BIM綠建技術(shù)人才培養(yǎng)及實踐基地建設(shè)研究

李茂仁

(江西科技師范大學(xué)，江西 南昌 330013)

近幾十年來建筑業(yè)的發(fā)展給我國帶來的耗能過大問題日益嚴(yán)重，2019年綠色建筑國家標(biāo)準(zhǔn)的頒布正是國家面對這個問題提出的節(jié)能解決思路。然而隨著BIM (Building Information Molding，建筑信息模型)技術(shù)及綠色建筑的興起，綠色建筑人才、BIM人才異常緊缺的情況卻越顯嚴(yán)重[1]，本地區(qū)高校土木工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程等土木類專業(yè)人才培養(yǎng)，面臨不得不著眼本地區(qū)的特點進(jìn)行改革創(chuàng)新的問題。江西科技師范大學(xué)以贛北地區(qū)中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候條件綠色建筑為研究切入口，總結(jié)贛北地區(qū)綠色建筑實施的技術(shù)特點，并以贛北地區(qū)中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候條件綠色建筑人才的培養(yǎng)和應(yīng)用為目標(biāo)進(jìn)行分析和研究，構(gòu)建一套具有本地區(qū)特色的創(chuàng)新型大土木專業(yè)人才培養(yǎng)體系，培育出既符合當(dāng)前國家發(fā)展要求，又適應(yīng)本地域行業(yè)需求的創(chuàng)新型技術(shù)人才[2]。

經(jīng)濟的發(fā)展使能源短缺帶來的一系列問題凸顯，帶動著建筑專業(yè)人才需求的轉(zhuǎn)型，綠色建筑的提出和應(yīng)用是解決這一問題的關(guān)鍵。贛北地區(qū)的綠色建筑發(fā)展相對緩慢，技術(shù)研究尤為迫切。分析贛北地區(qū)綠色建筑項目實施的技術(shù)特點，并以此為方向，研究贛北地區(qū)中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候條件綠色建筑人才的培養(yǎng)模式、BIM技術(shù)實踐基地的建設(shè)模式，是最符合學(xué)校專業(yè)人才培養(yǎng)實際需求的重點。

1 基于BIM技術(shù)的綠色建筑人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀不容樂觀

當(dāng)前，國家開展技術(shù)創(chuàng)新、深化技術(shù)改造以保障國民經(jīng)濟發(fā)展的要求極其迫切，急需大量既懂理論又具備實踐能力的人才，對改進(jìn)專業(yè)課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀、制定符合時代要求的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)方案，提出了強烈的要求。

江西科技師范大學(xué)建筑工程類專業(yè)，包括土木工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、建筑學(xué)、工程造價等，長期以來課程教學(xué)方法較單一，教學(xué)效果不夠理想，導(dǎo)致培養(yǎng)的建筑工程人才養(yǎng)成效率低下，難以滿足社會要求。教學(xué)課程的設(shè)置與培養(yǎng)與當(dāng)前社會科技發(fā)展沒有實質(zhì)性互動和更緊密的對接[3]，先進(jìn)技術(shù)真正與校內(nèi)課程教學(xué)深度對接不夠，在實踐創(chuàng)新方面的嘗試遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，特別是針對BIM綠建技術(shù)的涉獵較少。盡管對BIM綠建技術(shù)有一定的認(rèn)知，但卻一直沒有納入正常的教學(xué)培養(yǎng)方案中。學(xué)校機房缺乏對新技術(shù)培養(yǎng)的軟件和硬件投入，教學(xué)模式一直以傳統(tǒng)教學(xué)為主，BIM綠建的應(yīng)用教學(xué)沒有可以插入的位置，課程教學(xué)平臺滯后，不注重在創(chuàng)新激勵模式下的專業(yè)人才培養(yǎng)。人才培養(yǎng)教學(xué)和學(xué)生參與競賽往往是隨機搭配式的，難以滿足當(dāng)前基于BIM技術(shù)和綠建發(fā)展的新要求，實踐教學(xué)資源缺乏、教學(xué)手段落后已經(jīng)形成瓶頸，相關(guān)新知識課程教學(xué)難以開展，建立BIM技術(shù)專業(yè)教學(xué)平臺基地刻不容緩。

1.2 相關(guān)師資力量缺乏

由于對BIM技術(shù)和綠色建筑不夠重視，學(xué)校不能及時著手在專業(yè)教學(xué)教師隊伍中開展BIM 綠建技術(shù)的培訓(xùn)和再教育，因此不得不面臨教學(xué)時缺乏專業(yè)師資的情況，同時，國內(nèi)BIM 綠建方面的教材、影像資料也比較缺乏，給老師自學(xué)和教學(xué)帶來不便。BIM綠建是將先進(jìn)的綠色建筑設(shè)計建造理念和成熟的BIM計算機技術(shù)相融合[4]，能夠使我們的建筑項目實現(xiàn)設(shè)計施工更快捷、項目周期更節(jié)儉、項目運行更節(jié)能、環(huán)保要求更高。BIM綠建最佳的培養(yǎng)思路是直接參與企業(yè)的工程項目做 BIM 綠建實訓(xùn)鍛煉，相較于老師根據(jù) BIM 內(nèi)容給出的模擬課程練習(xí)效果更好。高要求的培訓(xùn)對教師的知識能力要求也更高，不通過高水平、正規(guī)化的BIM綠建培訓(xùn)，老師將無法勝任該課程的教學(xué)工作。設(shè)計院、各企業(yè)也迫切需要BIM綠建培訓(xùn)人才，從校外引進(jìn)相關(guān)培訓(xùn)人才充實師資隊伍也是非常難的。

1.3 實訓(xùn)軟硬條件制約

BIM 是以各類關(guān)于建筑工程的信息為平臺、以數(shù)字化為基礎(chǔ)建立起來的數(shù)字式建筑信息模型，形成建筑項目全生命周期的可視化的建模多維技術(shù)綜合運用。其技術(shù)涉及專業(yè)多個方向，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析、設(shè)備設(shè)計、土建工程造價、安裝工程造價、工程項目管理、建設(shè)工程VR仿真，以及綠建的日照分析、暖通負(fù)荷能耗計算、節(jié)能設(shè)計及建筑通風(fēng)、采光分析以及建筑聲環(huán)境等內(nèi)容[5]，均需要采用先進(jìn)的軟件和計算機設(shè)備實現(xiàn)實訓(xùn)過程中模型的共享和優(yōu)化，而目前學(xué)校采用電腦硬件配置都偏低，特別是操作系統(tǒng)大都使用32位系統(tǒng)，限制了軟件的使用安裝，必須對現(xiàn)有機房進(jìn)行改造或者重新建立BIM綠建實訓(xùn)室。BIM綠建實訓(xùn)室平臺搭建的軟硬件費用較高，周期性也較長，也可以采用與優(yōu)秀企業(yè)合作共贏方式，由學(xué)校提供場地和采購設(shè)備、企業(yè)提供相應(yīng)軟件使用權(quán)的方式，以解決資源投入等問題。

2 基于BIM綠建技術(shù)人才的廣闊社會需求

2.1 建筑行業(yè)新技術(shù)要求

我國建筑行業(yè)中設(shè)計施工全周期管理計算機參與程度依舊不是很高，特別是新型BIM技術(shù)的運用還不夠普及，在建筑安裝工程中的運用還具有廣闊空間。當(dāng)前建筑工地80%以上的工程管理均是基于傳統(tǒng)CAD制圖基礎(chǔ)，不支持建筑立體三維可視化設(shè)計施工及項目管理工作，工程過程5D管理及建設(shè)工程投資控制達(dá)不到預(yù)期效果?；贐IM平臺技術(shù)的運用卻能徹底改變這一局面，BIM綠建技術(shù)在我國市場的應(yīng)用潛能遠(yuǎn)沒有充分釋放。

2.2 中小型企業(yè)普及化需求

目前我國也僅有萬科、萬達(dá)、碧桂園等房地產(chǎn)行業(yè)巨頭有自己的BIM團隊，在項目運行過程中采用BIM技術(shù)，大多數(shù)中小型企業(yè)仍普遍采用傳統(tǒng)的建筑安裝手段和流程對施工進(jìn)行控制。隨著建筑行業(yè)市場競爭的日益加劇，基于BIM技術(shù)的精細(xì)化分區(qū)域統(tǒng)計材料用量、成本控制及運維模型的建立，都將促使更多的中小型建筑企業(yè)采用先進(jìn)的BIM綠建技術(shù)參與市場競爭，以切實提升企業(yè)實力和市場占有度，而BIM綠建技術(shù)人才的爭奪無疑也是未來建筑企業(yè)生存發(fā)展所面臨的最關(guān)鍵問題。

2.3 國家人口結(jié)構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)型

近年來，我國在國家人口總量上呈現(xiàn)增速放緩、老齡化、低生育率程度增加和育齡人口下降的趨勢。人口紅利已經(jīng)用盡，建筑企業(yè)面臨的直接問題就是人工勞動力成本大幅增高，發(fā)展正面臨前所未有的困難，技術(shù)先進(jìn)、人力依靠性小、自動化程度高的建筑設(shè)計施工全生命流程生產(chǎn)工藝將越來越受追捧。而BIM綠建技術(shù)可以將圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型，在模型中提前確定方案做出相應(yīng)計劃，達(dá)到省工、省料、省時的目的，從而加強管理可控性，提高工程質(zhì)量，保證施工安全，BIM綠建產(chǎn)品的全部啟用必將是大勢所趨[6]。高水平的BIM綠色建筑技術(shù)團隊及深厚的技術(shù)積累將是企業(yè)的核心競爭力之一。BIM 技術(shù)能夠?qū)⒔ㄔ爝^程中建筑施工、裝飾裝修、質(zhì)量安全管理等過程有效地聯(lián)系起來，應(yīng)用于綠色建筑建設(shè)鏈條全生命周期，因此，BIM綠建專業(yè)應(yīng)用人才已經(jīng)成為建筑業(yè)需求量大、覆蓋面廣的緊缺人才。

3 基于BIM綠建技術(shù)的人才培養(yǎng)和基地建設(shè)策略

3.1 充分融合BIM綠建技術(shù)的人才培養(yǎng)模式

本科專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，要把人才培養(yǎng)方案課程設(shè)置和實踐培養(yǎng)與BIM綠建教學(xué)參與無縫對接。組織學(xué)生參與BIM綠建技能競賽，增強動手能力；建設(shè)校內(nèi)BIM綠建教學(xué)基地，更多地讓學(xué)生實質(zhì)性參與新技術(shù)與專業(yè)教學(xué)的互動和對接，加大課程教學(xué)對接深度；以市場為導(dǎo)向探索基于 BIM 的綠色建筑新型人才培養(yǎng)方案，聘請校外BIM 技術(shù)、綠色建筑技術(shù)專家講學(xué)，開展多種形式的網(wǎng)上在線咨詢，與社會需求緊密銜接；特別是當(dāng)前開設(shè)綠建方向課程的院校還相對比較少，需要將 BIM 綠建技術(shù)融入大土木專業(yè)教育教學(xué)，構(gòu)建起 BIM 綠色建筑應(yīng)用課程體系，改變現(xiàn)有的教學(xué)模式，形成基于BIM綠色建筑技術(shù)的專業(yè)人才培養(yǎng)模式[7]。

3.2 建立BIM 綠色建筑技術(shù)實踐平臺

實踐基地建設(shè)是開展教學(xué)的重要手段。為使BIM建筑信息模型在計算機中有序共享和傳遞，協(xié)同作業(yè)優(yōu)化輸出，BIM綠建技術(shù)必須通過實踐平臺來演示，具備全套應(yīng)用軟件的BIM綠色建筑實踐基地是關(guān)鍵。BIM綠建軟件是學(xué)校實訓(xùn)基地的必有組成部分，分為三類，首先是設(shè)計類軟件，比如：建筑設(shè)計軟件及建筑設(shè)備設(shè)計軟件，通過它們快速完成綠色建筑室內(nèi)外熱環(huán)境、光環(huán)境、風(fēng)環(huán)境的分析以及節(jié)能設(shè)計、室外通風(fēng)等綠色建筑設(shè)計的全覆蓋[8]；其次是造價類軟件，通過真實的三維圖形模型，利用構(gòu)件相關(guān)屬性和計算數(shù)據(jù)，輔以靈活的計算規(guī)則設(shè)置，完全滿足給排水、通風(fēng)空調(diào)、電氣、采暖，消防等安裝工程全專業(yè)的工程量計算，并對構(gòu)件進(jìn)行核對核查、圖視和動態(tài)顯示扣減明細(xì)內(nèi)容，與清單或定額掛接，一模多算，所建算量模型可以按照清單規(guī)則和定額計算規(guī)則同時計算工程量，便于套價操作完成BIM信息模型的傳遞；第三類為工程管理類軟件，能進(jìn)行項目管理，生成橫道圖、雙代號網(wǎng)絡(luò)圖等，并提供軟件編制投標(biāo)文件，充分實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享。這些軟件都必須在實踐基地機房平臺上安裝，軟硬件設(shè)施結(jié)合，為實踐教學(xué)提供必要的條件。

3.3 著力推動BIM綠建的專業(yè)教師隊伍再教育

目前高校專業(yè)教師多未系統(tǒng)學(xué)習(xí)過BIM綠建技術(shù)，缺少項目實施經(jīng)驗，BIM綠建技術(shù)相關(guān)雙師型應(yīng)用型師資力量不足，無法有效展開BIM 綠色建筑應(yīng)用教學(xué)。為滿足教學(xué)要求，采用與企業(yè)合作模式，注重“產(chǎn)學(xué)研”合作，本著“優(yōu)勢互補”的原則，讓專業(yè)老師定期參加BIM綠建專業(yè)技能實踐培訓(xùn)。同時，充分發(fā)揮基地教學(xué)、科研、生產(chǎn)相結(jié)合的多種功能，集中發(fā)揮人、財、物優(yōu)勢，加強與企業(yè)技術(shù)人員合作，使學(xué)校和企業(yè)科研人才相互交流、滲透，教學(xué)相長，帶動教學(xué)潛能的發(fā)掘，推動BIM綠建的專業(yè)教師隊伍建設(shè)。

3.4 廣泛參與BIM綠建技能競賽

工程實踐運用與創(chuàng)新是人才專業(yè)培養(yǎng)在現(xiàn)階段非常重要的目標(biāo)之一，鼓勵大學(xué)生參與學(xué)科創(chuàng)新競賽是一個很好的培養(yǎng)手段。大學(xué)生廣泛參與BIM綠建技能競賽，把課程設(shè)置、實踐培養(yǎng)與專業(yè)競賽無縫對接，學(xué)生成為教學(xué)過程中主動的參與者，能更好地提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強專業(yè)學(xué)習(xí)動力，有利于直接提高實踐能力。通過參與專業(yè)競賽，能讓學(xué)生更早、更直接獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，形成專業(yè)素養(yǎng)，解決長期以來課程教學(xué)方法較單一、教學(xué)效果不夠理想、培養(yǎng)的建筑工程人才難以滿足社會要求的問題。高等院校建筑土木類專業(yè)積極引導(dǎo)學(xué)生參加 BIM綠建技能競賽，無疑是有效提升高校BIM綠建技術(shù)型專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的直接手段。

4 結(jié)語

BIM綠色建筑技術(shù)人才及培養(yǎng)基地建設(shè)，有利于直接提高大學(xué)生綠色建筑技術(shù)實踐能力。采用BIM平臺的實訓(xùn)能直觀有效地提升學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

以綠色建筑技術(shù)為依托，探索綠色建筑人才培養(yǎng)教學(xué)模式，從課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)團隊、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動等方面著手，結(jié)合本地域人才培養(yǎng)方案和課程體系優(yōu)化，BIM 綠色建筑技能人才培養(yǎng)將是高校大土木類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新的必由之路。