基于BIM虚拟建造技术的建筑类专业人才培养模式改革探讨

彭燕

【摘要】BIM虚拟建造技术不仅在实际工程领域有着极强的应用价值，而且在高校人才培养方面同样具有广泛的应用空间。文章从课程设置、师资力量、教材及BIM实训平台建设等四个方面提出以BIM为核心进行建筑类专业人才培养改革，并将BIM应用于建筑类专业主干课程、实践教学体系及毕业设计环节等方面，以促进BIM虚拟建造技术的大规模应用和发展，培养出满足建筑行业需求的复合型人才。

【关键词】BIM技术建筑类专业人才培养模式实践教学体系

中图分类号：G642；TU-4文献标识码：A

近年来，我国建筑业高速发展，日益重视自身的科技进步和技术创新，信息技术成为转变建筑业发展方式的重要工具和手段，BIM虚拟建造技术作为应用于工程设计建造管理的数据化工具，广泛地出现在建筑行业的方方面面。故而，为社会培养并输送BIM专业人才成为迫在眉睫的事情，基于BIM虚拟建造技术的建筑类专业人才培养模式改革与实践势在必行。

BIM虚拟建造技术简介

BIM是Building Information Modeling的英文缩写，即建筑信息模型。BIM虚拟建造技术应用于建筑行业，通过参数模型整合建筑链条各种项目的相关信息，在建筑项目筹划、设计、建造和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，为各建设主体提供协同工作的信息数据基础。BIM虚拟建造技术不仅带来了现有技术的进步和更新换代，也影响了生产组织模式和管理方式的变革，更推动了人们思维模式的转变。在住房城乡建设部2016年12月发布的《建筑信息模型应用统一标准》中，指出BIM虚拟建造技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等5大特点，这5个特点与高校建筑专业的发展方向有着高度的契合性。

以BIM为核心的建筑类专业人才培养改革措施

1.课程设置

引入BIM技术到专业教学，主要有两种途径：一是开设专门的BIM课程，以BIM理论介绍为主，同时讲授实务及软件操作；二是植入BIM内容到现有课程中，同时利用BIM技术建立虚拟仿真实验室，这样可以使专业课程教学更加形象生动。

2.師资力量

师资可以通过四种渠道来解决：一是聘请专家，为专业课教师及学生进行BIM的专题讲座；二是专项课题引导，通过与企业合作的横向课题合作及申请省部级以上的纵向课题，引导专业教师队伍深入研究BIM技术；三是跨专业培养，引进计算机专业教师，进修建筑专业课程，扩大BIM实训师资力量；四是与专业化公司合作，通过与BIM专业公司合作，对专业教师进行BIM软件的操作培训。

3.教材配套

可以考虑两种方式进行教材配套：一是选用国内外优秀的BIM教材直接讲授；二是组织教师编写植入BIM内容的专业课教材，或通过与软件公司合作编写更适合的BIM软件教材。

4.BIM实训平台建设

建立BIM实训平台，通过营造真实项目进行虚拟设计、施工和管理教学，建立虚拟仿真实验室及工程环境，让学生破解工程实施过程中可能的问题以及基于BIM的有效解决措施。

BIM技术在建筑类专业主干课程的应用

1.土木工程制图课程

土木工程制图是一门具有较强实践性的课程，无需学生死记硬背大量的公式和深奥的理论，这门课程的传统教学是借助AutoCAD平台培养学生的制图能力和空间思维能力。但是当遇到略复杂的平面图，学生将难以建立清晰完整的三维立体图形。如果利用BIM技术，教师可以引导学生在设计过程中创建虚拟建筑模型，将大量的设计信息（构件属性、几何信息、材料性能等）以4D方式导入相关分析软件，制图模型进而得到相应的分析结果。

2.房屋建筑学课程

房屋建筑学课程内容抽象复杂，并且知识点零散繁多。将BIM技术引入房屋建筑学课程教学中，课堂上授课教师通过使用Revit专业建模软件搭建BIM模型，将所讲内容以三维立体模型的形式呈现，这样就能够在虚拟三维环境下迅速发现设计中的冲突，提高了学生建筑综合设计能力及对知识的理解和记忆。

3.钢结构课程

钢结构课程涉及材料力学、结构力学等力学的基本知识，是难度较大的土木工程专业课程。该课程与BIM虚拟建造技术相结合的强大之处在于可以便捷地建立标准钢框架以及型钢部分构件的模型，将模型的空间信息与时间信息整合在一个可视的钢结构4D（3D+Time）模型中，直观、精确地反映整个建筑的施工过程。在构建模型过程中，学生可以清晰地看到各构件的建立过程及在钢结构模型中的作用。

4.工程管理课程

工程项目管理是一门偏向管理类的课程，从专业知识学习角度来看，培养学生的实践及应用能力尤为重要。工程项目管理课程旨在培养学生阅读施工现场平面图、合理选择施工方案、绘制工程流水施工以及编制施工进度计划表等相关技能，通过BIM技术的导入，学生可对项目进行可建性模拟，对重要施工环节或采用新施工工艺关键部位及施工现场平面布置等进行模拟和分析，利用BIM技术结合施工组织计划进行预演，以提高复杂建筑体系的可造性，并按时、日、月进行施工安装方案的分析优化，学生可更加深入地理解工程项目管理的运作理念。

基于BIM的实践教学体系构建

1.基于BIM工程识图与构件识别

通过BIM建模软件，识读建筑与结构施工图，直接明了地读懂安装专业、市政专业施工图，通过学习MagiCAD等主流BIM设计系统，掌握BIM模型的设计要领，完成实际案例的建模，并结合BIM三维仿真技术比对，领会设计意图。

2.基于BIM工程造价招投标综合训练

通过BIM造价招投标综合业务模拟实训，熟悉并掌握建筑工程量计算、工程量清单文件编制、工程计价文件编制、招投标文件编制、建筑工程合同编制、建筑工程虚拟建造、工程结算与审核，以及BIM设计模型的算量对接等专业技能。

3.基于BIM工程項目全过程动态管理

通过BIM平台，加强材料管理、钢筋管理、成本管理等专项管理技能，培养学生施工组织策划能力、施工进度及成本控制能力，提升其整体的实战项目管理能力。

4.基于BIM的虚拟施工仿真训练

利用BIM虚拟建造技术的三维可视化功能，再加上时间维度，按照各构件的施工工艺进行虚拟施工。在市政道路、安装工程、房屋建筑、市政给排水管网的建造等各种类型工程中进行模拟施工，学生可以有效掌控施工管理。

5.基于BIM的施工方案优化

基于BIM的虚拟施工流程由“情景导入”“项目准备”“制定计划”“项目实施”“信息共享与协同工作”及“项目展示与评价”等六个环节组成，在这六个环节中BIM的最大作用在于找到最优的施工方案。

BIM虚拟建造技术在毕业设计环节中的应用

毕业设计的目的在于培养学生应用BIM技术去解决实际工程问题的能力，让学生对建筑设计和施工内容、施工全过程有一个比较全面的认识，主要包括工程制图、理论分析、结构设计等。可设置基于BIM的招标控制价文件编制、基于BIM的三维建模及模拟动画、基于BIM的技术标编制、基于BIM的招投标管理、基于BIM施工过程管理等题目的毕业设计，将学生的毕业实习与毕业设计结合起来，毕业设计与计算机技术相结合，以实习的具体工程为实际施工案例，应用BIM技术将施工流程完整地呈现出来，并且在答辩环节增加BIM技术相关问题的比重，充分检验学生的识图能力、钢筋工程量计算能力、施工组织方案编制能力、工程项目管理综合能力等。

结语

近年来，BIM虚拟建造技术已经在建筑行业得到了普遍认可，高校有必要对建筑类专业培养方案进行改革。在传统的课程中充分利用BIM虚拟建造技术，建设多专业协作的BIM课程体系，加大BIM实训室建设，进行相关教师的BIM技术培训，创新BIM教学方法，促进BIM技术的大规模应用和发展，从而培养出满足建筑行业需求的复合型人才。

参考文献：

[1]武彦生等：《BIM虚拟仿真系统在市政工程技术专业教学中的应用探讨》，《昆明冶金高等专科学校学报》2016年第4期。

[2]曹建文：《基于BIM的建筑类专业人才培养改革研究》，《科教导刊》（下旬）2016年第6期。

[3]张尚等：《BIM的工程管理教学改革问题研究（二）——BIM教学改革的作用、规划与建议》，《建筑经济》2015年第2期。

[4]王建超等：《BIM技术在建筑类高校专业课程教学中的应用探索——以沈阳建筑大学为例》，《高等建筑教育》2017年第2期。

[5]张现林等：《基于BIM虚拟建造技术的土建类专业人才培养模式研究》，《职业教育研究》2013年第6期。

作者单位：杨凌职业技术学院建筑工程分院陕西杨凌