基于BIM技术的土建类专业教学改革

王小华 郑 非 刘 兵

(武汉工程职业技术学院 湖北 武汉：430080)

BIM(Building Information Modeling)，是建筑信息模型的简称。BIM技术是创建并利用信息化模型对建设项目的设计、建造和运营全过程进行管理、优化的方法与工具[1]。BIM技术能够连接建筑生命期不同阶段的数据、过程和资源，是建筑设计、结构设计、建筑环境模拟、工程造价和施工管理等多专业的集成。国内BIM经过十几年的发展，经历了1998年-2005年的“概念导入期”、2006年-2010年的“理论研究与初步应用阶段”、2011年至今的“快速发展及深度应用阶段”三个阶段。BIM在我国进入快速发展及深度应用阶段。

国家住房和建设部在2011-2015年建筑业信息化发展纲要中提出，十二五期间基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型(BIM)在工程中的应用；在2016-2020年建筑业信息化发展纲要中提出，全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM等技术的应用能力。国外BIM技术已发展多年，BIM普及率较高，技术得到广泛认可。国内BIM整体使用水平较低，可提升空间巨大。随着BIM技术的广泛推广，建筑业对BIM人才的需求量陡增，但我国现阶段能够融会贯通熟练应用BIM技术的人才很紧缺，迫使土建类专业必须进行教学改革以保证BIM教育跟上市场的步伐，进而保证BIM人才的持续稳定供给[2]。

1 国内外BIM的教育现状

美国作为BIM技术和虚拟设计与施工(VDC)领先的国家，在学术界已经开展了许多研究，BIM和VDC课程已被接受和确定作为美国的几个重要大学本科工程管理课程的核心部分。斯坦福大学、加州理工大学、宾夕法尼亚州立大学、卡耐基·梅隆大学、亚利桑那州立大学等都已开设了BIM相关课程[3]。佐治亚理工大学BIM的教育以建筑学院(School of Architecture)与建筑工程管理学院(School of Building Construction)合作组建研究团队，成立了BIM实验室，从技术、设计和工程实践的角度来了解BIM，将BIM技术作为建筑工程系本科生的专业课程，课程的开展主要通过研究总结现有的案例、设置课程研讨会、开发新的案例三个方面来进行。斯坦福大学成立CIFE中心(设施集成化工程中心)，设置了BIM/VDC的本科和研究生课程，通过研讨会、实习等途径为学生提供切实可行的学习BIM和VDC的机会。

新加坡有8所高等院校一共开设了30个全日制的BIM课程和14个在职的BIM课程，已有超过2500名全日制的学生和8500在职专业人员完成了BIM相关的培训和学习。三分之二的大学在他们的课程中设置了BIM模块；南洋理工大学和新加坡国立大学也成立了各自的BIM中心，致力于提升有关BIM方向的科研能力。高等职业院校应用BIM技术则主要针对的是软件的应用能力。

香港各建筑类院校共提供了多门BIM课程作为相应的学位课程中的一部分。职业教育学院共提供了20个BIM相关课程，开设方式为在相关课程中植入BIM模块和单独开设两种方式。例如香港理工大学在建筑及房地产系，开设了5门BIM相关的本科生课程，在实验室建设方面，成立了建筑虚拟模型实验室，提供覆盖BIM、虚拟仿真和建筑行业专业培训等服务。香港理工大学为建筑及房地产专业的本科和研究生提供BIM的高等文凭[4]。

通过以上具有代表性的地区高校的BIM教育现状分析，可见国际上各高校的BIM教育主要是因地制宜，上述经验可以从不同层面、不同角度为中国高校BIM教育的改革和创新提供思路。高校设立和实施BIM技术的教育和培训是一个很重要的趋势。

与国外BIM课程设计方法相比，国内本科高校开设BIM课程主要采取新开设专项BIM课程的方法，以BIM理论介绍为主，部分院校教授BIM的实务及软件操作。国内有一些高职院校单独开设了BIM相关的专业。

2 BIM技术入课存在的问题

BIM建筑信息模型的推广和应用，是建设工程领域的一次革命。为了顺应市场对BIM人才的需求，全国已经有接近1/3的建筑类高校开始针对BIM开展相关工作。如何将BIM技术融入到传统的课程教学体系中，仍然存在着诸多问题。

(1)师资不足。目前国内高职院校对BIM技术纳入课程体系仍处在探索阶段，专职BIM教师人数较少，且对BIM技术仍然处于学习摸索阶段，可以说大部分教师只知道皮毛，专业性尚不强，对BIM的理解不够全面。有的教师认为BIM就是三维建模，只要教会学生怎样使用各种软件就行了，疏于将BIM全过程管理的精髓传授给学生，不利于今后BIM技术的推广应用。

(2)实训室硬件条件有限。BIM技术涉及到的软件比较多，对实训室计算机的硬件配置有较高的要求，大部门院校现有的计算机配置达不到BIM软件所要求的状态，这阻碍了BIM技术的教学应用。即使有学校配备了BIM实训室，但实训室内计算机节点数量有限，而BIM技术涉及到的专业较多，特别是土建类各个专业都应该逐渐将BIM技术纳入课程体系，那么有限的计算机节点很难满足不同专业及相同专业不同班级学生的实训课安排，导致学生对BIM技术的实训浅尝辄止，无法进行系统而深入的训练。

(3)实训室软件不够完善。BIM技术从设计、招投标、施工到运行维护，涉及到各种不同的软件，且项目不同的阶段有国外的软件，也有国内的软件公司开发的软件。部分院校实训室配置的软件可能只是项目某一个阶段用到的软件，而没有包含项目各阶段所用到的软件，导致在实训过程中学生只能训练现有已配置的软件，对于没有配置的软件则缺乏学习与训练的机会。

(4)课程设置难以兼顾传统理论课与BIM技术。土建类专业若按照传统的教学体系进行教学，则缺乏BIM技术的教学，这不符合建筑业的发展趋势及政府部门对建筑业的规划。因此，BIM技术的入课已成为必然趋势。当前土建类专业传统的课程设置已经占据了学生大部分在校学习时间，BIM技术的引入势必会占据部分教学时间。那么，传统的理论教学与BIM技术的实训教学之间怎样进行合理的课程设置及时间安排，才能让学生在有限的时间内学到更多更实用的技能？这些是今后教学改革需要考虑并完善的问题。

3 土建类专业BIM教学改革的方法

为了顺应建筑业的发展趋势，高职院校应积极进行BIM教育的改革与创新，加强学生对BIM技术的掌握与应用，使BIM技术成为土建类专业学生必须具备的专业技能。下面讨论基于BIM技术的土建类专业教学改革的方法。

(1)不同专业侧重不同BIM软件。土建类专业由建筑工程技术、土木工程、工程造价、建筑设备工程技术等专业组成。由于大部分院校现有实训室计算机节点及项目各阶段的BIM软件配置有限，没有能够满足所有学生同时学习BIM从设计到运维阶段的相关软件。在系统学习传统理论课及BIM技术的相关理论知识的基础之上，根据不同专业的学生将来的就业方向，侧重学习并掌握将来工作中使用最频繁的软件。比如工程造价专业学生侧重学习算量计价、招投标软件，建筑工程技术专业学生侧重学习施工现场布置、施工管理软件，建筑设备工程技术专业学生侧重学习设备设计、设备安装软件，实现最大限度地利用实训室现有有限的资源及学生有限的学习时间，并让学生掌握与其专业最相关的软件操作运用方法。

(2)校企合作。针对部分院校实训室硬件条件有限、软件不够全面的现状，还可以考虑校企合作。通过与相关的软件公司合作，达到共建实训室的目标。通过共建实训室不仅可以为院校培养师资或者利用软件公司的师资力量，还能共享软件公司相对完备的机房硬件及软件配置，从而弥补部分院校实训室硬件不足、软件不够完善的问题。同时，学生在软件公司学习，可以成为软件公司的储备人才，为软件公司输入新鲜的血液。

(3)设置BIM专业。考虑到BIM技术的发展趋势及土建类专业传统教学与BIM技术教学之间课程设置的困难，有条件的院校可以设置BIM专业。BIM专业学生不仅可以系统学习BIM的理论知识，而且还能系统学习项目各阶段的BIM软件，并进行BIM技术综合应用。

BIM的教育和培训过程一般采用“产—学—研结合”模式，应注重系统性教学，加强BIM技术与相关专业的融合。在课堂教学中，内容上做到理论学习、上机实践和案例分析并重；在实践教学过程中，注重BIM技术在实际工程中的应用，结合真实的项目或案例，培养学生的实践动手能力和思维能力。

4 总结

随着BIM技术的大力推广，BIM技术在工程项目中的应用将会越来越广泛。目前我国能融会贯通熟练运用BIM技术的人才紧缺，为了顺应建筑业发展的潮流，学校作为人才培养的单位，应努力跟上时代前进的步伐，改革土建类专业传统教学模式，积极探索新型、切实可行的BIM人才培养方案，为我国BIM技术的发展和培养高素质技能型专门人才添砖加瓦。