摘要：聚焦建筑构造和装修施工类课程的教学改革实践，灵活引入BIM和3D打印技术，通过重新设计课程体系、融合项目式学习模式、翻转课堂以及利用虚拟仿真实验平台与3D打印设备等多元化教学方法，实现教学内容的深度整合与教学方式的创新，有效提升学生的实践能力与创新思维，为培养适应未来建筑行业需求的高素质人才提供了有效途径。

关键词：教学改革；BIM；3D打印技术；实践能力；创新思维

在智能建造背景下，BIM技术和3D打印技术的日益成熟，为建筑教育领域注入了新的活力。BIM技术通过数字化手段，实现了建筑项目信息的全面集成与高效管理，显著提升了设计、施工及后期运营各环节的协同效率与精确度[1-2]。而3D打印技术则凭借其独特的增材制造方式，为复杂建筑构造的快速实现与个性化装修施工提供了可能。

本文研究通过整合BIM和3D打印技术，旨在推动建筑构造和装修施工类课程的教学改革实践；通过重新设计课程体系、创新教学方法和手段，提升学生的学习兴趣和实践能力，为培养适应未来建筑行业需求的高素质人才奠定坚实基础。

1 BIM与3D打印技术概述

1.1 BIM技术

BIM技术，即建筑信息模型技术，是基于三维数字技术的建筑信息集成和管理系统。在建筑构造和装修施工类课程教学改革中，BIM技术的应用显示出了巨大的潜力。通过BIM技术，学生可以更加直观地理解建筑构造的复杂性和多样性。三维模型的可视化表达提高了学生的空间想象能力和设计水平，使他们能够更好地把握建筑的整体和细节。

1.2 3D打印技术

3D打印技术，又称增材制造，其基本原理是通过计算机辅助设计（CAD）软件创建三维模型，随后利用特定的打印设备，采取逐层堆叠材料的方式来构造三维实体。在建筑构造和装修施工类课程教学改革中，3D打印技术的应用表现出了显著的优势。它能够快速制造出复杂的建筑构件，如定制的装饰品、特殊的连接件等，这在传统制造方法中往往是难以实现或成本高昂的。

1.3 BIM与3D打印技术的结合

BIM与3D打印技术的结合为建筑教育领域带来了前所未有的创新机遇，这种技术融合不仅提高了教学效果和教学质量，还为学生的全面发展提供了有力的支持。通过这两种技术的结合应用，我们可以期待培养出更多具有创新精神和实践能力的建筑专业人才，为建筑行业的持续发展注入新的活力。

2 BIM和3D打印技术国内外研究现状

在国外，众多高校已经积极将BIM和3D打印技术融入建筑构造和装修施工类课程的教学实践中。这些学校通过构建虚拟仿真实验平台，使学生能够在虚拟环境中模拟真实的建筑构造和装修施工过程，从而加深对理论知识的理解并提升实践能力。同时，他们还利用3D打印技术制作出复杂的教学模型，帮助学生更直观地理解建筑构造的细节和装修施工的流程。

在国内，对于BIM和3D打印技术在建筑构造和装修施工类课程教学中的应用虽然起步较晚，但近年来也取得了明显的进步。一些高校开始尝试将这两种技术引入课堂，通过与实际工程项目结合，使学生在学习过程中能够接触到最前沿的建筑技术。总体来看，国内在这方面的研究和实践尚处于初级阶段，在教学资源的整合、教学方法的创新等方面，还需要进一步加强和深化[3]。

3 教学改革实践

3.1 教学改革目标与内容设计

在教学改革目标与内容设计方面，需着重考虑如何有效地将BIM和3D打印技术融入建筑构造和装修施工类课程教学中。为此，制定了明确的教学改革目标，即通过引入这两项先进技术，改变传统的教学方式，从而更全面地提升学生的实践能力和创新思维。

为实现这一目标，对教学内容进行了全面的梳理和重构。在课程体系中增加了与BIM和3D打印技术紧密相关的课程内容。例如，专门开设了《BIM建模基础》课程，教授学生利用BIM软件进行三维模型的创建。同时，在《建筑构造》、《装饰装修施工技术》等课程增设了建筑和装修节点构造模型3D打印模块内容，让学生了解3D打印的基本原理和操作流程，并能够亲手进行实践。

在教学内容设计上，始终坚持理论与实践相结合的原则。除了丰富的理论教学外，还为学生提供了大量的实践机会。例如，在学校创想3D工作室，学生可以利用工作室内电脑进行BIM三维模型的精准创建，并通过工作室内3D打印机设备将模型实体化。这种寓教于乐的教学方式不仅激发了学生的学习兴趣，还深化了对理论知识的理解。

3.2 教学方法与手段创新

在教学方法和手段上的创新，是本次教学改革实践中的关键环节。为了更有效地提升学生的实践能力和创新思维，探索并实施了多种新型的教学方式。

项目式学习模式的引入，使得学生在学习过程中能够以实际项目为载体，深入理解和应用BIM和3D打印技术。在这种模式下，学生需要主动地去探索、实践和创新。他们需要从项目的需求分析开始，利用BIM技术进行建模和设计，再通过3D打印技术将设计转化为实体。这一过程中，学生不仅能够掌握技术的应用，更能够培养起解决实际问题的能力和团队协作精神。

翻转课堂的教学方式则打破了传统的课堂教学结构，让学生在课前就能够通过自主学习对BIM和3D打印技术有初步的了解。课堂上，教师则更多地扮演引导者和组织者的角色，通过问题讨论和案例分析等方式，引导学生深入思考和交流。这种教学方式不仅提高了学生的学习效率，也增强了他们的学习主动性和参与度。

另外，充分利用虚拟仿真实验平台和3D打印设备等先进的教学资源。虚拟仿真实验平台为学生提供了一个模拟真实施工环境的场景，让他们能够在虚拟环境中进行实践操作，从而更好地理解和掌握技术。而3D打印设备则让学生能够将自己的设计成果转化为实体，进一步激发了他们的学习兴趣和创新热情。

通过教学方法和手段的创新，成功地为学生构建了一个多元化、实践性强的学习环境。这不仅有助于提升学生的实践能力和创新思维，也为他们未来在建筑行业的发展奠定了坚实的基础。

4 结论

BIM与3D打印技术的结合为建筑教育领域注入了新的活力。这两种技术的融合不仅丰富了建筑构造和装修施工类课程教学内容，还使得教学方式更加多样化和生动。通过引入BIM技术，学生能够更加直观地理解建筑设计的过程和细节，提升空间想象和设计能力；而3D打印技术则为学生提供了将设计理念变为现实的可能，极大地增强了学生的实践能力和创新思维。

参考文献：

[1]中国十七冶集团有限公司.一种基于BIM和3D打印技术的装配式建筑生产系统：中国专利CN112685810B[P].2023-04-11.

[2]佟丽琨.一种基于BIM技术的装配式建筑设计装置：中国专利CN217943681U[P].2022-12-02.

[3]汤政.建筑3D打印中BIM技术应用的研究分析[J].价值工程.2019（38）：149-152.

作者简介：李森萍（1989-），男，硕士，江西吉安人，讲师，工程师，主要从事建筑工程施工技术与管理、BIM和3D打印技术应用的教学与科研工作。

课题名称：2022年度广东省职业院校教学能力与教育技术工作指导委员会教育教学改革研究与实践项目：BIM和3D打印信息化手段在建筑构造和装修施工类课程教学中的应用（JXNLJG202218）；2023年广东省高职院校课程思政示范课程：装饰装修施工技术（KCSZ04013）。