干职业技能等级证书”(简称1+X证书)制度试点工作，首批试点的职业证书中，建筑信息模型(BIM)职业技能等级证书就是其中之一[3]。建筑工程专业在教学当中应用BIM十分重要，企业需要什么样的人才，教学就应该向哪方面侧重，否则教学便与实践完全脱节。本文研究的重点是如何利用BIM虚拟模型，使其更好的服务于建筑工程专业课的教学。

2 建筑信息模型在教学中应用的意义

教师为了让知识更加有效的传递制作了很多的教具，有实物、模型、标本、仪器、图表、幻灯片等。为了更好的服务于教学，增强实训的效果，很多院校积极引进设备、仪器、购进仿真软件，这样做很大程度的解决了学生的实习、实训的问题。但教学资源较为单一，模型较少，仍有很多的教学问题难以解决。我的建议是将学校内部的典型的建筑，利用BIM技术制作成虚拟模型，供学生日常学习专业课程的教具使用，会收到很好的效果。

具体来说，基于BIM技术的虚拟模型可解决学生在学习过程中遇到的以下问题：

1)解决学生识图难的问题。把二维的图纸转化为三维的实物，确实需要学生有很好的空间想象力及一定的实物经验的积累。但是这确实需要反复的实物和图纸之间的转换练习，BIM技术可以将建筑三维呈现在学生的面前，可以二维三维之间轻松的转化，有效的解决了识图难的问题。

2)解决学生学习兴趣缺失的问题。很多学生不愿学是因为看不懂图纸，如果能够很好的识图，会提高大部分学生的学习兴趣。运用建筑信息模型学生可以随意剖切模型,想看哪里都能做到，很容易的过了识图的这一关，自然消除了畏难情绪，重拾学习的信心。

3)解决学生现场实习、实训安全的问题。

4)解决建筑隐蔽工程不易观察的问题。建筑信息模型的最大特点是模型的显现还是隐藏，是否透明都可以随意操作。例如，你可以将隐藏在混凝土中的钢筋完全暴露，只需将混凝土设为透明的就可以做到。

5)解决学生融通各专业知识难的问题。目前对于建工专业的学生来说，土建和安装大部分是分开来学习的。学土建专业的往往并不接触安装方面的知识。但是实际的施工并非如此，需要各个专业相互配合，才能建好整个工程。设计人员更应该融通各个专业，才能减少设计变更，减少施工中的碰撞问题。BIM模型可以将土建、安装融合在一个模型中,在电脑上检查碰撞,可以进行施工预演。有效的打破了专业之间的壁垒。

利用BIM技术形成一栋楼的虚拟的三维模型。并将这个建筑的虚拟模型与建筑专业中的三大类课程中识图、施工、计量与计价的课程相结合解决教学中的难题。其主要优点有：一是建筑信息模型可以随意剖切，内部的节点可详细观察。二是建筑信息模型可以与VR结合，增强现实感。三是建筑信息模型可以实现轻量化，手机扫码即可动态观察。四是建筑信息模型还可以二次开发，将机电模型与此模型结合、深化全专业设计。

现市场上常用的BIM教学虚拟VR软件和仿真软件价格都很贵[4]。教师自己创作建筑信息模型(BIM方面的人才很少，需要提前培训教师[5])，将为学校节约购买初期软件以及后期升级维护的费用，同时建筑信息模型可以根据老师和学生的使用体验及时改进完善。

将建筑的虚拟模型应用到建筑专业的教学中，可解决很多专业课程的实习实训问题，为学校节约联系实习单位所需相关费用。同时可以利用建筑信息虚拟模型，解决学生的现场参观的安全问题，也因此节省了一部分学校实习实训建设经费的投入。建筑信息模型可以通过软件在VR设备上输出，从而达到学生身临其境的感觉，可以节省学校搭建部分真实施工节点的费用。

如果教师用好建筑信息模型，自身专业水平将会有很大的提高，可节省部分教师外出培训费用等。

3 BIM与专业课程融合

1)利用Fuzor漫游的方式让学生对项目有一个整体的认识。可解决学生识图的问题。尤其是对于空间想象力不太好的学生，BIM模型可有效的将二维图纸转换换成三维的模型，提升学生的识图水平。同时，可以随时观摩施工技术中的各类节点，也避免了学生到达施工现场的安全隐患。学生在校期间，许多的专业知识的理解需要学生到现场实习，实训，而施工单位不愿意接受去现场的学生，也是主要考虑学生的安全，而BIM模型可以让一些复杂节点360°呈现或隐蔽的节点完全暴露。

2)利用广联达BIM施工现场布置软件，可让学生贴近真实的感受现场的场地布置情况，并提出优化方案，使原本枯燥的《施工组织》课程变得生动有趣。

3)利用Revit模型和广联达计量计价软件对工程进行算量和报价,完成《计量与计价》的课程实训。

4)利用广联达计量软件对工程中钢筋进行算量，有效的解决了钢筋识图和算量的问题。并将此项目应用到《计量与计价》课程的理论和实训的教学中，教学效果会明显提升。

总之把BIM软件与专业课程中的识图、造价、施工技术、施工组织的课程融合在一起，可以有效的解决学习兴趣不浓、知识单一、孤立，立体三维想象力差等问题。最终重塑培养方案，优化融合课程，推进协同作业，打破专业壁垒。BIM不是一个软件，也不是几个软件，而是一群软件，每个软件都有各自的优点缺点，我们只要取其有利的软件服务我们的教学就会收到意想不到的效果。需要老师多掌握几种BIM软件，开发软件的功能，让BIM更好的服务我们的教学。目前建工专业课讲授中识图、施工技术、施工组织三门专业课程常用到的BIM软件有Revit，Navisworks，Fuzor，广联达的场布四类软件；计量与计价主要用到广联达相应的软件。

4 轻量化输出建筑信息模型

利用建筑信息模型的轻量化输出，让每一个学生手机端就可以轻松查看模型，解决识图的问题。

BIM相对来说是比较完美的模型设计软件，它是一群软件的结合体，在制作建筑信息模型的过程中，需要占用大量的磁盘运行空间，一个普通的5 000 m2左右的办公楼，正常的办公电脑到后期会非常卡顿而无法运行，更谈不上渲染效果了，模型对硬件的极端要求使得一般老师的办公电脑根本就无法驱动，更别提学生电脑了，一些老师即使安装了BIM软件，迫于卡顿也很少打开，那么我们为什么要花大量的时间占用大量的硬件资源去开发建筑信息化模型呢。建筑信息模型的专业融合效果非常好，这是所有接触BIM的人都有目共睹的。只要教师把建筑信息模型制作出来，就可以通过BIMface把模型大众化输出。不过你如果真的想看BIM的整个模型，只好安装BIM软件，才能查看原模型，同时实现BIM模型的二次开发。

5 建筑信息模型与VR,AR结合

建筑信息模型与VR，AR结合增强现实感,更好的解决识图及算量的问题。

真正的体会BIM模型的魅力，需要将模型用Fuzor进行漫游输出与VR结合身临其境地感受建筑中各个隐蔽的节点。还可以让学生扫码之后，在手机端就轻松地将二维图纸转化成三维模型，以此激发专业学习的动力，更好的学习BIM软件，为今后成为BIM人才打下基础。

6 结语

建筑图纸被称为工程的语言，图纸也从最初的手绘发展到CAD，现在CAD(二维)又发展到BIM(三维),BIM作为工程语言，可以实现设计方、施工方、监理方、建设方、质检监督部门之间的有效沟通，是每一位工程技术人员应该学会的一个“工具”。

目前，工程上缺口较大的高技能人才也是BIM人才，将BIM融入到专业课程的日常教学中，学生在日常的专业课程的学习中不断的接触BIM，一大部分学生通过轻量化平台也开始了解了BIM，开始对BIM感兴趣，学生们对建筑信息模型(BIM)职业技能等级证书的获取也会充满信心。