BIM技术在高职院校入课的困境与推进策略研究

钱 军，李 娟，蒋凤昌

（1.泰州职业技术学院，江苏 泰州 225300;2.长沙职业技术学院，湖南 长沙 410000）

BIM（Building Information Modeling）是在建筑工程及设施全生命期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此进行设计、施工、运营的过程和结果的总称[1]。近些年来BIM技术得到了国家的重视和推广，2016年出台了十五份地方性BIM政策文件，有二十份BIM标准在编制中。在《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中，提出了“着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力”、“深入研究BIM、物联网等技术的创新应用，创新商业模式，增强核心竞争力，实现跨越式发展”等诸多关于BIM技术的要求。

虽然BIM技术有着诸多的优点，在发达国家早已经重视BIM技术的应用和教学活动，2002年由Autodesk公司率先提出并引入中国以来，BIM技术的应用作为建筑业未来的发展方向之一已经成为共识，但在2016年以前已经开设BIM专业（建设项目信息化管理）或BIM方向的高职院校才8所，普及率很低，更多的学校只是开设一门或多门BIM技术相关课程，在高校教学体系中推进速度极为缓慢，与BIM技术的发展和应用前景极不相称。

1 目前BIM技术在高职院校入课的困境

1.1 我国建筑业全面采用BIM技术的制度环境仍有待建设

从长远上看，我国仍处在BIM技术推广应用的初级阶段，BIM技术的落地仍然需要政府的大力支持，比如目前审图仍然要求以二维图纸为基础，制约了BIM技术的推行。虽然有上海迪士尼乐园为代表的一批大型项目采用了BIM技术，但目前采用BIM技术项目的基本集中在一线城市，从整个行业来看，其总量依然偏少。很多人对BIM技术处于观望的态度，行业中的尖兵（主要是央企）也只是在试探和少量突破之中，全国尚未形成全面采用BIM技术的制度氛围，建筑业对BIM技术人才虽然有需求且不断扩大，但总量并不大，因此高职院校开设BIM专业或方向的动力不足。

1.2 高职院校对BIM的认识不足，缺乏相应师资力量

虽然高职院校的教师对BIM技术多少有一些了解，但是进行过系统学习能全面正确认识BIM技术的教师很少，大多数教师对BIM技术有一些片面的认识和误解。有些教师认为BIM技术万能，也有些教师认为BIM技术是个无用的噱头，较常见的误解是认为BIM技术就是三维模型，就是学习Revit，类似的误解是认为BIM仅是一种三维的CAD增强型软件，还有的误解是认为采用BIM技术就是为了三维碰撞检查等等。因此有些高职院校认为开设了一门Revit课程，就算是对学生进行了BIM方面的教育，并且BIM技术类的课程开设在最后的学习阶段，作为一门选修课或拓展课业对待。对于BIM方面师资的培养，很多学校也就停留在学习Revit的阶段，缺乏对BIM的全面正确认识的师资力量。在师资缺乏的背景下，对BIM技术的推进就成了无源之水。

1.3 BIM技术及其市场成熟度不高，软硬件要求高，投入大

与上述误解相反的是，BIM技术软件是涉及建设全生命周期的系列软件，种类繁多庞杂。BIM技术本身尚未完全成熟，目前处于国内外各类BIM软件厂商相互竞争、拓展市场份额的阶段，还没有处于垄断地位的全生命周期的BIM软件厂商，国内的相关标准、规范还在制定或推广过程中，各类软件的数据接口也未统一，只有少量各自在局部领域处于领先地位或相对垄断地位的软件。因此对于高职院校来说，选用哪些软件来组织教学也是棘手的事情，毕竟采购软件也是一笔不小的费用，同时这还涉及师资培养方面的问题。从硬件方面看，由于BIM软件多数是基于三维设计的，对计算机硬件的要求必然较高，高职院校现有机房的电脑一般难以胜任，必须重新采购或升级，如果再采购一些与BIM相关的配置设施（例如VR、AR等）和软件，也需要很大的投入。没有软硬件的大投入，就没有BIM技术入课和推进的物质基础。

1.4 人才培养方案、教学内容和目标难以确定

目前国内的BIM技术尚未成熟，还处于搞试点建立示范工程阶段，各种BIM工程项目实施方案百花齐放，国内尚未形成公认的完全成熟规范的BIM项目实施方案，更难有对应的成熟的BIM教学人才培养方案。BIM技术的涉及面广且发展速度一日千里，对于将哪些BIM相关知识体系纳入到人才培养方案中作为教学内容和目标是个难题。

从课时方面来说，高校的人才培养方案中对于总课时有限制，在目前的体制下，公共基础课的课时难以撼动，如果为了BIM技术的教学内容覆盖建筑全生命周期而在人才培养方案中增加过多的BIM技术课程，势必会冲击建筑工程专业课程的教学时间，如何调节各专业课程的课时和取舍教学内容也是个难题。

另一方面，人才培养方案的执行需要师资力量和软硬件条件的支撑，目前多数学校具备BIM技能的师资较为缺乏，相关的软硬件还有待建设，这些都制约了人才培养方案中增加BIM技术方面课程的广度和深度。

综上所述，在目前BIM市场还不是一个充分发展的成熟市场，在BIM软件涉及面广、品种繁多且各方对BIM的认识并不统一、缺乏权威成熟的BIM实施方案、学校相应师资匮乏的环境下，在人才培养方案中选择合适的BIM系列软件并执行难度确实很大。

2 BIM技术的入课与推进策略

虽然目前BIM市场尚未完全成熟，各项制度仍在建设之中，但我们应注意到，目前国家对BIM技术极为重视，相关规范和标准不断完善和发布，BIM市场正在飞速的发展中，产业链已经初步形成并不断成熟，应用BIM技术的项目已经呈现爆发式增长，目前已经进入深入应用阶段，在建筑业各个分专业都产生了巨大了影响。虽然国家还没有进行大面积的强制推行，但地方政府已经出台一些BIM方面政策进行试水，国家性的标准规范也在陆续出台，一旦时机成熟，将会先在局部地区、局部领域率先执行，再逐步全面推行，例如：上海市已规定到2017年，本市规模以上政府投资工程全部应用BIM技术，规模以上社会投资工程普遍应用BIM技术[2]。北京市和上海市都在不断地推出BIM应用示范工程项目，“蓝转白”也在试点运行中，这些都说明我国全面推行BIM技术的条件正接近成熟。

BIM技术作为建筑业未来的发展方向已成共识，学校应意识到，BIM技术已经不是在实验室研究的前沿技术，而是正在落地和推行的技术。欧美国家的BIM应用与BIM教育已形成相互促进的发展格局。在美国建筑业中，BIM的应用率从2007年的28%达到了2012年的71%[3]。据不完全统计，截止至2015年，世界上有超过150个高校开设了BIM相关课程，其中美国有75个，澳大利亚30个，英国25个[4]。近十年来，我国每年关于BIM的论文数量年平均增长率在60%以上（见图1），市场对BIM技术相关人才的培养需求已经迫在眉睫。目前社会上已经有很多商业培训机构开展针对BIM考证方面的培训，有些已经开始针对企业进行定制化的BIM技术培训，一些视频网站也开设了BIM相关课程，大批的建筑业从业人员自发开始学习并使用BIM技术。学校不能等到BIM的相关产业链和制度建设全面成熟，才着手BIM技术的入课和推进，应根据自己专业的建设情况采取以下策略逐步推进，主动适应建筑信息化发展的要求，抢占制高点。

图1 以BIM为主题的论文数量

2.1 普及BIM知识和理念，着力培养BIM教师团队

BIM技术在高职院校的入课和推进，离不开全体教师尤其是学校领导层对BIM的正确认识。针对目前教师对BIM技术的认识不足且存在很多误解的情况，学校的首要任务是将BIM技术的理念等知识在教师中进行宣传普及并进行师资培养。

对于师资比较缺乏或处于起步阶段的学校，可先派教师参加BIM方面的会议、专题讲座、论坛等活动并到相关院校进行参观访问和学习，达到接触BIM技术和普及理念和概念的目的。然后再派教师参加一些短期的软件操作类培训或BIM考级考证类培训，使教师初步掌握一些BIM技术方面的技能。在BIM技术入课前，可以先从成立BIM技术方面的学生社团入手，选派教师负责指导，让教师在指导实践中成长。待教师有一定指导经验后，让其正式开设少量的BIM技术选修课程，促进其成长，在此项基础上，逐步调节人才培养方案让BIM技术入课。在教师团队培养过程中，宜考虑优先培养一到二位全面掌握BIM理论的教师，再根据需要逐步培养出精通各个专业和各专项软件的教师。选派教师参加中长期的（至少1个月以上）BIM技术培训是快速培养全才型BIM师资力量的有效手段。

应出台制度鼓励教师获得一些BIM职业资格证书，同时鼓励教师开设相关的培训班，以促进教师对BIM技术的学习；应鼓励教师带领学生参加各类BIM大赛（尤其是BIM类毕业设计大赛），以赛促学，加速师资的培养；应鼓励教师申报BIM技术方面的纵横向课题，培养教师对BIM技术的兴趣，以各类课题带动教学。在条件成熟时，尽量促进产教融合，成立教师BIM工作室或与校企合作BIM工作室，与各类企业进行横向合作，派教师参加各类BIM培训和到BIM技术咨询企业和采用BIM技术的建筑业企业进行挂职学习，与工程实际（例如装配式建筑）相结合，让教师在实践和研究中得到锻炼和成长。

2.2 以造价类BIM软件为起点，逐步拓展和丰富BIM技术信息链条课程体系

BIM系列软件的选用涉及到软硬件的采购、师资培养方向和人才培养方案的制定，是需要经过认真考虑的问题。BIM的核心理论是“信息共享、协同工作”[5]，BIM技术的重点是信息的传递和共享，建筑信息在建筑全生命周期各个环节中的不断积累和共享应用。在BIM项目实施过程中，若干个BIM技术软件组成一个复杂的信息传递和信息共享的应用链条体系（以下简称信息链条体系），我们在选用BIM软件群时，应根据自身特点和教学专业方向的需要形成这样的信息链条体系，这也符合“一次建模，到处使用”的理念。不宜在教学中随意引用几个不能相互传递和共享信息的BIM软件，这样会在教学中形成信息孤岛，也不利于BIM理念的形成。

中国的BIM技术发展应采取“以我为主，尊重他长，智者同行，互联互通”战略[6]，在住建部的《建筑业发展“十三五”规划》中，明确提出“加快推进建筑信息模型（BIM）技术在规划、工程勘察设计、施工和运营维护全过程的集成应用，支持基于具有自主知识产权三维图形平台的国产BIM软件的研发和推广使用”，作为高职院校在教学中更应支持这一思想。我国本土造价软件企业经过多年的改造，目前在国产造价软件中进行算量的过程是输入三维建筑模型并赋予造价信息的过程，同时造价软件也存在着信息传递的功能，例如将钢筋算量软件模型导入土建算量模型中，再将算量模型导入计价软件中，既可以将IFC格式模型导入算量软件，也可以导出模型供BIM5D等后续软件使用，因此虽然某些国产造价软件在参数化建模方面有所欠缺，但已经基本符合BIM软件的要求。PKPM-BIM软件虽然也符合BIM软件的要求，但更适合在本科类高校中采用，而造价软件课程是所有高职土建类专业都要开设的课程，因此高职院校在推进BIM技术入课时应选择BIM造价软件作为信息链条体系的一个重要基点。

在已经开设造价BIM技术软件教学的基础上，我们可以向前或向后进行纵向延伸扩展基点，形成“工程设计－工程造价”、“工程造价－施工管理”这样相对简单的信息链条，当这个相对简单的信息链条的教学过程掌握熟练和师资成熟后，再逐步扩展这个链条，形成相对复杂一点的“建模－造价－施工”信息链条，如图2所示。后面再根据自己的专业特点和教学重点逐步扩展。例如如果是侧重于设计方向的专业，可以考虑将概念设计软件、性能分析软件、碰撞检查软件、动画制作软件等加入链条，如图3所示；如果侧重于施工管理方向的专业，可以将进度计划软件、三维现场布置软件、施工安全软件（比如模板脚手架计算软件）等加入链条，如图4所示；如果是侧重于建筑设备的专业，可以将Revit MEP、Magicad等建模软件、碰撞检查软件、运维软件等加入链条中。

图2 “建模－造价－施工”信息链条体系实例

图3 侧重于设计方向的信息链条体系实例

图4 侧重于施工管理方向的信息链条体系实例

BIM技术在课程体系中推进的过程，就是信息链条由简单链条不断丰富、扩展到复杂链条的过程，各个院校由于各方面条件的差异，采用BIM软件的品牌、平台、体系不同，扩展形成的信息链条也会不同，由此会形成各具特色的教学体系。

2.3 课程间采用项目贯通的策略

项目贯通的策略已经在某些学校的专业课程教学中采用，其本意是节约学生的学习成本，在BIM技术的教学中，采用项目贯通的策略特别符合BIM技术中“一次建模，到处使用”的理念。采用同一个或多个贯通项目开展多个课程的教学，有利于学生在学习BIM技术的过程中协同工作和信息共享传递，有利于学生在整个信息链条中运用BIM技术的学习将自己的知识和能力进行融会贯通。

2.4 尽量采用在专业课程中植入或融入BIM技术的形式，少开独立的BIM课程

BIM技术不仅可以用于工程建设，也适用于教学活动。采用在课程植入的形式，体现了教学中够用为度的原则，不拘泥于将软件的所有功能进行介绍，同时也增强了教学效果，加速了学生对专业课的理解，一定程度上也节约了专业课的课时，也避免了对总课时的冲击。当然，适合采用植入形式的课程多数是实践性较强的课程，对于譬如“BIM技术概论”这类理论性较强的BIM课程，不必强求进行植入或融入，还是独立开设为宜。

初步的课程植入是在课件中插入一些用BIM软件制作的截图或动画，或者教学中用少量的BIM技术演示以辅导教学。深度的植入或融合是指不仅教师用BIM软件进行日常的教学，学生也用BIM软件学习专业课程，达到学习专业知识和掌握BIM软件技能两者完美结合的最佳境界。例如可在识图与构造类的课程中引用BIM技术，可以让“枯燥”的二维图纸变得生动起来，对培养学生的空间思维有良好地促进作用，也使学生对识图建模的学习效率更高[7]。随着植入内容的深入，教师可自己逐步编制理实一体的教材以满足教学的需要。

2.5 根据需要逐步加大BIM实训室的投入

BIM技术的教学相比其它课程更加依赖电脑，而且运行BIM软件的电脑与普通电脑相比在硬件方面一般会有较高的要求，要认识到这是必须的投入。在经费允许的情况下，尽量采用相对高档的配置（价格一般是普通办公电脑的2到3倍以上），至少建成一个班的高配置机房来满足要求。软件方面，随着师资力量和课程开设的情况，逐年采购，可采用教育版的软件以节约资金。在满足教学需要的前提下，尽量选取相对轻量化的贯通项目，以减轻对电脑硬件要求的压力，提高软件运行的流畅程度。

2.6 采取逐步调整人才培养方案的策略

人才培养目标修订不可急于求成，在条件不具备的情况下，不应追求一步到位，而应根据本校的实际情况，比如对BIM技术教学的推进程度、师资力量的配备、软硬件建设等各种情况，逐步进行调整和完善，以避免人才培养方案难以执行或执行效果不佳的情况。

3 结语

在目前的环境下，由于政策环境、师资、软硬件配置等多方面原因，急于求成地全面推进BIM技术入课并不可取，但消极等待观望只会错失发展的良机，高职院校应在对BIM全面正确认识的前提下，逐步加大对软硬件的投入和对师资培训的力度，随着BIM师资力量的增强、以造价BIM软件为基点，在现有的教学体系中不断地植入BIM技术，在贯通项目的教学中逐步扩展BIM技术信息链条，随着时代的进步将BIM技术在高职院校中全面入课和推进。