基于BIM技術(shù)+裝配式建筑的課程建設(shè)研究

摘要：“BIM”（Building Information Modeling）技術(shù)，是指基于不同的建筑信息，針對(duì)建筑過(guò)程中包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等全部工作環(huán)節(jié)所建立的建模類數(shù)字化信息技術(shù);預(yù)制裝配式建筑，是指相關(guān)構(gòu)件（全部構(gòu)件或部分構(gòu)件）在工廠進(jìn)行預(yù)制，后期運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，再通過(guò)合理的安裝方法完成裝配的建筑。建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)問(wèn)題已受到黨和政府的高度重視，故此，對(duì)于高等院校的教師而言，完善“BIM技術(shù)+裝配式建筑”的課程建設(shè)是十分必要的。本文以建筑學(xué)相關(guān)理念為基礎(chǔ)，結(jié)合BIM軟件及相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用，根據(jù)裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了教師在課程建設(shè)中遇到的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題從明確教學(xué)理念、完善課程設(shè)置、優(yōu)化課程體系三方面給出了相應(yīng)的合理化建議，對(duì)教師完善課程的建設(shè)具備一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;課程體系構(gòu)建;BIM技術(shù)

“十三五”規(guī)劃綱要中提出：應(yīng)加快城鎮(zhèn)化建設(shè)發(fā)展的步伐。在這樣的大趨勢(shì)下，建筑業(yè)亟須進(jìn)行全面轉(zhuǎn)型，作為建筑業(yè)發(fā)展的主要途徑，發(fā)展裝配式建筑是十分重要的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)人才缺口已逾百萬(wàn)，其中，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠、相關(guān)施工企事業(yè)單位對(duì)于管理人才的需求更是與日俱增。故此，在就業(yè)形勢(shì)日趨嚴(yán)峻的情勢(shì)下，進(jìn)一步加大對(duì)技術(shù)型人才的培養(yǎng)力度，是相關(guān)教師課程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文對(duì)主題的研究，旨在使我國(guó)建筑教育事業(yè)進(jìn)一步適應(yīng)時(shí)代的要求，使之與我國(guó)政治體制、文化體制中的各項(xiàng)改革措施相適應(yīng)，保證我國(guó)教育事業(yè)的根本任務(wù)和總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，最終保證我國(guó)建筑教學(xué)事業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

一、裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

2017年，國(guó)務(wù)院辦公廳頒布了有關(guān)建筑業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)，該意見(jiàn)明確了“大力推廣裝配式建筑的應(yīng)用”這一主張，主張中強(qiáng)調(diào)了相關(guān)企事業(yè)單位發(fā)展裝配式混凝土建筑的意義，鼓勵(lì)相關(guān)企事業(yè)單位不斷提高裝配式建筑在新建建筑中的比例。近年來(lái)，國(guó)家逐步完善了裝配式建筑行業(yè)的體系標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)政策。但是，裝配式建筑事業(yè)的發(fā)展仍受到許多因素的制約。

首先，部分民眾因?yàn)閷?duì)新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)存在認(rèn)知上的不足，而在心理上對(duì)裝配式建筑的發(fā)展產(chǎn)生不認(rèn)同、懷疑甚至排斥。其實(shí)，裝配式建在結(jié)構(gòu)的安全性、材質(zhì)的耐久性，整體性能的保溫性方面都毫不遜色于以磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)為首的傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)。相比于傳統(tǒng)建筑方式，裝配式建筑在建設(shè)前期所需成本相對(duì)較高，建設(shè)相關(guān)工作量較大。由于對(duì)新技術(shù)缺乏正確、全面的理解和認(rèn)識(shí)，部分小型企業(yè)安于現(xiàn)狀，不思進(jìn)取，堅(jiān)持使用傳統(tǒng)建筑方法，忽視了建筑產(chǎn)業(yè)改革的緊迫性和由此而來(lái)的必然趨勢(shì)，阻礙了建筑產(chǎn)業(yè)工業(yè)化轉(zhuǎn)型的步伐。

其次，隨著裝配式建筑相關(guān)技術(shù)從國(guó)外引入，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)規(guī)范與我國(guó)現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范指標(biāo)存在不兼容性。究其原因，是因?yàn)槲覈?guó)建筑市場(chǎng)環(huán)境存在一定的特異性，與國(guó)際上的建筑市場(chǎng)環(huán)境有著很大的區(qū)別。其特異性集中體現(xiàn)在建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程、施工與驗(yàn)收的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)仍不夠完善上。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的不完善，在一定程度上對(duì)員工的積極性造成了不良的影響，這對(duì)于員工的長(zhǎng)期工作是十分不利的。

最后，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員技術(shù)能力低下，是制約裝配式建筑事業(yè)發(fā)展的重要因素。裝配式建筑在其生產(chǎn)、建造過(guò)程中涉及多專業(yè)工作者的合作協(xié)同。由于相關(guān)技術(shù)人員能力不足，導(dǎo)致工作中無(wú)法實(shí)現(xiàn)協(xié)同化作業(yè)，進(jìn)而使建筑產(chǎn)品缺乏專業(yè)性與標(biāo)準(zhǔn)性，使其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)不到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，阻礙建筑工作的整體進(jìn)行。相關(guān)企業(yè)應(yīng)該從“產(chǎn)品系統(tǒng)化”這一根本問(wèn)題出發(fā)，從建筑配件的設(shè)計(jì)、建筑產(chǎn)品的選擇方面入手，借助信息化管理理念，對(duì)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其擺脫傳統(tǒng)建筑工作中現(xiàn)澆設(shè)計(jì)等相關(guān)的條條框框，并在此基礎(chǔ)上對(duì)裝配式建筑的整體特點(diǎn)進(jìn)行全面的把握，能夠熟練地理解圖紙中裝配式建筑各個(gè)組件節(jié)點(diǎn)所發(fā)揮的作用，進(jìn)而在思維層面適應(yīng)崗位上的工作，逐步成長(zhǎng)為裝配式復(fù)合型技術(shù)人才。

加強(qiáng)對(duì)裝配式建筑發(fā)展的現(xiàn)狀與相應(yīng)制約元素的理解，有利于教師更好地完成相關(guān)課程的建設(shè)。

二、相關(guān)課程建設(shè)中常見(jiàn)的問(wèn)題

（一）學(xué)校缺少完善的教學(xué)體系

從學(xué)校的角度分析，其教學(xué)體系的不足主要體現(xiàn)在兩個(gè)層面：認(rèn)知層面和非認(rèn)知層面。

在認(rèn)知層面，學(xué)校的相關(guān)管理者中，仍有一部分人沒(méi)有全面了解BIM技術(shù)在裝配式建筑課程建設(shè)中發(fā)揮的重要作用。其發(fā)揮的重要作用包括：在虛擬建?；A(chǔ)上對(duì)模擬出的建筑物進(jìn)行三維碰撞檢查，可以有效避免建筑投資中的浪費(fèi)，確保施工進(jìn)度不受影響;通過(guò)虛擬施工過(guò)程有效地對(duì)工程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避，對(duì)工程中的各式問(wèn)題進(jìn)行把握，減少工程質(zhì)量問(wèn)題與施工安全問(wèn)題，避免過(guò)多的返工和整改現(xiàn)象的出現(xiàn)，使施工過(guò)程變得更加高效;通過(guò)在電腦上建立相應(yīng)的三維模型，可以直觀地展現(xiàn)圖紙中所無(wú)法展示的整體特點(diǎn)與綜合細(xì)節(jié)，便于后期相關(guān)工作者對(duì)建筑物相關(guān)的性能進(jìn)行后續(xù)測(cè)試。故此，學(xué)校應(yīng)該著力培養(yǎng)管理者對(duì)BIM技術(shù)的全面認(rèn)識(shí)。許多學(xué)校在相關(guān)課程體系中仍然缺乏BIM技術(shù)應(yīng)用的內(nèi)容，許多教師在教學(xué)過(guò)程中仍將教學(xué)的重點(diǎn)集中在現(xiàn)澆混凝土建筑上，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)裝配式建筑的建設(shè)目標(biāo)及相關(guān)優(yōu)點(diǎn)缺乏認(rèn)識(shí)和了解，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)、成長(zhǎng)和日后的發(fā)展是十分不利的。故此，教師應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)概念的認(rèn)識(shí)與理解。

在非認(rèn)知層面，許多企業(yè)缺少優(yōu)質(zhì)的師資隊(duì)伍、豐富的教學(xué)資源、先進(jìn)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所。在師資隊(duì)伍方面，部分企業(yè)中，年紀(jì)稍大的教師、對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)不熟悉的教師，普遍無(wú)法熟練掌握BIM軟件的操作與使用，在軟件的實(shí)操過(guò)程中更展現(xiàn)出其計(jì)算機(jī)操作水平的不足。在教學(xué)資源方面，關(guān)于BIM使用方法與操作流程的教學(xué)材料在數(shù)量明顯不足，市面上大多數(shù)的教材在講解上仍偏重于探討“混凝土現(xiàn)澆”等傳統(tǒng)建筑方式的相關(guān)理論與知識(shí)，而忽視了對(duì)BIM用法的探究。

（二）教師對(duì)BIM的優(yōu)勢(shì)不夠明確

引入BIM輔助工程相關(guān)工作，相比于以傳統(tǒng)方式完成工程相關(guān)任務(wù)，其核心優(yōu)勢(shì)在于：使用BIM能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)工程中各專業(yè)數(shù)據(jù)化信息的共享。在方案設(shè)計(jì)階段，操作BIM軟件的工作者通過(guò)三維建模，能夠更好地展示工程項(xiàng)目的全貌、各部分配件之間的關(guān)系、給水排水管線的具體走向全面提升工作效率，并進(jìn)一步保證工作質(zhì)量。斯坦福大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在研究中指出，項(xiàng)目設(shè)計(jì)者通過(guò)使用BIM軟件輔助工程相關(guān)工作，一般可節(jié)約總成本的10%，并節(jié)省7%的工期。

BIM建模中的三維可視化設(shè)計(jì)，有助于使用軟件的人員準(zhǔn)確地把握設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。在信息化裝配式建筑的建設(shè)過(guò)程中，無(wú)論是相關(guān)部件的現(xiàn)場(chǎng)組裝精度要求，還是配件組件的生產(chǎn)精度要求都是相當(dāng)高的。故此，裝配式建筑對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)精密度與施工精密度都有著很高的要求。而B(niǎo)IM技術(shù)具備“數(shù)據(jù)信息高度集成”的特點(diǎn)，并采用協(xié)同管理、協(xié)同設(shè)計(jì)的工作模式，這些特點(diǎn)正好符合上述要求，同時(shí)，這種“精密設(shè)計(jì)”的思想與建筑工業(yè)化的相關(guān)要求及設(shè)想（即全面實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品化加工、精細(xì)化設(shè)計(jì)與精密化安裝）不謀而合。借助BIM相關(guān)技術(shù)，通過(guò)建模的手段，完善對(duì)建筑相關(guān)配件的預(yù)處理，進(jìn)而提升建筑產(chǎn)品的加工效率;在設(shè)計(jì)相關(guān)方案時(shí)，通過(guò)BIM模型直觀向客戶展現(xiàn)建筑的三維全貌與細(xì)節(jié)特點(diǎn);在建筑配件安裝過(guò)程中，通過(guò)BIM軟件確定配件安裝的準(zhǔn)確位置及各大關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)的相對(duì)位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、加工、裝配“三位一體”的精密化工作模式。

從事設(shè)計(jì)工作的工程師們?cè)贐IM所提供的專業(yè)信息共享平臺(tái)上大展拳腳：在這個(gè)規(guī)模宏大的平臺(tái)上，工程師們完成了設(shè)計(jì)信息的共享、建模數(shù)據(jù)的共享、設(shè)計(jì)思路的共享。當(dāng)任何一個(gè)專業(yè)的工程師在其設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題需要對(duì)方案進(jìn)行修改時(shí)，其他專業(yè)的工程師均可以在第一時(shí)間獲知相關(guān)修改信息，并及時(shí)根據(jù)該信息處理本專業(yè)的設(shè)計(jì)方案。許多工程師在同一個(gè)平臺(tái)上協(xié)同工作、共享信息與方案，相比于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)工作，其工作的整體效率有了指數(shù)級(jí)的提升。

三、如何完善對(duì)BIM技術(shù)+裝配式建筑課程的整體建設(shè)

（一）教師應(yīng)著力提升自身技術(shù)理論水平

許多建筑專業(yè)教師對(duì)BIM軟件的理解僅停留在相關(guān)學(xué)術(shù)研究上。對(duì)這些教師進(jìn)行系統(tǒng)化的培訓(xùn)，使他們進(jìn)一步掌握BIM軟件的用法、特點(diǎn)對(duì)學(xué)校而言是亟待解決的問(wèn)題。裝配式建筑的發(fā)展與BIM技術(shù)的應(yīng)用有著密不可分的關(guān)系，故此，教師應(yīng)該全面、深刻地理解BIM的理論知識(shí)，熟悉相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，為其理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)工作打好基礎(chǔ)。

（二）教師應(yīng)完善課程設(shè)置

完善課程設(shè)置，是健全相關(guān)課程體系建設(shè)的關(guān)鍵。許多傳統(tǒng)教材中缺乏對(duì)裝配式建筑相關(guān)工藝的深度挖掘與思考，在舊版本的教材中更是從未提及BIM軟件所涉及的具體技術(shù)操作。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)校的具體情況，在傳統(tǒng)課程的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)“裝配式建筑施工組織設(shè)計(jì)”“Revit建?！钡日n程，以保證學(xué)生能夠?qū)W到包括“BIM”在內(nèi)的最新建筑技術(shù)。

（三）教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)

近年來(lái)，在我國(guó)有許多企業(yè)與機(jī)構(gòu)在社會(huì)上舉辦了BIM技術(shù)相關(guān)的技能競(jìng)賽。這些競(jìng)賽不僅為參賽者預(yù)備了豐厚的獎(jiǎng)勵(lì)，通過(guò)參加這些競(jìng)賽，更是可以開(kāi)闊參賽者的眼界，豐富參賽者的建模與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。故此，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生參加此類競(jìng)賽，為行業(yè)、為社會(huì)培養(yǎng)更多的BIM領(lǐng)域的專業(yè)型技術(shù)人才。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著建筑工業(yè)化與信息化步伐的加快，在國(guó)家相關(guān)政策的支持下，裝配式建筑已成為建筑業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。而B(niǎo)IM技術(shù)又與裝配式建筑有著良好的契合，故此，對(duì)于高等院校的教師而言，繼續(xù)完善“BIM技術(shù)+裝配式建筑”的課程建設(shè)是十分必要的。展望未來(lái)，BIM技術(shù)一定能夠在建筑行業(yè)中得到有力的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]田瓊，張潔.地方本科院校BIM裝配式建筑人才培養(yǎng)探索[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，40（10）：113115.

[2]劉建邦.高職建筑工程類專業(yè)裝配式建筑教學(xué)課程改革[J].晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，11（03）：4244.

[3]張國(guó)平，王凌艷，錢偉，趙維真，沙沙，喬大偉.基于BIM技術(shù)的裝配式建筑技能人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（25）：181182.

[4]張亞英，楊歡歡，安澤.“裝配式建筑”應(yīng)用型人才的培養(yǎng)[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，16（02）：3537+53.

基金項(xiàng)目：2019年度遼寧省教育廳科學(xué)研究立項(xiàng)課題“基于全產(chǎn)業(yè)鏈模式的裝配式建筑人才培養(yǎng)模式研究”（項(xiàng)目編號(hào)：lncj201903，遼教辦[2019]117號(hào)），主持人：王鑫

作者簡(jiǎn)介：王鑫（1984—），男，漢族，遼寧鞍山人，碩士研究生，副教授，中國(guó)建設(shè)教育協(xié)會(huì)理事委員，中國(guó)建筑學(xué)會(huì)遼寧省施工分會(huì)理事委員，遼寧省住宅產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟理事委員，裝配式建筑專業(yè)方向?qū)I(yè)帶頭人，研究方向：裝配式建筑技術(shù)、BIM技術(shù)、職業(yè)教育教學(xué)改革。