BIM技术对高等职业教育人才培养的挑战

姚　远

(天津国土资源和房屋职业学院，天津　300270)

BIM技术对高等职业教育人才培养的挑战

姚远

(天津国土资源和房屋职业学院，天津300270)

摘要：BIM技术的应用改变了二维设计图、三维效果图不相符的局面，能将二者很好的融合，并且该技术贯穿建筑产品的全生命周期。BIM技术的应用对建筑行业提出全新的概念和挑战，也对建筑类专业人才的培养、教材的建设、教师团队协作教学方式的改革带来挑战。高职院校应突破传统的2D、3D设计技术,推广应用BIM现代化信息化技术。

关键词：BIM技术；建筑；人才；挑战

目前，在实际工程中对于BIM技术的应用还处于探索阶段，随着该技术在建筑行业的逐渐推广，使我国建筑行业面临着设计、施工、后期管理的诸多挑战，同时新技术需要新人才，我国BIM技术专业人才的培养也同样面临着挑战。

一、目前主要采用的信息化技术方式

(一)二维绘图软件的使用

自20世纪80年代开始，以AutoCAD 为代表的的计算机辅助设计，在整个建筑行业迅速占据了主导地位，它将建筑设计师从最繁琐的手工绘图中解救了出来，设计师可以借助计算机利用软件进行绘图，这种方法绘制的图形，尺寸控制精准、工作时间大大缩短，工作效益得到了很大提高。但是利用这类软件进行绘图，只是进行2D图形的处理，一旦设计发生变更，图纸的修改工作还会是非常巨大的，一套完整的建筑图纸具有关联性，某一张图纸进行需改变更时，与之相关联的其他图纸也应相应的进行修改、调整，即使完成最终的设计，也无法看到该建筑建成后的效果。图纸是建筑物在设计、施工、管理、造价等不同专业人群中交流的语言，图纸繁琐，语言也就繁琐，沟通交流起来就会很不顺畅，带来不必要的麻烦。

(二)三维建筑模型软件的使用

随着建筑行业的发展，人们对建筑形态要求越来越高，建筑设计师也在不断追求建筑外观的新、特、异，建筑物的自由、开放的造型引发了建筑行业的又一潮流，市场竞争越来越激烈，业主的要求也越来越苛刻，作为建筑师本身来说，设计出具有地标性的建筑，也成为体现自身价值的最好体现。

传统的2D设计远远满足不了这些要求，建筑设计师想很好的展现作品的风格，就希望将制造业、工业设计行业3D设计技术更快更好的使用在建筑行业。为了满足建筑设计的需求，3D技术在建筑行业开始应用，最初使用比较多的3D软件有：DMAX、 3DstudioVIT、 FormZ 等，这一类软件大多属于渲染软件，它们可以为建筑物在表面材质、颜色、光学效果等方面创造出比较真实、理想的效果，比传统2D图纸真实直观很多。但在这些3D模型中，仍无法体现建筑物内部构件的专业属性，建筑效果图显示效果比较呆板，不能直观的显示构件尺寸、参数等，无法为后期的结构设计、施工管理提供协同工作的基础数据。

在这种形势下，BIM技术应运而生，并且被应用到建筑、市政等专业领域。

二、BIM技术的引进

“建筑信息模型”( Building Information Modeling，简称 BIM)技术，模型中包括了建筑勘察、规划、设计、施工和运行使用的全生命周期的数据。是至今为止建筑领域最先进的技术。

(一)BIM技术在国外的发展

1964-2003年期间的美国，随着自动化、信息化程度的提高，建筑业和其他行业相比，生产力水平显然处于落后的状态，这绝不是美国一个国家的状态，而是一个非常普遍，全球性的问题。其他产业的生产力水平在增快一倍的情况下，对建筑行业来说是一个非常大的压力。例如：在消费品制造业、汽车制造业、电子业，利用信息化手段从2D图纸转变为利用信息模型进行生产制造，不单单节约了大量的时间，节省的人力，更在产品质量上得到了很大的提高。

BIM技术就是在这种形式下，在2002年由Autodesk公司率先提出的，它的研发思路是在3D效果图的基础上，把它和最初的2D图形联系起来，并最终以3D模型作为控制建筑物全生命周期的核心，在这个模型中涵盖了建筑物从勘查、设计、施工、进度、成本到运营使用过程中的所有信息，在这个庞大的信息数据库中，可以完成各种数据的分析计算、设计绘图、设备管理等，并且能够管理整个建筑物全生命周期，逐渐得到世界建筑行业的普遍接受。建筑的信息模型在使用过程中，涉及到的领域和专业非常多，各个专业之间能够很好的协同合作要求他的信息化、集成化程度相当高，也需要制定相应的BIM标准，美国、芬兰、德国等国家基于BIM技术应用的普及率已经占据很大的比例，BIM技术应用的软件种类也非常多，如以Autodest Revit为首的建模软件、Echotect可持续(绿色)分析软件、ArchiBUS运营管理软件等。

(二)BIM技术在国内的发展与应用

BIM技术在国外的广泛应用，给我国的建筑行业带来很大的发展空间，2004 年 10 月，中国首个 BLM(建筑生命周期管理)实验室在哈尔滨工业大学成立，并召开了 BLM 国际论坛会议。清华大学、同济大学、华南理工大学也在 2004～2005 年间先后成立了 BLM 实验室，为应用BIM技术对建筑生命周期管理研究提供了技术支持。最初人们主要是对一些软件的认识，国内也很快出版了BIM技术丛书。BIM技术被应用在建筑行业，从勘察设计→现场施工→建筑物投入使用后的运营维护，每一个环节都在使用BIM技术。从最初的对BIM技术的初步认识，探索性的使用，各个专业领域的人士都备受启发，通过在上海世博会中国馆、 高度为世界第三，中国第一的上海中心、北京奥运会水立方等项目中的使用，人们看到BIM技术给建筑行业带来的巨大变化。如：设计人员可以很方便的在2D和3D之间进行转换，图纸变更也方便；特殊形态的建筑物的不规则构件可以实现工厂预制以及模拟施工，在很大程度上保证了施工的精准度，缩短了工期；更准确的分析光及设备的运用对节能的影响；各个专业之间的协同合作更加便利。由于新技术在探索阶段，在真实项目中进行了实践，有了一定数量的BIM专业人才，但还是存在相关BIM标准不完善、各类软件种类过多不成熟，相关法律法规不完善等问题，而且随着BIM技术的全面推广，建筑行业的迅速发展，BIM专业人才的匮乏，也给BIM技术在建筑领域的应用带来困难和挑战。

三、BIM技术的优势

(一)BIM技术积极的方面也有很多

例如：在这种设计过程中，主要资料不再是纸质的，而全部变为电子版信息文档，这在一定程度上节约了一部分费用；设计师们也不再纠结于表格的制作，数据的计算、分析，也可也节约出一部分时间进行很好的设计，提高工作效率和设计质量。

(二)在建筑施工阶段的优势

设计阶段完成的BIM模型，里面包括了建筑物中每一个构件的原材料、尺寸，甚至还包括了材料物理参数、生产厂家的信息，我们还可以为每一个构件设置唯一的二维码。这样一个庞大的模型进入到施工环节之后，对于原来已有的现场人员来说，他们不再面对一张一张的图纸，而是电子版模型，读懂模型是第一个挑战。其次就是使用模型，BIM技术可以在施工之前就可以根据模型进行模拟施工，甚至结合先进的打印技术，制作出按照比例缩小的真实模型，这可能就对现有的管理人员、施工人员、材料员等提出挑战。

在施工过程中，会涉及到进度、安全、成本等问题，现在的BIM技术已经发展到4D、5D模拟施工，优化施工方案，提前解决错、漏、碰、缺等问题，从而缩短施工时间，提高施工质量。例如：施工人员可以通过模型，提前预知每一天、每一月、每一年的施工过程、工程进度，了解材料用量、安装的工序等施工方案，传统的施工模式这些工作只能靠人力计算统计去完成，计算结果还不是很精确，在一定程度上还会造成人力、材料的浪费，这些工作BIM技术轻而易举的就能完成，不单为企业节约时间，也节约了原材料等其他方面的成本。对建设单位来说，有了BIM技术，管理人员今后的工作状态极有可能是坐在办公室，访问数据库模型，就可以一目了然的了解现场进度，施工质量等问题。监理单位也可也根据读取二维码，直接和模型进行对比，从而发现施工问题，及时纠正。和以往的监理工作相比，工作量大大减少，效率大大提高。传统建筑产品，在不同的阶段有不同的资料，这对于资料员来说是一个很大的工作量，大部分的资料为纸质资料，这给后期建筑物运营维护带来极大的麻烦。但建筑物不是建完就没有问题了，在后期的使用过程中，也会需要相应的原始数据和信息，例如：对建筑物屋顶的改造，这就需要我们知道需要改造的建筑物在最初设计时，屋顶的尺寸、承载力等信息，如果没有BIM技术，就需要人工翻阅大量的图纸、计算书，从时间上到工作效率上都是浪费，有了BIM技术，建筑物在施工阶段的全部数据和修改，形成了BIM竣工模型，里面涵盖了包括建筑、结构、设备在内的全部信息，工作人员就可以坐在电脑旁，查阅模型就可以对相关信息一目了然，有了这些信息之后，还可以在原有模型的基础上进行设计、施工管理再到竣工后的运营管理，这样一种工作模式，所有的建筑信息始终在一个模型中进行修改和保存。这对于后期运营管理人员来说也是一种挑战，他们也要学习模型，会使用模式。

(三)在建筑产品全生命周期中的优势

传统建筑产品，在不同的阶段有不同的资料，这对于资料员来说是一个很大的工作量，大部分的资料为纸质资料，这也给后期建筑物运营维护带来极大的麻烦。但建筑物不是建完就没有问题了，在后期的使用过程中，也会需要相应的原始数据和信息，例如：对建筑物屋顶的改造，这就需要我们知道需要改造的建筑物在最初设计时，屋顶的尺寸、承载力等信息，如果没有BIM技术，就需要人工翻阅大量的图纸、计算书，从时间上到工作效率上都是浪费，有了BIM技术，建筑物在施工阶段的全部数据和修改，形成了BIM竣工模型，里面涵盖了包括建筑、结构、设备在内的全部信息，工作人员就可以坐在电脑旁，查阅模型就可以对相关信息一目了然，有了这些信息之后，还可以在原有模型的基础上进行设计、施工管理再到竣工后的运营管理，这样一种工作模式，所有的建筑信息始终在一个模型中进行修改和保存。那么这对于后期运营管理人员来说也是一种挑战，他们也要学习模型，会使用模式。

随着BIM 技术的成功应用，2015年住建部颁布了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，建筑行业将在工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段全面推行BIM技术的应用。BIM人才的需求会随着新技术的使用和推广会逐渐增加，这就对建筑类专业人才培养提出了挑战。

四、人才培养与现代信息化需求的对接

BIM技术的发展，使行业内对BIM人才的需求也逐渐明显，BIM专业人才比现在已经从事建筑工作的人员来说，他们对真正的BIM内涵很了解，对软件的使用很熟练，具备项目模型管理的专业知识.这样的人才进入行业，可以对现在的项目人员起到积极地影响，加快BIM技术在我国的推广。这就对我国现阶段土建类专业人才培养提出了不同程度的挑战，特别是对高职的学生来说，在培养的过程中非常注重学生的动手能力，BIM技术如何在土建类高职学生中进行培养，这将是一个很大挑战。

(一)BIM技术对于教师的挑战

BIM技术对于现在土建类专业的教师来说，也是处于学习的阶段。在学习过程中，我们发现任何一位教师都很难把BIM技术完全熟练的掌握，这和教师本身受到的专业教育有关，他们不能像传统授课一样，对任何一门主讲课程都能从头讲到尾。这是因为BIM技术本身就是需要成立专业小组，并有小组内不同专业的人员协同工作完成的。例如：建筑项目从最初的勘察设计、施工管理、成本预算、设备管理到最后的运营管理，这些在原有的课程体系设置时会成为一门一门独立的课程，甚至会划分到不同的专业，它们之间在学生和老师之间失去了本身的联系，如果想把BIM技术完整的传授给学生，从教师开始就需要重新建立联系，这就需要从测量、建筑工程技术、造价、物业管理等各个专业教师之间组建BIM技术小组或是专业教研室，由几位教师对BIM技术进行完整的传授。现阶段随着BIM技术的不断推广，这些教师还是需要进一步的专业培训，只有通过这种形式，才能在最早的时间内获取和学习最前沿的BIM技术，更好的运用的教学中培养BIM专业人才。

(二)BIM技术对学生的挑战

现阶段，作为土建类高职学生毕业后大部分进入到企业之后，还是先看图纸，在进行测量放线，或是整理工程资料。但随着BIM技术在企业中的不断推广，这些工作可能就不需要专门某些人去完成了。而且传统的施工管理还会包含大量的返工、算量、进度控制等工作。作为设计阶段已经使用BIM技术的项目，如果建筑模型在施工阶段需要继续使用完善，这就要求施工企业也要具有专业的BIM人才，利用模型在现场解决碰撞、进度控制、资料归档等工作。这将是土建类高职学生的最大就业方向。我国高等职业院校主要以培养应用型人才为目标，学生毕业之后从事研究、设计工作的可能性极小，在这样的背景之下，学校应紧跟市场变化，根据BIM技术人才在工程建设中的缺口比较大的现状，调整培养方案、教学内容、教学方式，积极推动BIM在学生的推广，为学生增加就业机会。

在学习过程中，引导学生转变观念，培养团队合作的精神，打破专业界限，由建筑设计、建筑设备、建筑工程技术等专业共同建立BIM社团，才能够合作完成一个完整的建筑模型作品。模型建立好之后，还要利用模型在建造过程中进行4D、5D模拟施工，做好相应的管理工作，这就需要学生不单单要学习施工类、项目管理等课程，还要和BIM技术建立联系。大多数学生在学校学习阶段要么只学建模软件，要么只学造价软件或是会学习相关施工管理软件，但是如何应用到BIM技术中，这是对学生最大的挑战。

国家也加大了对BIM技术的教育推广力度，全国中、高等院校学生“斯维尔杯”建筑信息模型(BIM)应用技能大赛已经成功举办了六届，这个BIM技术的专业比赛由中国建设教育协会主办，深圳市斯维尔科技有限公司承办，并得到住建部工程管理和工程造价学科专业指导委员会、全国高职高专教育土建类专业教学指导委员会大力支持。在这个比赛中不但要求学生对斯维尔BIM系列软件的应用，更是要实现高校建筑类专业之间的BIM协同，增强学生实践与创新能力的同时，提高学生的团队协作能力。

(三)需要专业性、综合性更强的BIM教材

现在教材的内容大部分都是介绍绘图工具的使用，没有工具的使用步骤和工具间的衔接内容。高职教育主要培养学生的动手能力，走向工作岗位需要解决实际问题，所以这类教材满足不了BIM技术的教学需求，这就需要编写以项目为引领的《BIM建筑设计》、《BIM结构设计》等系列教材及综合实践指导书，在项目模型的创建和管理过程中，真正学习掌握BIM技术。

(四)BIM教学需要改变传统的教学方式

传统的教学方式，特别是软件类课程，往往都是先介绍工具，然后学生自主练习。BIM 技术教学只教授某一个软件、几个工具，根本无法让学生掌握。这就需要改变我们的教学方法，要求老师先要找到项目，然后带领学生把一个项目从最初的规划、设计到后期的施工管理一一讲解，这样学生才能真正学会完整的BIM技术。总之，BIM技术的发展对于企业、教师、学生都提出了不同的要求和挑战，同时也为我们提供的机遇，如何学习好新技术，利用好新技术，我想这不是短时间内能够解决的问题，他将会伴随BIM技术的不断发展壮大不断的完善，最终推动整个建筑行业的飞速发展。

参考文献：

[1]秦浩,余浩.BIM建筑信息模型课程在土建类高职院校开设的必要性研究[J].新课程研究,2014,(07).

[2]李昂,石振武.BIM技术在建筑工程项目中的应用价值[J].经济观察,2014,(01).

[3]刘占省,赵明,徐瑞龙.BIM技术在我国的研发及工程应用[J].建筑技术,2013,(10).

[4]修龙,赵昕.BIM-建筑设计与施工的又一次革命性挑战[J].施工技术,2013,(06).

The Challenge of BIM Technology to Talent Cultivation of Higher Vocational Education

YAO Yuan

(TianjinVocationalCollegeofLandResourcesandHousingManagement,Tianjin, 300270)

Abstract:the application of BIM technology has changed the situation that the 2D design drawings don’t conform to the 3D drawings, and it can reconcile the two types of drawings and penetrate the whole life cycle of construction products. The application of BIM technology proposes brand new concept and challenge not only for construction industry but also for construction talent cultivation, composition of textbooks and challenge for teamwork teaching mode. The higher vocational colleges should break through the traditional 2D and 3D design technology and promote the application of BIM modern information technology.

Key words:BIM technology; construction; talent; challenge

收稿日期：2016-04-12

作者简介：姚远(1981-)，女，天津人，毕业于天津城建大学土木工程专业，工学学士，现任天津国土资源和房屋职业学院建筑工程系专职教师，主要从事建筑工程技术专业的教学与研究。

中图分类号：G710

文献标识码：A

文章编号：1673-582X(2016)05-0008-05