基于BIM正向設計的土木工程專業應用能力培養

龐雪飛，黃建功，李陽春 （廣東海洋大學寸金學院，廣東 湛江 524000）

1 引言

面對大數據背景下建筑行業信息化技術的快速發展，各高校土木工程專業高度注意到BIM技術應用的重要性，紛紛開設BIM技術相關課程，但大部分開設1～2門BIM技術相關課程，主要教授Revit建模、Magic CAD建模、三維動畫展示技術和管道綜合應用等，而BIM的真正應用價值，在于建設項目全專業全壽命周期的應用，而且應用的時間越早、應用的專業越廣泛，其價值就越高。因此，要想真正地讓學生用BIM、懂BIM，真正成為土木工程專業智能建造的專業人才，應從頂層設計出發，以BIM正向設計為導向，修改培養方案的課程設置，將BIM技術融入到土木工程專業的所有相關專業課程中去。

本文擬在對土木工程專業人才培養阻礙因素分析的基礎上，提出相應的建議，為推動應用型本科院校土木工程專業BIM技術全過程培養提供參考。

2 BIM技術在土木工程專業人才培養中的應用現狀及阻礙因素分析

本文主要從高等本科院校土木工程專業BIM技術課程設置情況、對BIM的態度以及BIM全過程培養的阻礙等三方面出發，在借鑒文獻等相關研究成果基礎上，對本科院校土木工程專業BIM技術方向負責人進行深度訪談，得到BIM技術在土木工程專業人才培養中的應用阻礙因素，見表1。

BIM技術在土木工程專業人才培養中的應用阻礙因素 表1

2.1 院校土木工程專業BIM技術課程設置情況

通過對本科院校土木工程專業人才培養方案以及師資情況進行調研，從BIM課程設置的百分比、BIM課程設置的方式以及擬進行BIM課程改革的計劃等三個方面，初步了解被調查本科院校土木工程專業BIM技術相關課程設置情況，以及對BIM技術在土木工程專業本科培養中的應用態度。其中，93.94%的被調查院校開設BIM技術相關課程，6.06%的被調查院校未開設BIM技術相關課程；而在開設BIM技術相關課程的被調查院校中，開設BIM技術系相關課程1門、2門、3門及以上、專業課程全過程BIM培養的百分比分別是 80.65% 、12.90% 、6.45% 、0；9.1% 的被調研院校計劃進行基于BIM的全過程專業人才培養，60.61%的被調研院校計劃增設BIM技術相關課程或增強BIM應用于專業課程建設中去，27.27%的被調研院校計劃維持現有的BIM課程設置情況，3.03%的被調研院校暫時不準備開設BIM技術應用相關課程。

以上調查數據表明：①目前大部分土木工程專業本科院校開設了BIM技術應用相關課程；②目前大部分院校BIM 技術課程以開設Revit建模、BIM技術與應用等一到兩門課的方式為主；③目前大部分院校土木工程專業未實現以BIM正向設計為主線的全過程BIM應用人才培養；④大部分院校有將BIM技術應用于專業人才培養全過程的意愿，但是由于種種原因，改革動力及行動力不足；⑤BIM技術融入土木工程專業人才培養全過程的專業課程中有巨大的改革潛力。

2.2 阻礙因素分析

基于重要性指數的阻礙因素評價的分析結果顯示，“建筑市場尚沒有完全用BIM技術取代現階段的設計和管理的方式方法”“師資培訓難度較大”“軟件成熟度有限”“培養方案中沒有建立以BIM貫穿全過程的人才培養體系”“國標和課程教學大綱中沒有對BIM技術應用提出具體的要求”等是阻礙應用型本科院校BIM技術應用于土木工程專業全過程培養的主要阻礙因素。

3 基于正向設計的土木工程專業BIM技術人才培養模式

本文以廣東海洋大學寸金學院土木工程專業為例，分享基于BIM正向設計的土木工程專業BIM人才全過程培養模式。

3.1 土木工程專業BIM人才培養目標

為滿足現階段土木工程行業對智能建造方向的人才高度需求，我院土木工程專業開設土木工程專業智能建造方向，在滿足土木工程專業學科基礎和專業核心課的基礎上，設置智能建造模塊，旨在培養掌握土木工程專業結構設計、施工、造價等基本原理和方法的基礎上，強化BIM技術應用能力的高素質應用型人才。

3.2 基于BIM正向設計的土木工程專業課程教學目標

課程教學目標與本院土木工程專業BIM人才培養目標一致，旨在培養能夠在工程建設工業化、信息化的發展背景下面向未來、服務地方經濟社會的高素質應用型人才，因此，在課程設置上，土木工程專業以基于BIM的正向設計為主線設置智能建造方向模塊化培養課程，具體來說，課程設置以BIM建模軟件和BIM系列應用軟件為基礎，設置基于BIM的建筑、結構、施工、管理與造價等一系列課程，從源頭上實現基于BIM的全過程應用。

3.3 土木工程專業BIM人才培養課程設置內容

本專業自2013年開始將BIM技術應用引入土木工程專業人才培養方案中去，本文根據多年教學經驗，結合本專業多年來土木工程專業BIM技術應用的探索，以及土木工程專業智能建造模塊本科人才培養的專業課程內容、教學方法、企業對現有土木工程專業人才需求情況等，設置BIM技術相關課程。課程體系主要包括BIM系列軟件課程和BIM技術應用課程兩大部分，詳見表2。

基于BIM的土木工程專業課程體系設置 表2

4 案例項目中土木工程專業全過程BIM人才培養啟示

4.1 建立土木工程專業BIM正向設計人才培養模式

近年來，隨著BIM技術的快速發展，BIM技術在建筑工程領域的應用已逐漸從BIM“翻模”、漫游、管道綜合等逆向設計以BIM三維建模技術為出發點，實現設計、施工、運營全過程的正向設計模式。要想真正地讓學生用BIM、懂BIM，真正成為土木工程專業智能建造的專業人才，不應該僅僅靠1～2門課程、教會學生2～3個軟件的方法，而是應該從頂層設計出發，以BIM正向設計為導向，修改培養方案的培養目標和課程設置情況，將BIM技術融入到土木工程專業的所有相關專業課程中去，實現基于BIM正向設計的土木工程專業全過程人才培養。

4.2 及時修訂課程大綱，加大課程改革力度

隨著建筑行業的信息化、工業化的快速發展，BIM市場日新月異，BIM系列軟件也不斷更新。高校作為培養土木工程應用型人才的搖籃，必須緊跟市場需求，時刻關注所在領域的高新技術發展和人才需求，了解建筑市場BIM技術應用主流范圍，從創造知識的角度緊跟甚至引導行業的變革。同時，應根據BIM市場變化不斷修訂課程教學大綱，保證BIM技術全過程培養的質量和效果。

4.3 加強BIM教學團隊建設

師資是專業建設的基礎，為實現BIM技術在土木工程專業全過程課程的應用，必須從師資隊伍的建設入手。①加快BIM教學團隊建設，建立一支組織結構合理的、有活力的BIM教學團隊，了解最新行業動態及高新技術、編制BIM技術應用方案、教授BIM相關課程等。②不斷提高在職專任教師BIM技術應用能力，對專任教師BIM技術應用能力的培養，不僅僅局限于教授單一BIM課程的老師，而是所有土木工程專業的專任教師，因為只有專任教師轉變思想，懂BIM、會BIM，才能夠將BIM的思想、應用方法等潛移默化地傳遞給學生。③不斷提高在職專任教師的工程實踐能力。通過校企合作、創新強校人才培養項目等方式，指派優秀的骨干教師到企業進行掛職鍛煉，加強實踐應用能力。④引進“雙師型”教師。加大優秀的BIM師資人才引入。

4.4 開發土木工程專業BIM特色的本科應用教材

開發符合學院培養目標和特色的、與實際工程案例相結合的、BIM與專業課程融合的特色教材，如BIM建模（包括 Revit、Tekla、Magi CAD 等）、BIM 應用與項目管理、BIM工程計量與計價、裝配式建筑BIM技術應用、智慧工地與綠色施工技術、BIM 5D等，以1～2個有代表性的工程案例為主線，課程建設從識圖、到設計、施工、管理、造價等，全過程融入BIM技術相關理論與實踐，并通過課程設計、專業綜合實訓、團隊畢業設計等幫助學生更好地掌握BIM技術的運用。

4.5 加快課程體系建設

對土木工程專業人才就業和工作需求進行分析，得出土木工程專業人才應具備設計、施工、造價、BIM技術應用四大職業能力。為培養這四大能力，整合課程資源，重新構建基于BIM技術的土木工程專業應用型人才培養體系。構建由基于高新技術應用的專業素質課、專業課和綜合實踐課組成的新型課程體系，并在此基礎上探索BIM技術應用系列精品課程建設以及BIM資源庫建設。

4.6 借鑒職業教育模式，加強實踐教學

土木工程專業本身就是實踐性較強的學科，對于應用型本科院校而言更是如此。①在國家職業教育背景下，可“1+X”建筑信息模型（BIM）證書制度建設模式，鼓勵學生在獲得學歷學位證書的同時，積極取得多類職業技能等級證書。②借鑒廣東平勝實踐教學基地等建設模式，加大校企合作力度和深度，給學生提供更多的實習實訓機會。③應大力加強“以賽促教”模式的應用，提升學生的學習興趣和自主學習能力、動手能力、創新能力和團隊協作能力。

5 結語

BIM技術在三維可視化技術、多專業協同、全階段管理的數字化建設中，具有不可替代的優勢，市場前景廣闊，應用型本科院校進行基于BIM正向設計的全過程培養很有必要。本文通過對應用型本科院校BIM技術應用于土木工程專業全過程培養的阻礙因素，進行調查匯總，并針對各項指標進行平均值計算和重要程度指數定量分析，從而識別出應用型本科院校BIM技術應用于土木工程專業全過程培養的主要阻礙因素，并在此基礎上以廣東海洋大學寸金學院為例，提出化解BIM技術應用于全過程培養的應用阻礙的啟示、建議，為基于BIM正向設計的土木工程專業應用能力，培養提供良好的理論和實踐支持。