基于BIM正向设计的土木工程专业应用能力培养

庞雪飞，黄建功，李阳春 （广东海洋大学寸金学院，广东 湛江 524000）

1 引言

面对大数据背景下建筑行业信息化技术的快速发展，各高校土木工程专业高度注意到BIM技术应用的重要性，纷纷开设BIM技术相关课程，但大部分开设1～2门BIM技术相关课程，主要教授Revit建模、Magic CAD建模、三维动画展示技术和管道综合应用等，而BIM的真正应用价值，在于建设项目全专业全寿命周期的应用，而且应用的时间越早、应用的专业越广泛，其价值就越高。因此，要想真正地让学生用BIM、懂BIM，真正成为土木工程专业智能建造的专业人才，应从顶层设计出发，以BIM正向设计为导向，修改培养方案的课程设置，将BIM技术融入到土木工程专业的所有相关专业课程中去。

本文拟在对土木工程专业人才培养阻碍因素分析的基础上，提出相应的建议，为推动应用型本科院校土木工程专业BIM技术全过程培养提供参考。

2 BIM技术在土木工程专业人才培养中的应用现状及阻碍因素分析

本文主要从高等本科院校土木工程专业BIM技术课程设置情况、对BIM的态度以及BIM全过程培养的阻碍等三方面出发，在借鉴文献等相关研究成果基础上，对本科院校土木工程专业BIM技术方向负责人进行深度访谈，得到BIM技术在土木工程专业人才培养中的应用阻碍因素，见表1。

BIM技术在土木工程专业人才培养中的应用阻碍因素 表1

2.1 院校土木工程专业BIM技术课程设置情况

通过对本科院校土木工程专业人才培养方案以及师资情况进行调研，从BIM课程设置的百分比、BIM课程设置的方式以及拟进行BIM课程改革的计划等三个方面，初步了解被调查本科院校土木工程专业BIM技术相关课程设置情况，以及对BIM技术在土木工程专业本科培养中的应用态度。其中，93.94%的被调查院校开设BIM技术相关课程，6.06%的被调查院校未开设BIM技术相关课程；而在开设BIM技术相关课程的被调查院校中，开设BIM技术系相关课程1门、2门、3门及以上、专业课程全过程BIM培养的百分比分别是 80.65% 、12.90% 、6.45% 、0；9.1% 的被调研院校计划进行基于BIM的全过程专业人才培养，60.61%的被调研院校计划增设BIM技术相关课程或增强BIM应用于专业课程建设中去，27.27%的被调研院校计划维持现有的BIM课程设置情况，3.03%的被调研院校暂时不准备开设BIM技术应用相关课程。

以上调查数据表明：①目前大部分土木工程专业本科院校开设了BIM技术应用相关课程；②目前大部分院校BIM 技术课程以开设Revit建模、BIM技术与应用等一到两门课的方式为主；③目前大部分院校土木工程专业未实现以BIM正向设计为主线的全过程BIM应用人才培养；④大部分院校有将BIM技术应用于专业人才培养全过程的意愿，但是由于种种原因，改革动力及行动力不足；⑤BIM技术融入土木工程专业人才培养全过程的专业课程中有巨大的改革潜力。

2.2 阻碍因素分析

基于重要性指数的阻碍因素评价的分析结果显示，“建筑市场尚没有完全用BIM技术取代现阶段的设计和管理的方式方法”“师资培训难度较大”“软件成熟度有限”“培养方案中没有建立以BIM贯穿全过程的人才培养体系”“国标和课程教学大纲中没有对BIM技术应用提出具体的要求”等是阻碍应用型本科院校BIM技术应用于土木工程专业全过程培养的主要阻碍因素。

3 基于正向设计的土木工程专业BIM技术人才培养模式

本文以广东海洋大学寸金学院土木工程专业为例，分享基于BIM正向设计的土木工程专业BIM人才全过程培养模式。

3.1 土木工程专业BIM人才培养目标

为满足现阶段土木工程行业对智能建造方向的人才高度需求，我院土木工程专业开设土木工程专业智能建造方向，在满足土木工程专业学科基础和专业核心课的基础上，设置智能建造模块，旨在培养掌握土木工程专业结构设计、施工、造价等基本原理和方法的基础上，强化BIM技术应用能力的高素质应用型人才。

3.2 基于BIM正向设计的土木工程专业课程教学目标

课程教学目标与本院土木工程专业BIM人才培养目标一致，旨在培养能够在工程建设工业化、信息化的发展背景下面向未来、服务地方经济社会的高素质应用型人才，因此，在课程设置上，土木工程专业以基于BIM的正向设计为主线设置智能建造方向模块化培养课程，具体来说，课程设置以BIM建模软件和BIM系列应用软件为基础，设置基于BIM的建筑、结构、施工、管理与造价等一系列课程，从源头上实现基于BIM的全过程应用。

3.3 土木工程专业BIM人才培养课程设置内容

本专业自2013年开始将BIM技术应用引入土木工程专业人才培养方案中去，本文根据多年教学经验，结合本专业多年来土木工程专业BIM技术应用的探索，以及土木工程专业智能建造模块本科人才培养的专业课程内容、教学方法、企业对现有土木工程专业人才需求情况等，设置BIM技术相关课程。课程体系主要包括BIM系列软件课程和BIM技术应用课程两大部分，详见表2。

基于BIM的土木工程专业课程体系设置 表2

4 案例项目中土木工程专业全过程BIM人才培养启示

4.1 建立土木工程专业BIM正向设计人才培养模式

近年来，随着BIM技术的快速发展，BIM技术在建筑工程领域的应用已逐渐从BIM“翻模”、漫游、管道综合等逆向设计以BIM三维建模技术为出发点，实现设计、施工、运营全过程的正向设计模式。要想真正地让学生用BIM、懂BIM，真正成为土木工程专业智能建造的专业人才，不应该仅仅靠1～2门课程、教会学生2～3个软件的方法，而是应该从顶层设计出发，以BIM正向设计为导向，修改培养方案的培养目标和课程设置情况，将BIM技术融入到土木工程专业的所有相关专业课程中去，实现基于BIM正向设计的土木工程专业全过程人才培养。

4.2 及时修订课程大纲，加大课程改革力度

随着建筑行业的信息化、工业化的快速发展，BIM市场日新月异，BIM系列软件也不断更新。高校作为培养土木工程应用型人才的摇篮，必须紧跟市场需求，时刻关注所在领域的高新技术发展和人才需求，了解建筑市场BIM技术应用主流范围，从创造知识的角度紧跟甚至引导行业的变革。同时，应根据BIM市场变化不断修订课程教学大纲，保证BIM技术全过程培养的质量和效果。

4.3 加强BIM教学团队建设

师资是专业建设的基础，为实现BIM技术在土木工程专业全过程课程的应用，必须从师资队伍的建设入手。①加快BIM教学团队建设，建立一支组织结构合理的、有活力的BIM教学团队，了解最新行业动态及高新技术、编制BIM技术应用方案、教授BIM相关课程等。②不断提高在职专任教师BIM技术应用能力，对专任教师BIM技术应用能力的培养，不仅仅局限于教授单一BIM课程的老师，而是所有土木工程专业的专任教师，因为只有专任教师转变思想，懂BIM、会BIM，才能够将BIM的思想、应用方法等潜移默化地传递给学生。③不断提高在职专任教师的工程实践能力。通过校企合作、创新强校人才培养项目等方式，指派优秀的骨干教师到企业进行挂职锻炼，加强实践应用能力。④引进“双师型”教师。加大优秀的BIM师资人才引入。

4.4 开发土木工程专业BIM特色的本科应用教材

开发符合学院培养目标和特色的、与实际工程案例相结合的、BIM与专业课程融合的特色教材，如BIM建模（包括 Revit、Tekla、Magi CAD 等）、BIM 应用与项目管理、BIM工程计量与计价、装配式建筑BIM技术应用、智慧工地与绿色施工技术、BIM 5D等，以1～2个有代表性的工程案例为主线，课程建设从识图、到设计、施工、管理、造价等，全过程融入BIM技术相关理论与实践，并通过课程设计、专业综合实训、团队毕业设计等帮助学生更好地掌握BIM技术的运用。

4.5 加快课程体系建设

对土木工程专业人才就业和工作需求进行分析，得出土木工程专业人才应具备设计、施工、造价、BIM技术应用四大职业能力。为培养这四大能力，整合课程资源，重新构建基于BIM技术的土木工程专业应用型人才培养体系。构建由基于高新技术应用的专业素质课、专业课和综合实践课组成的新型课程体系，并在此基础上探索BIM技术应用系列精品课程建设以及BIM资源库建设。

4.6 借鉴职业教育模式，加强实践教学

土木工程专业本身就是实践性较强的学科，对于应用型本科院校而言更是如此。①在国家职业教育背景下，可“1+X”建筑信息模型（BIM）证书制度建设模式，鼓励学生在获得学历学位证书的同时，积极取得多类职业技能等级证书。②借鉴广东平胜实践教学基地等建设模式，加大校企合作力度和深度，给学生提供更多的实习实训机会。③应大力加强“以赛促教”模式的应用，提升学生的学习兴趣和自主学习能力、动手能力、创新能力和团队协作能力。

5 结语

BIM技术在三维可视化技术、多专业协同、全阶段管理的数字化建设中，具有不可替代的优势，市场前景广阔，应用型本科院校进行基于BIM正向设计的全过程培养很有必要。本文通过对应用型本科院校BIM技术应用于土木工程专业全过程培养的阻碍因素，进行调查汇总，并针对各项指标进行平均值计算和重要程度指数定量分析，从而识别出应用型本科院校BIM技术应用于土木工程专业全过程培养的主要阻碍因素，并在此基础上以广东海洋大学寸金学院为例，提出化解BIM技术应用于全过程培养的应用阻碍的启示、建议，为基于BIM正向设计的土木工程专业应用能力，培养提供良好的理论和实践支持。