王飛，胡亞欣

（河北工程大學(xué) 管理工程與商學(xué)院，河北 邯鄲 056038）

“新工科”是2017 年國家工程教育改革以新世紀(jì)社會經(jīng)濟發(fā)展為主導(dǎo)背景提出的一個動態(tài)概念。通過重新設(shè)置和培育發(fā)展一批新興的工科技術(shù)專業(yè)，推動現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新，來培養(yǎng)一批具備更高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和更強跨界創(chuàng)新整合能力的新型工程科技人才[1]，為我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力支持和人才保障。

隨著計算機和信息技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)管理和智慧建造已經(jīng)成為未來行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。BIM(Building Information Modeling)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，將建筑工程各階段相關(guān)數(shù)據(jù)進行集成的數(shù)字信息應(yīng)用模型，BIM 技術(shù)作為一種新興的數(shù)據(jù)化工具，在建筑項目設(shè)計、可行性分析以及施工作業(yè)中的應(yīng)用越來越廣[2]。BIM 的使用貫穿整個建筑生命全過程，涉及項目參與各方，其三維可視化、工作協(xié)同性、信息完備性等特性在降低工程造價、縮短工期、減少結(jié)構(gòu)變更、解決工程潛在問題等方面效果顯著。

土建類作為一級學(xué)科，包含建筑學(xué)、建環(huán)、土木工程、工程管理、電氣化、給排水等多個專業(yè)，各個專業(yè)的工作重點和軟件使用也各不相同。BIM技術(shù)貫穿建筑項目全生命周期的管理，對其使用者和設(shè)計者的要求不再局限為運用好某個軟件或者學(xué)好某門專業(yè)，而是交叉于多個學(xué)科，熟悉各專業(yè)間的相互配合。市場對BIM 技術(shù)應(yīng)用和全生命周期協(xié)同管理人才的需求勢如破竹，但由于對專業(yè)技術(shù)水平要求過高導(dǎo)致人才供應(yīng)嚴(yán)重不足[3]。解決BIM技術(shù)人才短缺問題還需從高校入手。對土建類高校而言，BIM 不僅是一種新的技術(shù)挑戰(zhàn)，也是一次深化教學(xué)改革、提升管理人才培養(yǎng)質(zhì)量、重塑專業(yè)辦學(xué)模式特色的絕佳發(fā)展機會。同時，高校作為“新工科”建設(shè)的中堅力量，有責(zé)任也有義務(wù)去探索新工科建設(shè)下土建類多學(xué)科協(xié)同BIM 人才培養(yǎng)與實踐。

一、國內(nèi)外高校BIM 技術(shù)研究應(yīng)用及教學(xué)對比

（一）國外BIM 技術(shù)研究應(yīng)用及教學(xué)現(xiàn)狀

BIM 技術(shù)興起于挪威、芬蘭等國家，隨后歐美等發(fā)達國家對BIM 技術(shù)進行了深入研究和發(fā)展，并拓展到世界各國的建筑行業(yè)當(dāng)中。

在BIM 教學(xué)方面，美國BIM 課程開設(shè)較早，教學(xué)也相對成熟。目前，美國已有包括奧本大學(xué)、斯坦福大學(xué)、賓夕法尼亞州立大學(xué)等在內(nèi)的多所知名大學(xué)早已開設(shè)了BIM 相關(guān)課程，并將BIM 系列課程作為土建類各專業(yè)的本科核心課程，超過70%的學(xué)校將BIM 技術(shù)融入到課程之中，其余學(xué)校也在積極引入BIM 課程[4]；在研學(xué)實踐上，各學(xué)院合作成立跨學(xué)科BIM 協(xié)作工作室，定期組織學(xué)生同項目的設(shè)計團隊及主辦方就相關(guān)問題進行交流探討，切實了解行業(yè)發(fā)展，理論結(jié)合實際，提升實操的能力；在畢業(yè)設(shè)計的過程中，根據(jù)“綜合設(shè)計項目”要求，學(xué)生組隊分別完成各自的建筑設(shè)計部分，后期通過多次的交流研討和修改整合，最終完成畢業(yè)設(shè)計[5]，其教學(xué)模式和經(jīng)驗值得我們深入研究，并結(jié)合本國的教育情況實施BIM 教學(xué)。

（二）國內(nèi)BIM 技術(shù)研究應(yīng)用及教學(xué)現(xiàn)狀

BIM 教學(xué)方面，我國BIM 課程開設(shè)時間較晚，在教學(xué)模式、課程體系、師資力量和應(yīng)用環(huán)境等方面相對薄弱。在教育改革和社會需求的推動下，我國土建類院校意識到BIM 的重要性，通過教學(xué)改革將BIM 逐漸融入課程體系，并且結(jié)合實習(xí)課程和畢業(yè)設(shè)計進行BIM 軟件教學(xué)，取得了一定進展。中南大學(xué)、江蘇科技大學(xué)等高校通過教學(xué)體系改革將BIM 逐漸融入到已有的課程體系中；同濟大學(xué)、大連理工大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)等高校在本科領(lǐng)域增設(shè)了BIM課程和相關(guān)軟件教學(xué)課程；清華大學(xué)將BIM 軟件教學(xué)引入課程實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計中，增加BIM 與協(xié)同設(shè)計的理論教學(xué)；大連理工大學(xué)建筑學(xué)院與Autodesk公司的數(shù)字化培訓(xùn)平臺合作，對大二下學(xué)期建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生進行了包括BIM 概論引入、應(yīng)用培訓(xùn)和設(shè)計實踐的Revit Architecture 課程教學(xué)。目前來看，雖然不少高校都從不同的角度對BIM 教學(xué)進行了探索，但整體上國內(nèi)大部分高校在BIM 技術(shù)教學(xué)上仍存在較多問題。

二、高校在BIM 教學(xué)及應(yīng)用中存在的問題

通過搜集各大高校BIM 相關(guān)教學(xué)培養(yǎng)計劃，對比分析得出我國高校在BIM 教學(xué)中存在的主要問題：

（一）BIM 教學(xué)課程體系不完善

我國BIM 技術(shù)研究起步較晚，BIM 教學(xué)實踐時間較短，還未形成一套較為完善的BIM 課程教學(xué)體系。雖然很多本科院校已經(jīng)開始了BIM 人才培養(yǎng)，但在教學(xué)探索過程中，部分高校只是將BIM 的部分內(nèi)容植入到單一課程當(dāng)中，或者單獨開設(shè)BIM 課程，但其課程學(xué)時及學(xué)分占比偏低，難以引起教師及學(xué)生們的重視；忽略了多專業(yè)多學(xué)科的協(xié)同交叉學(xué)習(xí)，不同學(xué)科專業(yè)間教師交流較少，交叉教學(xué)存在局限性，整體教學(xué)缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后難以滿足工作崗位需求。

（二）BIM 技術(shù)教學(xué)師資力量嚴(yán)重不足

教師團隊對BIM 人才培養(yǎng)至關(guān)重要，直接影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量。BIM 教學(xué)師資力量不足主要體現(xiàn)在三個方面：①部分教師對BIM 技術(shù)及協(xié)同教學(xué)存在一定程度的誤解，認為BIM 技術(shù)只是單專業(yè)的應(yīng)用軟件，是CAD 的三維化工具，甚至認為BIM 就是Revit軟件；②很多教師對Revit、Fuzor、Navisworks、Lumion 等BIM 軟件和各類算量軟件之間的關(guān)聯(lián)不夠了解，對相關(guān)軟件操作不夠熟練，增加了BIM 教學(xué)的難度；③教師BIM 技術(shù)工程實踐經(jīng)驗不足，部分年輕教師雖然能夠熟練操作BIM 的相關(guān)軟件，但由于缺乏項目實踐經(jīng)驗，在教學(xué)過程中難以把握重點，進而影響教學(xué)質(zhì)量。

（三）管理機制及BIM 應(yīng)用環(huán)境問題

BIM 是基于網(wǎng)絡(luò)的三維圖形數(shù)據(jù)化工具，涵蓋了Revit、Fuzor、Navisworks、Lumion 等相關(guān)軟件，BIM 軟件教學(xué)相較于CAD 教學(xué)而言，對學(xué)校機房電腦配置要求更高。目前，高校中原有的實訓(xùn)機房大多已難以滿足BIM 軟件教學(xué)的需求，勉強用于教學(xué)，很大程度上會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和操作體驗，達不到預(yù)期的教學(xué)效果。營造一個好的BIM 應(yīng)用環(huán)境不論對教師還是學(xué)生都是十分有益的。

（四）BIM 技術(shù)的實踐內(nèi)容和方式偏少

目前，高校對BIM 技術(shù)教學(xué)大多以軟件教學(xué)為主，由于缺少建筑各階段模型的應(yīng)用以及相關(guān)的課程實訓(xùn)，導(dǎo)致學(xué)生雖然掌握了Revit 軟件，但對 BIM 技術(shù)的應(yīng)用一知半解，在實際建模過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問題。

三、基于新工科建設(shè)土建類多專業(yè)協(xié)同BIM 人才培養(yǎng)的相關(guān)建議

在新工科建設(shè)的大力推動和建筑行業(yè)對BIM 人才的強烈需求下，各土建類院校對BIM 人才培養(yǎng)提起高度重視。筆者綜合分析國內(nèi)外BIM 人才培養(yǎng)相關(guān)現(xiàn)狀，結(jié)合國內(nèi)外BIM 人才培養(yǎng)的先進經(jīng)驗，對土建類多專業(yè)協(xié)同BIM 人才培養(yǎng)提出幾點建議。

（一）調(diào)整BIM 人才培養(yǎng)方向，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)

收集和解讀國家的相關(guān)政策，明確BIM 技術(shù)發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求方向，進行充分的社會調(diào)研，掌握市場對各類BIM 技術(shù)人才的需求狀況，將BIM人才培養(yǎng)劃分為以下三個方向[6]：

1.BIM 設(shè)計、施工人員。該方向是土建類學(xué)生畢業(yè)后的主要工作方向，要求學(xué)生具備較高綜合素質(zhì)，包括豐富的理論知識和專業(yè)技能，以及對BIM 軟件的熟練掌握。在教學(xué)過程中，需要在專業(yè)課程、課程設(shè)計、實訓(xùn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計中融入更多的BIM 內(nèi)容，結(jié)合真實案例，加強BIM 軟件教學(xué)和操作練習(xí)。

2.BIM 協(xié)同管理人員。BIM 技術(shù)貫穿建筑工程的全生命周期，涵蓋建筑、土木等多個專業(yè)，協(xié)同管理作為BIM 技術(shù)實施的關(guān)鍵，目前市場人才缺口較大。該培養(yǎng)方向主要針對工程管理專業(yè)，結(jié)合工程案例和BIM 數(shù)據(jù)化平臺，進行工程設(shè)計、造價管理、招投標(biāo)、施工管理、合同管理和運營管理等多方面內(nèi)容的可視化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生對BIM 技術(shù)的理解和使用，加強學(xué)生對建筑全生命周期管理的認識和掌握。

3.BIM 軟件二次程序開發(fā)人員。BIM 技術(shù)在國內(nèi)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵是軟件本土化，軟件本土化是對已有軟件進行二次開發(fā)，在保持與國外軟件對接的基礎(chǔ)上，開發(fā)出符合國內(nèi)規(guī)范和操作習(xí)慣的新軟件。這就對開發(fā)人員提出了新的要求，既需要理解相關(guān)專業(yè)技術(shù)，又要具備相應(yīng)的軟件二次開發(fā)能力。對該方向的人才培養(yǎng)，需要在專業(yè)知識、技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，通過開設(shè)C#程序課程和BIM 軟件操作培訓(xùn)等方式，培養(yǎng)學(xué)生的編程和軟件開發(fā)能力。

（二）完善BIM 人才培養(yǎng)方案，探索聯(lián)合課程體系

在新工科建設(shè)基礎(chǔ)上，明確多專業(yè)協(xié)同BIM 人才培養(yǎng)的目標(biāo)和方向，打破固有的學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)領(lǐng)域界限，探索和優(yōu)化聯(lián)合課程體系。對土木、建筑、工程管理、設(shè)備等土建類專業(yè)，將BIM 軟件列入培養(yǎng)方案中，做到課程與BIM 結(jié)合，跨專業(yè)協(xié)同與BIM結(jié)合，對不同專業(yè)的工程設(shè)計類課程進行統(tǒng)籌，推進聯(lián)合課程設(shè)計、聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計的實施，使學(xué)生逐步了解、熟悉BIM 技術(shù)，形成一個綜合性、創(chuàng)新性的課程體系。

一年級階段，開展BIM 技術(shù)相關(guān)行業(yè)應(yīng)用講座，介紹BIM 技術(shù)的應(yīng)用前景、優(yōu)勢及行業(yè)需求，使學(xué)生初步了解BIM 技術(shù)。另外，在CAD 教學(xué)完成之后，進行BIM 軟件的相關(guān)講解，選取適當(dāng)?shù)墓こ贪咐?，分別使用CAD 和BIM 軟件進行操作講解，通過對比加強學(xué)生的直觀體驗，激發(fā)新生對BIM 技術(shù)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和跨學(xué)科思維。

二年級階段，將BIM 技術(shù)相關(guān)知識植入到對應(yīng)的課程中，進行多學(xué)科協(xié)同BIM 設(shè)計理論教學(xué)，在課堂教學(xué)當(dāng)中，充分利用BIM 三維模型輔助教學(xué)，增強學(xué)生的空間感性認識，提高學(xué)生對部分抽象內(nèi)容的理解和掌握。開設(shè)BIM 系列軟件操作上機教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生對BIM 軟件的實操能力。

三年級階段，開展小學(xué)期的專業(yè)性軟件培訓(xùn)，多學(xué)院聯(lián)合開展BIM 競賽和實習(xí)實踐，同時，鼓勵師生組隊參加大型BIM 競賽，如“創(chuàng)新杯”BIM 應(yīng)用設(shè)計大賽，斯維爾大賽，“龍圖杯”全國BIM 大賽等，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)BIM 知識軟件的興趣和能力，教師也能夠以最快捷的方式接觸到最前沿的技術(shù)，及時更新教學(xué)內(nèi)容，將最先進的專業(yè)知識帶進課堂，反哺教學(xué)。

四年級階段，在已有畢業(yè)設(shè)計模式的基礎(chǔ)上，新增BIM 研究方向，以工程案例為背景、團隊合作為載體進行多專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計試點。以學(xué)科交叉及專業(yè)協(xié)同為目標(biāo)，通過多元化教學(xué)模式，有效減少專業(yè)間的沖突和設(shè)計反復(fù)，實現(xiàn)資源整合與共享，培養(yǎng)學(xué)生整體思維和全局觀念，滿足社會對高素質(zhì)工程科技人才的需求[7]?？紤]到不同院校實際情況，可適量調(diào)整培養(yǎng)方案。

（三）搭建產(chǎn)學(xué)研一體化BIM 平臺——BIM 技術(shù)中心

攜手與建筑、管理、機電學(xué)院共同建立BIM 技術(shù)中心，打造產(chǎn)學(xué)研一體化的BIM 平臺，通過創(chuàng)新建筑人才培養(yǎng)模式，組建BIM 人才培養(yǎng)基地，培養(yǎng)高水平的BIM 專業(yè)人才。從各個學(xué)院挑選優(yōu)秀的中青年教師，逐步形成包括建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、機電、工程管理、信息技術(shù)等專業(yè)的跨學(xué)科BIM協(xié)同研究團隊，加強高校與企業(yè)、科研院所的合作，以合作申請并完成科研課題的形式，加深彼此間教學(xué)技術(shù)的互動與交流，同時不斷將科研技術(shù)成果和BIM 實踐項目相結(jié)合，整合出新的教學(xué)資源，搭建一個跨學(xué)科交叉融合的BIM 人才培養(yǎng)教學(xué)組織研究平臺。

（四）優(yōu)化人才引進和培養(yǎng)機制，提高師資力量

教師作為教學(xué)中人的因素這一重要模塊，其關(guān)鍵作用不言而喻。為彌補BIM 教學(xué)師資力量薄弱的短板，初期高校可從合作企業(yè)和相關(guān)科研單位中聘請實踐經(jīng)驗豐富的行業(yè)人士和專家，通過直接授課和定期開展專題講座的形式對師生進行培訓(xùn)[9]；在人才引進方面提高工程技術(shù)能力方面的考核比重，建立一支工程實踐能力和創(chuàng)新意識兼具的優(yōu)秀青年教學(xué)隊伍。學(xué)校要積極組織教師到企業(yè)內(nèi)進行實踐鍛煉，鼓勵教師積極參加企業(yè)項目實踐，增加教師的工程實踐經(jīng)驗，鼓勵教師帶領(lǐng)學(xué)生參加各類BIM 競賽，把握行業(yè)前沿的發(fā)展動態(tài)，在指導(dǎo)學(xué)生的同時，不斷提高自身BIM 應(yīng)用能力。

（五）增加專業(yè)資源投入，優(yōu)化BIM 應(yīng)用環(huán)境

相較于傳統(tǒng)教育模式，“新工科”建設(shè)更加注重對學(xué)生實踐能力和資源整合能力的培養(yǎng)，倡導(dǎo)多學(xué)科交叉融合、人才個性化培養(yǎng)。學(xué)校要實現(xiàn)BIM技術(shù)的應(yīng)用型教學(xué)，必須提高對BIM 教學(xué)的支持和重視，根據(jù)自身實際情況，盡量增加專業(yè)資源投入，為BIM 教學(xué)提供良好的軟、硬件條件，首先加強BIM 實訓(xùn)室建設(shè)，完善基本硬件設(shè)施建設(shè)，提供較高配置的電腦及其他硬件設(shè)施以滿足BIM 軟件教學(xué)使用，聯(lián)系其為實訓(xùn)室免費安裝統(tǒng)一的教學(xué)版BIM 軟件供學(xué)生操作練習(xí)，開設(shè)BIM 軟件課程，提高學(xué)生對BIM 軟件的操作熟練度，也能為師生接受校外培訓(xùn)提供場所；其次，聯(lián)合企業(yè)共同進行BIM實訓(xùn)基地建設(shè)，通過開設(shè)BIM 實訓(xùn)課的形式，讓學(xué)生直接或模擬參與企業(yè)的工程項目進行BIM 實訓(xùn)鍛煉。

（六）建立BIM 人才培養(yǎng)綜合能力評價考核體系

培養(yǎng)以工程應(yīng)用能力為核心的創(chuàng)新型人才，建立綜合能力評價考核體系必不可少。這就要求高校對協(xié)同課程提出明確的質(zhì)量要求，制定綜合能力考核方法、評價標(biāo)準(zhǔn)，對教學(xué)管理及教學(xué)過程進行質(zhì)量監(jiān)控。對小組學(xué)生的課程設(shè)計的考核可以采取學(xué)生互評和教師終審的評價方法，增加學(xué)生的參與度，通過相互對比發(fā)現(xiàn)各自的優(yōu)勢與不足，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力[10]。

（七）推動教學(xué)方法創(chuàng)新，深化校企合作

多專業(yè)協(xié)同人才培養(yǎng)需要對原有教學(xué)方法進行創(chuàng)新，將新的BIM 知識和技能融入到教學(xué)當(dāng)中去，鼓勵教師帶領(lǐng)學(xué)生參加各類BIM 競賽，通過參加多專業(yè)協(xié)同設(shè)計競賽和獲取專業(yè)技能證書的方式，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)BIM 知識和相關(guān)軟件。同時，要不斷加強和深化校企合作，多方搜集和整理BIM 教學(xué)方面的工程案例和行業(yè)相關(guān)BIM 新版教材，校企聯(lián)合開發(fā)配套教學(xué)資源庫，以進一步擴大教學(xué)資源的覆蓋廣度和應(yīng)用深度，更好地服務(wù)于教學(xué)，也可以用于企業(yè)員工的崗前培訓(xùn)和業(yè)務(wù)拓展，提高企業(yè)參與校企合作的積極性。

校企合作主要包括以下幾個方面：①企業(yè)從自身需求出發(fā)，參與學(xué)校人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式的制定，增強課程設(shè)置的實用性；②企業(yè)參與學(xué)校實訓(xùn)基地建設(shè)，并進行相關(guān)的教學(xué)診斷工作，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)和方向；③企業(yè)參與學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)計劃、方案及管理制度的制定，引導(dǎo)組織學(xué)生參加企業(yè)的BIM 實踐項目；④學(xué)校組織教師到企業(yè)內(nèi)進行實踐鍛煉，增加教師的工程實踐經(jīng)驗，企業(yè)組織員工參加學(xué)校的相關(guān)培訓(xùn)，實現(xiàn)校企合作雙贏；⑤校企共建BIM 產(chǎn)學(xué)研合作平臺，通過開展課題研究、產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)革新等工作，共同提升雙方的技術(shù)能力。

四、結(jié)語

“新工科”建設(shè)對于傳統(tǒng)土建類專業(yè)既是機遇，也是挑戰(zhàn)。在當(dāng)下BIM 技術(shù)人才緊缺的大背景下，高校應(yīng)積極探索新型BIM 人才培養(yǎng)的長效機制，明確人才培養(yǎng)方向，完善BIM 人才培養(yǎng)方案，引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢，逐步實現(xiàn)BIM 人才的大規(guī)模培養(yǎng)。通過優(yōu)化人才引進和培養(yǎng)機制，組建跨學(xué)科BIM 協(xié)同研究團隊等形式，壯大BIM 師資隊伍，增加專業(yè)資源投入，建設(shè)BIM 實訓(xùn)室和工程實訓(xùn)基地，優(yōu)化BIM 應(yīng)用環(huán)境，提高學(xué)生的BIM 實踐應(yīng)用能力，建立BIM 人才培養(yǎng)綜合能力評價考核體系，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主觀能動性，推動教學(xué)方法創(chuàng)新，深化校企合作等形式，將BIM 技術(shù)更好地融入到高校教育教學(xué)中，為社會培養(yǎng)更多創(chuàng)新能力強、綜合能力素質(zhì)高的工程技術(shù)專業(yè)人才。