建筑工程专业BIM技术人才培养模式

摘 要：建筑信息模型（BIM）技术能够革命性地改变建筑业,世界各国都在推广BIM技术,我国也不例外,但是缺乏BIM人才已经成为BIM发展的主要瓶颈.只有在大学课程中开设BIM课程,才能够实现BIM人才的量级突破,才能够进入建筑业的BIM时代.通过教学实践和观测统计绘制出普通建筑类本科生的BIM技术学习曲线,并在借鉴总结国内外BIM教学的经验基础上提出我国建筑类本科生BIM人才的培养模式.

关 键 词：建筑工程专业；BIM人才；培养模式；学习曲线

作者简介：赵雪锋（1977-）,男,湖北武汉人,北京工业大学建筑工程学院,讲师；李炎锋（1971-）,男,河南新密人,北京工业大学建筑工程学院,教授.（北京100124）

基金项目：本文系教育部博士点专项基金（编号：20131103120023）的研究成果.

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）02-0053-02

建筑业是个传统产业,总体规模虽大但效益不高,主要原因在于技术手段、生产模式和管理方式落后.我国建筑施工企业劳动生产率仅是英国的1/14和美国的1/19,迫切需要利用和发展高新技术来改造传统的建筑业,BIM技术就是应这样的要求而提出和发展的.建筑信息模型（BuildingInformationModeling,BIM）是在CAD技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,这些维度包括在三维建筑模型基础上的时间维、造价维、安全维、性能维等.BIM的作用是使建设项目信息在规划、设计、建造和运营维护全过程充分共享、无损传递,可以使建设项目的所有参与方在项目从概念产生到完全拆除的整个生命周期内都能够在模型中操作信息和在信息中操作模型,进行协同工作,从根本上改变过去依靠文字符号形式表达的蓝图进行项目建设和运营管理的工作方式.

世界各国都在推广BIM的应用,因为应用BIM技术能够产生经济效益、社会效益和环境效益.然而,缺乏具有BIM技术的人员已经阻碍了该技术在产业中的应用.大规模调查显示缺乏足够的BIM训练是采用BIM最大的障碍.在e建筑圆桌会议上,参与者认为“缺乏有经验的从业者已经成为将建筑业带往BIM时代的一个主要瓶颈”.他们断言BIM的广泛采用需要大范围的教育和培训.《中国工程建设BIM应用研究报告2012》也指出,企业在2012年内没有使用BIM软件的原因,超过五成的受访者认为是没有BIM人才.

学生是BIM技术的后备军、未来的生力军,是BIM技术应用和发展的希望所在.只有在大学课程和继续教育课程中教授BIM技术才能够实现BIM大规模的教育和培训,才能够实现BIM人才的量级突破,才能够进入建筑业的“BIM时代”.因此,研究基于BIM的建筑工程专业人才培养模式具有十分重要的意思.通过教学实践和观测统计绘制出普通建筑类本科生的BIM技术学习曲线,并在借鉴总结国内外BIM教学的经验基础上提出我国建筑类本科生BIM培养的教学内容、课程体系、主要教学方法等培养模式和方法.

一、建筑工程专业BIM技术人才的目标与内容

BIM技术人才最基本的就是掌握BIM最基础的技能.通过操M建模软件能将建筑工程设计和建造中产生的各种模型和相关信息制作成可用于工程设计、施工和后续应用所需的BIM及其相关的二维工程图样、三维几何模型和其他有关的图形、模型和文档的能力.通过操M专业应用软件能进行BIM技术的综合应用能力.但是仅仅掌握BIM最基础的技能,并不能称为BIM技术人才.BIM的意义在于项目全生命周期的信息交互.因此BIM人才应该具备基本的工程能力+BIM技能+管理协同能力.只会用单一软件建模,而不会用多种软件解决问题,或者只会用模型解决单一工种问题,而不会解决多工种问题的,不算懂BIM.只会干活而不会带领团队的,或者只会带队干活而不懂培养人才的也不算BIM技术人才.BIM人才应该是复合型人才,才能承担起在一个项目中的责任,才能发挥出BIM真正的价值.

二、建筑工程专业BIM技术人才培养的难点

1.BIM教育目前缺乏系统教材

BIM技术产生仅有十年,进入我国时间更短,国内的BIM技术扩散的推进很大一部分体现在Autodesk为其产品所作的书籍、培训以及会议等方面.2005年10月,Autodesk与中国高校的“长城”合作项目出版了《建设工程信息化——BLM理论与实践丛书》.该丛书大篇幅介绍了BIM理念及Autodesk对实现BIM理念的软件工具.这套丛书某种意义上起到了BIM理念的启蒙作用.2011年至2012年,何关培总结其博客内容,并汇集多方力量出版了《BIM技术应用丛书》.2011年4月,华中科技大学BIM工程中心成立,并宣布进行BIM工程硕士的培养,标志着BIM技术逐渐进入我国正规学历教育体系.

2.没有可供参考的例子

BIM与CAD课程同属建筑业技术,但是两者有很大区别,CAD的应用谁用谁受益,而BIM需要团队合作才能发挥作用.作为建筑业革命性的一个工具,如何推行BIM教学没有参考系.

3.建筑工程专业BIM技术人才培养模式

BIM作为一门课程应该独立教授,而不应该作为CAD课程的扩展.许多国家的教育机构已经开始BIM应用教学,并且将BIM课程模块分别放到建筑业的有关课程里面.在美国,有许多教育机构在他们的课程相似度检测绍BIM技术.例如,奥本大学在一个学期的BIM入门课程后提供为期一周的教程.新泽西理工学院的建筑系将BIM作为设计室的主要工具教授完整课程.

（1）常见BIM技术培养模式.以学生为中心的BIM课程小组,以十个左右学生为一组,学生自由阅读相关文献并分配任务,与BIM专家访谈、座谈、通信或交流相关知识,组员之间相互交流.这种方法适合于学生有强烈学习BIM的意愿的情况.充分利用协同设计与施工的BIM软件作为项目干系人之间协同工作的工具.用BIM协同工作,每个或每组学生能够看到三维的设计理念,极大提高了知识交流的速度和深度.将BIM融入其他建筑课程里面.例如将BIM融入建筑管理课程的方法.在教授BIM之前应该先修其他基础课程,比如数字可视化、CAD制图和3D建模.其一是要求学生自学BIM,不提供正规的培训给他们,通过一个项目用BIM软件去完成,这种情况下学生反馈认为BIM太难了学不会.其二是在建筑管理课程相似度检测绍BIM原型,课程介绍的内容包括建筑、结构、MEP模型、建筑总平面图、估算、进度、项目模拟、交付.同样地,BIM也被加入有关建筑信息技术的课程.

国内也有学者以BIM平台为基础,研究了工程造价管理课程中教学内容、教学手段和方法以及实践教学诸多环节的优化组合和改革.在工程管理专业教学中建立BIM实训平台,有利于学生直观地接受知识,并能提高学生的专业技能.

（2）学习曲线在BIM技术人才培养模式研究中的应用.学习曲线是以图形的形式表示在一定时间内获得的技能或知识的速率.学习曲线体现了熟能生巧.学习曲线是分析采购成本、实施采购降价的一个重要工具和手段.一个人随着经验的积累会越来越熟练,学习曲线提供了使这个原理定量化的分析框架.通过校内开设的BIM创新实践课、基于BIM的毕业设计、BIM竞赛以及进行培训的学生为基本考察对象,用观测统计、测验等方法实测学员们的学习进度和效果,并用统计学方法绘制出BIM的学习曲线,为BIM教学任务设定、进度安排提供基本依据.通过两学年的统计,利用学习曲线对BIM创新实践课、毕业设计以及培训学生的学习进度和效果进行分析,最终制定了BIM创新实践课、BIM技能培训、BIM竞赛以及基于BIM的毕业设计多种形式结合的BIM人才培养模式.

（3）多种形式结合的BIM人才培养模式.BIM创新实践课通过课堂展示BIM技术的特点以及应用案例,培养学生对于BIM的兴趣,使同学对于BIM具有初步的认识.通过BIM创新实践课上的观察,鼓励对BIM有较强兴趣的同学参加学校组织的BIM技能培训.BIM技能培训班主要讲授BIM的基础知识,包括运用BIM软件建模等.前面提到,仅仅会建模不能称之为BIM人才,因此还应该培养学生的综合能力.BIM竞赛是检验前两种形式培养效果和训练同学综合能力很好的途径.通过参加学会以及BIM软件商组织的BIM竞赛等,让同学体会和学习在一个BIM项目中所应具备的能力,包括团队内部的沟通和协调.

近3年,土木相关专业近300人次选修了BIM创新实践课,50人次参与了学校组织的BIM技能培训、星火基金和BIM竞赛以及挑战杯比赛.该培养模式给学生提供了一个了解和学习BIM的机会,为建筑行业培养BIM人才.

三、结束语

高校是培养高素质人才的摇篮,大学阶段的专业教育对学生综合素质的培养具有不可替代的作用.对建筑工程专业而言,在深化教育改革的过程中根据行业特点紧跟国家的形势与政策以及行业发展需要,对学生进行针对性的培养,引导学生适应行业新发展的趋势,对于推进BIM以及建筑业的发展具有深远的意义.

[2]米旭明.基于BIM平台的工程造价管理课程教学研究[J].中国科技信息,2011,（16）：165.

[3]解明镜,石磊,罗明.基于BIM平台的集成化可持续建筑设计教学研究[J].中南林业科技大学学报（社会科学版）,2012,（3）：146-148.

[4]克里斯托弗·帕韦尔科,阿兰·D·切西.当今大学本科课程中的BIM课程[J].建筑创作,2012,（10）：20-29.

[5]赵昂.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用初探[D].重庆：重庆大学,2006.

（责任编辑：王祝萍）