蔡蘭峰 李 斌 馬俊文 邵海東
(1甘肅建筑職業技術學院,甘肅 蘭州730050;2同濟大學,上海200092;3蘭州理工大學,甘肅 蘭州730000)
建筑業是我國傳統支柱產業,總體規模雖然大但效益不高,主要原因在于技術手段、生產模式和管理方式的落后。我國的建筑施工企業勞動生產率僅是英國的1/14和美國的1/9,迫切需要利用和發展高新技術來改造傳統建筑業,BIM技術就是應這樣的要求而提出和發展的[1]。
BIM(building information modeling)即建筑信息模型,由歐特克(AutoDesk)公司于2002年提出,是數字技術在建筑工程中直接應用,同時又是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法[2]。BIM技術涉及的領域比較廣,包含建筑物從規劃、設計、施工到運營維護整個生命周期[3]。
BIM技術具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性的特點。在國內外建筑業各個領域已經廣泛達成共識,BIM技術的應用必將成為繼CAD技術之后的又一個革命性技術,也是建筑領域信息化發展的必然結果。
在決策和設計階段,BIM技術使建筑、結構、給排水、空調、電氣等各個專業基于同一模型進行工作,從而使真正意義上的三維集成協同設計成為可能[4]。從著名的Mc-Learny曲線可以看出,BIM技術的價值在于大大提前了在方案設計階段對項目的可控性,同時也顯著降低了變更成本。因此,通過BIM技術使設計師把大部分精力放在方案和深化設計階段,同時減少在枯燥的施工圖階段的時間投入[5]。

圖1- Mc-Learny曲線—項目不同階段BIM的影響能力曲線
在施工階段,通過BIM技術的應用不但可以提供施工虛擬模擬,并且還可以對工程的質量、進度、成本、安全等方面進行多維度和更加科學有效的管理,從而使傳統項目管理模式下的項目更加科學,并大幅度節省造價。
在運維階段,業主可以應用BIM技術對項目后期的運行和維護進行有效的管理,從而大大降低由于缺乏操作性而導致的成本損失。
美國斯坦福大學綜合設施工程中心研究了32個采用BIM技術的工程得出如下的使用BIM技術的優點:(1)節約了高達40%的預算成本;(2)成本估算的精度在3%以內;(3)減少了高達80%由于時間產生的成本估算;(4)通過沖突檢測節省了10%的合同價值;(5)減少了7%的項目實踐[6]。
美國BIM標準把與BIM 有關的人員分成三類,即BIM使用者、BIM標準提供者和BIM工具制造商。結合國內BIM技術應用現狀,在上述分類的基礎上,按照應用領域可以將BIM工程師分為BIM標準管理人才、BIM工具研發人才、BIM工程應用人才和BIM教育人才;按照應用程度可分為BIM操作人員、BIM技術主管、BIM項目經理和BIM戰略總監[4]。
國家各部委近年密集發文推進BIM技術的發展。其中,2015 年6月 16 日,住房與城鄉建設部以建質函〔2015〕159 號印發《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》[7]提出,到2020年末,建筑行業甲級勘察、設計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業應掌握并實現 BIM與企業管理系統和其他信息技術的一體化集成應用。到2020年末,以下新立項項目勘察設計、施工、運營維護中,集成應用 BIM 的項目比率達到 90%:以國有資金投資為主的大中型建筑;申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態示范小區項目;2015年5月,住房和城鄉建設信息中心發布的《中國建筑施工行業信息化發展報告:BIM應用與發展》[8]中指出,絕大多數企業在面對BIM技術發展時最大的問題就是BIM技術人才的匱乏。
由此看來,涉及建設項目全壽命周期的各個階段、各個單位都需要大量的BIM技術人才,而人才的短缺又是阻礙BIM技術的發展最大障礙。但同時,這也是高校BIM技術人才培養的機遇和挑戰。
與研究型院校相比,高職高專院校在培養BIM技術人才方面應更強調BIM技術的應用方向。通過調研,現階段全國各類高職高專院校在培養BIM技術人才方面還面臨如下諸多困難。
有些院校認為教BIM就是教軟件,在BIM人才培養方面只是在原有課程中加入了一些BIM類應用軟件,并沒有形成完整、有效的人才培養體系,造成培養出的所謂BIM技術人才還是不會應用BIM技術解決工程實際問題。
高職高專院校中的建筑類各專業課教師一般都具備較高的理論水平和較強的專業知識,但是對于BIM技術的掌握水平卻十分有限,還不能完全勝任BIM教學和對外培訓任務。
應用BIM技術軟件對電腦配置要求非常高,大多數院校都需要重新建設或升級BIM技術實訓室,另外還需購買多種BIM類應用軟件,軟硬件升級改造費用很高。
雖然市場上已經有了各類BIM教材,但是這些教材普遍存在缺乏針對性和系統性等問題,而符合高職高專院校層次和人才培養定位的教材更是少之又少。
事實也證明,缺乏實際項目的訓練,在掌握BIM技術方面還是難免存在紙上談兵的味道,而學校往往在應用實體項目訓練上缺少辦法和途徑。
由此可見,高職高專院校在培養BIM技術人才方面還存在較大困難。
通過對市場的調研和對國內外BIM技術人才培養模式的分析研究,高職高專院校在培養BIM技術人才方面可采取兩種途徑,第一種是對現有建筑類專業的各個相關課程進行改造,這種改造更多的是只能達到對BIM技術基本知識了解的層面上,還遠達不到市場對BIM技術人才需求的規格。第二種是開設全新的專業進行BIM技術人才的培養,這種培養方式更接近市場對BIM技術應用型人才的基本需求。
根據上述對BIM技術人才需求的調研與分析,使畢業生具有較強的崗位競爭能力,應從初始就業崗位和拓展崗位兩類進行定位。其中,初始就業崗位主要是BIM建模員;拓展崗位為傳統的就業崗位,主要包括施工員、質檢員、資料員等。
就業單位包括建設、設計、監理、管理、造價咨詢和施工等各個單位。
雖然BIM技術在工程項目管理價值突出,但是必須認識到BIM技術只是工具,而專業知識才是根本。所以,學生在學習過程中,不論BIM技術能否得到完整的學習和應用,對專業核心課程的學習依然是重點。[9]
由此,確定的專業培養目標為具備良好的文化素養和職業道德,在掌握建設項目管理基本理論知識和技能的基礎上,熟悉BIM技術基本知識,初步具備能夠運用BIM技術軟件進行建模、項目分析、信息應用以及輔助項目管理的能力。
1)師資團隊的組建 師資培養方面主要是從現有教師隊伍中篩選包括設計、建造、裝飾、造價、安裝等各個專業優秀教師進行BIM技能的專項培養。
2)師資培養方法 采取請BIM技術專家來學校開設BIM師資培訓和安排教師去在建BIM技術應用較先進的項目中學習兩種途徑。
BIM技術人才培養實施的基本原則是以項目帶動教學的原則,只有這樣才能使學校的BIM技術發展具有更強的生命力。
在硬件建設方面,采取"工作室+實訓室"模式,其中工作室主要為BIM團隊教師提供開展BIM技術學習、研究和對外咨詢服務,而實訓室主要用于對學生、企業技術人員開展BIM培訓。圖2、圖3為已建成并運營的BIM技術中心。

圖2 BIM工作室

圖3 BIM實訓室
在軟件方面,涉及BIM技術的軟件有數十種,常用軟件也有十余種,我們選擇通用性較強并被廣泛認可的軟件。主要包括Revit、Navisworks、Tekla、Lumion等主流軟件,在此基礎上還包括各種設計、施工、預算和后期制作等各種應用軟件。
在具體實施方面,從全校各相關專業中優選一些有較強專業知識基礎、對應用軟件有濃厚學習興趣和勇于挑戰的學生集中重點培養,通過參與教師BIM工作室的實體項目工作,讓學生得到鍛煉。另外,還可通過組建學生BIM協會、開展專題講座等形式促進學生對BIM技術的了解、推廣和人才篩選。這實質上也是現代學徒制人才培養模式的一種探索。
實踐證明,開展深度校企合作才能使BIM技術更具生命力。具體做法主要有:(1)對于實體項目建設企業,由企業的工程師和學校的雙師型教師共同組建項目管理團隊,通過真實的項目促進BIM技術人才的培養與儲備;(2)對于建筑裝配制造企業,由企業建設投資生產基地,學校技術團隊參與并提供技術支持。(3)與國內較知名BIM技術應用、培訓機構深度合作,開設各類BIM技術人才培養。目前,這幾種校企深度合作方式也在實施階段。
綜上所述,基于深度校企合作,以項目帶動教學的混合式BIM技術人才培養模式適合高職高專院校現階段的BIM技術人才培養模式。
BIM技術在可見的未來必將是引領建設領域信息化發展的“第二次科技革命”,而對于BIM人才的培養也需要與時俱進緊跟發展的潮流。高職高專院校應根據各自不同的教學優勢采取合理的BIM技術人才培養模式,才能培養出合格的、符合市場需求的BIM技術應用型人才。通過研究分析,提出了全新的BIM人才培養的模式,即基于深度校企合作,以項目帶動教學的混合式BIM技術人才培養模式適合高職高專院校現階段的BIM技術人才培養模式。
這種模式的提出為全國各類高職高專院校確定BIM技術人才培養模式提供了參考。
[1]趙雪鋒.建筑工程占用BIM技術人才培養模式研究,中國電力教育 2014.2.
[2]桑培東,肖立周.BIM在設計-施工-一體化中的應用[J].施工技術,2012,41(17):25-26.
[3]李驍.綠色BIM在國內建筑全生命周期應用前景分析[J].土木建筑工程信息技術,2012,4(2):52-57.
[4]全國BIM技能培訓教程Revit(初級).
[5]Autodesk Revit Architecture中文版實操實練.
[6]Azhar S.Building Information Modeling ( BIM):Trends,Benefits,Risks,and Challenges for the AEC Industry[J].Leadership & Management in Engineering,2011,11( 3) : 241 ~ 252.
[7]住房與城鄉建設部.關于推進建筑信息模型應用的指導意見[Z].2015-6-16.
[8]中華人民共和國住房與城鄉建設部.中國建筑施工行業信息化發展報告:BIM應用與發展[EB/OL],2015-05-02.
[9]楊陽,BIM技術在計算機輔助建筑設計教學中的應用初探,現代職業教育.