摘要：BIM技术迅猛发展，建筑行业对BIM人才需求日益加大，如何将BIM技术引入本科教学体系成为近年来各高校的研究热点。本文结合BIM技术在制冷技术课程设计中的应用，从师资准备、教学准备、教学过程实施、设计结果呈现和教学效果等方面进行了总结，以期为后续的BIM技术在建筑环境与能源应用工程专业各教学环节中的应用积累经验。
关键词：BIM；课程设计；应用；探讨
BIM（BuildingInformationModeling）即建筑信息模型，是一种工程技术、建造管理的数据化工具，为建设项目的规划、设计、施工、运维等进行全生命周期的数据共享和传递。通过共享的模型信息可以进行碰撞检查、施工进度模拟、材料统计等方式提高设计、施工、运维的效率，节约成本。BIM技术由于具有可视化、网络化、虚拟化、协作化和可出图等特点，在三维展示、过程模拟、装配式施工、绿色建筑评价等方面具有独特优势。随着全球信息化和数字化技术的发展，我国逐步开展BIM方面的研究与应用。住房和城乡建设部（以下简称住建部）的《2011-2015建筑业信息化发展纲要》中明确指出在施工阶段和设计阶段开展BIM技术的研究和应用[1]。2015年7月，住建部印发《关于推进建筑学习模型应用的指导意见》，其中提出了：到2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位一级特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用[2]。住建部的《2016-2020建筑业信息化发展纲要》中明确指出：加强信息技术在装配式建筑中的应用，推进基于BIM的建筑工程设计、生产、运输、装配及全生命期管理，促进工业化建造；注重引进BIM等信息技术专业人才，培育精通信息技术和业务的复合型人才，强化各类人员信息技术应用培训，提高全员信息化应用能力[3]。2016年12月，住建部出台了《建筑信息模型应用统一标准》（GB/T51212-2016），于2017年7月1日起开始实施；2017年5月，住建部了《建筑信息模型施工应用标准》（GB/T51235-2017），于2018年1月1日起开始实施，标志着BIM技术的应用已经上升到国家发展战略层面。在数字化的大背景下，建筑业必然会迎来一次巨大的革命。随着BIM技术在建筑行业的广泛应用，特别是其在绿色建筑和装配式建筑中的优势，使得相关人员需求量急剧增长。为适应BIM技术人才需求，建筑人才培养的国内各高校掀起了将BIM技术引入教学体系的研究和实践热潮，主要研究方向有如何提高学生BIM相关技能，如何将BIM技术与现有教学环节和实践环节融合，如何将BIM技术与绿色建筑评价和装配式建筑相融合等。
一、师资条件
本课程设计指导教师具有丰富的工程设计经验和多年建筑环境与能源应用工程专业理论教学和实践教学的教学经验。指导教师积极参加辽宁工业大学的教师专业综合能力竞赛，并多次获得一等奖、二等奖等奖项；指导教师制作的制冷机房设计指导课件，荣获辽宁工业大学微课竞赛一等奖；指导教师多次获辽宁工业大学校级优秀毕业指导奖。此前，指导教师完成了多轮本科生课程设计和毕业设计指导工作；完成应用BIM技术的大学生创新创业项目指导工作；指导教师先行掌握和熟练使用BIM相关软件的应用技能，为课程设计的顺利进行提供了有力的师资保障。
二、教学准备
首次将BIM技术引入课程设计中，并贯穿整个教学环节，为此指导教师做了大量的前期准备工作：首先，在课程设计开始之前，利用虚拟现实技术制作了精良的制冷机房交互式BIM模型及课件，从而可以向学生动态、直观地展示关于制冷机房的设备布置及管线走向等以往难以讲述的内容，激发了学生浓厚的学习兴趣，提高了学习效率，并且让学生可以了解到目前土木建筑行业先进的成果展示手段，拓宽了学生的视野。其次，由于基于BIM技术的课程设计从设计理念到设计过程实施等方面不同于以往的基于CAD技术的课程设计，因此指导教师预先创建了课程设计过程中所需要的大量Revit族文件，为顺利圆满地完成本次课程设计提供了充分的技术保障。最后，在学生出图阶段，指导教师进行了大量的BIM图纸的出图效果比较和与图纸打印相关的准备工作，集中辅导学生基于BIM技术的出图设置，并且亲自到打印社安装BIM出图软件，为学生联系打印事宜，并及时掌握和解决打印中出现的问题。
三、教学过程实施
充分利用制冷机房设计微课件，加深学生对制冷机房流程的理解，进一步明确制冷各种设备的布置要求、相互关系和管路的连接方式及安装高度等。集中指导学生应用Revit软件建筑模块建立制冷机房的建筑模型，渗透BIM设计理念，教授学生初步的应用软件操作技能，巩固和加深学生的工程绘图和房屋建筑学知识。集中指导制冷机房设计方案的确定原则和方法，指导各种设备和各种管线的选择计算方法。学生完成制冷机房设计方案和相关设计计算及设备选型。集中指导学生应用Revit软件建立制冷机房的设备及管道三维模型，学生完成模型建立。集中指导学生如何将模型信息转化为工程图纸，学生完成模型到图纸的转换。集中指导学生进行尺寸标注和相关信息注释，学生完成各种图样的注释。集中指导学生如何应用软件进行设备、材料统计。集中指导学生图面整理和出图设置，学生完成出图设置。在整个课程设计过程中，指导教师本着为人师表，教书育人，务实严谨的原则，每天到教室采用集中学习和分散指导等方式，及时解答设计过程中的疑难问题，指导学生高效地完成相关设计内容。绝大多数学生每天到设计教室共同完成设计工作，学生与教师之间，学生相互之间能够及时沟通，形成良好的学习氛围，提高了工作效率和完成质量。大部分学生展现出对BIM应用技术的浓厚兴趣，甚至有些学生达到了废寝忘食的地步。
四、设计成果呈现
引入BIM技术的设计结果和图纸的呈现方式变得更直观、更方便，并能够实现三维立体模型修改和图纸修改的联动，能够做到一处修改，其它图纸和三维模型的自动更新，减少了繁杂的图纸更改工作，这也是与CAD技术出图的最根本的不同。（1）制冷机房透视图，如图1所示。应用CAD技术绘制轴测图一直是制冷机房课程设计的难点。应用BIM技术建立制冷机房模型后，可以自动生成此图，解决了这一难点。并且此图更能够清晰地展示各种设备的实际型体，更直观地展示各种设备和管线在建筑空间里的布局及连接关系，有效地解决了管道及设备的空间碰撞问题。（2）制冷机房平面图如图2所示。应用BIM技术建立制冷机房三维模型后，可以自动生成此图，并且与其它图纸自动关联，不必人为地重新检查和更改其与其它图纸的对应关系。制冷机房其它设计成果：本次设计中学生还完成了制冷机房图纸目录、设计施工说明、设备材料明细表和图例的编制；制冷机房流程图；制冷机房设备基础图；制冷机房剖面图；由于篇幅有限，在此不再一一展示。
五、教学效果
将BIM应用及虚拟现实技术引入到课程设计中，极大地调动了学生的学习热情，学生了解了土建行业最先进的BIM与虚拟现实技术，初步掌握了制冷系统的设计计算、设计内容、设计步骤以及设计方法；初步掌握了课程设计相关工程设计资料的检索和应用；同时加深了学生对制冷系统工作流程及设备的理解；培养了学生利用所学的专业课知识独立分析和解决工程实际问题的能力及工程设计的能力；并且培养了学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风，逐步树立正确的设计理念，为后续的课程设计、毕业设计和将来从事的实际工作打下坚实基础。
六、结论
高校专业教师应紧跟行业发展趋势和人才需求，在教学过程中及时更新教育理念、教学方法，提高教学和专业技能，进而激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性和主动性，实现教与学的高效互动。将BIM技术首次引入到制冷技术课程设计教学实践中取得了良好的效果，激发了学生学习兴趣，丰富了设计结果展示方式，加深了学生对设计过程的理解，特别是模型和图纸的联动修改极大地减少了工作量和错误几率。
作者:董傲霜 刘峥 单位:辽宁工业大学