摘要:建筑行业在中国经济发展中的重要性日益凸显,建筑设计行业的人才需求也日渐旺盛。然而,建筑设计行业的人才培养机制仍与市场需求存在较大差距。近年来,随着BIM技术在国内的迅速发展和广泛应用,它在建筑设计领域也逐渐被重视起来。BIM技术能够帮助建筑师进行设计工作,不仅可以提高工作效率,还可以减少错误率。在房屋建筑学课程中引入BIM技术,有利于培养学生的自主创新意识和团队协作能力。
关键词:房屋建筑学;BIM技术;自主创新;团队协作
按照中国工程教育专业认证通用标准,学生毕业应具有考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素,设计(开发)解决工程方案的能力。“房屋建筑学”涉及的知识与技能正是土木工程专业学生毕业后在工程设计、施工及监理工作中要应用的,因此“房屋建筑学”是培养学生能力的重要课程。在传统的教学中,培养学生的方式是先学习基础知识,然后模拟实践应用。无论是知识内容还是实践模拟,都缺少系统地以工程、规范为背景的教学体系,知识讲解侧重理论,实践模拟与规范衔接不够紧密,导致学生死记硬背知识点和运用知识不符合规范要求等情况的出现。[1]因此,在应用型本科的“房屋建筑学”课程建设上,知识点的讲解和实践环节的设计与训练都应以工程为背景,紧密结合规范要求,按照OBE理念[2],侧重理实结合,同时利用新兴的软件搭建建筑细部模型。使同学们更直观、更全面的接受专业知识,理解专业知识。
一、BIM技术的发展历程
BIM(Building Information Modeling)是一种新兴的建筑信息模型,它主要是基于计算机辅助技术和计算机技术,对建筑设计、施工以及运营管理中所涉及到的信息进行集成化的表达。BIM技术最早于20世纪90年代初引入中国,但由于其本身的复杂性,最初被应用于建筑设计领域。随着BIM技术的不断发展,目前它已经应用到了建筑全生命周期管理中,包括建筑工程项目前期的策划、设计、施工和运营管理等方面。BIM技术在设计阶段可以实现有效的协同工作,不仅提高了工作效率,还减少了设计错误。所以,BIM技术在房屋建筑学课程中的应用与其他课程相比具有独特的优势。同时,将BIM技术应用于“房屋建筑学”教学的同时,也可通过该技术在教学中的使用,推动学生学习BIM技术,适应行业发展的需要。[3]
二、房屋建筑学课程教学现状分析
目前,国内的高校已经开始逐渐重视建筑设计教学,并且对教学内容进行了更新和改革,但房屋建筑学课程的教学方式仍存在一些问题。比如:教学过程中仍以教师为中心,学生往往被动接受知识,学习积极性不高学生对老师讲授的知识缺乏理解,不能很好地将所学知识运用到实践中。另外,传统教学中存在着建筑构件识别困难、尺寸表达不准确等问题,从而影响到学生对知识点的理解和掌握。
近年来,BIM技术在国内得到了迅速发展,逐渐应用于建筑设计中。然而,目前大多数高校对BIM技术的应用仍停留在理论层面,并未在实践环节中应用BIM技术。因此,基于BIM技术的房屋建筑学课程教学改革是十分必要的。
三、房屋建筑学课程教学中引入BIM
技术的可行性目前,我国建筑业的人才培养存在不足,主要是因为现有人才培养机制不够完善。现有的建筑设计人才培养模式主要是以“理论知识”为主的教学模式,而在实际应用方面则相对薄弱。以高校为例,其课程体系中虽然设置了“REVIT”“CAD制图”等模块,但是这些模块都是理论课程,缺乏实践环节,学生无法将所学知识运用到实际项目中去。同时,“房屋建筑学”涉及的主要设计理论包括平面设计理论、立面设计理论、剖面设计理论、基础与墙体设计理论、楼梯设计理论、楼地面设计理论、屋面设计理论、门窗设计理论,以及与上述内容相关的工业厂房设计理论。单纯讲解设计理论,学生既不感兴趣也不易理解。[4]
在房屋建筑学课程教学中引入BIM技术,能有效提高学生的学习兴趣,提高教学效果。因为BIM技术具有以下几个特点:可视化的设计方法、智能化的设计工具、高度的集成性以及可管理性。将BIM技术融入教学过程中,学生能更直观地了解建筑物在施工过程中的真实情况。同时,BIM技术在房屋建筑学课程中的应用还具有以下优势:
提高课程设计与工程实际的贴合度:通过BIM技术,教师可以更好地从建筑工程的实际角度出发,明确学生应掌握的知识要点,从而进行课程设计。这有助于提高课程设计与工程实际的贴合度,更好地指导实践。
使课程设计具备先进的辅助手段:BIM技术可以帮助学生获得对建筑工程更加直观和深入的了解,例如建筑的各个构造、建筑的立面造型、建筑室内空间布局等。通过BIM技术,教师可以增加典型图例和图形,帮助学生更好地理解课程内容。
增强学生的实践能力:通过BIM技术,教师可以引导学生更好地参与到房屋建筑的实际操作中,增强学生的实践能力,提高他们的综合素质。
四、房屋建筑学课程改革的目标及思路
在房屋建筑学课程教学中引入BIM技术,其目的是通过课程教学改革,培养学生的自主创新意识和团队协作能力,为学生以后的工作打下良好的基础。通过对房屋建筑学课程教学内容、教学方法及考核方式等进行改革,它可以培养学生的自主创新意识和团队协作能力。为实现这一目标,房屋建筑学课程改革可从以下几个方面展开:
4.1优化教学内容
更新和整合现有教材内容,注重引入新的建筑技术和设计理念,以适应现代建筑行业的发展需求。增加实践性和创新性内容,包括建筑构造、建筑材料、建筑设备等方面的实践操作和设计创新。拓展跨学科知识,将建筑学与环境、工程、人文、商业等领域的知识进行交叉融合,培养学生的综合素质。
4.2创新教学方式
采用案例式教学,引入实际工程项目和优秀设计案例,让学生直观了解建筑设计的过程和要点;推行讨论式教学,鼓励学生参与课堂讨论,发表观点和意见,培养学生的独立思考和表达能力;结合项目式学习,让学生在课程设计中实际操作,提高他们的实践能力。
4.3丰富教学手段
利用数字化技术辅助教学,如利用BIM技术进行建筑模型构建、利用虚拟现实技术进行建筑场景模拟等。通过网络平台提供教学资源,如在线课程、视频教程等,方便学生自主学习。邀请行业专家和学者来校讲座或指导实践课程,让学生了解行业前沿动态和实际工作经验。
4.4强化实践环节
加强课程设计与工程实际的联系,让学生在实践中掌握建筑设计的基本技能和方法。组织学生参加实际工程项目或自主选题进行课程设计,培养他们的独立思考和解决问题的能力。与企业或设计院合作,提供实习机会,让学生在实践中了解行业运作和建筑设计流程。
总之,基于BIM技术的房屋建筑学课程研究旨在将BIM技术引入到房屋建筑学课程中,以提高教学质量和效果。通过BIM技术,教师可以更好地引导学生参与到房屋建筑的实际操作中,增强他们的实践能力,提高他们的综合素质。通过改革教学方法和考核方式,使学生更好地掌握BIM技术在实际工程中的应用。同时,BIM技术在建筑设计领域的应用不是一蹴而就的,需要一个过程。在此过程中,需要不断地进行创新与改进。随着社会需求的变化,建筑行业也会不断进行调整与完善,进而提出更多高素质、高技能的人才需求。只有培养出更多优秀人才,才能满足建筑行业发展对人才的需求。
参考文献:
[1]贾艳东,孙志屏,张旭.以工程为背景的“房屋建筑学”教学建设与实践[J].教育教学论坛,2023(27):149-152.
[2]董海荣.基于OBE理论的教学改革与实践:以“房屋建筑学”课程为例[J].教育教学论坛,2021(24):97-100.
[3]李贝贝,欧雪琴.基于BIM技术的房屋建筑学课程研究[J].住宅与房地产,2021(9):235+252.
[4]石振庆.应用型本科院校土木工程专业房屋建筑学教改探索研究[J].辽宁科技学院学报,2019,21(5):64-66.