張玉琢 張 童 馬 潔

（1．沈陽建筑大學BIM計算研究中心，遼寧 沈陽 110168；2．遼寧科技學院資源與土木工程學院，遼寧 本溪 117000）

2017年4月 ，住房城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《關于建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃的通知》中明確指出：加快推進建筑信息模型（BIM）技術在規(guī)劃、工程勘察設計、施工和運營維護全過程的集成應用，支持基于具有自主知識產權三維圖形平臺的國產BIM軟件的研發(fā)和推廣使用。BIM的英文全拼為Building Information Modeling，即建筑信息模型的簡稱。BIM技術是利用信息化模型對工程建設項目的設計、施工、運營以及維護等生命全過程進行科學管理、優(yōu)化的方法與工具[1]。BIM技術起源于美國并發(fā)展多年，目前在歐洲、日本，新加坡等發(fā)達國家BIM的普及率較高，技術得到廣泛認可。我國BIM技術由于起步較晚，相關BIM專業(yè)技術人才缺失，成為制約建筑行業(yè)信息化發(fā)展的主要問題之一[2]。因此高校作為向社會輸送各種技術型人才的地方，有責任解決目前的問題，尤其是應用型土木工程專業(yè)的課程設置應以市場為導向，為此本文以沈陽建筑大學為例，對BIM類課程教學進行探索與思考，以加快BIM類課程教學改革的緊迫性，進而保證BIM人才的持續(xù)穩(wěn)定供給。

1 BIM技術在我國應用狀況

我國最早接觸BIM技術的兩個地方是香港和臺灣。早在2006年，香港就開始推行BIM，并于2009年成立香港BIM學會[3]。臺灣大學于2007年與美國Autodesk公司簽訂產學研合作協(xié)議，并以此為契機加入到了BIM行列。

國內BIM技術應用起步較晚，在2012年以前，國內僅有幾家規(guī)模較大的設計咨詢公司擁有BIM技術的實際經(jīng)驗，例如上海現(xiàn)代設計集團、中國建筑設計研究院等，其中上海中心、水立方、鳥巢和上海世博館等國家級重大工程成為應用BIM技術的經(jīng)典之作。2012年，建設部著手編制了BIM相關標準，使得BIM技術在建筑行業(yè)的應用更加普及。到了2015年，BIM技術進一步發(fā)展，被廣泛應用在國內各個工程項目上，例如北京中國尊、港珠澳大橋、天津117大廈、首都新機場等工程。除了這些標志性建筑外，BIM技術同時也越來越多地被應用到房屋建筑和基礎設施構筑物當中，BIM技術從項目的低利用率迅速上升為較高的利用率，已逐漸成為工程項目建設的必需品。

2 國內外BIM教育現(xiàn)狀

美國作為BIM技術起源的國家，研究工作已開展多年并逐漸被接受。美國幾家著名大學的本科工程管理專業(yè)，如賓夕法尼亞州立大學、斯坦福大學、卡耐基·梅隆大學等均開設BIM課程，并將其納入核心課程。佐治亞理工大學還成立BIM實驗室，將BIM技術作為建筑工程系本科生的專業(yè)課程，從設計、施工技術和項目管理的角度來學習BIM。在新加坡共有8所高等院校開設BIM類相關課程，授課形式包括全日制學習和在職學習兩種類型，據(jù)當?shù)亟逃恐鞴荛T統(tǒng)計，目前已有超過1萬多名學生完成了BIM相關課程的培訓和學習，其中包括2 500名全日制學生和8 500名在職專業(yè)人員。新加坡的本科高校，如南洋理工大學、新加坡國立大學等高校開設BIM課程的主要目的在于提高BIM技術研發(fā)與推廣的能力，進而成立BIM應用技術研發(fā)中心等部門；高等職業(yè)院校一般會在學生課程中設置BIM模塊，主要針對的是提高學生軟件的實踐操作能力。

為順應國內市場對BIM人才的需求，近些年國內也有部分本科高校開設BIM課程，主要集中于建筑類高?；蚪ㄖ聊緦I(yè)實力較強的高校，例如最早成立BIM研究院的清華大學、與斯維爾軟件公司聯(lián)合創(chuàng)辦BIM實習基地的深圳大學、成立BIM學院并開設BIM專業(yè)的吉林建筑大學等，這些高校大部分是以科研、講授BIM理論知識為主，實踐技能操作較少，也有一些高校如沈陽建筑大學會講授BIM類軟件的具體操作，但主要還是集中于Revit軟件操作的講授。相比本科院校，我國高職類院校開設BIM課程的學校相對較多，例如遼寧建筑職業(yè)學院、湖南高速鐵路職業(yè)技術學院、太原城市職業(yè)技術學院以及浙江廣廈建設職業(yè)技術學院等，雖然這些高職院校已將BIM技術安排到相關專業(yè)中，但大部分還是將其設置為專業(yè)選修課，同時也同樣以集中講授Revit軟件操作居多[4]，對中國建筑科學研究院牽頭開發(fā)的本土BIM軟件PKPM-PC和PKPM-BIM講授很少見。雖然也有部分高職院校在BIM課程建設中取得了初步進展，并應用到各類專業(yè)課程中，如工程制圖、建筑工程施工組織、建筑施工技術等課程當中，但仍存在諸多問題。

3 BIM類課程存在的問題

雖然我國一些高校已經(jīng)開始針對BIM開展相關工作，并投入到相應的教學當中。但是針對培養(yǎng)應用型土木工程專業(yè)的學生，如何讓學生能夠盡快地掌握BIM技術的相關知識，畢業(yè)后又能夠迅速走上工作崗位受到企業(yè)的青睞，將是我們高校工作者探索與思考的問題。然而目前大部分高校仍然存在著諸如教學方法、師資質量、實訓室軟硬件、教材缺失等方面的問題[5]。

（1）教學方法。由于高校教師常年固定講授同樣一門或幾門專業(yè)課程，思維方式固化，受講課習慣積累，更多的青睞于傳統(tǒng)的教學模式，即授課內容基本都基于各自獨立的教材，而不習慣將BIM技術穿插到本專業(yè)課當中，缺乏創(chuàng)新意識。

（2）師資質量不足。由于BIM屬于“新技術、新東西”，真正懂BIM技術的教師少之又少，往往都是剛入職的年輕專業(yè)教師通過自學或者參加一些講座、培訓等形式接觸BIM技術，對BIM的理解不夠全面，可以說只知道皮毛。有的教師僅簡單地認為BIM就是三維CAD，只要教學生會使用Revit軟件進行三維建模就可以了，卻疏于將BIM全過程管理的精髓傳授給學生，不利于學生BIM技能的培養(yǎng)以及今后BIM技術的推廣應用。

（3）實訓室軟、硬件條件有限。BIM涉及的軟件較多，包括BIM方案設計軟件、可持續(xù)分析軟件、結構分析軟件、模型檢查軟件、深化設計軟件、造價管理軟件、模型綜合碰撞檢查等。這些軟件的費用都較高，如果全部采購則需要學校投入大量的經(jīng)費支持，對于一般普通高校，尤其土木工程不是學校重點專業(yè)的高校來講是很難達到的。即使有的高校采購部分幾款常用軟件，但是實訓室內計算機節(jié)點數(shù)量有限，很難滿足一生一節(jié)點的實訓課安排，導致學生對BIM技術的實訓淺嘗輒止，無法進行系統(tǒng)而深入的訓練。此外BIM實訓室對計算機的硬件配置要求較高，現(xiàn)有的計算機配置達不到BIM軟件所要求的狀態(tài)，這無異于又要投入較大的資金。雖然自2014年以來教育部實施產學合作協(xié)同育人項目，一些高校和軟件公司合作，共建BIM實訓機房，并邀請企業(yè)人員任兼職教師，但數(shù)量有限，普及率不高，未能取得預期的效果。因此軟、硬件的不足也阻礙了BIM技術的教學應用。

（4）適合教學的教材缺失。目前，市場上大多數(shù)BIM書籍都是由軟件研發(fā)公司的科研人員編寫的操作教程或者是工程師就某個工程案例所采用的BIM技術進行簡單介紹，因此過重偏向軟件操作或工程實際，并沒有按照高校教材那樣從培養(yǎng)層次、教學目標、教學原理、教學方法和教學內容等進行合理安排學時，循序漸進地進行講授。因此適合高校教學的教材缺失也同樣不利于學生BIM技能的培養(yǎng)。

4 BIM類課程教學改革的措施

為迎合建筑業(yè)信息化的發(fā)展趨勢，應用型土木工程專業(yè)應積極進行BIM類課程的改革與創(chuàng)新，將培養(yǎng)學生的目標更多地放在“應用型”這三個字上，即提高學生對BIM應用技術的掌握與理解，使BIM技術成為土木工程專業(yè)學生必須具備的專業(yè)技能之一，以沈陽建筑大學本科階段BIM教學為例，具體改革措施如下。

4.1 師資隊伍的培育

考慮到接受新知識能力強，師資隊伍的培養(yǎng)對象主要以40歲以上教師作為指導，40歲以下青年教師授課學習為主的原則，沈陽建筑大學提前3年對講授BIM課程教師進行選拔，分別選拔建筑、結構、設備專業(yè)方向，青年教師做出近3～5年的培養(yǎng)計劃，通過參加BIM技術培訓班或講座、下企業(yè)親自參與BIM工程實際案例等方式，重點培養(yǎng)教師的理論及實踐技能，逐步提高師資隊伍，沈陽建筑大學BIM教學團隊現(xiàn)已形成1名40歲以上教師帶頭，4名40歲以下教師授課的穩(wěn)定團隊，在不斷完善教案基礎上，出版《BIM應用與建?；A》等本科階段BIM教材3部，以供建筑、結構和設備不同專業(yè)方向的學生使用。

4.2 課程設置及教學方法的改革

由于第一學期會開始土木工程概論課程，讓學生從整體上認識自己的專業(yè)，因此第二學期可開設BIM技術概論課程，讓學生從理論上了解BIM技術的相關知識和應用，建議在第一學期概論課程中講解2學時的BIM概論；進而在第三學期學習土木工程CAD制圖的基礎上，可將Revit三維建模課程引入課堂教學，讓學生學習實踐操作的同時切實感受到BIM應用的方便與快捷，沈陽建筑大學在第四學期或第五學期開設一門獨立的24學時的BIM課程，課程名稱為《BIM應用基礎》，講授BIM在建筑全生命周期應用和Revit、PKPMPC、PKPM-BIM軟件操作兩方面；由于BIM類課程并不是簡單的三維建模，而是一個龐大的課程體系，因此在后續(xù)學期中，建議將BIM融入現(xiàn)有的專業(yè)課程體系中，例如在傳統(tǒng)房屋建筑學類課程、施工技術及組織類課程、工程造價類課程、項目管理類課程中引入BIM技術，或者開始類似結構工程BIM設計方法與分析、BIM建筑結構綜合應用等課程，以期鼓勵學生將BIM應用在本科畢業(yè)設計中。

4.3 鼓勵學生參加BIM類創(chuàng)新競賽

近年來，全國各地舉辦了多場關于BIM類創(chuàng)新競賽，例如中國建設教育協(xié)會舉辦的“全國高等院校BIM應用技能比賽”、遼寧省勘察設計協(xié)會舉辦的“遼寧省建筑信息模型（BIM）設計大賽”、中國圖學學會舉辦的“全國BIM大賽”、深圳斯維爾科技股份有限公司舉辦的“斯維爾杯BIM系列軟件建筑信息模型大賽”等。鼓勵學生參加BIM類創(chuàng)新競賽好處多多，對于學生來講，通過參加比賽不僅激發(fā)學習興趣，達到了“以賽促學”的有益效果，而且比賽名次靠前的學生還會獲得到大企業(yè)實習鍛煉的機會，甚至直接簽約；對于教師，則幫助他們更深入的掌握BIM應用技術，起到了“以賽促教”的作用，對提高師資質量也有積極作用的。

4.4 增加BIM類畢業(yè)設計

四年制本科第八學期會進行為期18周的畢業(yè)設計，畢業(yè)設計的內容可以適當增加一些BIM類專題或者要求一些學生（3～5人）組成一個設計團隊，圍繞某個實際工程實例，采用BIM技術進行畢業(yè)設計，團隊共同完成此項目。內容可包括建筑設計、結構設計、工程計量計價設計、施工組織設計等。同時可采用由多學科教師組成導師團隊輪流指導，及時解決學生在畢業(yè)設計中遇到的疑難問題。通過這次訓練不僅讓學生充分理解BIM技術在工程項目全生命周期中的應用價值，更為學生走上工作崗位打下堅實基礎。

5 結語

建筑信息化是我國建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，BIM技術同樣是土木工程專業(yè)從業(yè)人員今后生存的必備技能之一。作為應用型土木工程專業(yè)更應緊跟時代潮流，以市場為導向，積極探索符合國情的人才培養(yǎng)方案，科學地進行BIM類課程改革，提高學生就業(yè)質量，為我國建筑業(yè)信息化的順利發(fā)展提供更多的專門人才。