王鵬，任潔，李松良

（揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)，江蘇揚(yáng)州 225009）

建筑信息模型（Building information modeling，BIM），是在建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計、施工、運(yùn)營的過程和結(jié)果的總稱[1]。

2015 年6 月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見》，提出：在建筑領(lǐng)域普及和深化BIM 應(yīng)用，提高工程項目全生命期各參與方的工作質(zhì)量和效率，保障工程建設(shè)優(yōu)質(zhì)、安全、環(huán)保、節(jié)能。

《中國建筑業(yè)BIM 應(yīng)用分析報告（2020）》指出建筑行業(yè)BIM 人才存在的問題：第一，總體BIM 技術(shù)人才匱乏；第二，BIM 技術(shù)人員能力與工作要求不匹配；第三，BIM 技術(shù)人員發(fā)展及認(rèn)證體系不健全；第四，BIM 技術(shù)人才培養(yǎng)方式匱乏[2]。

1 BIM 在教學(xué)中應(yīng)用的價值

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，BIM 技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用也越來越廣泛。其在教學(xué)中最主要的價值體現(xiàn)在三個方面：可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性[3]。（1）可視化：利用三維圖像實現(xiàn)對知識的感性輸入，實現(xiàn)“所見即所得”，符合人的認(rèn)識發(fā)展規(guī)律，提升了教學(xué)效率，縮短了認(rèn)知的時間。（2）協(xié)調(diào)性：通過全專業(yè)綜合案例，利用碰撞檢查、凈高分析、預(yù)留孔洞等多種手段預(yù)先發(fā)現(xiàn)工程問題，提出優(yōu)化與解決方案，提升問題的分析與綜合應(yīng)用能力[4-5]。（3）模擬性：一是通過模型與數(shù)據(jù)的動態(tài)交互展現(xiàn)模擬過程，以虛擬方式展示工程項目的實施全過程，培養(yǎng)動態(tài)思維和整體思維；二是基于模型，利用可視化模擬分析軟件進(jìn)行系列模擬分析，如建筑環(huán)境與性能模擬中的日照分析、通風(fēng)分析、熱工分析、能耗分析、噪聲分析、疏散模擬等[6]，使學(xué)生以更直觀的方式掌握抽象化的知識。

2 BIM 在教學(xué)應(yīng)用中存在的問題

2.1 課程體系中BIM 課程單一，BIM 技術(shù)應(yīng)用滯后于行業(yè)發(fā)展

隨著建筑行業(yè)BIM 技術(shù)的快速發(fā)展，BIM 技術(shù)不斷被應(yīng)用于設(shè)計、施工、運(yùn)維等建筑全壽命周期過程中，應(yīng)用的廣度與深度也不斷拓展。人才培養(yǎng)方案中的課程體系在構(gòu)建時，針對BIM 的課程也主要集中于軟件操作，而且涉及BIM 的相關(guān)課程相對單一，主要集中于Revit、廣聯(lián)達(dá)等基礎(chǔ)建模軟件和造價軟件，課程最終成績的考核標(biāo)準(zhǔn)也主要以建模的質(zhì)量來確定。教學(xué)中開設(shè)結(jié)合工程實際應(yīng)用類BIM 課程，課程體系設(shè)置對于遞進(jìn)式的BIM 技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)缺乏整體思考與規(guī)劃，BIM 課程設(shè)置的延續(xù)性與拓展性不夠[7-8]。因此，學(xué)生所具備的BIM 技術(shù)應(yīng)用能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足企業(yè)開展實際項目的需求。

2.2 缺乏結(jié)構(gòu)化BIM 師資團(tuán)隊，教師BIM 技術(shù)應(yīng)用能力欠缺

首先，高職院校土建類專業(yè)教師梯隊結(jié)構(gòu)不完整，未形成結(jié)構(gòu)化師資隊伍。老教師教學(xué)與實踐經(jīng)驗豐富，但是多數(shù)未掌握BIM 技術(shù)。年輕教師大多接觸過BIM 技術(shù)，但是工程經(jīng)驗及教學(xué)經(jīng)驗不足。此外，BIM技術(shù)的工程應(yīng)用也局限在小范圍的教師團(tuán)隊內(nèi)，未全面開展。因此，既具有扎實的專業(yè)知識，又具備BIM技術(shù)綜合應(yīng)用能力的教師比例偏低。

近年來，隨著BIM 技術(shù)的興起，教師逐步掌握BIM技術(shù)并利用BIM 技術(shù)進(jìn)行授課。目前，大多數(shù)教師停留在BIM 軟件操作層面，開展實際工程應(yīng)用的則很少。實際授課時，教師只能簡單講解BIM 技術(shù)的綜合應(yīng)用。

2.3 專業(yè)課與BIM 融合度不夠，課程設(shè)置與BIM “1+X”證書制度脫節(jié)

現(xiàn)階段，BIM 相關(guān)課程大都單獨(dú)開設(shè)，且多以軟件操作為主。而專業(yè)課與BIM 的融合度偏低，主要原因涉及教材與教師雙重因素，未能充分發(fā)揮BIM 技術(shù)在教學(xué)及人才培養(yǎng)過程中的積極作用。

BIM “1+X”證書制度的目的是在人才培養(yǎng)方案中設(shè)置對應(yīng)的BIM “1+X”課程，通過關(guān)聯(lián)課程的學(xué)習(xí)與“1+X”考核，最終獲取BIM 職業(yè)技能證書。其中，“1”是基礎(chǔ)，“X”是“1”的補(bǔ)充、強(qiáng)化和拓展，“書證”銜接融通正是“1+X”證書制度的關(guān)鍵。而在高職院校，學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)基本知識，考前再經(jīng)過強(qiáng)化系統(tǒng)培訓(xùn)獲取BIM 職業(yè)技能證書，課程設(shè)置與證書考核標(biāo)準(zhǔn)未真正對接，缺乏整體性的設(shè)計與思考。

2.4 學(xué)生學(xué)習(xí)BIM 技術(shù)的廣度與深度不夠，重技能操作，輕綜合應(yīng)用

目前在BIM 教學(xué)過程中，教師教學(xué)以BIM 技能操作為主，學(xué)生也以掌握BIM 建模為目標(biāo)，BIM 應(yīng)用的拓展性不夠，缺乏對BIM 全流程應(yīng)用的理解與學(xué)習(xí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)BIM 技術(shù)過程中，以建模為主，對于實際BIM 項目中的場地布置、碰撞檢查、凈高分析、管綜優(yōu)化、施工模擬等問題涉及很少。學(xué)生缺乏從實際生產(chǎn)的角度來理解BIM 技術(shù)的價值與作用，不能熟練利用BIM 技術(shù)解決實際工程問題，缺乏對BIM 技術(shù)綜合應(yīng)用的能力，學(xué)生BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用能力與企業(yè)需求存在一定的差距，不能真正滿足企業(yè)開展實際項目的需求，造成人才培養(yǎng)與企業(yè)需求脫節(jié)。

3 BIM 技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中改革的方向

3.1 實現(xiàn)基于BIM 技術(shù)的課程體系重構(gòu)，漸進(jìn)式提升學(xué)生專業(yè)能力

目前，建筑業(yè)已實現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，BIM 技術(shù)已被應(yīng)用于建筑全壽命周期的各個階段。建筑類專業(yè)要培養(yǎng)學(xué)生基于BIM 的協(xié)同設(shè)計能力、建模及識圖能力、施工技術(shù)能力、計量計價能力、施工組織設(shè)計能力、招投標(biāo)能力、施工階段項目管理能力。

經(jīng)調(diào)研，BIM 模型生產(chǎn)工程師、BIM 運(yùn)維工程師、BIM 專業(yè)分析工程師、BIM 造價管理工程師、BIM 專業(yè)應(yīng)用工程師（技術(shù)、商務(wù)、生產(chǎn)）是行業(yè)需求排名前五的BIM 技術(shù)人才。由此可見，企業(yè)真正需要的高級BIM 技術(shù)人才，必須同時兼顧建筑工程能力和BIM 技術(shù)能力。

土建類各專業(yè)應(yīng)圍繞BIM 核心能力進(jìn)行課程體系的設(shè)置，整個培養(yǎng)過程要體現(xiàn)三個“統(tǒng)一”：與市場人才需求統(tǒng)一，與工作崗位需求統(tǒng)一，與人才培養(yǎng)過程統(tǒng)一。培養(yǎng)既具有專業(yè)知識，又掌握BIM 技術(shù)的復(fù)合型人才。課程體系遵循“基礎(chǔ)課程→進(jìn)階課程→綜合應(yīng)用課程”的提升過程，體現(xiàn)基于BIM 的基礎(chǔ)操作能力、基于BIM 應(yīng)用的核心能力和綜合能力的漸進(jìn)式培養(yǎng)路線，如圖1 所示。

圖1 遞進(jìn)式“金字塔”課程體系

3.2 構(gòu)建結(jié)構(gòu)化BIM 教師團(tuán)隊，全面提升教師BIM 技術(shù)應(yīng)用能力

高職院校BIM 技術(shù)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素在教師，高水平的結(jié)構(gòu)化BIM 教師團(tuán)隊是培養(yǎng)高質(zhì)量應(yīng)用型人才的重要保證。

充分利用教師專長，組建結(jié)構(gòu)化教師團(tuán)隊，均衡合理配置專業(yè)教師。由于建筑行業(yè)BIM技術(shù)的快速發(fā)展，教師要完成新知識的更新與迭代。筆者經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn)，橫向技術(shù)服務(wù)是快速提升教師BIM 技能的方法。團(tuán)隊教師在項目實施過程中，以解決企業(yè)的實際需求為目標(biāo)，通過系列化“項目式”訓(xùn)練，教師的BIM 技術(shù)實操能力得到質(zhì)的提升。

在BIM 技術(shù)實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，通過結(jié)構(gòu)化BIM教師團(tuán)隊承擔(dān)的橫向課題，可篩選出典型的BIM 應(yīng)用項目，各專業(yè)搭建BIM 共享模型，組成教學(xué)資源，依據(jù)人才培養(yǎng)方案所設(shè)置的相關(guān)專業(yè)課程，團(tuán)隊教師對BIM 項目案例進(jìn)行針對性的二次開發(fā)。同時針對各專業(yè)的課程，結(jié)構(gòu)化教師團(tuán)隊通過分工協(xié)作搭建各專業(yè)課程教師團(tuán)隊，教師利用專業(yè)優(yōu)勢承擔(dān)相對應(yīng)的課程教學(xué)與配套資源的開發(fā)，如圖2 所示。將典型項目貫穿整個教學(xué)過程，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程也由原來的零散式學(xué)習(xí)變成了貫通式學(xué)習(xí)，從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)的精細(xì)化與精準(zhǔn)化。

圖2 BIM 結(jié)構(gòu)化教師團(tuán)隊及人才培養(yǎng)路徑

3.3 以BIM 技術(shù)實際應(yīng)用為導(dǎo)向，整體提升BIM 與課程融合度

隨著企業(yè)對人才BIM 技術(shù)應(yīng)用能力要求越來越高，BIM 技能對于土建類人才來說更是不可或缺。根據(jù)當(dāng)前建筑業(yè)BIM 技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢，其在教學(xué)中的占比也越來越大，專業(yè)課程與BIM 應(yīng)用有機(jī)融合成為人才培養(yǎng)的發(fā)展趨勢。加之職業(yè)教育“1+X”證書制度的實施，“1+X” BIM 證書成為重要的土建類職業(yè)技能等級證書。

首先，學(xué)校依據(jù)企業(yè)對于BIM 技術(shù)人才的要求及“1+X” BIM 證書考核標(biāo)準(zhǔn)，梳理出需要掌握的專業(yè)技術(shù)知識與BIM 核心技能，并將其融入人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建“金字塔”課程體系[9]。將所需要掌握的知識與技能融入課程體系，然后再將不同的知識點與技能歸類劃分到對應(yīng)的課程之中，并制定對應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)。遵循“人才培養(yǎng)方案是總體綱領(lǐng)，課程體系是實施框架，課程標(biāo)準(zhǔn)是執(zhí)行依據(jù)”的原則。

其次，授課過程中教師以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，結(jié)合“1+X” BIM 證書考核標(biāo)準(zhǔn)，做到三個層面的融合：（1）BIM 軟件基本應(yīng)用與專業(yè)基礎(chǔ)類課程融合，如BIM軟件建模時生成的平、立、剖面可與建筑識圖課程融合[10-11]，BIM 模型與工程測量課程中的現(xiàn)場測繪放樣融合等。（2）精細(xì)化BIM 模型與進(jìn)階類課程融合。當(dāng)涉及較為復(fù)雜的內(nèi)容時，如復(fù)雜的裝配式結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、幕墻系統(tǒng)、精裝修、機(jī)電中復(fù)雜的消防泵房或冷水機(jī)房等，可利用LOD300 及以上的精細(xì)化BIM 模型進(jìn)行三維多角度動態(tài)展示，實現(xiàn)與專業(yè)核心課程有效融合。（3）企業(yè)BIM 案例與綜合應(yīng)用課程融合。施工類課程可以通過引入企業(yè)BIM 案例，呈現(xiàn)企業(yè)的具體實施方案，以此使學(xué)生掌握BIM 的應(yīng)用方法，如將BIM 模型與施工方案集成，可在虛擬環(huán)境下對項目的重難點進(jìn)行可見性模擬[12]，如施工現(xiàn)場的平面布置與優(yōu)化、施工與安裝工序模擬、機(jī)電系統(tǒng)的碰撞檢查、管綜優(yōu)化、凈高分析、預(yù)留孔洞等，從而進(jìn)一步優(yōu)化施工方案。

BIM 與課程的融合是多層面的融合，也是一個逐步深化、循序漸進(jìn)的過程。只有將BIM 技術(shù)融入理論與實踐教學(xué)，經(jīng)過持續(xù)性地強(qiáng)化與提升，學(xué)生對于專業(yè)知識的認(rèn)識才能上一個新臺階，同時學(xué)生的BIM 技術(shù)應(yīng)用才能到達(dá)一個較高的水平。

3.4 以校企聯(lián)合“學(xué)徒制”培養(yǎng)為載體，全面提升BIM綜合應(yīng)用能力

以BIM 人才培養(yǎng)為例，學(xué)校攜手地方建筑龍頭企業(yè)共建數(shù)字化建造技術(shù)中心，由學(xué)校教師與企業(yè)工程師共同組建技術(shù)團(tuán)隊，共同協(xié)作完成BIM 咨詢項目，共同承擔(dān)學(xué)生的培養(yǎng)與管理。校企雙方采用“學(xué)徒制”方式對學(xué)生BIM 技能進(jìn)行針對性培養(yǎng)，通過工學(xué)結(jié)合的方式，學(xué)生在學(xué)校完成理論專業(yè)知識學(xué)習(xí)，在數(shù)字化技術(shù)中心開展BIM 專業(yè)技能訓(xùn)練。在數(shù)字化技術(shù)中心，學(xué)生以“學(xué)徒”身份進(jìn)行全專業(yè)（建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電）輪崗，學(xué)會BIM 設(shè)計的協(xié)同機(jī)制、工作流程及應(yīng)用要求與規(guī)范[13]。由學(xué)校教師與企業(yè)工程師分別擔(dān)任BIM 項目的專業(yè)負(fù)責(zé)人，學(xué)生按照BIM 項目的進(jìn)度與要求進(jìn)行分組并分配階段性任務(wù)單，由專業(yè)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)學(xué)生的工作任務(wù)檢查、指導(dǎo)及驗收。同時校企每周召開例會，針對學(xué)生實習(xí)過程中任務(wù)完成情況進(jìn)行反饋，并針對存在的問題進(jìn)行整改。學(xué)生經(jīng)過一系列BIM 項目的多專業(yè)、綜合性的培養(yǎng)，可以全面提升BIM 綜合應(yīng)用能力，達(dá)到與企業(yè)實際需求相符的水平。

4 總結(jié)與展望

隨著BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用不斷深入，BIM技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用也愈發(fā)頻繁與深入。要滿足企業(yè)對BIM 技術(shù)人才的需求，必須全面提升學(xué)生BIM 技術(shù)的綜合應(yīng)用能力。以揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)為例，學(xué)院依托校企共建的數(shù)字化建造技術(shù)中心，以實際BIM 項目為抓手，搭建結(jié)構(gòu)化的教師團(tuán)隊，既提升了教師團(tuán)隊的BIM 技術(shù)綜合應(yīng)用能力，同時又為學(xué)生提供了持續(xù)實踐的平臺。此外，通過“BIM 社團(tuán)+導(dǎo)師制”的方式，為學(xué)生搭建了課外學(xué)習(xí)平臺與專業(yè)師資團(tuán)隊，學(xué)生在“做中學(xué)”，教師在“做中教”，讓學(xué)生在實際應(yīng)用中掌握技術(shù)，在掌握技術(shù)的基礎(chǔ)上更加熟練地應(yīng)用，逐步實現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用能力的提升。BIM 技術(shù)綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)是一種持續(xù)性、遞進(jìn)式、多元化的綜合培養(yǎng)過程，是一項系統(tǒng)性工程，其中課程體系是基礎(chǔ)，專業(yè)教學(xué)是關(guān)鍵，教師團(tuán)隊是核心，持續(xù)學(xué)習(xí)是保證，實踐平臺是升華。