在土木建筑類高等院校中建立BlM技術(shù)中心*

韓風(fēng)毅，曹子云，馬 爽，趙 麒，于 蘭

（長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012）

在土木建筑類高等院校中建立BlM技術(shù)中心*

韓風(fēng)毅，曹子云，馬 爽，趙 麒，于 蘭

（長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012）

BIM的全稱是“建筑信息模型（Building Information modeling）”。近幾年土木建筑類高校中陸續(xù)開(kāi)展BIM教育，相關(guān)BIM建模軟件很多，無(wú)統(tǒng)一管理，造成BIM教育分散，力量薄弱。這些都不利于BIM教育在高校中發(fā)展，應(yīng)該及時(shí)成立BIM技術(shù)中心，總體上負(fù)責(zé)BIM教學(xué)和人才培養(yǎng)以及BIM科研工作，便于土木建筑類高校BIM教育集中管理，多專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)，做到資源共享，真正達(dá)到BIM教育在土木建筑類高校中落地。

BIM；高等院校；教育；技術(shù)中心；人才培養(yǎng)；科學(xué)研究

近年來(lái)數(shù)字信息化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域飛速發(fā)展，建筑業(yè)信息化是建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提質(zhì)增效、節(jié)能減排的必然要求。建筑信息模型（Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱BIM）正在引發(fā)建筑行業(yè)一次史無(wú)前例的徹底革命[1]，將建筑行業(yè)推到了一個(gè)新的高度。BIM技術(shù)是一種多維（三維空間、四維時(shí)間、五維成本、N維更多應(yīng)用）模型信息集成技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)使建設(shè)項(xiàng)目的所有參與方在項(xiàng)目從概念產(chǎn)生到完全拆除的整個(gè)生命周期中都能夠在模型中操作信息和利用信息修改模型。《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》指出要增強(qiáng)建筑業(yè)信息化發(fā)展能力，優(yōu)化建筑業(yè)信息化發(fā)展環(huán)境，加快推動(dòng)信息技術(shù)與建筑業(yè)發(fā)展深度融合，充分發(fā)揮信息化的引領(lǐng)和支撐作用，塑造建筑業(yè)新業(yè)態(tài)。對(duì)土木建筑類高校的畢業(yè)生來(lái)說(shuō)，應(yīng)具備較強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力、表達(dá)能力和空間思維能力等基本素質(zhì)，但這些基本素質(zhì)在實(shí)際工作中是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因而將BIM技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)培養(yǎng)中，提高畢業(yè)生的實(shí)際工作對(duì)接能力，土木建筑類高校責(zé)無(wú)旁貸。

1 BlM技術(shù)在土木建筑類高校教學(xué)中的現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)很多建筑類高校開(kāi)始重視BIM技術(shù)，越來(lái)越多的學(xué)校將BIM貫穿到相應(yīng)課程中進(jìn)行教學(xué)，以培養(yǎng)高級(jí)的BIM人才。將BIM技術(shù)引入大專院校具有多方面的作用和意義[2]。很多高校根據(jù)自身教育背景和教學(xué)特點(diǎn)，對(duì)BIM相關(guān)的課程進(jìn)行改革，選擇最符合自身情況的方式進(jìn)行教學(xué)。例如，在校內(nèi)開(kāi)設(shè)BIM公選課，利用學(xué)生的課余時(shí)間傳授BIM相關(guān)理論知識(shí)，將BIM技術(shù)結(jié)合到課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)學(xué)生對(duì)BIM技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的認(rèn)識(shí)和理解。然而當(dāng)前BIM技術(shù)在高校內(nèi)的發(fā)展遇到了阻礙：

1.1 信息共享方面

在高校內(nèi)各個(gè)學(xué)院各個(gè)專業(yè)各自為營(yíng)，相互孤立，自成體系，缺少信息的交流，導(dǎo)致信息需要重復(fù)錄入，數(shù)據(jù)冗余，造成信息資源的浪費(fèi)，不能進(jìn)行信息共享，形成“信息孤島”現(xiàn)象[3]。建筑工程需要多專業(yè)參與，也使得專業(yè)之間信息共享成為BIM技術(shù)的一個(gè)核心要點(diǎn)，海量的建筑文件數(shù)據(jù)不能合理的管理使得信息查詢、共享難度增大，多專業(yè)之間的協(xié)同難以進(jìn)行，信息利用率過(guò)低，信息不能共享。同時(shí)在這樣教學(xué)環(huán)境下也不能培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需求的BIM人才。

1.2 高校教學(xué)方面

目前各高校BIM教學(xué)沒(méi)有形成系統(tǒng)，教學(xué)體制不完善，所用教材五花八門，導(dǎo)致各學(xué)院各專業(yè)授課能力參差不齊。大部分教學(xué)仍沿用傳統(tǒng)的方式，板書結(jié)合PPT模式教學(xué)，這種簡(jiǎn)單的文字和圖片很難讓學(xué)生對(duì)BIM獲得立體的認(rèn)識(shí)。BIM教學(xué)應(yīng)該鍛煉學(xué)生的思維從二維平面到三維立體，要達(dá)到這種效果必須讓學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，對(duì)三維立體有感性的認(rèn)識(shí)。在BIM軟件方面種類繁多，REVIT系列、BENTLEY系列、ARCHICAD、CATIA等軟件都是BIM軟件，沒(méi)有抓住核心建模軟件的應(yīng)用，大家自己干自己專業(yè)的事情，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)考慮，造成BIM教學(xué)工作進(jìn)展速度緩慢。

1.3 教學(xué)軟/硬件方面

BIM技術(shù)要在高校中很好的落地，首先要考慮軟/硬件建設(shè)，因?yàn)锽IM核心軟件有十幾個(gè)，而這些軟件對(duì)硬件要求又很高，必須更換新的計(jì)算機(jī)才能滿足BIM的條件。BIM技術(shù)是基于各種軟件來(lái)滿足建筑行業(yè)的需求，在教學(xué)中軟/硬件不統(tǒng)一會(huì)給教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)質(zhì)量等帶來(lái)很大的阻礙。因此高校有必要為BIM教學(xué)提供基本的軟/硬件設(shè)施，為教學(xué)工作成功開(kāi)展提供根本保證。軟/硬件將是BIM技術(shù)的最大投入，需要更多的資金，這一項(xiàng)也制約了BIM技術(shù)在高校的發(fā)展，因此要想把BIM教學(xué)工作搞好，首先必須軟/硬件問(wèn)題解決才可以。

根據(jù)以上的論述，做好學(xué)校BIM教學(xué)統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作，負(fù)責(zé)全校的BIM教學(xué)工作，做到土木建筑類各專業(yè)“信息共享，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)”，應(yīng)該成立“BIM技術(shù)中心”來(lái)應(yīng)對(duì)這場(chǎng)技術(shù)革命，更好的培養(yǎng)學(xué)生使之成為社會(huì)所需要的BIM人才。

2 BlM技術(shù)中心的任務(wù)

在《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提到，研究構(gòu)建支持異構(gòu)數(shù)據(jù)和多種采集方式的工程勘察信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)工程勘察信息的有效傳遞和共享。推廣基于BIM的協(xié)同設(shè)計(jì)，開(kāi)展土木建筑類多專業(yè)間的數(shù)據(jù)信息共享和協(xié)同設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。因此BIM技術(shù)中心的主要任務(wù)有以下幾點(diǎn)：

2.1 負(fù)責(zé)高校的BlM理論和實(shí)踐教學(xué)

（1）不同專業(yè)對(duì)BIM技術(shù)的要求程度不同，學(xué)習(xí)方向不同，BIM技術(shù)中心針對(duì)不同專業(yè)制定不同的人才培養(yǎng)方案、授課計(jì)劃，不同學(xué)期將開(kāi)設(shè)不同的BIM課程，將BIM理論和實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)。對(duì)于建筑施工類專業(yè)，利用BIM軟件對(duì)教學(xué)案例進(jìn)行擬建，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、完整的施工模擬、多專業(yè)協(xié)同、碰撞檢查以及演示施工過(guò)程。學(xué)生通過(guò)建筑模型直觀的了解建筑的整體構(gòu)造，真正做到“所見(jiàn)即所得”，使其有身臨其境的感覺(jué)加深對(duì)建筑整體的認(rèn)識(shí)，提高教學(xué)吸引力；對(duì)于建筑經(jīng)濟(jì)類專業(yè)，以一個(gè)完整的工程案例為核心，通過(guò)分析基于BIM的全過(guò)程造價(jià)管理工作，從理論到實(shí)踐，從點(diǎn)到面，通過(guò)實(shí)際案例將知識(shí)串聯(lián)起來(lái)。

（2）在實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)“BIM+VR”虛擬仿真系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行土木建筑類各專業(yè)實(shí)習(xí)。學(xué)生以佩戴VR設(shè)備+上機(jī)操作的方式進(jìn)行仿真軟件的虛擬實(shí)訓(xùn)課程，教師也可使用云平臺(tái)的備課功能，提前配置相關(guān)仿真施工環(huán)境及工程進(jìn)度，讓學(xué)生在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)訓(xùn)模擬。教師以

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際授課的方式傳授相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識(shí)/技術(shù)分享等，使用云平臺(tái)的備課功能，提前配置仿真課程結(jié)合各專業(yè)難點(diǎn)及細(xì)節(jié)在實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室所配置的大屏幕上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)授課和操作?？梢詫?shí)現(xiàn)個(gè)人/團(tuán)隊(duì)角色扮演建筑工程崗位；分工協(xié)作崗位內(nèi)容；體驗(yàn)不同的決策形成不同施工結(jié)果；掌握施工管理業(yè)務(wù)流程；掌握崗位工作內(nèi)容及方法；提高學(xué)生綜合職業(yè)能力。單機(jī)模式及聯(lián)機(jī)模式；施工員、造價(jià)員、質(zhì)量安全員、材料員、測(cè)量員等多主要崗位輪換體驗(yàn)；全面認(rèn)知施工管理崗位職責(zé)與工作流程；模擬從施工準(zhǔn)備到工程竣工各階段業(yè)務(wù)內(nèi)容；涉及業(yè)主、施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、政府監(jiān)督、物資供應(yīng)、人力分包等參建角色；真實(shí)體驗(yàn)施工管理業(yè)務(wù)流程。BIM機(jī)電綜合管線設(shè)計(jì)圖見(jiàn)圖1，“BIM+VR”虛擬仿真系統(tǒng)是未來(lái)教學(xué)趨勢(shì)，打破時(shí)間/空間限制，為高校節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力。

圖1 BlM機(jī)電綜合管線設(shè)計(jì)

2.2 共享數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

BIM技術(shù)的核心是建筑信息的共享和轉(zhuǎn)換[4]。BIM是一個(gè)設(shè)施有關(guān)信息共享知識(shí)資源，因此協(xié)調(diào)性、一致性及完整性是BIM數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的基本要求[5]。目前BIM技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用到建筑工程中，而BIM共享數(shù)據(jù)庫(kù)也顯得越來(lái)越重要，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息是整個(gè)建筑從規(guī)劃到拆除的全部信息，這些信息將給各專業(yè)協(xié)同操作帶來(lái)極大的便利，因此高校BIM技術(shù)中心建立共享數(shù)據(jù)庫(kù)也成了核心工作。數(shù)據(jù)庫(kù)信息的存儲(chǔ)應(yīng)該遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣方便信息的傳輸與共享。目前較為成熟的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是IFC（Industry Foundation Classes ）[5]，它是一個(gè)類似面向?qū)ο蟮慕ㄖ?shù)據(jù)模型。IFC的總體框架是分層和模塊化的，整體可分為四個(gè)層次，從下往上為資源層、核心層、共享層、領(lǐng)域?qū)印?/p>

2.3 BIM相關(guān)教材編寫

中國(guó)BIM的應(yīng)用仍處于探索階段[6]，相關(guān)教材并不全面，很多BIM教材不適合高校，沒(méi)有針對(duì)性，專業(yè)性不強(qiáng)。BIM技術(shù)中心通過(guò)授課過(guò)程中反應(yīng)出來(lái)的教學(xué)問(wèn)題，以及學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋，編寫適合自身學(xué)習(xí)的教材，只有通過(guò)實(shí)際教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)才能真正的發(fā)現(xiàn)教學(xué)存在問(wèn)題，真正解決學(xué)生在學(xué)習(xí)BIM技術(shù)中的疑問(wèn)，高校BIM教材應(yīng)該是“學(xué)之能用，用之能戰(zhàn)斗”。對(duì)于一本高校應(yīng)該注重于BIM頂層程序設(shè)計(jì)，屬于“重理論，輕操作”的BIM理念；對(duì)于二本三本高校應(yīng)該注重于BIM實(shí)踐操作，屬于“輕理論，重操作”的BIM理念，不同層次的高校BIM教材是不同的。

2.4 BIM機(jī)房管理

BIM高校教學(xué)是通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合，因此軟/硬件基礎(chǔ)是必不可少的，這些教學(xué)設(shè)施由BIM技術(shù)中心統(tǒng)一進(jìn)行管理維護(hù)，避免教學(xué)資源的浪費(fèi)以及避免非專業(yè)人士對(duì)軟/硬件維護(hù)不當(dāng)造成損失，為BIM技術(shù)教學(xué)提供有力保障。

除此之外BIM技術(shù)中心還有：BIM教學(xué)大綱制定、BIM教學(xué)改革、BIM團(tuán)隊(duì)建設(shè)等工作。

3 結(jié)束語(yǔ)

各類土木建筑類高校作為建筑人才培養(yǎng)的基地，有義務(wù)也有責(zé)任將前沿技術(shù)融入到課程中，BIM技術(shù)作為建筑信息化技術(shù)，將帶來(lái)一場(chǎng)建筑業(yè)的革命。然而，BIM人才匱乏是制約BIM進(jìn)步與發(fā)展以及應(yīng)用與普及的重大瓶頸。為了更好地使BIM在高校落地，培養(yǎng)BIM人才，提高學(xué)生BIM主流軟件操作水平，更注重BIM工程實(shí)踐應(yīng)用，加強(qiáng)BIM工程項(xiàng)目管理能力，高校需成立BIM技術(shù)中心，來(lái)應(yīng)對(duì)這場(chǎng)BIM技術(shù)革命。

[1]葛清,趙斌,何波.BlM第一維度[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2013.

[2]葛文蘭,于曉明,何波.BlM第二維度[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.

[3]金曉玲,譚建.淺析建筑工程BlM協(xié)同設(shè)計(jì)[J].四川建筑.2015,(6):96-98.

[4]李犁,鄧雪原.基于BlM技術(shù)的建筑信息平臺(tái)的構(gòu)建[J].土木工程信息技術(shù).2012,(2):25-29.

[5]黃強(qiáng).論BlM[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2016.

[6]清華大學(xué)BlM課題組.中國(guó)建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架研究[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.

G64

A

2096-2789（2016）11-0205-02

吉林省教育科學(xué)規(guī)劃重點(diǎn)課題《BIM在高校建筑類專業(yè)中多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐創(chuàng)新研究》（ZD16047）。

韓風(fēng)毅（1971-），男，漢，遼寧丹東人，副教授，畢業(yè)于哈爾濱建筑大學(xué)，主要研究BlM技術(shù)應(yīng)用。