建筑數字化背景下創建高等院校BIM教學團隊

韓風毅 曹子云 馬爽 趙麒 張自國

摘 要 當今建筑業數字化、網絡化、智能化，很多高等院校引進BIM教育，培養BIM人才。高等院校組成BIM教學團隊，進行BIM團隊建設，積極應對BIM創新教育，BIM教學團隊負責全校的BIM理論和實踐教學、BIM教學研究等相關工作，以教學團隊集體形式，進行BIM高校教育，更有利于BIM在高校的發展和人才培養。

關鍵詞 BIM；建筑數字化；高等院校；BIM發展；教學團隊

1 建筑業數字化

建筑業是專門從事土木工程、房屋建設和設備安裝以及工程勘察設計工作的生產部門，同時也是國民經濟的重要生產部門，為我國經濟的發展、人民生活水平的提高做出了重大貢獻。然而，近幾年來建筑業發展變緩、生產率下降，嚴重影響國民經濟的增長，究其原因是建設工程信息管理落后、信息不明確、信息流失、信息孤島等等問題。數字化技術的快速發展是建筑業的一次技術革命和信息革命，將數字化技術引入到建筑行業形成了建筑數字化技術，這項技術破除建筑行業二維的信息表現形式和以紙質文件為主的傳統信息傳遞方式，實現信息的多維表現和數字化傳遞，真正做到信息的全過程、全方位、全要素集成管理，有效提高建筑業的生產效率。建筑數字化技術在我國的應用和推廣越來越廣泛，較為成熟的是“建筑信息模型（Building Information Modeling 簡稱BIM）[1]”技術，BIM是一個設施有關信息的共享知識源[2]。在國內的建筑類高校將BIM技術的教學納入到主干教學課程中。

2 BIM帶頭人

在《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》中明確提出，注重引進BIM等信息技術專業人才，培育精通信息技術和業務的復合型人才，強化各類人員信息技術應用培訓，提高全員信息化應用能力。建筑類高校作為建筑人才培養的搖籃應高度重視BIM人才的培養，為了讓BIM教學真正的在高校內落地應成立BIM研究小組或中心由BIM帶頭人統一負責，對帶頭人的要求有以下幾點：

⑴帶頭人為建筑類學科專業的專家、教授，是省級及以上建筑類專業技術帶頭人、有突出貢獻優秀專家、教學名師等；

⑵帶頭人積極從事開展BIM教學改革研究，獲得省級及以上教學獎勵；

⑶長期致力于課程建設，堅持為本科生授課，教學效果突出；主持或參與有省級及以上BIM優質課程建設（含優秀課、精品課、在線開放課程等）；

⑷品德高尚、治學嚴謹、具有團結、協作精神和較好的組織、管理和領導能力；

⑸具有較深的學術造詣和創新精神，承擔省部級或省部級以上BIM科研項目，獲得有省部級及以上科研獎勵。

3 BIM教學工作

高校教務部及相關部門要抓住時機對教育進行改革，由BIM技術中心組織相關人員召開專題研討會，研究建筑數字化背景下的人才培養模式，修改傳統的人才培養方案，調整教學計劃，依托BIM技術將建筑數字化技術與高校人才培養接軌。由BIM技術中心開設選修或必修課程，及早建立BIM機房，分專業選購BIM相關軟件，真正做到理論教學與實踐教學相結合。

為了更好發展BIM教學，高校應加強人才的引進和BIM師資力量的建設，鼓勵碩士、博士開展BIM相關方面課題的研究，在BIM相關研發項目給予鼓勵和支持，加大相關經費的投入。從而促進BIM教學在高校中的發展。為了加強BIM技術在校內的宣傳力度，由BIM技術中心不定時的開展BIM技術競賽和BIM專題講座，搭建BIM交流平臺，形成愛說BIM、愛學BIM、愛問BIM的學習氛圍。為了檢查BIM教學的成果，可將BIM技術引入到課程設計、畢業設計中，對土木建筑類各專業進行“協同畢業設計”，建筑機電相關專業實行“小協同畢業設計”，整個土木建筑類各專業實行“大協同畢業設計”，達到信息共享的作用。圖1是學生對空調系統建模，學生將理論知識結合到實際工程中，在實踐中發現問題解決問題，提高學生對BIM技術的認識，真正做到學以致用，培養社會需要的BIM技術人才。

將BIM技術融入各專業教學中，主要有兩種途徑：一是將BIM納入一門或兩門課程中；二是在幾門課程的所有部分都涉及BIM。第一種方法是單獨開設一門或兩門新的專業基礎課，主要向學生介紹BIM軟件使用中的基本概念。這種方法可能會使學生僅關注軟件的操作使用，從而忽視BIM在項目整個生命周期中產生的作用。第二種方法有利于學生形成系統、清晰的專業知識體系。BIM軟件并不是某一特定軟件，而是一系列軟件的統稱，在安排教學計劃時可以將BIM技術引入到專業課程中，如在工程制圖、房屋建筑學和建筑材料等專業基礎課程中，教師可以借助BIM技術中的結構設計和VR虛擬現實技術幫助學生理解專業知識；在土木工程施工技術和建筑安裝技術等專業課程教學中可增加部分BIM實驗室授課內容

在實習實踐環節，通過“BIM+VR”虛擬仿真系統來進行土木建筑類各專業實習。學生以佩戴VR設備+上機操作的方式進行仿真軟件的虛擬實訓課程，教師也可使用云平臺的備課功能，提前配置相關仿真施工環境及工程進度，讓學生在虛擬的環境中進行實訓模擬。“BIM+VR”虛擬仿真系統是未來教學趨勢，打破時間/空間限制，為高校教學工作節省大量的人力、物力、財力。

4 BIM教學研究

由于BIM技術在我國還處在起步階段，現在設計和施工單位使用較多，而高校培養BIM人才相對落后。高校教學不可能一步到位，不同專業對BIM知識的掌握程度和要求方向也各不相同，因此要求高校對BIM教學進行進一步研究，主要通過BIM技術中心收集實際教學過程中出現的問題和根據學生的實際情況結合國家出臺的一系列政策，研究出一套適合自身教育環境的教學模式。一本高校注重BIM頂層設計和程序開發；二本三本高校首先做好BIM核心軟件操作，其次是工程應用，建模到用模，核心是BIM項目管理；高職高專學校注重BIM軟件操作性，加強軟件的熟練性。定時召開學術交流會，對當前新型技術進行學術交流，開設BIM新課比較容易，但把BIM技術融合到專業里面是難點，不改變原有教學課時，增加BIM內容，提高學生對專業的理解能力，通過BIM對專業有更好的認識和感知，應該及時修訂人才培養方案和教學大綱，真正做到與時俱進，把BIM和專業完全融合起來，BIM為專業服務。

5 BIM團隊建設

BIM技術的核心是建筑信息的共享和轉換[3]。在現代建筑行業領域中，常常涉及到多個專業，例如：建筑設計、結構設計、電氣、給排水、暖通等，多個專業在工作時，建筑信息不能及時交流，設計存在沖突導致建筑設計進度拖延、成本超支、事故頻發等等問題。普遍認為，協同設計是一種有效提高信息交流與共享，避免設計沖突的方法。為了更好地推動建筑數字技術的教育[4]，在高校內組建BIM教學團隊，就是教學習階段就培養學生信息交流與共享的意識，讓不同專業一起進行協同工作[5]，提高學習效率，加深對BIM技術的理解。同時BIM團隊能探索BIM技術新的發展方向，及時對高校內BIM教學做出相應指導，另外對BIM軟/硬件設施的維護也起到一定的積極作用。BIM技術已經成為當前建筑數字技術發展的主流技術[6]，BIM技術是創建并利用數字化模型對建設項目進行設計、建造和運營全過程進行管理、優化的方法和工具[7]。

6 結束語

在“十三五”時期，提出了全面提高建筑業信息化水平，著力增強BIM、大數據、智能化、移動通訊、云計算、物聯網等信息技術集成應用能力，建筑業數字化、網絡化、智能化取得突破性進展的要求。在數字化的大背景下，建筑業必然會迎來一次巨大的革命，作為建筑人才培養的高校，必須抓住這一難得的機遇，積極響應國家號召。提高學生BIM主流軟件操作水平，加強學生BIM工程實踐應用范圍，鍛煉學生BIM工程項目管理能力，在高校內建立適合自身的BIM教學團隊，采取有效措施推廣和應用BIM技術。

參考文獻

[1]黃兆嘉，龔兆先.數字化建筑信息模型的應用[D].廣州：廣州大學，2011：47-47.

[2]黃強.論BIM[M].北京：中國建筑工業出版社，2016：77-79.

[3]李犁，鄧雪原.基于BIM技術的建筑信息平臺的構建[J].土木工程信息技術，2012，（2）：25-29.

[4]葛文蘭，于曉明，何波.BIM第二維度[M].北京：中國建筑工業出版社，2011：61-63.

[5]葛清，趙斌，何波.BIM第一維度[M].北京：中國建筑工業出版社，2013：34-35.

[6]李建成.建筑信息模型與數字化建造[J].時代建筑，2012，（5）：64-67.

[7]清華大學BIM課題組.中國建筑信息模型標準框架研究[M].北京：中國建筑工業出版社，2011：22-29.

作者簡介

韓風毅（1971—），男（漢），遼寧丹東人，副教授，畢業于哈爾濱建筑大學，主要研究BIM技術應用。