BIM技术在高校教学中的应用研究

曾文海 付伟明

(江西师范大学，江西 南昌 330022)

BIM技术在高校教学中的应用研究

曾文海 付伟明

(江西师范大学，江西 南昌 330022)

建筑信息化模型不仅仅在工程领域具有极强的应用价值，在高校人才培养上亦有广泛的应用空间。分析BIM应用在江西高校教学现状，探讨如何改革现有的教学模式、教学方法，将工程信息化模型引入到实践教学中，以提高高校工程专业的教学水平与教学质量。

建筑信息化模型；教学；应用

“建筑信息化模型”(Building Information Modelling,BIM)既是一个建筑工程项目的管理系统，也是一个工程项目的技术系统，又是一种数据化工具，被国际工程界公认为建筑业生产力革命性技术。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。它通过参数模型整合各种项目的相关信息并仿真模拟建筑物所具有的真实信息，在项目全寿命周期过程中进行信息的共享和传递，为项目各个参与者提供协同工作的基础，为项目投资建设中各项目标有效实现发挥重要作用。

1 BIM技术在国内外应用的现状

BIM技术在建筑领域最早出现，发展于西方发达国家，本世纪初逐步走向成熟。美国2012年在建设行业中采用BIM技术的比例已占71%；英国政府要求在项目建设中强制推广、使用BIM技术，并要求2016年全面协同3D-BIM的实现；韩国政府也提出一个从2010年至2016年的BIM应用目标，要求在2016年前实现所有公共项目建设的BIM应用。由此可见，BIM技术将给建筑行业带来深刻的变革，成为未来重要的项目管理、技术应用手段。在中国，BIM理念正逐步为建筑行业所知。2005年，华南理工大学建筑学院与欧特克联合创办了建筑物生命周期管理 (BLM)—BIM实验室，并于当年将BIM作为该实验室的主要研究课题方向。2010年，清华大学参考NBIMS，结合调研提出了中国建筑信息模型标准框架(Chinese Building Information Modeling Standard，简称CBIMS)，并且创造性地将该标准框架分为面向IT的技术标准与面向用户的实施标准。2011年5月，住房与城乡建设部《关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知》宣告了中国BIM标准制定工作的正式启动，其中包含五项BIM相关标准：《建筑工程信息模型应用统一标准》《建筑工程信息模型存储标准》《建筑工程设计信息模型交付标准》《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》《制造工业工程设计信息模型应用标准》。实践教学方法改革是推动实践教学改革和人才培养模式改革的关键[1]。面对项目建设领域中BIM技术逐步由初始建模向成熟应用的发展趋势，摆在高等院校面前的一个现实的课题是：面对BIM技术热潮的兴起，如何应用新型教学方式提高BIM的实践教学水平，以培养建筑行业需要的BIM专业应用人才。

2 BIM教学应用调查

截至2014年，笔者对BIM软件在江西省27所高校教学应用情况做了调查。某BIM软件在江西省高校的购买、使用情况见下图1。

某BIM软件开发公司开发的BIM软件企业用户数量在全国达到十四万余家，该软件也是江西省市场在造价类领域占有率最大的软件。该软件在江西省27所高校购买使用情况为：购买了施工组织设计的为7所高校，占25.9%；购买了BIM软件的仅1所高校(江西理工大学)，占3.7%；更多的高校只购买了造价应用部分。可见，真实意义上的BIM教学尚未在江西省高校实践教学中有效开展，更多的学校只是在造价类课程中使用了该类BIM软件。由此可推算出中国高校运用BIM开展教学改革上还处于初步阶段[2]。

3 BIM软件教学应用问题分析

3.1 国内BIM软件的技术开发成熟度不够，限制了软件的应用

信息化具备三大要素：数据采集、信息分类、全生命周期管理。BIM概念的核心是用一个数据库作为存放工程几何、非几何数据的唯一知识库，使得工程规划、设计、施工及管理阶段的相关人员能从中获取所需的数据[3]。工程项目的差异性、建筑构造的复杂性、施工技术与方法的多样性、项目管理中影响因素的多变性决定了完整的建筑信息模型覆盖了大量的工程信息参数，这就决定了BIM专业软件开发应建立在较为完备的信息数据库平台基础上。近年来，我国的BIM软件正逐步向市场应用型方向发展，许多国内的BIM软件开发公司致力于与高校合作，以完善信息库的建设工作。例如：某BIM软件以应用为主、模型为辅BIM 5D综合项目管理系统于2014年8月进入市场，而上代的BIM产品还仅仅适用于虚拟模型、查找碰撞等简单工作，并不能实现项目管理信息的系统化与实用化。可见，现阶段的国内BIM软件与发达国家同类软件的应用水平还存在一定差距，不能成熟地将信息化模型应用在设计、施工、造价、项目管理上以实现完整的“串联”。因而在高校实践教学中，专业BIM软件的成熟度直接影响了BIM技术在实践性教学中的应用效果，限制了专业课程体系的建立与专业课程的有效衔接。不能实现课程实践体系中多课程间相互“打通”“并举”，成为主要应用障碍。

3.2 高校BIM应用性人才缺失

BIM人才需求结构大致可以分为BIM标准制定人才、BIM工具开发人才、BIM专业应用人才、BIM技术的教学人才四类，其中BIM专业应用人才数量最大、覆盖面最广，而BIM技术的教学人才是BIM专业应用人才培养与形成基础，是BIM专业应用人才满足社会需求的根本保障。随着BIM技术逐步推广和深入到建筑行业各个领域步伐的加快，以及社会和建筑行业对BIM人才需求量的不断增加，各高校实施BIM高端人才培养的改革已经不可避免[4]。高校具备专业应用能力的教学人才是实现BIM应用于教学的最为重要的力量。高校教师缺乏项目建设的实践能力，缺少BIM应用能力或缺乏对新技术、新管理方式学习后的再生能力，缺乏对BIM软件的项目运用的经验，都是BIM技术在实践教学工作有效开展的不利因素。BIM模型涵盖了项目决策、设计、招标投标、造价、施工等多个工作内容的信息，这就需要BIM专业应用人才具有很强的工程设计、施工、管理的综合素质，甚至具有较为丰富的现场管理经验，对培养BIM专业应用人才的教学人才提出非常高的理论、实践能力要求，因此，高校教师的专业素质能力亟待提高。

3.3 现有高校教学管理机制不完善

一是高校管理者、决策者的关注度不够。高校普遍存在注重科研、轻视教学的现象，并无强有力的管理机制约束专业教师过多投入教学工作以及完成或配合一套实践教学体系的建设工作。更多的高校对教师教学工作缺乏相对公平、有效的评价体系，亦缺乏足以支持教学工作高效开展的奖励制度，一定程度上抑制了高校教师在提高教学水平与质量上的积极性。二是教学改革课题经费不足。以教学科研课题方式组建BIM实践教学应用的团队，往往教学改革课题经费远不足以支撑实际的经费开支，一定程度上又限制了课题本身的质量和有效利用。即使国内一流高校配备足够的资金、设备去完成某项课题为实践教学所用，亦不能为其他院校共享，远不足以解决全国各所高校数量庞大工程管理专业学生的教学需求。

4 BIM技术在高校教学应用的对策建议

4.1 立足于当前，尽量做到BIM技术教学应用的最大化

如前所述，江西省众多院校选择购买了造价类的BIM软件有利于实践性教学开展，能让高校学生尽量贴近工程实践主体，了解未来建设项目的技术要求、管理手段、方法。当前，尽管BIM技术的综合应用还不能完全实现，但高校工程管理专业教学重点是对学生的BIM专业应用人才基本技能培养，因此高校应注重教学方式的多样性、灵活性与时效性，注重与施工企业、软件开发企业合作，有效编排课程体系，强化实践教学效果，共同促进社会工作完成与高校人才培养目标实现的双赢。在现阶段，独立的BIM的课程设置暂时不能完全取代CAD课程(由现实的社会工作所决定)，但应以CAD课程为基础，独立开设BIM建模课程，同时作为未来专业课程BIM的应用基础。以某公司土建和安装建模软件为例，该软件不仅可以快速从三维设计软件Revit、ArchiCAD、MegiCAD、Tekla和二维设计软件PKPM、天正、浩辰软件中导入数据建立三维模型，还能快速建立自己的三维模型，软件的兼容性可以有效节约不同课程、在不同软件运用下的建模时间，提高教学效率，降低办学成本。所以，应与独立的专业基础BIM课程设置为前提，结合BIM软件自身开发的技术成熟度，在不同课程中最大可能地利用BIM技术，发挥BIM技术对实践教学的优势。

4.2 打造BIM技术教学应用人才队伍

4.2.1 注重高校BIM技术的教学团队的建设

重视BIM方向的复合型教学人才引进、培养的同时，更加注重教学团队的形成、建设。年龄结构上要注重老、中、青的合理性，BIM技术实践教学的长期性和可持续性教学团队是建设的重点。

4.2.2 多渠道开展人才培养

近几年，国家注重高校中的BIM的研发，企业也注重与高校间的合作研究，一定程度上促进了高校BIM专业教师队伍的建设工作。高校教学中越来越多采用了BIM技术，这种趋势的一个主要推动力就是软件供应商与学校项目间的合作[5]。高校教学人才的培养应更加注重校企合作、实践为主的方式，而不能局限于学校自身，不能为实践教学而教学。因此，高校应将现有教学人员推入市场中锻炼，积累BIM专业的实践能力，使之成为合格BIM专业教学人才。

4.3 建立有效的高校教学管理机制

由于BIM本身应用于教学的特性因素，建筑信息化模型输出的信息的处理和应用分析，应结合专业特征、课程特点处理信息化模型下的数据资料，进行有效的整合，才能使输出的信息具有实践性价值。这就要求BIM实践教学的开展不能是个人、少数人的行为，应该是整个专业教师团队共同完成的任务，需要投入较大的人力、财力。因此，加大项目经费投入，认真整合教学资源，建立具有多课程体系共性的BIM案例平台，其长期性和复杂性特点决定了必须依托稳定、长期的高校教学管理机制方能实现。

[1]教育部，中宣部，财政部等七部门.关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见(教思政〔2012〕1号)[Z].2012-01-10.

[2]钟炜，张馨文，姜腾腾.BIM仿真在工程项目管理课程教学改革中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术，2013，(12).

[3]刘淑珍，冯佳，张慧荣.让信息技术与教育教学深度融合[N].中国教育报，2014-04-08(04).

[4]齐宝库，薛红，张阳.建筑类高校BIM高端人才培养的瓶颈与对策[J].中国建设教育，2014，(1).

[5]吴伟，Raja R.A.lssa Brittany Giel.BIM可持续性一体化课程[J].建筑创作，2012，(10).

责任编辑：卢宏业

10.3969/j.issn.1674-6341.2014.06.041

2014-10-27

曾文海(1975-)，男，江西永新人，讲师，全国注册一级建造师、造价工程师。研究方向：工程项目管理。

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1674-6341(2014)06-0085-02