BIM對高等院校土建類人才培養的影響與思考

鄭曉芬　謝云飛　李春祥

【摘 要】BIM（建筑信息模型）技術號稱建筑業的第二次革命，自出現起即引起工程領域翻天覆地的變革。高校作為人才輸出的重要基地，對技術研究和教育應有足夠的前瞻性，而現有技術人才無法滿足BIM發展與進一步推廣的需求。本文從高校BIM人才培養現狀入手，分析土建類BIM人才培養中存在問題，并針對人才培養能力需求提出具體措施，為BIM技術人才培養提供參考。

【關鍵詞】BIM；高等院校；人才培養

Effect and Thought on Talent Traing of Civil Engineering by BIM

ZHENG Xiao-fen1 XIE Yun-fei2 LI Chun-xiang2

（1.Department of Structural Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China；

2.Department of Civil Engineering， Shanghai University，Shanghai 200444，China）

【Abstract】Known as the second revolution of construction，Building Information Model（BIM）has caused great changes in engineering since it appears.As an important base for training talents，universities should have prospective study of technical research and education while the existing BIM professionals are unable to meet the needs of the further development and promotion of BIM.Introduced with the current situation of BIM talent training and problems are analyzed，the article put forward specific measures which will provide reference for BIM training talents.

【Key words】Building Information Modeling；Universities；Talent training

0 引言

2002年，時任美國歐特克公司副總裁的Philip G.Bernstein[1]首次提出Building Information Modeling這一名詞，其縮寫BIM也應運而生。各國學者對BIM出現多種解釋，但最為貼切無疑的是BSI（Building SMART International）對其闡述“BIM是Building Information Modeling， Building Information Model和Building Information Management”獨立但相互聯系的功能，不僅在建筑生命周期內設計、建造和運營中產生和利用建筑數據的業務過程，也是設施的物理和功能特性的數字化表達，同時還是在整個資產生命周期中，利用數字原型中的信息實現信息共享的業務流程的組織與控制[2]。

2006年，國內高校首先引入并研究BIM[3]，尤其是2016年8月住建部發布《綱要》[4]后，BIM在工程中的應用更為普遍，越來越多的業主、設計與施工方都開始應用BIM，然而現階段，大多數BIM從業者對其理解仍局限于認為BIM是一種軟件工具。這充分說明高校對BIM人才的培養規模遠遠不能適應行業發展的趨勢，同時一些學者也指出“缺乏專業人才將是BIM應用的最大障礙”[5-6]。因此教學中應結合國內BIM發展對人才的需求，對比現有高校土建類BIM人才培養方法，分析BIM人才培養中存在的問題，從而探索適合高等院校土建累BIM專業人才的培養途徑。

1 國內外現有BIM人才培養方式

1.1 國外BIM人才培養現狀

國外大學主要從開設BIM課程、設置BIM方向碩博士和舉辦BIM學生競賽等方面進行培養BIM人才。早在BIM概念產生之前，國外大學即已開設如《Theories of Computer Technology》等課程，講授BIM的軟件在產業鏈中的意義及對其它專業的影響，并定期聘請BIM軟件公司、業主方等各行業專家授課，國外高校最主要的是教學中并不局限于通過單門課程介紹BIM，而是在專業課程中涵蓋BIM思維，如在綠色建筑、結構設計和項目管理等課程中均涉及BIM概念及工具，因此學生在專業學習過程中始終接受BIM理念，最終運用到工作中。其次，國外高校專門開設BIM碩博士為數較少，而是以BIM與專業結合作為碩博士研究方向，或對BIM的應用階段如項目（Project Management）、過程（Process Management）和知識（Knowledge Management）進行研究。國外高校還通過舉辦大量BIM競賽提高學生學習興趣[7]，如美國大型的Reno Competition。圖1為美國高校BIM開設調查表。

圖1 美國高校開設情況調查

1.2 國內BIM人才培養現狀

2011年，同濟大學與魯班軟件簽訂協議約定在工程造價及BIM研究方面進行合作，由此開始國內高校的BIM人才培養。目前國內高校已形成BIM基礎教學、BIM研發中心和BIM競賽等方式的人才培養方式，并逐漸由主要講授理論知識發展為理論與實踐并重，注重能力培養的教育形式，綜合分析主要有以下類型。

1.2.1 高校設置BIM課程

隨著企業對BIM的投入增大和愈加重視，越來越多的高校設置BIM方面的專業課程，增強學生在該方面的知識素養。在本科層次，同濟大學、清華大學和天津大學等在土建類專業設置BIM軟件課程；哈爾濱工業大學、沈陽建筑大學和西安建筑科技大學等開設BIM專業課程。在研究生層次，部分高校陸續進行BIM專業碩士的招生，如華中科技大學于2002年開設首個BIM工程碩士班，武漢大學等高校也招收BIM方向工程碩士，進行BIM方向的教學與科研工作[8]。

1.2.2 高校成立BIM研發中心

為更好推動BIM人才的培養，國內各高校相繼成立與BIM相關的研發中心及研究團隊。2009年，清華大學成立BIM標準研究課題組，2013年又與廣聯達公司合作成立BIM聯合研究中心。上海交通大學BIM研究中心側重于理論研究，主要在CAD、BIM協同及數據標準IFC方面進行研究。華南理工大學在2005年與歐特克聯合成立建筑物生命周期管理BIM實驗室，進行BIM理論與工程實踐的研究。同濟大學、華中科技大學、哈爾濱工業大學等高校也與企業合作或自主進行BIM理論、工程實踐及軟件研究，為土建類學生學習BIM知識和教師拓展BIM能力提供有效的工作平臺。

1.2.3 行業協會或企業舉辦各類BIM競賽

自2011年高校開設BIM相關課程后，BIM相關行業協會開始舉辦BIM展示會和各類BIM比賽。由住建部支持，中國建造師聯盟、益埃畢集團和北京弘潔建英科技主辦的“住博會·中國BIM技術交流暨優秀案例作品展示會大賽”為高校學生提供展示BIM技能作品的機會。而近年來享譽行業的“龍圖杯”、“創新杯”、“斯維爾杯”和“廣聯達杯”等BIM設計大賽[9]，是由相關軟件企業和行業協會聯合舉辦，初衷是為推廣企業BIM產品和擴大市場占有率，各高校為提高學生專業技能，實現教學與行業發展的對接，也紛紛鼓勵學生參加此類比賽，競賽與企業高校形成良性互動。以中國科協、中國圖學學會、清華大學和中國建研院等單位主辦的“龍圖杯”為例，2016年舉辦的第五屆“龍圖杯”全國BIM大賽共有258家單位的434項作品參賽，涵蓋BIM應用的全階段，充分吸引了包括設計、施工和高校等各類行業BIM人才參與，參加比賽的高校與學生也越來越多，賽事規模逐年增加。除上述展示會和比賽外，各院校和地方行業協會也紛紛舉辦BIM比賽，促進不同院校、院校與企業等之間的BIM應用與教學交流與學習，促進高校BIM人才的培養。

綜合國內外高校BIM人才培養現狀，在借鑒國外人才培養方法基礎上，國內高校在BIM的教學與科研中已開展大量工作，在BIM理論研究、課程教學、實際工程參與等方面與企業和行業建立起緊密聯系，已基本具備BIM人才培養的軟硬件條件。

2 國內高校土建類BIM人才培養存在問題分析

2.1 高校土建類BIM人才培養缺乏系統化

BIM不僅是可視化工具，更是不同模型的集成與信息整合，貫穿于設計、施工和運維等建筑全生命周期，但目前在土建類人才培養中，跨行業和跨階段的BIM應用理念尚未普及。BIM在國內AEC行業處于初步應用階段，BIM人才缺乏、經驗有限和投資巨大都使得建筑行業BIM應用有待挖掘[10]，這些又制約著高等院校BIM人才培養方案的制定和課題體系的建立，因此高校土建類BIM人才培養目前更多采取零星試點方式，不利于高水平人才的培養。

2.2 高校土建類BIM人才培養缺乏教學資料

隨著BIM在實際工程中越來越受重視，近年來BIM資料特別是教材數量增多，目前教材大概有以下三類。一類是BIM研究者出版的各類專著，主要介紹BIM的基礎研究理論、數據轉換方法及標準等；第二類是BIM工程從業者編寫的各種工程案例，主要闡述BIM在各類大型工程中設計、施工、造價中的應用等；第三類是軟件公司或委托機構出版的各類軟件教程，著重介紹軟件的操作方法[11]。三類教材能用于高校學生的課程教學教材，主要原因是理論與工程實踐結合度不夠、教材針對性不強以及教材內容生硬。除教材外，高校還缺少一線工程中的實際案例、視頻動畫等教學素材。

2.3 高校土建類BIM人才培養缺乏師資隊伍

高校BIM教育還處于初步階段，基于過程的BIM教學要求教師不僅有較高的計算機應用水平，還應具備深厚的土建專業知識和廣泛的如工程管理、機電基礎等方面的知識儲備，而目前教師較多均沿襲傳統的教學手段和方法，缺乏企業BIM工程實踐經驗，與BIM最新行業動態脫節，多研究成果少工程案例，同時授課教師數量也較少，另外高校也缺乏完善的教師更新和學習BIM理論與實踐知識的途徑。完整的高校BIM師資隊伍除專任教師外，還應包含BIM方面經驗豐富的一線從業人員、軟件技術人員和高級管理者。

2.4 高校土建類BIM人才培養缺乏硬件基礎

BIM技術和軟件對硬件配置要求較高，以常用的Revit軟件為例，要求計算機硬件配置達到圖形工作站或采用360云服務平臺，同時正版軟件價格也相當高，建設一套完整的BIM實驗室至少要達到百萬資金。同時市場上BIM軟件種類繁多，各軟件之間兼容性差，尚未具有統一的數據接口，形成所謂的“信息孤島”[12]，影響BIM教學效率和實驗室建設建設成效。

3 國內高校土建類BIM人才培養能力需求分析

美國國家BIM標準把BIM人才分為BIM用戶、BIM標準提供者和BIM工具制造商三大類。結合我國BIM應用實際情況，我國企業對BIM人才需求主要有BIM標準人才、BIM工具人才和BIM應用人才三大類[13]，具體見圖2。

高校土建類BIM人才培養應主要定位于BIM專業應用人才，不僅因為該方面人才需求數量最大、覆蓋面最廣，同時也與土建專業貼合度最高、適應性最強。BIM專業應用人才簡單而言就是應用BIM支持和完成建筑全生命周期中各階段任務的從業者，包括業主的設計、施工、采購、成本等人員；設計與施工企業的建筑、結構、給排水、暖通空調、電氣等人員，運營管理人員以及各類相關組織中的專業BIM應用人員。

要培養BIM專業應用人才，高校需認真分析此類人才應具備的能力。合格的BIM專業應用人才能力主要包括工程能力和BIM能力，如圖3。工程能力是在建筑全生命周期中完成單一或多個階段任務的能力，如結構設計、機電安裝以及建成后的設備保養或多個組成部分等。高校土建類BIM人才培養中基本已能涵蓋設計和施工階段的工程能力，運維階段因在工程應用較少故在高校中較少提及，而BIM能力培養是高校在人才培養中的重點和難點。

BIM能力是指利用BIM技術和方法提高工程效率與質量的能力，目前尚無準備定義。根據BIM在工程中的應用實際情況，可按能力從低至高分為BIM軟件操作、BIM建模、BIM模型應用、BIM項目管理和BIM業務集成等方面，見圖4。BIM軟件操作是指對一種或多種軟件使用的能力，如常用的Revit、Bently和Tekla等軟件，BIM建模能力是建立不同專業或不同用途模型的能力，如建筑建模、結構建模和機電建模等，BIM模型應用是應用BIM模型對工程不同階段進行分析、模擬和優化的能力，如施工模擬、動畫漫游和碰撞檢測等。這三方面的能力是高校土建類人才培養能力的主要需求。

4 國內高校土建類BIM人才培養質量提高的措施分析

4.1 加大高校土建類BIM師資隊伍建設

一方面，高校選派一批對BIM感興趣的年輕教師深入企業，與企業一線技術人員共同完成BIM項目，參與BIM在建筑全生命周期中的應用，在實踐中積累工程經驗；同時高校吸納企業BIM技術人員加入師資隊伍，聘請BIM行業的專家在校舉辦專題講座。高校還應從經濟和技術層面為專業教師提供參與各類BIM會議的機會，拓寬教師視野，促進專業教師對BIM新知識、新技術的掌握，從而提高人才培養質量。

4.2 加強校企合作，增強BIM軟硬件與教學資源等方面的校企共享

在解決BIM軟硬件成本昂貴這一問題方面，高校可以與企業共建BIM實驗室或BIM中心，共享BIM資源，企業比高校在更新BIM設施設備方面更為快捷高效，在人才培養方面可做到“無縫對接”。高校還可與企業共同編寫教材、搜集教學資源，建立BIM教學資源庫，不僅用于高校教學，也能用于企業員工崗前培訓和業務拓展，達到企業與高校的雙贏局面，推動企業參與校企合作的積極性。

4.3 加強人才培養中多元化

BIM目前已應用于工程設計前期、設計、施工及運維等建筑全生命階段，具有很強的實踐性，僅通過課堂的理論講授或少量的實驗已無法滿足企業對人才的需求。高校在人才培養中需拓展BIM教學的外延，積極利用“導師制”和“教學工坊”等教學模式提高學生參加實際工程的機會，通過校企合作為學生提供企業實習的機會，鼓勵學生積極參與實際工程項目和各類大型BIM比賽，鞏固學生對BIM知識和技能的綜合運用能力，培養學生創新創業能力，培養合格的BIM專業人才。

5 結語

很多專家學者稱BIM為CAD之后工程的二次革命，隨著住建部及地方政府各類政策的出臺，企業紛紛招攬各類人才、建立BIM中心和上馬各類BIM軟硬件。高校作為人才輸出的重要基地，對技術研究和教育應有足夠的前瞻性，合格的BIM人才應具有相關專業背景、廣泛的土建相關專業知識、對BIM技術理解和協調多個專業工程師之間工作的能力，遠遠高于傳統的人才培養要求。高校須承擔人才培養的重擔，順應技術發展趨勢，調整人才培養計劃，實現土建類高校BIM人才培養與企業人才需求的完美對接。

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[13]何關培.BIM專業應用人才職業發展思考（二）.http：//blog.sina.com.cn/s/blog_620be62e0100v1za.html.

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