BIM對高等院校土建類人才培養(yǎng)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(shù)號稱建筑業(yè)的第二次革命，自出現(xiàn)起即引起工程領(lǐng)域翻天覆地的變革。高校作為人才輸出的重要基地，對技術(shù)研究和教育應(yīng)有足夠的前瞻性，而現(xiàn)有技術(shù)人才無法滿足BIM發(fā)展與進一步推廣的需求。本文從高校BIM人才培養(yǎng)現(xiàn)狀入手，分析土建類BIM人才培養(yǎng)中存在問題，并針對人才培養(yǎng)能力需求提出具體措施，為BIM技術(shù)人才培養(yǎng)提供參考。

【關(guān)鍵詞】BIM；高等院校；人才培養(yǎng)

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B(tài)IM也應(yīng)運而生。各國學(xué)者對BIM出現(xiàn)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(lián)系的功能，不僅在建筑生命周期內(nèi)設(shè)計、建造和運營中產(chǎn)生和利用建筑數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)過程，也是設(shè)施的物理和功能特性的數(shù)字化表達，同時還是在整個資產(chǎn)生命周期中，利用數(shù)字原型中的信息實現(xiàn)信息共享的業(yè)務(wù)流程的組織與控制[2]。

2006年，國內(nèi)高校首先引入并研究BIM[3]，尤其是2016年8月住建部發(fā)布《綱要》[4]后，BIM在工程中的應(yīng)用更為普遍，越來越多的業(yè)主、設(shè)計與施工方都開始應(yīng)用BIM，然而現(xiàn)階段，大多數(shù)BIM從業(yè)者對其理解仍局限于認(rèn)為BIM是一種軟件工具。這充分說明高校對BIM人才的培養(yǎng)規(guī)模遠遠不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的趨勢，同時一些學(xué)者也指出“缺乏專業(yè)人才將是BIM應(yīng)用的最大障礙”[5-6]。因此教學(xué)中應(yīng)結(jié)合國內(nèi)BIM發(fā)展對人才的需求，對比現(xiàn)有高校土建類BIM人才培養(yǎng)方法，分析BIM人才培養(yǎng)中存在的問題，從而探索適合高等院校土建累BIM專業(yè)人才的培養(yǎng)途徑。

1 國內(nèi)外現(xiàn)有BIM人才培養(yǎng)方式

1.1 國外BIM人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

國外大學(xué)主要從開設(shè)BIM課程、設(shè)置BIM方向碩博士和舉辦BIM學(xué)生競賽等方面進行培養(yǎng)BIM人才。早在BIM概念產(chǎn)生之前，國外大學(xué)即已開設(shè)如《Theories of Computer Technology》等課程，講授BIM的軟件在產(chǎn)業(yè)鏈中的意義及對其它專業(yè)的影響，并定期聘請BIM軟件公司、業(yè)主方等各行業(yè)專家授課，國外高校最主要的是教學(xué)中并不局限于通過單門課程介紹BIM，而是在專業(yè)課程中涵蓋BIM思維，如在綠色建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計和項目管理等課程中均涉及BIM概念及工具，因此學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)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(shè)BIM碩博士為數(shù)較少，而是以BIM與專業(yè)結(jié)合作為碩博士研究方向，或?qū)IM的應(yīng)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(xué)生學(xué)習(xí)興趣[7]，如美國大型的Reno Competition。圖1為美國高校BIM開設(shè)調(diào)查表。

圖1 美國高校開設(shè)情況調(diào)查

1.2 國內(nèi)BIM人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

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

1.2.1 高校設(shè)置BIM課程

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

1.2.2 高校成立BIM研發(fā)中心

為更好推動BIM人才的培養(yǎng)，國內(nèi)各高校相繼成立與BIM相關(guān)的研發(fā)中心及研究團隊。2009年，清華大學(xué)成立BIM標(biāo)準(zhǔn)研究課題組，2013年又與廣聯(lián)達公司合作成立BIM聯(lián)合研究中心。上海交通大學(xué)BIM研究中心側(cè)重于理論研究，主要在CAD、BIM協(xié)同及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IFC方面進行研究。華南理工大學(xué)在2005年與歐特克聯(lián)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(xué)、華中科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校也與企業(yè)合作或自主進行BIM理論、工程實踐及軟件研究，為土建類學(xué)生學(xué)習(xí)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(yè)協(xié)會或企業(yè)舉辦各類BIM競賽

自2011年高校開設(shè)BIM相關(guān)課程后，BIM相關(guān)行業(yè)協(xié)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(lián)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(shù)交流暨優(yōu)秀案例作品展示會大賽”為高校學(xué)生提供展示BIM技能作品的機會。而近年來享譽行業(yè)的“龍圖杯”、“創(chuàng)新杯”、“斯維爾杯”和“廣聯(lián)達杯”等BIM設(shè)計大賽[9]，是由相關(guān)軟件企業(yè)和行業(yè)協(xié)會聯(lián)合舉辦，初衷是為推廣企業(yè)BIM產(chǎn)品和擴大市場占有率，各高校為提高學(xué)生專業(yè)技能，實現(xiàn)教學(xué)與行業(yè)發(fā)展的對接，也紛紛鼓勵學(xué)生參加此類比賽，競賽與企業(yè)高校形成良性互動。以中國科協(xié)、中國圖學(xué)學(xué)會、清華大學(xué)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(yīng)用的全階段，充分吸引了包括設(shè)計、施工和高校等各類行業(yè)BIM人才參與，參加比賽的高校與學(xué)生也越來越多，賽事規(guī)模逐年增加。除上述展示會和比賽外，各院校和地方行業(yè)協(xié)會也紛紛舉辦BIM比賽，促進不同院校、院校與企業(yè)等之間的BIM應(yīng)用與教學(xué)交流與學(xué)習(xí)，促進高校BIM人才的培養(yǎng)。

綜合國內(nèi)外高校BIM人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，在借鑒國外人才培養(yǎng)方法基礎(chǔ)上，國內(nèi)高校在BIM的教學(xué)與科研中已開展大量工作，在BIM理論研究、課程教學(xué)、實際工程參與等方面與企業(yè)和行業(yè)建立起緊密聯(lián)系，已基本具備BIM人才培養(yǎng)的軟硬件條件。

2 國內(nèi)高校土建類BIM人才培養(yǎng)存在問題分析

2.1 高校土建類BIM人才培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)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(shè)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(yǎng)中，跨行業(yè)和跨階段的BIM應(yīng)用理念尚未普及。BIM在國內(nèi)AEC行業(yè)處于初步應(yīng)用階段，BIM人才缺乏、經(jīng)驗有限和投資巨大都使得建筑行業(yè)BIM應(yīng)用有待挖掘[10]，這些又制約著高等院校BIM人才培養(yǎng)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(yǎng)目前更多采取零星試點方式，不利于高水平人才的培養(yǎng)。

2.2 高校土建類BIM人才培養(yǎng)缺乏教學(xué)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(shù)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(chǔ)研究理論、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法及標(biāo)準(zhǔn)等；第二類是BIM工程從業(yè)者編寫的各種工程案例，主要闡述BIM在各類大型工程中設(shè)計、施工、造價中的應(yīng)用等；第三類是軟件公司或委托機構(gòu)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(xué)生的課程教學(xué)教材，主要原因是理論與工程實踐結(jié)合度不夠、教材針對性不強以及教材內(nèi)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(xué)素材。

2.3 高校土建類BIM人才培養(yǎng)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(xué)要求教師不僅有較高的計算機應(yīng)用水平，還應(yīng)具備深厚的土建專業(yè)知識和廣泛的如工程管理、機電基礎(chǔ)等方面的知識儲備，而目前教師較多均沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法，缺乏企業(yè)BIM工程實踐經(jīng)驗，與BIM最新行業(yè)動態(tài)脫節(jié)，多研究成果少工程案例，同時授課教師數(shù)量也較少，另外高校也缺乏完善的教師更新和學(xué)習(xí)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(yīng)包含BIM方面經(jīng)驗豐富的一線從業(yè)人員、軟件技術(shù)人員和高級管理者。

2.4 高校土建類BIM人才培養(yǎng)缺乏硬件基礎(chǔ)

BIM技術(shù)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(wù)平臺，同時正版軟件價格也相當(dāng)高，建設(shè)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(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，形成所謂的“信息孤島”[12]，影響B(tài)IM教學(xué)效率和實驗室建設(shè)建設(shè)成效。

3 國內(nèi)高校土建類BIM人才培養(yǎng)能力需求分析

美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)把BIM人才分為BIM用戶、BIM標(biāo)準(zhǔn)提供者和BIM工具制造商三大類。結(jié)合我國BIM應(yīng)用實際情況，我國企業(yè)對BIM人才需求主要有BIM標(biāo)準(zhǔn)人才、BIM工具人才和BIM應(yīng)用人才三大類[13]，具體見圖2。

高校土建類BIM人才培養(yǎng)應(yīng)主要定位于BIM專業(yè)應(yīng)用人才，不僅因為該方面人才需求數(shù)量最大、覆蓋面最廣，同時也與土建專業(yè)貼合度最高、適應(yīng)性最強。BIM專業(yè)應(yīng)用人才簡單而言就是應(yīng)用BIM支持和完成建筑全生命周期中各階段任務(wù)的從業(yè)者，包括業(yè)主的設(shè)計、施工、采購、成本等人員；設(shè)計與施工企業(yè)的建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)、電氣等人員，運營管理人員以及各類相關(guān)組織中的專業(yè)BIM應(yīng)用人員。

要培養(yǎng)BIM專業(yè)應(yīng)用人才，高校需認(rèn)真分析此類人才應(yīng)具備的能力。合格的BIM專業(yè)應(yīng)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(wù)的能力，如結(jié)構(gòu)設(shè)計、機電安裝以及建成后的設(shè)備保養(yǎng)或多個組成部分等。高校土建類BIM人才培養(yǎng)中基本已能涵蓋設(shè)計和施工階段的工程能力，運維階段因在工程應(yīng)用較少故在高校中較少提及，而BIM能力培養(yǎng)是高校在人才培養(yǎng)中的重點和難點。

BIM能力是指利用BIM技術(shù)和方法提高工程效率與質(zhì)量的能力，目前尚無準(zhǔn)備定義。根據(jù)BIM在工程中的應(yīng)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(yīng)用、BIM項目管理和BIM業(yè)務(wù)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(yè)或不同用途模型的能力，如建筑建模、結(jié)構(gòu)建模和機電建模等，BIM模型應(yīng)用是應(yīng)用BIM模型對工程不同階段進行分析、模擬和優(yōu)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(yǎng)能力的主要需求。

4 國內(nèi)高校土建類BIM人才培養(yǎng)質(zhì)量提高的措施分析

4.1 加大高校土建類BIM師資隊伍建設(shè)

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

4.2 加強校企合作，增強BIM軟硬件與教學(xué)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?？梢耘c企業(yè)共建BIM實驗室或BIM中心，共享BIM資源，企業(yè)比高校在更新BIM設(shè)施設(shè)備方面更為快捷高效，在人才培養(yǎng)方面可做到“無縫對接”。高校還可與企業(yè)共同編寫教材、搜集教學(xué)資源，建立BIM教學(xué)資源庫，不僅用于高校教學(xué)，也能用于企業(yè)員工崗前培訓(xùn)和業(yè)務(wù)拓展，達到企業(yè)與高校的雙贏局面，推動企業(yè)參與校企合作的積極性。

4.3 加強人才培養(yǎng)中多元化

BIM目前已應(yīng)用于工程設(shè)計前期、設(shè)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(yè)對人才的需求。高校在人才培養(yǎng)中需拓展BIM教學(xué)的外延，積極利用“導(dǎo)師制”和“教學(xué)工坊”等教學(xué)模式提高學(xué)生參加實際工程的機會，通過校企合作為學(xué)生提供企業(yè)實習(xí)的機會，鼓勵學(xué)生積極參與實際工程項目和各類大型BIM比賽，鞏固學(xué)生對BIM知識和技能的綜合運用能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)合格的BIM專業(yè)人才。

5 結(jié)語

很多專家學(xué)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(yè)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(shù)研究和教育應(yīng)有足夠的前瞻性，合格的BIM人才應(yīng)具有相關(guān)專業(yè)背景、廣泛的土建相關(guān)專業(yè)知識、對BIM技術(shù)理解和協(xié)調(diào)多個專業(yè)工程師之間工作的能力，遠遠高于傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)要求。高校須承擔(dān)人才培養(yǎng)的重擔(dān)，順應(yīng)技術(shù)發(fā)展趨勢，調(diào)整人才培養(yǎng)計劃，實現(xiàn)土建類高校BIM人才培養(yǎng)與企業(yè)人才需求的完美對接。

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