王靜文 王偉

摘 要：應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)一直存在理論與實(shí)踐教學(xué)對(duì)立的問題，在原有專業(yè)課程體系上新增BIM模塊是實(shí)現(xiàn)二者統(tǒng)一兼顧的有效途徑。文章從BIM技術(shù)與土木專業(yè)知識(shí)交叉節(jié)點(diǎn)入手，結(jié)合當(dāng)?shù)厝瞬判枨?，從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、培養(yǎng)途徑等方面構(gòu)建了BIM模塊。該模塊在對(duì)BIM技術(shù)本身進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)更將BIM作為理論知識(shí)與工程實(shí)踐銜接的平臺(tái)，有助于學(xué)生學(xué)以致用，盡早完成職業(yè)定位，同時(shí)也為人才培養(yǎng)與地區(qū)行業(yè)需求的對(duì)接提供保障。

關(guān)鍵詞：BIM；課程模塊；應(yīng)用型本科；土木工程

中圖分類號(hào)：G648.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）20-0060-04

Abstract： The conflict between theory and practice is one of the most obvious problems in applied talents training in civil engineering， and adding BIM module on top of the original curriculum system is an effective way to achieve both of them. The article starts with the intersection of BIM technology and civil engineering knowledge， and combines the needs of local talents to construct BIM modules from the aspects of training objectives， curriculum system and training methods. While teaching BIM technology itself， this module will also use BIM as a platform for linking theoretical knowledge with engineering practice， which will help students to apply what they have learned and complete their career orientation as soon as possible. At the same time， it also provides protection for the connection between talent cultivation and regional industry needs.

Keywords： BIM； curriculum module； application-oriented university； civil engineering

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是一項(xiàng)創(chuàng)建并利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營(yíng)管理的技術(shù)?，F(xiàn)今國(guó)內(nèi)BIM概念已經(jīng)從最初引入時(shí)的一種三維建筑設(shè)計(jì)工具演變成為了一種工程方法，即除強(qiáng)調(diào)三維參數(shù)化設(shè)計(jì)的功能外，更強(qiáng)調(diào)全建筑生命周期管理。BIM的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑生產(chǎn)全過程、全要素的管理，使傳統(tǒng)的人、料、機(jī)等的使用效率獲得質(zhì)的飛躍的同時(shí)合理節(jié)約成本并減少風(fēng)險(xiǎn)，其作為一種全新的工程信息化協(xié)同管理模式，已經(jīng)掀起了工程建設(shè)行業(yè)的又一次產(chǎn)業(yè)革命[1]。

伴隨著建筑業(yè)新一輪變革，土木專業(yè)教育領(lǐng)域也產(chǎn)生了對(duì)傳統(tǒng)工科升級(jí)的需求。教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》中提出：“加快職業(yè)教育信息化建設(shè)，支撐高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)”[2]。2017年教育部《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》的發(fā)布更是讓“新工科”的建設(shè)成為熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)工科相比，“新工科”更強(qiáng)調(diào)學(xué)科的實(shí)用性、交叉性與綜合性。所以，BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)信息化革新的支撐技術(shù)，不僅應(yīng)該被應(yīng)用到各類工程項(xiàng)目當(dāng)中，更要成為建筑信息化、教育信息化大趨勢(shì)下土木工程新型人才的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

盡管BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用案例不斷增加，建筑行業(yè)卻面臨著BIM人才缺乏的尷尬，但另一方面，高校BIM技術(shù)教學(xué)效果卻始終不盡如人意，主要原因?yàn)閮H僅以某種軟件或某門專業(yè)課程為依托的BIM教學(xué)形式未能體現(xiàn)BIM全建筑生命周期管理與多方協(xié)同設(shè)計(jì)的精髓。高校缺乏完善的BIM教學(xué)計(jì)劃，學(xué)生知識(shí)體系結(jié)構(gòu)分散，“大局觀”意識(shí)薄弱，對(duì)BIM優(yōu)勢(shì)的理解只能停留到三維建模、出圖及碰撞檢查的層面，自然無法滿足行業(yè)對(duì)BIM人才的要求。BIM模塊的構(gòu)建對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用推廣、人才質(zhì)量的提升、地區(qū)行業(yè)需求與人才培養(yǎng)對(duì)接以及提升應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量等方面有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)教學(xué)現(xiàn)存問題

應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)依舊處于行業(yè)教育序列中的“中間地帶”，即論生源情況與理論知識(shí)水平遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)老牌綜合性研究大學(xué)，論終端操作能力與熟練程度與同類高職院校相比也不具備明顯優(yōu)勢(shì)，其教學(xué)中存在的主要問題如下：

（一）課程體系理論與實(shí)踐對(duì)立

由于應(yīng)用型本科院校大都是由地方院校經(jīng)整改、合并而來，所以大都沿用傳統(tǒng)院校以學(xué)科為中心的培養(yǎng)模式。這些院校為了“體現(xiàn)”應(yīng)用型本科的內(nèi)涵往往片面的增加人才培養(yǎng)方案中實(shí)踐環(huán)節(jié)所占的學(xué)分比例，削減理論課課時(shí)占比，致使理論知識(shí)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相對(duì)立，實(shí)踐與理論顧此失彼。而在具體課程教學(xué)時(shí)依舊盲目要求知識(shí)的深度，忽略強(qiáng)調(diào)知識(shí)的應(yīng)用性，導(dǎo)致理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。

（二）實(shí)踐教學(xué)流于形式

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是應(yīng)用型高校最為重視的一個(gè)部分，各高校對(duì)于其所占課時(shí)比例也都提出了較高的要求，但這樣的方法實(shí)質(zhì)上并不能保證教學(xué)效果。因?yàn)閼?yīng)用能力的培養(yǎng)難以在方法上突破，所以出現(xiàn)了利用無關(guān)課程充占實(shí)踐學(xué)分的情況，如社科類課程、軍訓(xùn)等。就算是具體到與專業(yè)相關(guān)的實(shí)踐課程時(shí)，教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文依舊是學(xué)分構(gòu)成主體，真正深入一線的為解決實(shí)際工程問題而開展的教學(xué)活動(dòng)少之又少。最后，即使是真正開展與實(shí)際生產(chǎn)直接掛鉤的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，也會(huì)因?yàn)楣こ添?xiàng)目周期長(zhǎng)、施工環(huán)節(jié)與教學(xué)進(jìn)度協(xié)調(diào)難、實(shí)踐方式以參觀為主、以實(shí)習(xí)報(bào)告為主的實(shí)習(xí)效果評(píng)價(jià)手段單一等原因使學(xué)生無法實(shí)質(zhì)參與項(xiàng)目建造過程，更無法享有足夠的創(chuàng)新空間，如讓其參與新工法的編制及實(shí)施等?？梢姡瑧?yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)模式亟待改善。

（三）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技能不足

因?yàn)榉钚幸詫W(xué)科為中心的培養(yǎng)模式，所以高校往往集中精力培養(yǎng)學(xué)生的“手算”能力而弱化“電算”技能的培養(yǎng)，取而代之的是過多強(qiáng)調(diào)CAD的熟練使用。學(xué)生掌握的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技能不足，導(dǎo)致工作后上手難、溝通協(xié)調(diào)能力差，失去了在行業(yè)中應(yīng)有的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

二、BIM模塊構(gòu)建

（一）人才需求與培養(yǎng)目標(biāo)

應(yīng)用型本科人才定位在本地行業(yè)，用人單位是對(duì)人才質(zhì)量最具有發(fā)言權(quán)的評(píng)價(jià)主體。為了更好的以用人單位視角探究土木行業(yè)人才能力需求狀況，通過收集研究數(shù)據(jù)及對(duì)畢業(yè)生就業(yè)相對(duì)集中的數(shù)家本地建筑行業(yè)用人單位的走訪發(fā)現(xiàn)，在專業(yè)技能領(lǐng)域，畢業(yè)生具備的相關(guān)資格證書情況與畢業(yè)生對(duì)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的熟悉程度是最能直接反應(yīng)其職業(yè)能力的兩個(gè)方面，同時(shí)也是用人單位最為看重的能力方面。土木行業(yè)專業(yè)技術(shù)人員一向?qū)嵭袊?yán)格的準(zhǔn)入機(jī)制，所以準(zhǔn)入類職業(yè)資格證需求情況能從很大程度上反映市場(chǎng)人才需求狀況。BIM模塊的構(gòu)建便是以此為參考，在專業(yè)核心知識(shí)的基礎(chǔ)上擺脫以學(xué)科知識(shí)為中心的培養(yǎng)模式而轉(zhuǎn)向以能力為導(dǎo)向的教學(xué)模式；強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的適度教學(xué)，即以相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，本著必須、夠用的原則進(jìn)行教學(xué)，不必深入掌握理論的來龍去脈；結(jié)合設(shè)計(jì)建造過程及思維習(xí)慣，增加對(duì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容；促進(jìn)學(xué)生掌握建筑領(lǐng)域前沿技術(shù)BIM的同時(shí)將知識(shí)與實(shí)踐融會(huì)貫通，成為理論知識(shí)與實(shí)踐能力兼具的專業(yè)人才。

（二）BIM與專業(yè)知識(shí)的交叉

《高等學(xué)校土木工程指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》將土木工程專業(yè)的核心知識(shí)劃分為六個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，并強(qiáng)調(diào)學(xué)生只要掌握了這些領(lǐng)域的核心知識(shí)及其運(yùn)用方法，就具備了從事工程的理論分析、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建造、維護(hù)保養(yǎng)和管理等方面工作的基礎(chǔ)[3]。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合BIM在建筑生命周期各階段的作用，于表1列出BIM技術(shù)與各核心知識(shí)領(lǐng)域的交叉節(jié)點(diǎn)。可以看出，BIM技術(shù)在各知識(shí)領(lǐng)域中均有體現(xiàn)，可見，BIM的教學(xué)絕不可能僅僅通過一門或幾門課程或者某款特定的軟件的教學(xué)就能大功告成。BIM是一種貫穿建筑全生命周期的管理方法，落實(shí)到教學(xué)上也應(yīng)該是與各知識(shí)領(lǐng)域交叉繼而融合的。

（三）模塊課程體系

2017年本校與某BIM軟件供應(yīng)商達(dá)成校企合作并成立BIM實(shí)訓(xùn)室，經(jīng)過與用人單位以及當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)部門的多方協(xié)作，在原有建筑工程課程體系的基礎(chǔ)上新增了BIM課程模塊，模塊體系及主要內(nèi)容如圖1所示。該模塊下設(shè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具、設(shè)計(jì)與分析、施工與管理、BIM綜合實(shí)訓(xùn)四個(gè)子模塊。學(xué)生第一、二年以公共基礎(chǔ)課與專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)為主，教學(xué)活動(dòng)以校方為主導(dǎo)，此間強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)適度教學(xué)，著重培養(yǎng)專業(yè)知識(shí)的廣度而非深度，同時(shí)引入BIM概論課程；第三年開始以專業(yè)課與BIM模塊課程為主，由淺入深模擬建筑設(shè)計(jì)與建造過程，教學(xué)活動(dòng)由校方與校企合作企業(yè)共同主導(dǎo)，主要表現(xiàn)形式為教師負(fù)責(zé)專業(yè)課程教學(xué)并赴企業(yè)培訓(xùn)BIM技能，企業(yè)工程師擔(dān)任軟件操作顧問，雙方共同協(xié)助學(xué)生完成面向?qū)嶋H項(xiàng)目的BIM模塊教學(xué)；第四年以BIM綜合實(shí)訓(xùn)為主，由校方與企業(yè)共同負(fù)責(zé)學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)，安排專人帶教。

與專業(yè)核心知識(shí)領(lǐng)域當(dāng)中“計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”不同的是，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具作為一個(gè)獨(dú)立的BIM子模塊，強(qiáng)調(diào)的是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用BIM核心建模軟件翻模、建模的能力。該模塊下設(shè)三個(gè)板塊：土木工程CAD板塊重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、制圖能力；PKPM建模板塊主要訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用市場(chǎng)占有率較高的PKPM軟件進(jìn)行建模及部分參數(shù)設(shè)置；REVIT建模板塊意在讓學(xué)生直接在BIM平臺(tái)上表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，具體內(nèi)容為翻建各專業(yè)BIM模型。以上兩個(gè)板塊互融共通，目標(biāo)是建模，本質(zhì)是指引學(xué)生完成從圖紙到模型再到現(xiàn)場(chǎng)的多重切換，達(dá)到市場(chǎng)對(duì)BIM人才職業(yè)能力的最低要求。事實(shí)上BIM方案提供商遠(yuǎn)不止以上幾種，故設(shè)置BIM平臺(tái)接口模塊以訓(xùn)練學(xué)生在BIM平臺(tái)上進(jìn)行多專業(yè)模型集成的能力，讓學(xué)生不論在何種設(shè)計(jì)環(huán)境都能做到游刃有余。

設(shè)計(jì)與分析模塊由三大板塊組成：三維教學(xué)模型庫是以建筑工程專業(yè)為框架的專供教師對(duì)模型分類檢索的教學(xué)工具，教師通過這種對(duì)BIM模型操作的可視化特性的利用可以將傳統(tǒng)的講授式教學(xué)轉(zhuǎn)化為三維模型+建筑信息的立體化教學(xué)，教學(xué)過程直觀，提升了課堂效率。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析板塊是在設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上對(duì)已建好結(jié)構(gòu)模型的深化，學(xué)生將在這一板塊學(xué)習(xí)荷載輸入與校核、內(nèi)力分析計(jì)算及結(jié)果顯示、環(huán)境影響分析等操作；施工圖板塊是在已完善的建筑信息模型的基礎(chǔ)上利用BIM的模型信息關(guān)聯(lián)性和出圖性進(jìn)行施工圖繪制，該板塊下設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集導(dǎo)讀、規(guī)范導(dǎo)讀等課程，以讓學(xué)生不僅會(huì)出圖，而且懂審圖，大大縮短未來崗位適應(yīng)時(shí)間。

施工與管理模塊在課程資源的整合與利用方面進(jìn)行了諸多的探索和創(chuàng)新，課程設(shè)置盡最大可能與施工流程對(duì)應(yīng)，職業(yè)能力培養(yǎng)主要面向施工單位。該模塊由施工技術(shù)、施工管理與施工組織設(shè)計(jì)三大板塊構(gòu)成。施工技術(shù)板塊主要訓(xùn)練學(xué)生利用BIM平臺(tái)進(jìn)行工程虛擬仿真與漫游，在此基礎(chǔ)上強(qiáng)化工程深化設(shè)計(jì)與碰撞檢查等操作；施工組織設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)基于BIM平臺(tái)的對(duì)施工活動(dòng)的科學(xué)管理；施工管理主要利用4D、5D信息模型進(jìn)行成本、質(zhì)量、進(jìn)度、安全管理。

在以上三個(gè)模塊的基礎(chǔ)上，還設(shè)立了BIM綜合實(shí)訓(xùn)模塊，該模塊著重培訓(xùn)學(xué)生項(xiàng)目建造階段全過程管理的理論及信息化管理技術(shù)的整體理解和應(yīng)用能力，意在增強(qiáng)學(xué)生的“全局觀”意識(shí)，重點(diǎn)培養(yǎng)項(xiàng)目建造全過程模型信息的傳遞和應(yīng)用能力，是前述三個(gè)模塊的有機(jī)整合。經(jīng)過BIM綜合實(shí)訓(xùn)，學(xué)生可以逐步熟悉項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造與管理各個(gè)階段的工作流程，整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程與崗位需求實(shí)時(shí)對(duì)接。經(jīng)BIM模塊教學(xué)選拔的學(xué)生多次代表學(xué)校參加全國(guó)性的BIM大賽并取得不錯(cuò)的成績(jī)。圖2、圖3分別為某住宅樓總體模型及管線綜合設(shè)計(jì)（學(xué)生作品）。

三、BIM模塊構(gòu)建的意義

（一）為地區(qū)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供人才保障

內(nèi)蒙古地區(qū)BIM技術(shù)普及相對(duì)滯后，目前尚無針對(duì)BIM制定的地方標(biāo)準(zhǔn)，BIM的應(yīng)用價(jià)值暫時(shí)也只體現(xiàn)在投標(biāo)方案表現(xiàn)、碰撞檢查、施工方案交底等環(huán)節(jié)中，可謂是“大材小用”。究其原因在于人才缺乏——絕大多數(shù)畢業(yè)生對(duì)BIM知之甚少。通過培養(yǎng)學(xué)生對(duì)多款市場(chǎng)占有率較高的核心建模軟件及第三方效率軟件的操作使學(xué)生了解BIM技術(shù)人員的基本工作內(nèi)容與流程，扭轉(zhuǎn)地區(qū)BIM人才短缺現(xiàn)狀。

（二）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，盡早完成職業(yè)定位

BIM模塊不僅培養(yǎng)學(xué)生軟件的操作，還利用BIM平臺(tái)提升學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)、建造理論的理解，拓寬實(shí)習(xí)途徑并充實(shí)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，同時(shí)更注重在多方協(xié)同設(shè)計(jì)的過程中培養(yǎng)學(xué)生的溝通、協(xié)調(diào)能力及“大局觀”意識(shí)。BIM模塊的設(shè)立能讓學(xué)生在校時(shí)便能對(duì)行業(yè)分工有清晰、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，對(duì)未來工作內(nèi)容有足夠充分的了解，有助于其制定合理的職業(yè)生涯規(guī)劃。

（三）促進(jìn)高校制定主動(dòng)迎合當(dāng)?shù)匦枨蟮娜瞬排囵B(yǎng)方案，

完善應(yīng)用型本科內(nèi)涵

BIM模塊使得理論知識(shí)教學(xué)與實(shí)踐能力培養(yǎng)不再由于教學(xué)形式的局限而對(duì)立，專業(yè)課的課堂授課效率得以提高，教師在教學(xué)過程中也更容易把握理論知識(shí)的深度，有利于理論與實(shí)踐的有機(jī)融合。BIM模塊是教學(xué)緊跟行業(yè)動(dòng)態(tài)的成果，其構(gòu)建有益于教師從全局角度出發(fā)訂立能夠主動(dòng)迎合當(dāng)?shù)亟ㄖ袌?chǎng)需求的人才培養(yǎng)方案，真正實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)與地區(qū)行業(yè)需求的精準(zhǔn)對(duì)接。BIM模塊在對(duì)BIM技術(shù)本身進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)更將BIM作為理論知識(shí)與工程實(shí)踐銜接的平臺(tái)，強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用性、實(shí)踐性，并緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，有效增加了人才的可雇傭性，使得應(yīng)用型人才既有足夠的理論基礎(chǔ)和專業(yè)素養(yǎng)，又能夠主動(dòng)將理論聯(lián)系實(shí)際，成為顯著區(qū)別于傳統(tǒng)本科人才與高職人才的一種人才類型。

四、結(jié)束語

BIM作為工程建設(shè)行業(yè)前沿的全生命周期管理技術(shù)正在掀起最重要的一次產(chǎn)業(yè)革命。應(yīng)用型本科土木專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)緊抓新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇，主動(dòng)發(fā)展新興前沿學(xué)科、調(diào)整人才培養(yǎng)模式。BIM模塊的構(gòu)建可以讓學(xué)生在完成技術(shù)本身學(xué)習(xí)的同時(shí)以BIM助力專業(yè)知識(shí)的深化理解，將BIM作為理論知識(shí)與工程實(shí)踐銜接的平臺(tái)，有助于應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提升，是推進(jìn)教育信息化進(jìn)程中的一次有意義的嘗試。今后，本校將在實(shí)踐與反饋中持續(xù)完善BIM模塊，為地區(qū)行業(yè)發(fā)展提供充足的人才后備力量。

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