土木工程類專業(yè)BIM人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建研究

【摘要】隨著建筑行業(yè)信息化的快速發(fā)展，BIM技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，亟須相關(guān)人才。文中基于對(duì)行業(yè)需求的深入分析，研究并構(gòu)建了BIM人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)體系，明確了BIM人才應(yīng)具備的核心能力。課程體系包括BIM概論、軟件應(yīng)用、建筑設(shè)計(jì)與BIM集成、項(xiàng)目管理及數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用。文中采用多元化評(píng)價(jià)手段，建立了科學(xué)的BIM人才評(píng)價(jià)體系全面評(píng)估學(xué)生的技術(shù)能力、項(xiàng)目管理能力及綜合素質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì)；BIM技術(shù)；BIM人才培養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】TU17 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）11-0163-03

0 引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱BIM）作為一種數(shù)字化工具，已在全球建筑行業(yè)中廣泛應(yīng)用。BIM技術(shù)通過(guò)三維數(shù)字模型集成建筑項(xiàng)目的各種信息，提高了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理的效率和準(zhǔn)確性。國(guó)際上，BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用已成為建筑行業(yè)的重要趨勢(shì)，并在多個(gè)國(guó)家和地區(qū)成為有關(guān)部門(mén)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。例如，美國(guó)、英國(guó)、新加坡等國(guó)已經(jīng)在公共項(xiàng)目中強(qiáng)制要求使用BIM技術(shù)[1]。

BIM技術(shù)在大型公共建筑、基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸普及，其優(yōu)勢(shì)在于提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低施工成本、縮短工期和強(qiáng)化協(xié)同管理[2]。然而，BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用也帶來(lái)了對(duì)高素質(zhì)BIM專業(yè)人才的迫切需求。本研究旨在應(yīng)對(duì)建筑行業(yè)對(duì)高質(zhì)量BIM人才的需求，通過(guò)系統(tǒng)研究建立一套完整的BIM人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系。具體目標(biāo)包括：①分析建筑行業(yè)對(duì)BIM人才的具體需求，明確BIM專業(yè)人才應(yīng)具備的知識(shí)和技能；②制定BIM人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，包括課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)模式等；③建立BIM人才評(píng)價(jià)體系，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法，以確保培養(yǎng)出的BIM人才能夠滿足行業(yè)要求。

1 BIM人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定

1.1 行業(yè)需求分析

通過(guò)對(duì)多家建筑企業(yè)和行業(yè)專家的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前建筑行業(yè)對(duì)BIM人才的需求主要集中在軟件操作能力、項(xiàng)目管理能力、跨學(xué)科協(xié)作能力和數(shù)據(jù)分析與管理能力[3]。這些需求表明，BIM人才不僅需要掌握Revit、Navisworks、Archicad等主流BIM軟件的操作，還需要在項(xiàng)目進(jìn)度、成本和質(zhì)量控制等方面具備管理能力。此外，BIM技術(shù)涉及建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等多個(gè)專業(yè)，要求BIM人才能夠與各專業(yè)團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作，有效整合各專業(yè)信息，優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工方案。數(shù)據(jù)分析與管理能力也是必不可少的，能夠?qū)IM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和管理，利用數(shù)據(jù)支持決策和優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施。

1.2 知識(shí)技能要求

在軟件操作方面，熟練掌握Revit、Navisworks、ArchiCAD等軟件的操作是BIM人才日常工作的基礎(chǔ)。具體來(lái)說(shuō)，需要能夠熟練進(jìn)行建筑信息模型的創(chuàng)建、編輯和管理，掌握模型的構(gòu)建方法，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、機(jī)電系統(tǒng)的集成以及施工模擬等功能。這些技能不僅要求相關(guān)人員能夠進(jìn)行二維繪圖和三維建模，還需具備進(jìn)行碰撞檢測(cè)、施工進(jìn)度模擬和成本預(yù)算等高級(jí)功能的能力，以確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和施工的高效性。

此外，BIM人才還需要具備建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)電設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，能夠理解和應(yīng)用各專業(yè)的設(shè)計(jì)要求。這包括對(duì)建筑設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)力學(xué)原理以及機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的深入理解，能夠在BIM中實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的有效集成與協(xié)調(diào)，解決設(shè)計(jì)過(guò)程中可能出現(xiàn)的各類技術(shù)難題。例如，相關(guān)人員需要理解不同專業(yè)之間的接口和協(xié)同問(wèn)題，能夠在BIM環(huán)境中進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)變更和施工沖突，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和施工的順利進(jìn)行。

在項(xiàng)目管理方面，BIM人才應(yīng)掌握基本的項(xiàng)目管理理論和方法，能夠利用BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目的計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)和控制。這包括制定詳細(xì)的項(xiàng)目計(jì)劃、資源分配、進(jìn)度控制、成本管理和質(zhì)量控制等方面的能力。相關(guān)人員需要能夠運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目的全生命周期管理，從項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)到施工管理，再到項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)維護(hù)，確保項(xiàng)目在各個(gè)階段的高效運(yùn)作和管理[4]。例如，利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工進(jìn)度模擬和成本估算，提前預(yù)見(jiàn)和解決潛在的施工問(wèn)題，優(yōu)化施工方案和資源配置。

1.3 課程設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容

為了培養(yǎng)符合行業(yè)需求的高質(zhì)量BIM人才，課程設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容應(yīng)全面覆蓋上述知識(shí)和技能要求。首先，開(kāi)設(shè)BIM概論課程，詳細(xì)介紹BIM的基本概念、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域和價(jià)值，并系統(tǒng)學(xué)習(xí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如ISO 19650系列標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家及地方BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

在軟件應(yīng)用方面，課程應(yīng)分階段進(jìn)行，逐步提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。從基礎(chǔ)的BIM軟件入手，進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等專業(yè)的建模訓(xùn)練，逐步提高學(xué)生的建模準(zhǔn)確性和效率[5]。課程設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，讓學(xué)生掌握各類BIM軟件的應(yīng)用技巧，包括模型的創(chuàng)建、編輯、參數(shù)設(shè)置、碰撞檢測(cè)、施工模擬等功能，確保學(xué)生能夠獨(dú)立完成各專業(yè)的BIM創(chuàng)建和分析任務(wù)。

建筑設(shè)計(jì)與BIM集成課程則通過(guò)結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，深入教學(xué)如何在BIM環(huán)境下進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)和專業(yè)協(xié)同工作。課程內(nèi)容包括多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的工作流程、BIM的集成方法以及如何通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)各專業(yè)間的信息共享和數(shù)據(jù)交換。學(xué)生通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作，完成一個(gè)真實(shí)項(xiàng)目的BIM設(shè)計(jì)任務(wù)，從而培養(yǎng)其綜合設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

BIM項(xiàng)目管理課程重點(diǎn)講解項(xiàng)目管理的基本原理和方法，系統(tǒng)掌握利用BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度、成本和質(zhì)量控制的技能。課程將介紹項(xiàng)目管理的核心概念，如項(xiàng)目規(guī)劃、資源管理、進(jìn)度控制、成本控制和質(zhì)量管理等，并結(jié)合BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，教授如何使用BIM軟件進(jìn)行施工進(jìn)度模擬、成本估算和質(zhì)量檢測(cè)[6]。

數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用課程將教授如何進(jìn)行BIM的數(shù)據(jù)管理與分析，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和可視化展示。學(xué)生將學(xué)習(xí)使用BIM數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑能效分析、材料使用優(yōu)化、施工安全評(píng)估等，掌握如何利用數(shù)據(jù)支持決策和優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施的方法。

通過(guò)實(shí)訓(xùn)與項(xiàng)目分析，學(xué)生參與實(shí)際項(xiàng)目或虛擬仿真項(xiàng)目，培養(yǎng)在真實(shí)環(huán)境中應(yīng)用BIM技術(shù)的能力。實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)將模擬真實(shí)項(xiàng)目的工作流程，學(xué)生將擔(dān)任項(xiàng)目的設(shè)計(jì)師、施工員或管理者，完成項(xiàng)目的BIM建模、協(xié)同設(shè)計(jì)、施工管理和數(shù)據(jù)分析等任務(wù)，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，增強(qiáng)創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作精神。

2 BIM人才評(píng)價(jià)體系的建立

2.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)體系

本研究依據(jù)BIM人才于實(shí)際職業(yè)場(chǎng)景中的能力展現(xiàn)，建立多維度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與指標(biāo)體系，其核心聚焦于技術(shù)能力、項(xiàng)目管理能力及綜合素質(zhì)三大范疇，并經(jīng)過(guò)專家調(diào)研進(jìn)行了權(quán)重的設(shè)計(jì)，如表1所示。

1）技術(shù)能力層面。著重考量BIM軟件操作的嫻熟度，涵蓋從基礎(chǔ)模型構(gòu)筑、編輯操作進(jìn)階至高級(jí)結(jié)構(gòu)剖析、碰撞檢測(cè)以及施工進(jìn)度模擬等功能的駕馭能力。諸如，要求人才能夠精通Revit等軟件，高效且精準(zhǔn)地構(gòu)建建筑信息模型。應(yīng)對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目的能力至關(guān)重要，包括在處理大型綜合性項(xiàng)目時(shí)，能否有效地整合多專業(yè)模型，優(yōu)化模型性能，從而滿足項(xiàng)目全生命周期管理的嚴(yán)苛要求。

2）項(xiàng)目管理能力層面。重點(diǎn)關(guān)注人才在項(xiàng)目計(jì)劃制定、組織資源調(diào)配、協(xié)調(diào)多方關(guān)系以及對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度、成本和質(zhì)量把控的能力。特別強(qiáng)調(diào)在運(yùn)用BIM技術(shù)實(shí)施項(xiàng)目管理進(jìn)程中的實(shí)際績(jī)效，如能否借助BIM軟件編制詳盡且合理的施工進(jìn)度計(jì)劃，是否具備精確估算項(xiàng)目成本、合理分配資源，實(shí)現(xiàn)成本有效管控的能力，是否能夠運(yùn)用BIM執(zhí)行質(zhì)量檢測(cè)，提前防范質(zhì)量問(wèn)題的萌生。

3）綜合素質(zhì)方面。全面評(píng)定團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力及問(wèn)題解決能力。團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力體現(xiàn)于項(xiàng)目實(shí)施期間與團(tuán)隊(duì)成員的協(xié)同默契程度、信息共享與協(xié)同工作成效；溝通能力要求人才在項(xiàng)目匯報(bào)、團(tuán)隊(duì)研討以及與不同專業(yè)人員交流之際，能夠清晰闡釋自身觀點(diǎn)，準(zhǔn)確領(lǐng)會(huì)他人意圖；問(wèn)題解決能力則著重考量在面臨項(xiàng)目中的技術(shù)難題、協(xié)調(diào)沖突等復(fù)雜情境時(shí)，能否迅速提出切實(shí)可行的解決方案，保障項(xiàng)目順利推進(jìn)。

2.2 評(píng)價(jià)方法和工具

為了客觀、公正地評(píng)估BIM人才的能力，采用多元化的評(píng)價(jià)方法和工具是必要的。首先，利用案例分析法，通過(guò)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的分析，評(píng)估BIM人才在具體項(xiàng)目中的應(yīng)用能力和問(wèn)題解決能力。其次，項(xiàng)目實(shí)習(xí)和實(shí)踐是評(píng)估BIM人才的重要途徑，通過(guò)參與實(shí)際項(xiàng)目，觀察其在真實(shí)工作環(huán)境中的表現(xiàn)。此外，技能測(cè)試和競(jìng)賽也是評(píng)估BIM人才技術(shù)能力的重要手段，通過(guò)設(shè)定具體的任務(wù)和問(wèn)題，考察其軟件操作和模型創(chuàng)建能力。最后，采用360度評(píng)價(jià)法，通過(guò)收集來(lái)自教師、同學(xué)、企業(yè)導(dǎo)師等多方面的反饋，全面評(píng)估BIM人才的綜合素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.3 實(shí)證研究與項(xiàng)目分析

選取某城市地鐵車站BIM項(xiàng)目作為實(shí)證項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目為地下兩層島式車站，工程規(guī)模宏大，涉及建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)電系統(tǒng)繁雜、施工工藝要求嚴(yán)苛等諸多難點(diǎn)，且對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度、成本和質(zhì)量控制提出了極高要求，堪稱極具挑戰(zhàn)性的BIM應(yīng)用項(xiàng)目典范。

在項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)程中，邀請(qǐng)5名BIM人才參與其中，分別承擔(dān)建筑模型構(gòu)建、結(jié)構(gòu)分析、機(jī)電系統(tǒng)集成以及施工進(jìn)度模擬等關(guān)鍵任務(wù)。建筑模型構(gòu)建階段，通過(guò)對(duì)模型的精細(xì)核查并比對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)圖紙，發(fā)現(xiàn)其中一名人才在創(chuàng)建車站出入口模型時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范的理解深刻透徹，模型尺寸設(shè)定精準(zhǔn)無(wú)誤，空間布局合理得當(dāng)，模型一次通過(guò)率高達(dá)95%，充分彰顯了其在建模準(zhǔn)確性方面的卓越水準(zhǔn)。在施工進(jìn)度模擬環(huán)節(jié)，5名人才協(xié)同作業(yè)，依據(jù)實(shí)際施工工序與資源配置情形，運(yùn)用BIM軟件進(jìn)行詳盡模擬分析，成功識(shí)別原施工順序中存在的不合理之處，如部分工序先后次序顛倒可能引發(fā)的工期延誤問(wèn)題，并提出優(yōu)化方案。經(jīng)實(shí)際施工驗(yàn)證，該優(yōu)化方案有效縮短工期約10%，顯著提升了施工效率，有力佐證了評(píng)價(jià)體系中技術(shù)能力和項(xiàng)目管理能力指標(biāo)的科學(xué)性與適用性。

項(xiàng)目結(jié)束后，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查與訪談等方式，廣泛收集BIM人才自身、教師和企業(yè)導(dǎo)師的反饋。BIM人才表示在項(xiàng)目中通過(guò)與不同專業(yè)人員協(xié)作，自身團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力得到顯著提升，同時(shí)對(duì)BIM技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用價(jià)值有了更為深刻的理解。企業(yè)導(dǎo)師對(duì)他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題中的表現(xiàn)予以高度評(píng)價(jià)，認(rèn)可他們?cè)诙鄬I(yè)協(xié)同工作、施工方案優(yōu)化等方面發(fā)揮的關(guān)鍵作用。

2.4 反饋和改進(jìn)機(jī)制

為了確保評(píng)價(jià)體系的持續(xù)有效性，建立反饋和改進(jìn)機(jī)制是必要的。每次評(píng)價(jià)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)收集各方的反饋意見(jiàn)，包括BIM人才自身的反思、教師的評(píng)價(jià)和企業(yè)導(dǎo)師的建議等。通過(guò)對(duì)這些反饋的分析，總結(jié)評(píng)價(jià)過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足，提出改進(jìn)措施。此外，定期組織專家研討會(huì)和行業(yè)交流活動(dòng)，聽(tīng)取行業(yè)專家和企業(yè)的意見(jiàn)，不斷完善評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法。通過(guò)建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，確保BIM人才評(píng)價(jià)體系能夠不斷適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要，提升BIM人才培養(yǎng)的整體質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

本研究系統(tǒng)地分析了當(dāng)前建筑行業(yè)對(duì)BIM人才的需求，明確了BIM人才應(yīng)具備的知識(shí)和技能要求，并提出了一套完整的BIM人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系。研究結(jié)果表明，高質(zhì)量BIM人才不僅需要掌握BIM軟件的操作技能，還需要具備項(xiàng)目管理能力、跨學(xué)科協(xié)作能力和數(shù)據(jù)分析與管理能力。為了培養(yǎng)符合行業(yè)需求的BIM人才，課程設(shè)計(jì)應(yīng)涵蓋BIM基礎(chǔ)知識(shí)、軟件操作技能、建筑設(shè)計(jì)與BIM集成、項(xiàng)目管理和數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用等方面。

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