BIM在應(yīng)用型本科院校中的發(fā)展現(xiàn)狀及改革思考

(北華航天工業(yè)學院建筑工程系，廊坊 065000)

1 引言

BIM技術(shù)理論的產(chǎn)生最初來源于美國Chuck Eastman博士所提出的BIM思想，經(jīng)過30多年的發(fā)展，可以從多種視角對BIM本質(zhì)進行解讀：從狹義的角度講，BIM是可用于設(shè)計與分析的三維參數(shù)模型，強調(diào)的是它所包含的信息應(yīng)準確、完整和可協(xié)作性； 廣義的BIM是建立建筑全生命周期信息數(shù)據(jù)庫的過程，核心是建筑物產(chǎn)品信息，并體現(xiàn)項目各方全方位管理理念[1]。

近年來，BIM技術(shù)在政府的重視和支持下已經(jīng)在建筑行業(yè)被逐漸認可，住建部鼓勵建筑企業(yè)深入研究BIM和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用[2]，極大推進了BIM技術(shù)在工程設(shè)計、施工及全生命期管理中的應(yīng)用進程。目前，我國也已開展了BIM相關(guān)標準的研究，住建部于2018年批準的《建筑信息模型施工應(yīng)用標準》(GB/T51235-2017)，標志著BIM在我國的發(fā)展進入到了新的階段。

我國共有600多所高校正在逐步向應(yīng)用技術(shù)型院校轉(zhuǎn)變，辦學理念是要求重視實踐教學，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。目前，應(yīng)用型本科面臨的主要問題是適用于高水平應(yīng)用型人才的教學方法和手段仍然缺乏和落后。BIM技術(shù)引領(lǐng)建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級是大勢所趨，但是BIM人才從數(shù)量和質(zhì)量上還不能滿足市場需求，這就要求應(yīng)用型本科院校盡快進行相應(yīng)的教學改革。

對于應(yīng)用型本科中的建筑工程專業(yè)而言，在教學過程中，不僅要學習本專業(yè)的技術(shù)知識，也要注意與相關(guān)領(lǐng)域知識的聯(lián)合應(yīng)用，讓學生能夠熟悉一個建設(shè)項目的各個實施環(huán)節(jié)及培養(yǎng)團隊協(xié)作能力，這也是工程教育的最終目標。本文在總結(jié)BIM在國內(nèi)外院校中的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)存的主要問題進行分析，提出了一系列的改革措施，為我國應(yīng)用型本科院校的BIM技術(shù)發(fā)展和人才培養(yǎng)提供參考。

2 BIM在高校中的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 發(fā)展現(xiàn)狀

由于BIM技術(shù)在發(fā)達國家應(yīng)用較早，國外很多高校都已將BIM技術(shù)作為一種傳統(tǒng)專業(yè)課程的輔助手段融入到教學中。上世紀90年代佐治亞理工大學首先將BIM作為一種工具引入到教學中，之后從2003年起，大量的高校開始開設(shè)BIM課程，美國德克薩斯A&M大學要求學生熟練掌握Revit、Sketch-up、Navisworks等一系列軟件，以實現(xiàn)一個4D建設(shè)模型。亞利桑那州立大學聯(lián)合一家非盈利調(diào)查機構(gòu)對美國大學中的土木工程相關(guān)專業(yè)本科課程中的BIM課程展開調(diào)研，統(tǒng)計結(jié)果表明在被調(diào)查的大學中有70%表示已經(jīng)將BIM融入到課程中，而那些目前沒有使用BIM課程的學校又有88%表示將增設(shè)BIM課程。新加坡國立大學以選修課的形式設(shè)置多門BIM課程，并通過引入IFC標準進行協(xié)同工作。日本的高校和企業(yè)以舉辦競賽的方式推進BIM技術(shù)在學生中的發(fā)展[3-6]。國外高校BIM課程教學發(fā)展歷程如圖1所示。

圖1 國外高校BIM課程發(fā)展歷程[7]

隨著BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)的推廣，越來越多的高校參與到BIM技術(shù)的教學與應(yīng)用當中，旨在培養(yǎng)BIM專業(yè)應(yīng)用人才。例如，清華大學是最早對BIM進行研究的大學之一，不僅建立了BIM研究院，另外也開設(shè)了相關(guān)課程； 深圳大學與斯維爾公司合作開辦了學生的BIM實習基地，真正做到了產(chǎn)教融合； 華中科技大學與廣州uBIM有限公司合作開設(shè)了項目管理(BIM方向)的工程碩士專業(yè)； 中南大學將BIM技術(shù)深度融入到教學大綱、教學團隊等各項教學改革內(nèi)容中[8-9]。

應(yīng)用型本科院校無論是軟硬件條件還是教改理念都遠落后于雙一流大學，BIM作為一個全新技術(shù)在應(yīng)用型本科院校中的教學手段、方法、設(shè)施甚至師資都還相當?shù)娜狈?，目前BIM教學還處于初級階段。

2.2 現(xiàn)存瓶頸問題

(1)應(yīng)用型本科院校尚未建立完整的BIM課程體系

廣義的BIM是對建筑生命周期內(nèi)設(shè)計、施工和運維中的建筑信息建立數(shù)據(jù)庫的過程，強調(diào)的是利用三維模型中的信息實現(xiàn)信息共享并進行多方協(xié)同工作。培養(yǎng)BIM人才不僅要開設(shè)一系列的軟件課程，更重要的是將BIM作為一種教學手段融入到各門專業(yè)課程中，通過BIM和各課程知識完成一項完整的建設(shè)項目。

風影突然感到渾身冰涼，冷得發(fā)抖。女人真是奇怪，不可理喻！他像是從很深很深的水底里飄浮上來，又像是從很高很高的天空中墜落下來，他聽到了呼呼的風聲，卻不知道來自何方。剎那間，他處在莫名的煩躁與悲涼之中，想到了佛前的蓮花，佛前的明燈，可依然無法將內(nèi)心的這股邪火熄滅下去。他似乎看到了她在另一個男人的身下扭動、呻吟，用手指和聲音撫摸著他。那男人像一條瘋狗一樣趴在她的身上，動作粗暴，十分亢奮，得到了原始的滿足，然后將最骯臟的污物留在她的體內(nèi)。當然，這只是風影的想象，也許師父說得對，山下的女人是老虎，不僅是老虎，還是母狗，毒蛇，狐貍精，不僅要啖他的肉，還要啃噬他的心。

(2)應(yīng)用型本科院校師資無法滿足培育BIM人才的要求

BIM技術(shù)是近年來建筑業(yè)發(fā)展最有前景的技術(shù)之一，很多高校教師對BIM應(yīng)用并不多，更別說去培育人才了。BIM教師不僅要精通電腦操作，而且要對BIM應(yīng)用有透徹的了解和掌握。

筆者于2018年對所在單位教師的BIM應(yīng)用情況進行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如圖2所示。

圖2 某應(yīng)用型本科院校教師BIM應(yīng)用情況

(3)應(yīng)用型本科院校尚缺少各種軟硬件設(shè)施

由于資金匱乏，應(yīng)用型本科院校面臨缺少專業(yè)的機房、能夠運行BIM軟件的計算機、各類型的BIM軟件以及其它軟硬件設(shè)施，這些都需要大筆資金，這對于應(yīng)用型本科院校來說是一個不小的數(shù)目，也限制應(yīng)用型本科院校BIM教育發(fā)展的重要問題。

3 BIM在應(yīng)用型本科院校中的發(fā)展應(yīng)采取的改革措施

3.1 培養(yǎng)BIM自主學習探索能力

在此向應(yīng)用型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變的瓶頸階段，應(yīng)用型本科院校學生應(yīng)該要與時俱進，順應(yīng)時代發(fā)展，同時充分發(fā)揮主觀能動性，在學習各類BIM軟件的同時，既提升了自己的專業(yè)素養(yǎng)，還培養(yǎng)了自身的終生學習能力。

市面上關(guān)于Revit軟件教學的書籍和視頻資源很多，可以引導(dǎo)學生充分利用學校圖書館資源和網(wǎng)絡(luò)資源來幫助自己快速高效地學習。應(yīng)用型本科院校中能夠熟練掌握BIM軟件及其理念的教師還很缺乏，師資培養(yǎng)也需要一定的時間，所以現(xiàn)階段積極引入項目小組制，既培養(yǎng)學生的自學探索能力，又鍛煉了學生的團隊協(xié)作精神，可以成為一種重要的教學手段。

3.2 設(shè)置BIM技術(shù)應(yīng)用課程群

BIM不僅是一款或多款的建筑輔助軟件，它更是一個理念、也可以說是一個體系。目前，國內(nèi)建筑行業(yè)內(nèi)主流的BIM建模軟件多達20多種，本科院校設(shè)置的總學時有限，學生學習時間和精力也有限，應(yīng)該做到有所學、有所不學，在BIM課程中可以僅學習大公司的主流軟件即可，例如Autodesk公司的Revit建筑、結(jié)構(gòu)和機電系列等。

在一系列的BIM課程群的學習中，學生應(yīng)該逐漸掌握以市場為導(dǎo)向的BIM能力：BIM軟件操作能力(OA-BIM)、BIM模型繪制能力(PA-BIM)、BIM模型應(yīng)用能力(AA-BIM)、BIM技術(shù)環(huán)境的建設(shè)能力(BA-BIM)、BIM項目組織協(xié)調(diào)能力(MA-BIM)、BIM商業(yè)規(guī)劃能力(IA-BIM)，能力結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 以市場為導(dǎo)向的BIM能力結(jié)構(gòu)圖[10]

3.3 參加與承辦各類型的BIM比賽

為促進我國BIM技術(shù)的發(fā)展，眾多院校、組織以及公司，舉辦了很多BIM大賽，如表1所示。

表1 國內(nèi)主要BIM大賽匯總表

近年來，在全國各地舉辦的各類型高等院校BIM比賽積極促進了BIM技術(shù)在高校中的發(fā)展，帶動學生學習BIM的興趣，對于提高高校土建類的教學水平是有積極作用的。

3.4 校企實質(zhì)性深入合作

高等院校成功辦好BIM工程教育的必由之路，就是與社會企業(yè)緊密對接。應(yīng)用型本科院校應(yīng)該積極與國內(nèi)外主流BIM技術(shù)公司開展深入合作，例如可以聯(lián)合創(chuàng)建與BIM相關(guān)的工程中心、培訓(xùn)中心、研究團隊或大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊等。由應(yīng)用型本科院校提供場所、師資和學生，由企業(yè)提供工程師和軟硬件設(shè)施，雙方優(yōu)勢互補，培養(yǎng)出真正的BIM應(yīng)用人才。

應(yīng)用型本科院校也可以統(tǒng)一安排實習學時，將學生派駐到優(yōu)秀的建筑企業(yè)中，讓企業(yè)工程師帶領(lǐng)學生參與到需要BIM完成的大中型建設(shè)項目中，既幫助企業(yè)節(jié)約了人力資源，又可以在項目中培養(yǎng)學生的實踐能力和知識的綜合運用能力。

3.5 開展應(yīng)用型本科院校的BIM教材、教學方法和題庫建設(shè)

目前，在BIM書籍市場上主要有科研人員編寫的學術(shù)專著、由工程師編寫的工程案例及軟件公司出版的各種軟件教程，這些書籍過多偏向理論或工程實際，并沒有按照教學原理、辦學層次合理安排學時和循序漸進地安排教學內(nèi)容。因此，應(yīng)用型本科院校教師當務(wù)之急應(yīng)出版一系列能夠適用于本學校學生的BIM教材，在教材中引入實際建設(shè)項目案例，同時編寫與之配套的教學大綱、講稿和PPT課件等教學素材。

對于應(yīng)用型本科院校學生，雖然不提倡題海戰(zhàn)術(shù)，但是做題的確可以迅速提升能力。應(yīng)用型本科院校應(yīng)根據(jù)自身辦學層次、學生素質(zhì)及BIM學習規(guī)律，開發(fā)BIM題庫，讓學生對BIM有更深刻的認識，可以對BIM軟件的學習和應(yīng)用有更大的提高。

4 結(jié)論及展望

本文在總結(jié)國內(nèi)外高校中BIM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了目前制約BIM教育的瓶頸問題，并提出了改革措施。

建筑行業(yè)內(nèi)由BIM推動的工程教育改革勢在必行，應(yīng)用型本科院校的教育理念應(yīng)該由傳統(tǒng)模式向培養(yǎng)學生掌握諸如BIM等新技術(shù)模式轉(zhuǎn)變，這樣才能滿足建筑企業(yè)的需求。

當代的應(yīng)用型本科院校學生對BIM概念并不陌生，在以往的教學中或多或少地已經(jīng)接觸過三維建筑模型或部分學生通過自學已經(jīng)熟悉了主流軟件的操作方法，但是廣義的BIM是一個建立建筑全生命周期信息數(shù)據(jù)庫的過程，這就要求我們建設(shè)一組BIM課程群和相應(yīng)的教學資源，結(jié)合校企深度合作和參加各類型BIM競賽的方式，以市場為導(dǎo)向培養(yǎng)學生的完整的BIM能力。

在國家政策的助力下，BIM技術(shù)在企業(yè)和高校相輔相成，共同進步，一定會蓬勃發(fā)展。

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