初探BIM技术应用于市政工程计量与计价课程混合式教学

浙江同济科技职业学院 张杭丽

近几年，国家和地方加快BIM政策与标准落地，同时推进城市信息模型（CIM）的发展。住房城乡建设部办公厅发布行业标准《“多规合一”业务协同平台技术标准》征求意见稿，鼓励有条件的城市在BIM应用的基础上建立城市信息模型（CIM），基于统一的城市空间及管网、道路等城市基础设施的布局。BIM技术在造价中具有时效性、资源计划功能和不同维度的多算对比的作用。BIM技术所提供的富有时效的数据共享平台，降低了沟通成本，便于工程管理人员合理安排资金计划和进度计划等资源，从而动态地制定进度计划、资金计划等，达到合理安排资源的目标，适时掌握工程成本，提高项目管理水平[1]。

从BIM到CIM，从建设行业发展到城市的发展，信息技术是每一个现代人必备的能力。在BIM人才培养方面，2019年1月，职教20条第六条指出要启动1+X证书制度试点工作，随后BIM证书被列入首批试点证书范围（共6本）。同年4月中华人民共和国人力资源和社会保障部正式发布BIM新职业——信息模型技术员。作为市政工程专业的学生，只有掌握了BIM技术才能适应数字城市的发展。

1 市政工程计量与计价课程教学现状

1.1 课程概况

市政工程技术专业的一门专业岗位能力课程，培养施工员、造价员等相关岗位所需要的计量计价能力。市政工程技术专业的学生没有造价理论基础，本门课程的学习难度较大。

1.2 教学方法以传统的课堂线下教学为主，教学资源和课时不足

市政工程计量与计价是一门理论和实践相合的课程，需要学生同时掌握造价理论知识和市政工程专业知识，涉及面广，需要学生具备一定基础的道路、管道和桥梁的专业知识。然而仅有课堂教学和课后练习，而且课堂授课课时有限，对于学生要把理论和实践相结合是一件非常困难的事情。因此，急需建设线上课堂，把丰富多彩的线上教学资源提供给学生进行自主的课前和课后学习，从而提升学生学习的主观能动性。

1.3 教学内容没有跟上建筑信息化的发展，学生能力的培养比较单一和落后

建筑信息化管理是现在建筑行业发展的新趋势新方向，作为贯穿建筑全生命周期的造价咨询行业，应首当其冲担负起推进BIM发展的重担[2]。然而现阶段市政计量计价的培养还是以手算量和软件计价为主，对学生BIM能力的培养不够。

2 市政工程计量与计价课程BIM技术应用分析

目前全国各大高校通过各种方式把BIM知识引入教学，新增BIM课程，把BIM技术与现有课程融合，以赛促学，建设BIM实训中心等，既提升了学生学习专业知识的兴趣，又可让学生掌握BIM技术，提升职业竞争力，都取得了不错的成绩。

钱磊[3]将BIM软件的功能和特性与教学重、难点相结合，利用Revit创建项目仿真三维模型，帮助学生更准确地识图；利用Navisworks创建项目施工流程动画[4]，利用Navisworks创建细部漫游动画，取得了良好反响，并指出要简化BIM技术应用，避免增加学生学习难度。陈宇[5]等以BIM造价软件的运用与相关技能训练为工作任务，以所需的相关专业知识与必要技能的掌握为依据对课程体系进行设计，培养学生具备造价岗位的部分工作能力。BIM技术在建筑造价的课程中应用已经比较成熟，但是在市政工程专业类的课程中应用还比较少。

3 BIM技术应用于市政工程计量与计价混合式教学设计

3.1 对课程进行融入BIM技术的项目化教学设计

在项目设计时，在满足能力目标训练的前提下必须是综合性比较强、具有一定典型性的、工程比较简单的、可行性高的项目。项目分析和BIM结合点如表1所示。

表1 项目化教学设计BIM结合点

3.2 BIM技术应用于混合式教学模式

3.2.1 课前线上预习

创建一个市政工程项目的BIM信息模型作为学生课前线上预习资料。利用BIM技术的可视化、协调性、模拟性、优化性对教学案例的施工图进行三维建模，对施工过程进行三维模拟，主要目的是帮助学生学习软件操作，同时回顾和补充市政识图和施工专业知识，省去了课堂中学习软件、认识项目、阅读图纸和讲解施工工艺的过程。

3.2.2 课中线下教学

对重难点进行分析讲解。利用BIM算量软件建模算量，比如广联达市政BIM市政算量，提升学生识图能力，让算量过程直观高效。但是不能缺少手算训练。手算训练与软件计价双管齐下，同时掌握计量计价原理和软件应用，培养基础知识扎实、具备BIM计量计价软件应用能力的学生。

3.2.3 课后线上复习

利用BIM资源进行课后复习强化。学生课后任务分为项目实践和练习测验两种类型，均在线上发布。

3.3 面临的问题

3.3.1 市政BIM模型和施工流程动画

BIM技术应用与计量计价非常重要的一个优点就是作为三维模型的可视化性，让专业基础比较差的学生能够直观地理解所要计算的对象。因此，选择一个具有一定典型性的、工程比较简单的、可行性高的项目，建立一个BIM信息模型就变得非常重要。目前可用于创建市政BIM模型的软件不少，但是相比于Revit软件在建筑模型中的优秀表现，一款通用、简易的市政BIM软件还未诞生。广联达BIM算量软件创建的BIM模型基本能满足算量需求，但是在视觉效果、构造表达、模型精度上还比较欠缺；鸿业市政BIM软件重在设计出图；基于Bentley平台的BIM技术已在市政行业中有了广泛应用，但还面临着很多问题有待解决，缺少适应国内道路设计习惯的相关插件，影响着建模效率[6]。精准的施工动画制作需要比较高的技术水平或配套经费投入。

3.3.2 学生自主学习积极性

引入BIM技术的市政计量与计价，更直观更易懂，但是在保证学生拥有手算基本能力的前提下，拓展BIM软件使用能力，对学生来说也在一定程度上增加了难度。尤其是增加了课前课后自主预习和复习环节，保证学生完成率，课前课后学习监控是非常关键和困难的。

3.3.3 软件使用和基础理论学习之间的平衡。

BIM算量软件和计价软件相比于手算，其对学生专业和造价理论基础的要求大大降低了，自主思考的要求也降低了。在有限的课时当中，既要培养学生手算能力和自主想象能力，又要锻炼学生BIM软件使用能力，提升学习兴趣，降低学习难度，这之间的平衡点需要通过实践找寻。

4 结语

随着BIM技术在建设全寿命周期的使用和实施标准的落地，随着数字城市的推进，BIM技术在市政基础设施的应用也越来越普及。BIM技术和BIM造价能力是每一个市政工程专业和造价专业学生必须具备的能力。利用BIM模型和施工流程动画，可以降低学生线上学习难度，提升线上学习积极性；在线下，培养学生学习使用BIM算量软件，有助于项目化教学的实施。但是，BIM软件使用和基础理论学习之间的平衡，直观形象和自主思考能力之间的平衡，还需通过更多课程设计和改革实现。