基于BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新與實(shí)踐

胡夢玲 吳迪 張輝 陳興周 曹萍

摘?要：BIM技術(shù)是繼二維 CAD圖紙代替手工制圖之后在土木工程領(lǐng)域掀起的又一次信息技術(shù)革命，在不久的將來必將成為工程項(xiàng)目全壽命周期管理的重要技術(shù)手段。當(dāng)前，我國土木工程領(lǐng)域的BIM技術(shù)應(yīng)用尚處于初級階段，掌握BIM技術(shù)的工程技術(shù)人員遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足企業(yè)和市場的人才需求，因此高校土木工程專業(yè)亟待培養(yǎng)掌握堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識和系統(tǒng)的BIM技術(shù)的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才。本文分析了當(dāng)前土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，總結(jié)了BIM技術(shù)在國內(nèi)高校的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出構(gòu)建融入BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)教學(xué)體系，組建BIM技術(shù)教學(xué)師資隊(duì)伍、搭設(shè)BIM教學(xué)平臺，建設(shè)BIM技術(shù)土木工程專業(yè)應(yīng)用教材，成立BIM技術(shù)企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地等創(chuàng)新性措施來建立融入BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系，為培養(yǎng)高水平的土木工程應(yīng)用型技術(shù)人才提供新的思路。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木工程;人才培養(yǎng);創(chuàng)新與實(shí)踐

中圖分類號：G 642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?文章編號：1672-7312（2020）05-0527-06

Innovation and Practice of Talent-cultivation System of Civil Engineering Specialty Based on BIM Technology

HU Meng-ling，WU Di，ZHANG Hui，CHEN Xing-zhou，CAO Ping

（College of Civil and ArchitecturalEngineering，Xian University of Science and Technology，Xian 710054，China）

Abstract：The application of BIM in the field of civil engineering is another information technology revolution after the two-dimensional CAD drawing replacing with the hand drawing.It will become an important technique for the whole life cycle management of engineering projects in the near future.In current，the application and development of BIM in the field of civil engineering in our country is still in the primary stage.Engineers who master BIM technology are far from enough to meet the talent demands in enterprises and market.So a large number of qualified and applied talents with solid professional knowledge and systematic BIM application skills are needed urgently.In this paper，the present situation of practical teaching in civil engineering is analyzed，and the application conditions of BIM technology in domestic colleges and universities is summarized.The innovative measures for establishing the talent-cultivation system of civil engineering specialty integrated with BIM are also put forward，such as establishing the civil engineering specialty teaching system incorporating BIM technology，cultivating specialized teaching faculty，building BIM teaching platforms，compiling civil engineering professional application textbooks of BIM technology and establishing BIM training bases in enterprises，which would provide new ideas for training high-level civil engineering applied technological talents.

Key words：BIM technology;civil engineering;talent-cultivation;innovation and practice

0?引言

BIM是英文Building information Model的簡稱，意思是建筑信息模型，最早是由美國工程技術(shù)人員基于“虛擬施工技術(shù)”的理念提出[1-2]。BIM技術(shù)的實(shí)質(zhì)是通過對三維建筑虛擬模型賦予空間、時(shí)間、材料、成本等相關(guān)工程信息來建立一個(gè)大型信息數(shù)據(jù)平臺，基于該平臺可方便地調(diào)用各種信息數(shù)據(jù)以模擬建筑物在建設(shè)過程中各個(gè)階段的形態(tài)，分析可能出現(xiàn)的問題，實(shí)現(xiàn)建筑信息的快捷共享與傳輸，從而為工程項(xiàng)目建設(shè)過程各專業(yè)協(xié)同配合、質(zhì)量檢查、運(yùn)營管理等多項(xiàng)工作的順利進(jìn)行提供技術(shù)保障。

BIM技術(shù)自2000年左右提出以來，由于其具有將土木工程建設(shè)項(xiàng)目從策劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維及管理這一全過程以多維形式呈現(xiàn)出來的顯著優(yōu)勢，在國外便引起了業(yè)界人員的關(guān)注和認(rèn)可。BIM技術(shù)最初應(yīng)用于美國，到2012年為止，美國土木工程建設(shè)項(xiàng)目采用BIM技術(shù)覆蓋率已達(dá)到 71%[3];英國在 BIM技術(shù)誕生初期也較早發(fā)布了詳細(xì)的 BIM技術(shù)應(yīng)用與推廣計(jì)劃，并明確提出在 2016年之前全面實(shí)現(xiàn)應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行工程項(xiàng)目協(xié)同化管理;韓國也于2010年制定了 BIM技術(shù)應(yīng)用與推廣的十年規(guī)劃，計(jì)劃于十年之內(nèi)建立系統(tǒng)的大型公共建筑BIM技術(shù)應(yīng)用體系[4]。我國BIM技術(shù)起步較晚，2005年，華南理工大學(xué)與 AUTODESK公司合作率先在國內(nèi)建立了我國第一個(gè)BIM實(shí)驗(yàn)室。2010年，清華大學(xué)科技人員創(chuàng)造性地提出了中國BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)框架，并進(jìn)一步提出面向技術(shù)層和應(yīng)用層的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，隨后還將最新的BIM技術(shù)（時(shí)間4D/成本5D）研究成果應(yīng)用于北京奧運(yùn)會場館的設(shè)計(jì)建造與運(yùn)維管理之中[5]。2015年以后，BIM在國內(nèi)獲得快速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于多個(gè)大型工程建設(shè)項(xiàng)目中，例如北京“中國尊”、港珠澳大橋、雄安大興機(jī)場、天津117大廈等工程。分析國內(nèi)外應(yīng)用BIM技術(shù)的工程案例可知，在設(shè)計(jì)與施工過程中應(yīng)用BIM技術(shù)可使工程變更與返工減少60%～70%，不同專業(yè)的工程技術(shù)人員之間的協(xié)同作業(yè)與技術(shù)對接時(shí)間節(jié)省 20%～30%，工期提前5%～10%，工程成本降低1.5%左右[6]。隨著近二十年BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，運(yùn)用二維平面圖紙進(jìn)行工程項(xiàng)目的全壽命周期管理的時(shí)代將一去不復(fù)返。與此同時(shí)，BIM的產(chǎn)生和應(yīng)用也標(biāo)志著建筑信息化時(shí)代的到來，它將給土木工程行業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來深刻的技術(shù)變革，在不久的將來必將成為土木工程項(xiàng)目進(jìn)行“項(xiàng)目全壽命周期”管理的重要技術(shù)手段?？梢?，BIM技術(shù)在我國土木工程行業(yè)的應(yīng)用與推廣勢在必行。

然而，BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用與發(fā)展僅有十余年，尚處于初級階段，掌握BIM技術(shù)的工程技術(shù)人員遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前土木工程專業(yè)市場的人才需求[7]。而大學(xué)作為培養(yǎng)社會與企業(yè)需要的應(yīng)用型工程技術(shù)人才的基地，必須承擔(dān)起培養(yǎng)掌握BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)技術(shù)人才的職責(zé)。因此，如何在當(dāng)前的本科教學(xué)體系中融入BIM的教學(xué)內(nèi)容，并通過BIM技術(shù)提高學(xué)生的綜合專業(yè)素養(yǎng)是當(dāng)前各大土木工程專業(yè)高校迫切需要解決的問題。文中分析了高校土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，總結(jié)了BIM技術(shù)在高校的應(yīng)用現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出了融入BIM的土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革措施，以期培養(yǎng)出企業(yè)急需的掌握BIM技術(shù)的高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

1?高校土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

土木工程是一門專業(yè)性與實(shí)踐性較強(qiáng)的工科專業(yè)。該專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是：通過四年的專業(yè)學(xué)習(xí)，全面掌握堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專業(yè)知識，具備運(yùn)用專業(yè)知識分析土木工程復(fù)雜工程問題并提出解決方案的實(shí)踐能力，能夠勝任土木工程項(xiàng)目規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理及科研等多項(xiàng)任務(wù)。為了達(dá)到以上的培養(yǎng)目標(biāo)，我國土木工程專業(yè)高等院校普遍采用理論課程教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等四大模塊對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。然而，當(dāng)前在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過程中多數(shù)高校存在課程教學(xué)模式與內(nèi)容陳舊、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)、現(xiàn)場實(shí)習(xí)實(shí)施過程形式化等問題。例如，土木工程專業(yè)教學(xué)課程體系多年未有變動，相應(yīng)的課程大綱也未有修改，教師的教學(xué)內(nèi)容與方法也沒有變化，這就導(dǎo)致學(xué)生無法學(xué)習(xí)甚至說了解到當(dāng)前信息化時(shí)代快速發(fā)展的各種先進(jìn)技術(shù)，缺乏對當(dāng)前行業(yè)發(fā)展和需求的認(rèn)識。培養(yǎng)方案中為房屋建筑學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、施工組織與概預(yù)算等土木工程專業(yè)核心課程設(shè)置了相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)，但在實(shí)踐過程中，課設(shè)題目與內(nèi)容多年不變，學(xué)生很容易找到相同的案例照搬整個(gè)設(shè)計(jì)過程即可完成，導(dǎo)致學(xué)生只知其然不知其所以然，對專業(yè)知識沒有進(jìn)行深入理解。在專業(yè)現(xiàn)場實(shí)習(xí)方面，按照學(xué)生接觸專業(yè)的深入程度，各大高校都分別在第二學(xué)期、第六學(xué)期和第八學(xué)期設(shè)置有認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)，但由于時(shí)間有限、聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn)工地存在困難以及考慮學(xué)生人身安全等多種因素，實(shí)施過程很難按照實(shí)習(xí)大綱的要求開展，多數(shù)流于形式，實(shí)施效果差強(qiáng)人意。而在畢業(yè)設(shè)計(jì)方面，畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容過于陳舊，大多采用的是工程實(shí)踐生產(chǎn)在十余年前采用的設(shè)計(jì)方法或施工技術(shù)，與當(dāng)前行業(yè)所運(yùn)用的先進(jìn)的建筑信息化管理、綠色可持續(xù)發(fā)展、多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)等新理念和優(yōu)化施工方案、提升生產(chǎn)效率的新技術(shù)和新工法嚴(yán)重脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生耗費(fèi)一個(gè)學(xué)期完成的也只是套路式的設(shè)計(jì)與計(jì)算，不符合實(shí)際工程應(yīng)用的要求，因而對其掌握專業(yè)理論知識和提高專業(yè)實(shí)踐能力作用不大。更為嚴(yán)重的問題是，雖然土木工程專業(yè)本科教學(xué)持續(xù)4年，學(xué)生按照培養(yǎng)方案完成所有學(xué)習(xí)計(jì)劃，但大多數(shù)學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識是零星的、片面的，他們?nèi)匀粺o法剖析工程問題來建立理論模型，也無法應(yīng)用所學(xué)的理論知識去分析工程問題。

2?BIM技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

BIM技術(shù)具有三維動態(tài)可視化、多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)和全面數(shù)字信息化等特點(diǎn)，對工程優(yōu)化設(shè)計(jì)、可持續(xù)性綠色設(shè)計(jì)、減少設(shè)計(jì)與施工變更、模擬施工與運(yùn)營管理起到強(qiáng)有力的促進(jìn)作用。近年來，BIM技術(shù)在國內(nèi)許多重大工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中進(jìn)行了應(yīng)用，國家住建部也多次發(fā)布指導(dǎo)性文件以推進(jìn)BIM技術(shù)在土木工程行業(yè)的應(yīng)用與推廣。為了培養(yǎng)滿足企業(yè)和市場需求的土木工程專業(yè)技術(shù)人才，國內(nèi)許多高校建立了BIM技術(shù)研究中心，并開展了基于BIM技術(shù)的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與研究。曾文海等通過調(diào)查研究深刻剖析了當(dāng)今高校課程教學(xué)的現(xiàn)狀，提出在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中融入BIM課程體系[8];趙雪峰等在研究國外 BIM教育模式的基礎(chǔ)上提出適合國內(nèi)高校教育應(yīng)用的BIM課程教學(xué)體系[9];郝麗結(jié)合本校土木工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，提出了切實(shí)可行的將BIM技術(shù)融入教學(xué)的多種形式[10];劉紅勇等系統(tǒng)分析了在高校開始 BIM課程教學(xué)的可行性，并從開展BIM課程的教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)、方式及方法等方面提出了多種建議[11];邢棟等[12]分析了進(jìn)行BIM教學(xué)改革所面臨的問題，并提出了在土木工程專業(yè)教學(xué)體系中融入BIM知識的實(shí)施建議[12]。綜合分析以上的研究可知，目前國內(nèi)僅有幾所重點(diǎn)大學(xué)開設(shè)了 BIM 技術(shù)相關(guān)的專業(yè)，在土木工程專業(yè)教學(xué)中融入BIM技術(shù)應(yīng)用也處于摸索階段，且真正將BIM技術(shù)引入專業(yè)人才培養(yǎng)體系也不多見。

2.1?高校對BIM技術(shù)教育不夠重視

目前BIM技術(shù)在我國主要應(yīng)用于大型工程建設(shè)項(xiàng)目，還未曾普遍應(yīng)用到一般工程項(xiàng)目之中，因此，很多土木工程專業(yè)院校對BIM技術(shù)的專業(yè)教育重視程度不足。當(dāng)前各大高校的職稱晉升和各種榮譽(yù)都偏向于科研成果，導(dǎo)致教師普通存在“重科研、輕教學(xué)”的現(xiàn)象，高校教師把大部分時(shí)間用于科研工作，投入教學(xué)工作的時(shí)間非常有限，投身于教學(xué)改革的熱情和積極性大為降低。此外，大多數(shù)高校教師欠缺工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對當(dāng)前國內(nèi)工程建設(shè)的新技術(shù)和新成果缺乏了解，認(rèn)為BIM技術(shù)只是一個(gè)構(gòu)建建筑實(shí)體三維模型的工具，沒必要專門設(shè)置課程來講解相關(guān)內(nèi)容。另外，部分高校還沒有配置BIM技術(shù)應(yīng)用所需要的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施和軟件系統(tǒng)，這也嚴(yán)重限制了BIM技術(shù)教育在高校的實(shí)施。

2.2?缺乏系統(tǒng)的BIM技術(shù)應(yīng)用教材

BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用和發(fā)展主要依賴于BIM相關(guān)軟件開發(fā)公司的技術(shù)推廣和應(yīng)用培訓(xùn)，以及一些介紹BIM理念和BIM建模軟件操作的書籍，還有一些介紹國內(nèi)重點(diǎn)工程應(yīng)用BIM技術(shù)的應(yīng)用案例等。但這些資料要么是通過幾個(gè)簡化的工程案例來簡單地介紹BIM建模軟件的操作，要么是引用國內(nèi)重大工程案例來粗略地介紹BIM相關(guān)軟件的應(yīng)用，將其作為本科教學(xué)教材用于系統(tǒng)學(xué)習(xí)BIM技術(shù)顯然是不夠的，而專門用于土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的BIM技術(shù)應(yīng)用教材更為匱乏。

2.3?BIM技術(shù)師資嚴(yán)重不足

高校教師大多從事理論研究，真正參與到工程實(shí)際中能夠應(yīng)用BIM技術(shù)的并不多。高?！爸乜蒲?、輕教學(xué)”的現(xiàn)象，也使得教師在沒有承擔(dān)相應(yīng)教學(xué)任務(wù)時(shí)不會花費(fèi)時(shí)間去主動學(xué)習(xí)BIM技術(shù)用于本科教學(xué)。而BIM技術(shù)應(yīng)用涉及到土木工程眾多相關(guān)專業(yè)，各專業(yè)對BIM相關(guān)軟件應(yīng)用的要求各不相同，這就需要大量掌握BIM技術(shù)的專業(yè)師資。當(dāng)前各大高校都急需培養(yǎng)大量掌握BIM技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)教師，一方面用于BIM技術(shù)的教學(xué)，另一方面將BIM技術(shù)用于土木工程專業(yè)其他核心課程的教學(xué)。

3?融入BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新措施

3.1?構(gòu)建融入BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)教學(xué)體系

由于BIM技術(shù)建立的三維建筑信息模型可以不間斷地服務(wù)于建筑的全壽命周期，因此在土木工程專業(yè)教學(xué)體系中，除了專門開設(shè)講解BIM技術(shù)的軟件應(yīng)用課程以外，還可以在土木工程概論、房屋建筑學(xué)、工程施工技術(shù)、項(xiàng)目管理和施工組織等各門專業(yè)課程中結(jié)合課程內(nèi)容有針對性地滲透BIM技術(shù)，利用BIM技術(shù)三維動態(tài)可視化的特點(diǎn)服務(wù)于專業(yè)教學(xué)，使學(xué)生更加深入系統(tǒng)地理解專業(yè)知識。

3.1.1?土木工程概論課程中應(yīng)用BIM技術(shù)

土木工程概論是土木工程專業(yè)在大一上學(xué)期開設(shè)的一門學(xué)科認(rèn)識課。在教學(xué)時(shí)可應(yīng)用BIM技術(shù)將土木工程領(lǐng)域的多個(gè)經(jīng)典案例以三維信息模型呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生直觀地認(rèn)識土木工程專業(yè)的發(fā)展趨勢和從業(yè)范圍，思考工程建設(shè)所涉及的主要問題，并初步了解BIM的概念、用途和重要性。

3.1.2土木工程制圖與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程中增加BIM技術(shù)教學(xué)內(nèi)容

建筑信息化時(shí)代已經(jīng)到來，BIM技術(shù)是當(dāng)前也是今后土木工程專業(yè)從事人員必備的工程技能之一。因此各大高校都開始了如何在課程體系中增加BIM技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的探索。當(dāng)前土木工程專業(yè)教學(xué)存在專業(yè)課程設(shè)置較多而總學(xué)時(shí)非常有限的情況，在現(xiàn)在的課程體系中很難刪掉已經(jīng)開設(shè)的課程而換取BIM技術(shù)教學(xué)學(xué)時(shí)。BIM技術(shù)的核心思想是建筑實(shí)體的三維模型信息表達(dá)，相對于當(dāng)前企業(yè)在設(shè)計(jì)與施工中所用的二維CAD圖紙能夠更直觀地表達(dá)工程信息。從BIM技術(shù)在工程中所發(fā)揮的作用來看，可歸納到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)當(dāng)中。因此，可以將《畫法幾何與工程制圖》與《土木工程CAD》這兩門專業(yè)基礎(chǔ)課融合為《土木工程制圖與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》一門課。在這門課中，系統(tǒng)介紹畫法幾何、工程制圖、AUTOCAD二維制圖和BIM技術(shù)等工程制圖基礎(chǔ)理論與應(yīng)用知識，課程具體安排見表1。這種課程改革一方面可以在不增加學(xué)時(shí)和學(xué)分的情況增加BIM教學(xué)內(nèi)容，另一方面通過BIM模型出圖可以增加學(xué)生的空間想象力，降低邏輯思維難度，從而加深對制圖理論的理解，全面系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)二維和三維制圖技術(shù)。

3.1.3?房屋建筑學(xué)課程中應(yīng)用BIM技術(shù)

《房屋建筑學(xué)》這門課程主要介紹建筑設(shè)計(jì)從總體到細(xì)部，從平面到空間的設(shè)計(jì)程序和方法。傳統(tǒng)的教學(xué)是分章節(jié)介紹工業(yè)民用建筑的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如樓面和地面、墻與基礎(chǔ)、樓梯、屋頂?shù)鹊臉?gòu)造原理和常用方法，并以二維圖形的方式呈現(xiàn)讓學(xué)生理解。這種教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生對各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的認(rèn)識停留在個(gè)體上，不能系統(tǒng)地掌握相關(guān)知識。因此，可以在房屋建筑學(xué)課程教學(xué)中借助BIM技術(shù)，將典型的工業(yè)和民用建筑用三維信息模型呈現(xiàn)出來，通過實(shí)體模型來講解各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在模型的位置和發(fā)揮的作用，幫助學(xué)生理解民用與工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的基本原理和基本方法，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

3.1.4?施工技術(shù)課程中應(yīng)用BIM技術(shù)

土木工程各個(gè)方向的施工技術(shù)課程教學(xué)中，需要介紹多種施工技術(shù)或方法。教材上基本是通過文字描述和圖片展示相結(jié)合的方式來進(jìn)行介紹的，但實(shí)際上原本非常簡單的施工技術(shù)在教材上卻介紹不清楚，學(xué)生很難理解。因此，可以借助BIM技術(shù)的三維建模功能將各種施工過程進(jìn)行模擬，并以立體模型的形式分步地展示給學(xué)生觀看，有助于學(xué)生系統(tǒng)掌握各種施工技術(shù)。在此過程中，還可以向?qū)W生展示運(yùn)用BIM技術(shù)對施工過程實(shí)施碰撞檢查，從而在施工前期模擬出各個(gè)施工環(huán)節(jié)或工序之間可能出現(xiàn)的銜接問題，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，避免施工變更和返工的情況出現(xiàn)。

3.1.5?工程項(xiàng)目管理課程中應(yīng)用 BIM技術(shù)

工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容包括項(xiàng)目施工過程中的物料管理、成本管理、質(zhì)量管理和安全管理等。在該課程教學(xué)中，可以介紹運(yùn)用BIM技術(shù)建立建筑信息模型實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目施工過程的全面管理。在物料管理方面，基于BIM建筑模型中對各種構(gòu)件和材料的信息化表達(dá)，可以直接生成能夠直觀表達(dá)三維空間效果的構(gòu)件加工圖以及施工設(shè)備、加工構(gòu)件和建筑材料的數(shù)量表，實(shí)現(xiàn)物料管理的數(shù)字化。在成本管理方面，在BIM模型中納入時(shí)間和成本維度，形成成本的5D信息數(shù)據(jù)庫，從而可對各個(gè)施工階段和多個(gè)關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行成本的快速核算，實(shí)現(xiàn)對工程造價(jià)的持續(xù)追蹤管理。在質(zhì)量管理方面，通過將各種材料、構(gòu)件或施工產(chǎn)品的BIM三維模型與工程實(shí)體三維激光掃描模型在項(xiàng)目建設(shè)不同階段進(jìn)行跟蹤對比，分析工程質(zhì)量是否符合要求。在安全管理方面，通過BIM建筑開展模擬過程施工，可以分析出施工過程可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，提前采取措施規(guī)避或消除潛在的安全隱患。

3.1.6?畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)

根據(jù)工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料建立三維信息模型，基于模型的數(shù)字信息可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的碰撞檢查與設(shè)計(jì)方案優(yōu)化、施工過程中不同階段的工程計(jì)量與計(jì)價(jià)、施工場地布置模擬以及施工進(jìn)度計(jì)劃安排的分析。通過BIM技術(shù)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，幫助學(xué)生全面了解工程項(xiàng)目從策劃、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維管理的整個(gè)建設(shè)過程，弄清各個(gè)建設(shè)階段需要完成的內(nèi)容和應(yīng)該注意的問題，強(qiáng)化學(xué)生對專業(yè)的系統(tǒng)認(rèn)識，進(jìn)一步提升人才培養(yǎng)的綜合質(zhì)量。

通過以上在課程設(shè)置和課程內(nèi)容方面的改革與創(chuàng)新，形成融入BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)教學(xué)體系，如圖1所示。該課程體系的實(shí)踐教學(xué)，可以使學(xué)生全面掌握BIM技術(shù)在土木工程專業(yè)的應(yīng)用，成為企業(yè)需要的BIM技術(shù)應(yīng)用人才。

3.2搭設(shè)BIM教學(xué)平臺

良好的教學(xué)師資隊(duì)伍和完善的BIM教學(xué)平臺是BIM本科教學(xué)的硬件基礎(chǔ)。BIM技術(shù)是一種新型建筑信息化技術(shù)，考慮到對軟件應(yīng)用的接受能力，BIM教學(xué)師資隊(duì)伍的培養(yǎng)對象主要選擇40歲以下青年教師。通過參加BIM技術(shù)學(xué)習(xí)培訓(xùn)和專題講座、到企業(yè)實(shí)踐全面參與BIM工程案例應(yīng)用等方式，加強(qiáng)授課教師的專業(yè)知識面及實(shí)踐操作能力，通過3～5年的持續(xù)培養(yǎng)，逐步形成穩(wěn)定的BIM技術(shù)教學(xué)師資隊(duì)伍。另外，學(xué)校應(yīng)投入相應(yīng)的教學(xué)經(jīng)費(fèi)，用于購置BIM技術(shù)教學(xué)所需的各種建模與分析軟件，如Revit，PKPM-PC，Navis Works等，搭設(shè)完備的BIM教學(xué)平臺，保障BIM教學(xué)工作的正常開展。

3.3?建設(shè)BIM技術(shù)土木工程專業(yè)應(yīng)用教材

在引入BIM這種新技術(shù)的教學(xué)改革中，建設(shè)教學(xué)應(yīng)用教材是保證BIM技術(shù)教學(xué)效果和專業(yè)改革的必要措施。在教學(xué)應(yīng)用教材建設(shè)方面，鼓勵(lì)教師根據(jù)課程目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)情況認(rèn)真研究BIM技術(shù)的教學(xué)大綱和課程教學(xué)內(nèi)容，成立BIM教學(xué)研討小組聯(lián)合編寫一套能夠全面介紹BIM技術(shù)應(yīng)用于土木工程專業(yè)的工民建、道路與橋梁、巖土與地下等多個(gè)學(xué)科方向的通用性教材，用于含有多個(gè)專業(yè)方向的土木工程專業(yè)高院的基礎(chǔ)教學(xué)。

3.4?成立BIM企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地

考慮到高校教師的BIM技術(shù)工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足，學(xué)生在校內(nèi)學(xué)習(xí)到的BIM技術(shù)可能與實(shí)際應(yīng)用存在差異，高?？梢耘c企業(yè)建立長期合作關(guān)系，將企業(yè)建設(shè)成高校的BIM技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地，在假期或?qū)嵙?xí)期間安排學(xué)生進(jìn)入企業(yè)，通過1～2個(gè)月的實(shí)踐讓學(xué)生全面地參與到企業(yè)的BIM技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，系統(tǒng)地了解BIM技術(shù)在工程建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期管理中發(fā)揮的信息化作用，為學(xué)生畢業(yè)之后走向工作崗位適應(yīng)企業(yè)需求打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

由此，通過開展融入BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)教學(xué)體系創(chuàng)新，組建BIM技術(shù)教學(xué)師資隊(duì)伍、搭設(shè)BIM教學(xué)平臺，建設(shè)BIM技術(shù)土木工程專業(yè)課程應(yīng)用教材，成立BIM企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地等措施來建立融入BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系，如圖2所示。

4?結(jié)語

1）BIM技術(shù)在土木工程行業(yè)的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展，表明我國已經(jīng)進(jìn)入建筑信息化時(shí)代。土木工程專業(yè)高校必須緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐，結(jié)合BIM技術(shù)進(jìn)行土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新與實(shí)踐，開展融入BIM技術(shù)的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革，培養(yǎng)出滿足企業(yè)和市場需求的掌握BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)人才。

2）開展融入BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)教學(xué)體系創(chuàng)新。將《畫法幾何與工程制圖》與《土木工程CAD》融合為《土木工程制圖與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》這一門課，系統(tǒng)介紹畫法幾何、工程制圖、AUTOCAD二維制圖和BIM技術(shù)等工程制圖基礎(chǔ)理論和應(yīng)用，使學(xué)生全面掌握計(jì)算機(jī)二維和三維制圖技術(shù);在土木工程概論、房屋建筑學(xué)、工程施工技術(shù)、項(xiàng)目管理和施工組織等專業(yè)課程中有針對性地滲透BIM技術(shù)，使學(xué)生系統(tǒng)掌握BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目全壽命周期管理中的應(yīng)用。

3）通過開展融入BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)教學(xué)體系創(chuàng)新，培育BIM技術(shù)教學(xué)師資隊(duì)伍、搭建BIM

教學(xué)平臺，建設(shè)BIM技術(shù)土木工程專業(yè)應(yīng)用

教材，成立BIM企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地等措施，進(jìn)行土木工程人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新與實(shí)踐改革，以期培養(yǎng)出掌握堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識和系統(tǒng)的BIM應(yīng)用技術(shù)的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才。

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