BIM信息技术在《建筑工程计量与计价》课堂教学中的应用研究

BIM信息技术在《建筑工程计量与计价》课堂教学中的应用研究

付敏娥钱科洋

浙江广厦建设职业技术学院浙江东阳322100

摘要：本文主要针对《建筑工程计量与计价》在教学过程存在问题，提出如何利用BIM信息技术来解决课程教学中存在的难题，从而推动课堂教学的实施效果，提高教学质量，提高学生的职业能力。

关键词：BIM虚拟模型；BIM算量软件；课堂教学

1、BIM信息技术在造价研究的意义

为贯彻落实省教育厅《关于“十二五”期间全面提高高等职业教育教学质量的实施意见》（浙教高教〔2011〕169号）《浙江省高校课堂教学创新行动计划（2014—2016年）》的文件的精神，积极推进教学改革，提升课堂教学质量，提高人才的质量，增强学生职业能力，要突出核心能力的培养，突出核心课程的教学，《建筑工程计量与计价》是一门时效性、技术性、实践性、政策性和综合性很强的专业核心能力训练课程，迫切需要重视课堂教学效果，充分发挥学生在学习中的主观能动作用，将课堂教学效果落到实处。一线教师在该课程课堂教学中发现存在的共性的问题，其一：识图读懂图纸困难，尤其是节点，致使学生无法正常进行，也慢慢失去学习的热情；其二：采用双项目的教学模式得到了广泛的认可，但时间有限，任务过重，同时也不能适应企业BIM算量的需求；其三，课堂教学中将钢筋工程的内容去除，但在实际计价中占有很大的比重。鉴于以上的原因，在课堂教学中引入当前最热门的新技术BIM信息技术来解决课程教学中存在的难题。

BIM算量软件在课堂教学中的应用实践的意义主要体现在以下四个方面。其一：教学中通过教师三维建模来将二维的图纸通过BIM技术转化为三维的模型，读图更加容易，特别是节点和钢筋排布可以在三维模型中直观的展示出来，解决手工算量的读图困难；同时三维建模完成后通过软件也实现了算量套价，提高了效率，使得手算与软件算量相互促进，可以对比分析，增强实用性；其二：随着科技的不断发展进步，造价行业中电算化应用广泛，目前企业对造价电算化的需求较高，促使课堂教学中软件的引入和应用；其三：在建筑施工企业内部，从事计算机应用和管理的人员配备少，开发能力弱。特别是既懂计算机技术、又懂建筑专业技术的复合型人才更为缺乏，难以满足企业信息化建设的需要。故教育信息化对BIM人才的需求缺口巨大，BIM技术的普及应用成为建筑信息化时代发展的重要标志，作为直接给社会输送建筑人才的高校建筑类专业，如何培养信息化人才显得尤为重要；其四：2011年住房和城乡建设部印发的《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中强调国家建筑业信息化，从目前建筑业的发展看，BIM技术应用肯定是大势所趋，也只有这项技术才能实现行业的转型升级。

2、BIM信息技术在造价教学中的研究现状

2.1国内外研究工作现状

BIM技术必然成为建筑行业发展的目标和方向，相应的建筑类职业教育的改革势在必行。随着城乡建设的深入开展，我国的城乡建设对技能型人才的需求不断加大。最早在深圳大学土木工程学院基于BIM平台的《工程造价管理》课程教学上进行了研究，研究针对的是教师在实践教学中应用BIM平台，培养学生在BIM平台上软件建模的工作能力，但重在参加竞赛，在课堂教学中还没建立系统的与教材配套的BIM模型[1]。广东机电职业技术学院通过BIM建筑信息模型技术，使用Autodeskrevit软件进行建筑真实场景模拟操作，在《工程预算》课程，包括土建、设备安装的预算课程，通过三维模型的展示，使学生明确工程量计算的实物及工程量计算规则的对应关系。但只是局部的使用，没有系统性；[2]

BIM被认为是能够突破生产效率低和资源浪费等诸多建筑业普遍存在的问题的一项技术，是目前全世界建筑业最为关注的信息化技术，欧美发达国家正在强力推动BIM的研究和应用。BIM在美国建筑业中的应用率也从2007年的28％达到了2012年的71％；为了应对建筑业对BIM人才的需求，有些学校将BIM贯穿到所有课程中进行教授，有些则集中在一门课程中讲解BIM。调查显示，70%的学校表示他们目前已经将BIM融入到了课程中。而那些目前没有使用设置BIM课程的受访者中，有88%计划要增设BIM课程，其中的97%会于不久即将BIM纳入其课程中。在目前已经设置BIM课程的70%的学校中，有些表示他们也是刚刚开始进行课程开发。[3]

2.2学院《建筑工程计量与计价》课程现状分析

作为建筑工程技术专业一直以来重在手工算量，课堂教学中仅仅利用一次课来让学生感受计价软件的操作流程和一些常规的操作方法，学生实际利用软件算量的能力一直比较的欠缺，而软件算量是目前的主流，只要熟悉相关的软件操作，就能计算出自己需要的工程量，在多年的教学中也渐渐发现学生对枯燥的手工算量出现了排斥和抗拒的心理，而软件可以减少大量简单的工作，如加减乘除等大量简单计算；也让初学者门槛很低，比以前很容易进入这一行；软件可以辅助使用人员对工程量的细节及易忽略部分进行计算与提示；现在市场上的算量软件，各有各的优、缺点，像鲁班、品茗、广联达、宏远、神机妙算等，通过毕业生的座谈了解到目前广联达用到的是比较普遍的，同时这个软件总是在不断更新、方便、快捷。

3、软件在教学中的应用实施

3.1教学资源的准备

BIM技术是最近几年来比较热门的技术，师资相对比较的匮乏，近两年学院开展相关的培训使专业教师对Autodesk公司的Revit建筑、结构和机电系列；Bentley建筑、结构和设备系列；DigitalProject；ArchiCAD；广联达结构施工图软件GICD及广联达BIM5D软件系列；斯维尔BIM软件系列；鲁班BIM软件系列等BIM软件都有了一定的了解，课程组教师经常与广联达软件股份有限公司的培训老师沟通联系，也加入了各类网络课程的培训，一些教师下企业参与实际项目的BIM三维算量。同时还对教师进行专题培训以重点掌握BIM算量软件和Revit建筑、结构的操作技能，从而保证软件在课程教学中的落实。课程组教师还对《建筑工程计量与计价》课程中的知识点进行重新整合编排，应用Revit软件对学院培训楼、第二实训楼、某办公楼工程进行建模，形成了可视的虚拟三维模型；应用BIM三维算量和计价软件完成了学院培训楼、第二实训楼、某办公楼工程的图形和钢筋的工程量和计价。

3.2BIM技术在教学中的实施

课堂教学中采用分层分组方式来展开，根据学生自身的情况和成绩情况，根据弱搭配原则对学生进行分组，每个小组4~5人，确定一名组长。教学过程中组长之间进行对梁，提高准确度，同时组长负责组内成员。

首先引入BIM三维虚拟模型，辅助讲解构造节点；突破手算中平法识图的难点，授课过程中穿插示意各个关键节点的构造，如：基础、墙体、屋面、檐沟、雨篷、阳台等细部节点的构造做法，对照模型分析平法中梁、板、柱、楼梯、墙体、基础、栏板、檐沟、雨篷中的各类钢筋的位置、规格、长度、锚固等信息，帮助识读平法施工图。

其次课堂内容从传统的纯手工算量套价向手算与软件相结合的方式转化；手工算量过程中要查阅各类工具书、规范和图纸，同时有大量的计算工作，相对消耗时间较多，速度比较慢，对于大工程存在漏算的缺陷比较的普遍，钢筋工程量计算时容易粗心大意，如搭接、弯钩，保护层、锚固、箍筋长度等一些套用公式繁琐步骤，感觉量不大容易省略不计，导致工程量出现偏差；而软件算量能够提高计算的效率，只要输入的数据没错就可以保证正确率，尤其是钢筋工程量的计算，软件会将各种情况已经考虑到了，由于BIM技术的可视化，算量软件在三维状态下很容易检查构件之间的碰撞关系，发现问题及时进行属性的编辑和修改，减少算量中的错算、漏算和失误，提高计算结果的准确性。当然所有的计算识图都是最关键和重要的，在完成识读图纸的基础上，引入定额和清单的工程量的计算规则，在理解计算规则的基础上对学院培训楼各分部分项在计算表格中进行手工算量，随后教师引入广联达BIM算量软件建立三维虚拟模型，汇总计算工程量，将学生手工算量与教师BIM软件算量成果进行对比，从而进一步强化和认识工程量的计算规则，从而提升学生手工算量与BIM算量相结合的能力。

最后，学生在机房进行BIM算量软件的应用操作；钢筋算量、图形算量二者的模型数据能够实现共享和共有的交互平台。BIM算量计软件的操作尤其采用CAD导图技术能够快速的识别轴网和各类构件，工程量的计算速度更加的快捷，但容易出现错误很难发现，只有清楚计算规则，准确有效地识读图纸才能够查找出中间存在的问题，学生通过操作，提升专业技能知识，整个教学流程过程中突出“以教为主向以学为主转变”的理念，引导学生主动参与、独立思考，着力培养学生的自主学习、钻研问题、探究创新的兴趣和能力。

3.3教学的实施效果

软件目前在15个班级中进行实施，抽取150名学生实施效果进行跟踪调查，学生非常的认可软件的融入教学，采用虚拟BIM三维构件模型识图的方式的实施有力地促进学生平法图集的应用，学生不再为理论学习中无法想象跟实际结合而烦恼，尤其是学习能力比较差的学生对课程的兴趣度大大提升，人人能参与到技能操作实施中来，学生的技能项目完成情况较好，同时也有力的带动我院青年教师实践操作能力的提高和BIM技术在教学中的推广和应用。

结束语，BIM信息技术有效帮助解决了《建筑工程计量与计价》课堂教学中存在的难题，也是适应了目前行业需求，目前BIM技术在课堂教学中的应用还在初步阶段，需要进一步的深入应用研究，完善的BIM信息技术在造价教学中相关的教学资源。

参考文献：

[1]米旭明.基于BIYl平台的工程造价管理课程教学研究[J].中国科技信息，2011（16）.

[2]孙煜.BIM三维动画演示技术在高职高专建筑专业课堂教学中的应用[J].课程教育研究，2013（32）.

[3]ChristopherPavelko：ArizonaStateUniversity，Tempe.BuildingInformationModelinginToday'sUniversityUndergraduateCurriculum［J］2012（10）

基金项目：浙江省教育厅课题“BIM算量软件在《建筑工程计量与计价》课堂教学中的应用研究”项目编号：kg2015919