基于BIM技术的智能建造人才培养模式探索

李 琳

西安交通工程学院，陕西 西安 710300

近年来，欧美等国家大力发展智能建造技术，并逐渐建立了结构体系以及标准，我国的智能建造技术起步较晚，但随着BIM技术推广，大力推动了我国智能建造技术的发展。为适应新形势下土木工程专业的发展，抓住新工科建设机遇，紧跟国家新工科建设要求，智能建造专业应运而生［1］。在我国未来新经济体系下的建筑行业推进过程中，智能建造人才将面临巨大的需求，在新工科建设下对智能建造技术人才培养模式的探索，对推进智能建造技术蓬勃发展具有积极意义。

基于多种因素，目前BIM专业技术人才培养数量和质量与实际岗位需求仍存在较大的差距。高校作为人才培养的后备基地，如何进一步提高BIM人才培养数量和质量成为当前高校教育探究的新课题［2］。

一、土木工程BIM技术智能建造人才培养模式的必要性及现状分析

（一）必要性

BIM技术并不是指一个特定的软件，是包括基于BIM的绿色建筑分析、结构设计、建筑设计、设备设计、项目管理、项目招标控制、三维算量与清单计价、工程虚拟施工等各项技术。BIM技术是为满足信息化建设而发展起来的，世界各国都在探索并制定BIM的相关标准，并对BIM技术进行推广［3-4］。目前，在我国的建设行业，业主方和政府都在积极推动和应用BIM技术。高校作为土木工程专业人才培养的基地，必然要担起土木工程行业BIM技术发展所需人才培养的重担并跟上行业的发展步伐。

土木工程专业教育面临教育转型问题，需要根据土木工程行业BIM技术专业人才的需求情况，从传统的单纯性软件技能教育，转向以建筑工程信息系统大数据为核心的土木工程管理教育模式［5］。结合我国的“一带一路”倡议，使BIM技术与土木工程行业深入融合，并实现与国际接轨。这就需要及时调整土木工程的人才培养模式，从课堂教学到实践环节，进行基于BIM技术的智能建造人才培养模式探索［6］。

（二）现状分析

BIM技术被誉为建筑业变革的革命性力量，在全球建筑业得到了广泛的认可，但是大多数高校现有的土木工程专业人才培养体系主要根据原有专业目录设置，我国土木工程专业BIM技术国际化人才的培养明显不足，不能很好地适应社会和企业发展的需求［7］。

通过对各高校土木工程人才培养方案的研究，结合本校发展状况，总结出当前基于智能建造的BIM技术人才培养存在的不足：1.师资力量缺乏，能够全面掌握BIM技术的专业教师人数不足，BIM技术覆盖面广，需要跨专业融合，通常需要一个团队教师的协作，所以在授课过程中，就受到了教师BIM技术水平的限制，对于专业知识体系的衔接以及配合的难度比较大［8］。2.基于智能建造的BIM技术对教学软、硬件资源的要求较高，短期内难以广泛推广，所以需要高校与企业进行深度合作，通过校企合作的形式增加学生接触BIM技术的机会。3.全国各个高校对人才培养的目标不同，每个高校的培养方式也不相同，而且BIM技术的知识体系对专业知识的学习要求以及覆盖范围也不尽相同，但是相关的配套教学案例、教学资料又很少，这就要求各专业教师根据培养目标，编制自己专业的BIM技术教材。4.土木工程专业课程体系相对比较成熟，各个课程的教学模式也较为固定，要在已有的课程体系当中融入基于智能建造的BIM技术，很难压缩课时提供BIM技术方面的授课内容［9］。5.在当前使用的培养方案课程体系中增加BIM技术的授课内容，这就在一定程度上增加了学生的学习难度。6.从根本上说BIM不是指一个特定软件，它是一系列软件技术的统称。依据现在的教学规律，怎样将复杂的基于智能建造的BIM技术的知识体系很好地分解开来，然后融入土木工程类专业的课程体系当中，并形成完整的知识体系这还是相当困难的［10］。

二、基于BIM技术的智能建造人才培养模式探索

基于智能建造的土木工程专业，是在土木工程专业的基础之上，面向国家战略需求和建筑业的升级转型，融合机械设计制造及其自动化、电子信息及其自动化、工程管理等专业发展而成新工科专业［11］。在本专业的课程设置上，除了基本的数学类、工程力学类、结构设计原理等传统课程外，还开设了BIM工程基础和BIM工程应用等特色课程，并组建了BIM实验室，但总体基于BIM技术的智能建造类课程设置较少。当前，虽有个别高校意识到智能建造技术对土木工程人才培养起到重要的作用，也开设了一些与智能建造相关的课程，但还未完全清楚基于BIM的智能建造技术对传统人才培养模式的冲击。探索研究出一套基于BIM技术的智能建造人才培养模式是当前的一个重要课题。

土木工程专业的学生毕业后就职的企业大致分为：施工单位、设计单位、监理单位、设计单位、房地产公司、造价相关单位。对不同企业中BIM技术的应用现状和发展前景进行资料收集和调研工作，主要调研内容：各类企业对BIM技术的应用情况，各类企业拥有的掌握BIM技术的人员数量以及相关人员对BIM技术的掌握情况，各类企业对于掌握BIM技术的相关人才需求状况等。调研结果：BIM技术已经在企业中开始普及，并且已经引起了企业的重视。但目前面临的最大的问题就是BIM技术人才的培养问题。虽然企业也组织有以BIM相关基础知识和实例为主的BIM技术培训，但是相较于大学期间系统、专业的学习，其效果有待提高［12］。

分析前期调研结果，结合BIM技术的相关专业知识，探索BIM技术与土木工程专业的结合点，逐步将BIM技术的相关专业知识融入土木工程专业人才培养的全过程。在四年的大学培养中，依据土木工程专业能力的需要，从BIM技术的基础知识到其专业知识，从BIM技术的初级水平到中级及高级水平，大学四年，根据专业能力的需求，设置对应的BIM课程，从基础理论到专业知识，从初级水平到高级水平，一步步完成学生对BIM技术相关知识的掌握和学生实操水平的提高［13］。

对土木工程专业课程的内容重组、结构优化。以实际工程为载体，在教学中，将工程全寿命周期的各个部分需要的BIM技术与土木工程专业知识进行点对点的对接，以实现工程应用的BIM技术和土木工程的智能建造人才培养方案的系统性融合。但是针对每个具体的工程项目，项目实际情况和需求不同，需要开发不同的软件来满足具体工程项目的需求。在研发过程中，需要运用土木工程相关的专业理论知识，这些专业理论知识怎样运用到专业软件的开发当中，需要在学校内进行系统的学习以及实操练习去掌握。首先要进行相关专业课程的学习，完成后可以运用课程设计、组织学科竞赛、专业实习或毕业设计等形式进行BIM技术智能建造软件的学习［14］。可以使学生在学习抽象理论知识的同时，明白工程实际情况，引发学生的学习兴趣，实现将理论知识运用于工程实际，提高对工程项目的了解，增加学生的求知欲和创造性，提高学生的创新创业能力。

引导学生进行BIM等级考试及BIM技术相关比赛，提升土木工程专业学生掌握BIM技术的能力。土木工程专业学生是土木相关专业中较早接触BIM技术的，在大学二年级就安排了BIM技术的相关课程，通过系统的练习可以对BIM技术有较好的掌握。当前，省部级、国家级组织的BIM技术相关比赛很多，越来越多的高等院校参与进来，很好地增加了学生自主学习的积极性。同时，学校对相关赛事进行筛选，可以与企业对接，挑选出行业内高标准的赛事，以相关赛事为依托，以行业标准为导向，以培养学生的发散性思维为目的，将学生的参赛作品作为教学的内容，促进学生的自主学习兴趣和对相关学科的融汇贯通能力［15］。同时，指导学生参赛，对教师也是一个再学习的机会，可以有效提高教师掌握BIM技术的能力，拓展教师的视野，提高教师的教学水平。

土木工程毕业生开展基于BIM技术的相关毕业设计，提高土木工程专业学生BIM技术的实践能力。毕业设计作为培养人才的最后一个阶段，可以有效检验学生对土木工程专业知识体系掌握程度，其结果会直接影响到人才培养质量。开展基于BIM技术的毕业设计，刚好契合了培养综合性土木工程BIM技术人才的需要，也不需要大范围的改动现有的教育教学体系，所以，基于BIM技术的毕业设计是与土木工程专业融合得较为有效的模式，也是土木工程专业相关高等院校推行基于BIM技术教学改革的较好方式［16］。土木工程专业基于BIM技术的毕业设计，以理论和实践课程的BIM技术为基础，以实际工程案例为背景，进行BIM模型的建模设计、虚拟施工过程、施工过程管理等阶段，可以采用小组形式，组员之间通过分工协作，完成工程建设全过程的设计任务，并提交各阶段设计成果资料。土木工程专业毕业设计涵盖的知识体系广泛，相较于其他专业，土木工程专业学生既要掌握相关的专业知识，而且需要具有较好的沟通、实践、管理以及协作的能力。经过历时数月的毕业设计工作，能够有效提高土木工程专业人才的实践能力和专业素质，提高学生的职业竞争力。

通过校企合作的形式，使学生参与工程设计、工程施工及管理的工作，全面了解工程的全过程和智能建造技术的应用过程，提高学生的动手能力和职业竞争力。目前，我国基于智能建造的BIM技术培训较多，大多是由相关公司举办，能够很快的掌握BIM技术，提高学生的BIM技术的综合应用能力。学校还可以积极与企业合作，建立产学研基地，增加学生的工程经验和参与工程实践的机会。另外，学校可以聘请有丰富经验的BIM技术人员到校讲学，结合企业外聘教师丰富的工程经验，提高学生兴趣。同时，学校联合企业举办教师培训班，组织相关教师定期参加智能建造培训，提高专业素养。

综上所述，当前基于智能建造的土木工程专业对BIM技术人才的培养质量和数量，与实际岗位的需求仍然有较大差距。高等院校作为土木工程专业人才培养的基地，怎样能够提高基于智能建造的土木工程行业的BIM人才培养的质量以及数量，是当前基于智能建造的土木工程专业人才培养当中一个值得深刻探讨的课题。目前，西安交通工程学院通过组建BIM实训中心，结合跨专业融合的实践教学模式的探索，已组建一批高水平的师资队伍，对基于智能建造的土木工程专业人才培养模式进行不断的探索与改革创新，并取得初步的成效。