BIM教学的探索与实践

杨雯

摘 要：BIM的运用是当今建筑行业的发展趋势，也是教育部“1+X”证书试点涉及的职业技能等级证书之一。本文从当前的建筑业发展趋势入手，分析探讨了BIM教学面临的困难及解决办法，并对BIM教学的未来发展进行了展望。

关键词：BIM 证书考核 建模技能

一、背景分析

（一）行业背景

近年来，在BIM技术运用的不断推广和飞速发展背景下，2017年5月，住建部颁布的《建筑业发展“十三五”规划》提出加快推进建筑信息模型（BIM）技术在规划、工程勘察设计、施工和运营维护全过程的集成应用的要求。因此建筑行业急需大量BIM相关人才，以适应行业的发展。职业学校也应积极响应，明确自身的使命，即培养学生初步的BIM建模的能力，更好地为行业培养BIM人才。

（二）主要问题

1.从平面到立体空间的转换导致出现学习障碍

BIM技术的授课主要通过Revit软件进行，而该软件的建模方式对学生的识图应用能力有比较高的要求，部分学生很难适应从平面图到三维立体空间的转换，更缺乏对物体的空间想象能力，因而出现了学习障碍。

2.绘图方式的改变降低了学生的学习兴趣

CAD的绘图方法更类似于描图，即按照图纸原本的布局绘图，在绘制一个物体时，CAD软件往往是将三视图一起绘制在平面上。Revit软件则是通过对物体一个或两个平面的绘制完成一个三维模型的建立。刚进入到BIM技术学习板块时，学生往往习惯使用CAD绘图的方式来绘制Revit模型，这一应用习惯在一定程度上增加了学生的学习难度，不仅打击了学生的自信心，而且降低了他们的学习动力和兴趣。

二、解决思路

（一）从简到繁，分步骤消除学习障碍

1.初阶——从基本体模型的绘制着手

Revit软件的基础建模方式与基本体恰好对应，其中拉伸对应棱柱、旋转对应所有曲面体、融合对应棱台及圆台，这些基本体在前期课程中都有相对详细的介绍，而且都有相对应的口诀帮助学生快速识读，教学中通过简单的基本体建模可帮助学生逐渐提高学习的信心。

2.进阶——叠加体的绘制

叠加体一般都是在基本体的基础上进行进一步的叠加和切割，相对来说叠加体的操作更容易一些，因此教材采取了使用拼接的方法来让学生学习叠加体的建模方法，让学生像搭积木一样把构件拼接成桥墩，这样学生既能提升学习乐趣又能熟悉桥墩的构成。

3.高阶——切割体及混合体的绘制

切割体和混合体对学生的空间想象能力要求更高，而且所使用的绘制方法也相对复杂。教学中采用导入箱梁的CAD图纸并对轮廓进行拾取的方式，让学生先普遍掌握较容易的绘制方法，再补充其他绘制方法用于掌握程度较好学生的拓展训练，确保每位学生都可以掌握至少一种绘制方法。

（二）引入3D打印技术，结合比赛提升学生对建模的兴趣

1.用3D打印模型辅助教学

3D打印是以数字化的模型文件为基础，利用黏合性的材料如PLA材料、粉末状金属、陶瓷等，通过逐层累积的方式构造物体的一种快速成型技术，能培育学生的创新思维能力。

2.通过比赛助推学生综合能力提升

除了传统的课堂教学外，职业学校还需要给学生提供更多实践平台和比赛机会，除了能以赛促学，还能激发他们的团队协作能力、抗压能力、创新能力和设计能力，有利于培养他们的综合实力。

3.成立学生社团，提高学习能力较强学生的应用能力

为了更好地提高学生的实操能力，笔者所在学校成立了学生BIM建模社团，每周由指导教师带领学生绘制各类桥梁模型，绘制过的模型包括拱桥、斜拉桥、港珠澳大桥桥塔等。通过学习一些相对较难的操作知识，如放样拉伸、放样融合等，学生可以绘制更复杂的模型，进一步提高对软件的掌握程度和兴趣。

三、经验策略

（一）完善教学流程

通过由简至繁的教学规划，拆解桥梁模型，不仅能帮助学生有效复习识图基础知识，让学生更容易理解软件的入门操作方法，还可以让他们熟悉施工流程以及桥梁的组成部分，加深理解桥梁施工课的内容。将桥梁模块化拆解，还更符合BIM初级证书考核中建模技能考核的要求，有助于提高学生的证书考核通过率。

（二）通过课外实践活动激发学生主动学习的兴趣

1.用3D打印模型吸引学生关注

为吸引学生的注意力，使用3D打印机将学生绘制的模型打印出来，让虚拟模型变成实物。在建模时学生可用软件自带的模型文字功能在模型上留下自己的名字，随后使用学校制图实训室的3D打印机将模型打印出来。通过打印自己的专属模型，学生获得了成就感与满足感，进一步激发了他们对BIM技术和建模课程的兴趣，填补了原先识图课中模型立体可视化不足的空白。

2.以赛促学

笔者所在学校组织教师带领学生组队参加首届长三角BIM-VR极限挑战赛，比赛要求参赛者使用已有的模型，并对模型增加互动内容。带队教师和学生们经过讨论，最终决定使用前一学期绘制的林新路桥梁模型作为参赛的基础作品。在比赛过程中，教师带领学生在原有的模型基础上修改模型、优化模型场地、增加互动知识点，最终呈现一个桥梁知识讲解的互动桥梁模型，该模型获得了此次挑战赛的三等奖。该模型的网页链接也经师生们分享至各自朋友圈及QQ空间，得到了在校师生的好评与较高的讨论度，在笔者所在学校范围内产生了较大的影响。

3.通过社团对其他同学产生正面辐射作用

社团学生以兴趣为主，在指导教师的带领下学习、分析不同种类的桥梁，在没有详细图纸的情况下，学生必须依靠分析讨论确定模型构建建立时需要使用的方法，因此他们的分析能力和独立建模能力都得到了非常大的提升。学生在增加了操作知识后，BIM初级证书的通过率也大大提高，对其他学生也起到了一定的鼓励作用。

四、反思与展望

（一）专设BIM课程

在笔者所在学校领衔开发的上海市市政工程技术中高职贯通专业教学标准制定工作中，通過前期行业调研，已将BIM技术作为中职学生必须掌握的技能之一，将BIM建模技能作为中职学生制图识图职业能力的一部分，并将BIM建模及应用的相关课程设置为专业核心课程。

（二）以BIM初级证书为技能目标

笔者所在学校首次组织2017级上海市市政工程技术中高职贯通专业学生参加BIM初级考试的通过率为56.76%，其中参与社团学生的通过率为90%;上海市平均通过率为44.67%，笔者所在学校通过率略高于全市平均水平。从证书考核结果来看，笔者所在学校BIM建模的教学质量较高，但仍应继续调整课程结构和内容，进一步发展社团等辅助教学手段，以BIM建模员初级岗位证书对应的岗位能力为目标添加专项能力培养模块，力求下次证书考核时通过率达到70%以上。

另外，在教学实施中应重点开发BIM相关教学资源以及加大对师资的培养力度，积极应对行业技术发展对职业教育提出的新要求。

参考文献：

[1]张华英，杨振英.高职院校BIM教学思路探索[J].佳木斯教育学院学报，2016（1）.

[2]方雪珠.基于BIM的建筑识图能力培养的探索与实践[J].山西建筑，2018（10）.

[3]陈燕欢.基于BIM的建筑工程项目管理课程教学改革与实践探索[J].佳木斯职业学院学报，2018（8）.

[4]王亚茹.中学3D打印科学课程教学设计及实践研究[D].武汉：华中科技大学，2019.

[作者单位：上海市城市建设工程学校（上海市园林学校）]