基于BIM技术的土木工程认识实习课程体系改革

罗雄文

摘要 文章分析了土木工程认识实习课程传统教学方法现存的一些问题与弊端，提出引入建筑信息模型（BIM）技术，融入认识实习课程体系，以提高学生的感知能力和实践应用能力。

关键词 认识实习 BIM技术 课程体系 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.07.052

0前言

认识实习是土木工程专业学生在学习一些基础课程之后第一个实践性教学课程，对于培养学生兴趣、建立对工程建筑物构造及施工工艺感性认识有着举足轻重的作用，是完成教学目标提高学生应用能力的重要步骤。通过外出实习首先可以使得学生对于土木工程专业有一个全面的认识，充分了解土木工程专业的范畴与领域，很好地拓宽学生视野。

其次教师在授课中宏观地讲解工程施工的工艺流程，学生虽还不能完全理解与掌握，但通过此类工程熏陶，对于形成工程意识有着显著作用；再次，通过去工地的实习，可以了解工程建设的基本程序，培养学生的安全意识，提高学生的适应能力。但长期以来，认识实习实践教学存在诸多弊端，特别是地方本科院校由于实践教学资源有限，没有配套的教学基地，所以教学效果往往欠佳，改革认识实习教学体系、建立适应于地方本科院校土木工程专业实习新教学模式、全面提升认识实习教学质量已迫在眉睫；建筑信息模型（BIM）技术的普及对认识实习课程体系的重构有着巨大的启迪作用，它通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、工程设计、建造管理、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使学生通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，对各种建筑信息做出正确理解和认识。因此在认识实习课程领域及时引入新的BIM手段和建立与之相适应的教学体系显得更为必要。

1认识实习课程教学现状

（1）教学内容单一，工程覆盖面窄。当今教育界关于“宽口径、厚基础”的大土木教学模式以达成共识，所以土木工程认识实习不应局限于建筑工程或路桥工程某一域，而应该建立起与大土木相适应的认识实习教学内容。地方本科院校中，众多院校由于办学历史较短，缺乏相应的社会资源，实践教学基地少，认识实习的内容往往局限于学校内部或学校周边的已建和在建工程，工程覆盖面非常狭窄，对于拓宽学生视野能力非常有限。

（2）教学时间短，无法涵盖工程建设全周期。地方本科院校认识实习的学时一般是开设一周左右，条件较好的学校最多开设两周，这样短的实习时间学生往往只能看到建筑施工的一个阶段或者局部的部位，无法建立起完全宏观的直观感受，因而严重影响了教学效果。

（3）实习模式落后，填鸭式教学为主。现阶段一般地方本科院校的认识实习仍以老师先去周边在建工地考察备课，选择好合适的实习场地，然后老师组织学生去现场由老师或现场技术人员讲解，学生“听一看一记”单向灌输，整个过程学生非常被动，同时由于工地空间狭小，施工一线噪声较大，使得讲解过程中大多数学生无法听清，此外实习人数众多，秩序差，造成教学效果更加大打折扣。这种以教师为中心的教学模式，学生实践能力很难得到提高与锻炼。

（4）考核体系单一，评价不全面客观。认识实习成绩的考核一般来说由于现场人数众多，维持秩序困难，无法鉴定学生的现场学习情况，大多情况下依据学生的实习报告来给定成绩。实习报告从一定程度来说确实可以反映学生的学习态度与实习质量，但也存着在考核方式太单一，学生之间相互抄袭蒙混过关的弊端。

2BIM技术在实践教学领域的优越性

BIM是Building Information Modeling的缩写，意为建筑信息模型，是一种全新的数字化工具，被视为未来建筑工业生产力提升的主要革命力量。它通过建模整合设计、施工、运营、维护过程中的参数信息实现建筑工程信息的全生命周期的共享可视化操作。对于设计方、施工方、业主方都提供了极大的便利，便于各方主体协调与沟通，从而大大提高效率、节约成本、缩短工期。

引入BIM技术可以实现虚拟仿真，利用虚拟现实、多媒体、网络通讯等技术构建高度仿真的虚拟工程环境，学生通过电脑操作即可达到深入施工现场开展实习的目的，从而获得良好的教学效果。由于土木工程众多工程中都存在着施工周期长，现场安全无法保障，施工过程不可逆等特点，使得现场实习往往难以开展。BIM技术的出现对于解决上述问题提供了巨大便利，其提供的超真实、可靠、经济、安全的实习环境具备现场实习所不具备的教学功能，虚拟仿真教学，可以彻底解决学生实习、实践条件不足、安全难以保障等问题，对于提升学生的专业技能，培养土木工程专业学生的实战经验和创新能力有着重要作用。

3基于BIM技术的认识实习体系改革

BIM技术的普及对于认识实习体系的改革带来了极大的机遇，建立基于BIM的土木工程认识实习体系势在必行。

（1）学校加大硬件投入，增设BIM实验室。2014年7月1日，住建部在《关于建筑业发展和改革的若干意见》中明确指出，推进建筑信息模型（BIM）等信息技术在工程设计、施工和运行维护全过程的应用，要促进建筑业科技成果转化，加快先进适用技术的推广应用。加大复合型、创新型人才培养力度。推动建筑领域国际技术交流合作。所以地方高校应该以此为契机，跟上国际潮流，引进BIM实训室，推广与应用BIM技术，才能使人才培养不脱节，同时为包括认识实习课程在内的其他一系列课程的教学改革提供硬件支撑。

（2）选派教师进行BIM培训，增强建模能力。实习教学体系的改革必须依赖于一批优秀先进的实验教师队伍，没有教师能力的提高，改革也无从谈起，因此加大教师的培训力度，掌握先进的BIM技术是课程改革的先行措施。使得教师能够依据当地工程建立模型，为课程的开设、选点提供技术支撑。

（3）选取典型工程案例进行建模，学生对实习项目提前建立宏观概念。选取学校周边不同类型的工程如建筑工程、路桥工程、市政工程等典型在建工程建筑进行BIM建模，形成三维视图，让学生在实习前，通过电脑即可参观工程各部位的结构构造、各阶段的施工工艺，形成大而全的工程感性认识。

（4）增加课时，同时将集中时段实习改为分散时段实习。针对现阶段认识实习为一周的集中实习，使得学生在现场只能看到某些部位的工程构造或某个阶段的施工工艺，无法通观全局全域的弊端，可以让学生的实习不是完整的一周或二周，而是依据实习项目的施工进度进行，先让学生自身根据讲义操作步骤建立某个工程部位或施工工艺的BIM模型，随即马上深入工程现场进行实地教学。此过程可能为一天或半天，待实习项目施工到下一个典型关键步骤再重复上述步骤，在增加总学时不多的情况下将实习时间分散到各个工法部位，这个实习过程可能持续一个学期或者更长。

（5）改革评价体系，对学生实习质量进行全方面监控。改变以往实习考核方式仅仅依据实习报告比较单一的情况，增加BIM小型建模的作业；同时严格控制每次实习人数，分批次多次进行的方式，让每一个学生都有条件听清现场的教学内容，同时便于上课教师对于现场纪律的掌控和对学生实习情况的掌握。根据学生实习情况综合评价。

4结论

通过基于BIM技术的认识实习课程体系的改革能够很大程度上解决传统实习模式教学内容单一，工程覆盖面窄，教学时间短，实习模式落后，考核体系单一的弊端，全方位、全周期的认识实习对于学生提高工程感性认识，形成工程意识，培养学生创新能力与实践能力具有重要意义。