Bim技術和Bim技能大賽對建筑工程專業群建設的影響研究

王丹凈

(無錫商業職業技術學院 江蘇無錫 214153)

Bim技術和Bim技能大賽對建筑工程專業群建設的影響研究

王丹凈

(無錫商業職業技術學院 江蘇無錫 214153)

從專業群建設的角度出發，通過研究BIM在我國工程領域的應用現狀及發展趨勢，歸納總結出BIM技術及BIM技能大賽對建筑專業群建設的影響力和必要性。進而將BIM技術運用到教學中，較好地實現依托CDIO工程教育理念構建的專業群建設目標，培養具有職業競爭力的高等技術應用型人才，推進專業可持續發展，為BIM在教學應用提供參考。

BIM技術；專業群建設；影響研究

建設工程是跨度大、多學科交叉的綜合性專業群，集管理學、經濟學、土木工程學以及計算機科學多領域知識于一體，具有復合型和技術應用性的特點。培養出的學生要懂設計、構造、技術，會管理，又要對工程整體環境及背景有整體認識，進而會應用工程專業知識對工程項目進行整體控制，是能夠適應生產、建設、管理第一線需要的技術應用、復合型人才[1]，教學、人才培養難度高。建設工程又具有體量大，建設環境復雜，周期長，過程工序繁多，安全隱患多，投資額度大等特點，專業教學難度極大。再加上學生缺乏對工程整體認識，傳統教學方法直觀性差，不利于培養學生的動手操作能力，不易激發學生自主學習興趣，易造成教學與行業實際脫節，教學效果不佳。這就給高職教育提出了要求：如何營造一個可以供各專業協同學習教學的符合工程建設真實復雜建設過程、情景的平臺，基于CDIO工程教育理念，實現“對接工程、依托行業、定位職業、服務社會”的人才培養模式[1]，將是教學改革的目標。BIM技術因其五維數字化、可視化、管理數據信息共享和協同作業等技術優勢，再現工程建設過程和情景來解決這些教學難題，為我們教學改革提供了新模式和平臺。

BIM技術(building Information modeling建筑信息模型)即創建工程項目實體與功能為一體的、可復用的三維數字化模型，集成設計、施工和投產運營的建筑全生命周期的信息于同一平臺，實現可視化直觀表達、協同作業、信息共享和數據交換，并在前期設計階段就能預測后期施工、運營階段將會出現的各種問題，提前整合并處理隱患，減少不必要的資源耗費，提高項目全壽命周期的管理效率和安全。BIM在工程領域已得到廣泛運用，是繼CAD時代建筑業二次革新，將是未來建設領域技術應用的大趨勢，BIM技術應用人才需求也將快速擴張。作為培養應用技能型人才的高職院校必須緊跟行業導向，及時調整培養方向，把BIM技術融入到相應專業群建設中去。

由此將BIM技術融入建設工程專業群建設，不但為教學改革提供了新思路，同時也順應了行業市場需求，使得人才培養更科學，更適應行業和時代發展。本文以BIM技術和BIM技能大賽對建筑工程專業群建設影響為研究內容，為BIM技術教育教學推廣應用提供參考。

一、BIM技術優勢與建筑市場人才需求發展趨勢分析

1.BIM技術優勢。以單一的工作流程和CAD二維圖紙操作技術為主導的傳統項目管理模式已無法滿足現今工程領域的發展需求。隨著信息技術的飛速發展，衍生了更快捷、更高效的管理新模式和發展方向——BIM技術。通過對兩種模式的對比(見表1)，BIM技術的優越性一覽無余。

表1 工程傳統管理模式與BIM管理模式對比分析

2.建筑市場BIM人才需求發展趨勢分析。使用系統動態分析軟件對使用BIM技術的企業市場份額變化和見效期進行預測分析，設定兩家資源、組織、管理能力實力相當的企業，按照傳統和BIM兩種不同戰略管理模式，建立模型分析市場份額、企業競爭力和見效期等數據變化，我們得出使用先進BIM技術的企業其市場份額呈上升趨勢，在市場競爭中具有優勢，終究會成為行業主流；傳統管理模式的企業則遭到淘汰；見效期(兩家市場份額二次相等的時間點)也會隨BIM技術推廣期縮短而提速(見圖1)。據此可知：近兩年建設行業將需要大量的BIM專業技術人員，為保證行業發展。這就要求高校隨之調整人才培養方案，保證人才市場供求平衡，順應建筑市場需求。

圖1 運用BIM 技術企業的見效期

圖2 CAD二維圖與BIM三維圖效果對比

二、基于CDIO理論的建筑工程專業群培養模式現狀分析

高職建筑工程專業群培養方案大多是一年級打基礎，二年級學專業，三年級頂崗實習的模式，專業教學滯后于行業實際發展，

人才培養與行業需求脫節。通過大量的調研證實：72%建筑專業應屆畢業生不具備解決實際工程的能力，缺乏工程實踐和直觀認識，導致學生就不了業，企業招不到合適技術人員的雙重尷尬境地。當然傳統教學方式不利于專業學習也是關鍵因素，建設工程具有體量大，建設環境、工藝工序繁雜，建設周期長，安全隱患多，知識信息交匯大，施工員、質檢員、造價員、資料員眾多崗位對專業技術、管理水平要求高等特點，都是制約學生理解、掌握的要素。以識圖這個專業基礎能力為例，存在以下問題：(1)學生要完成從二維平面到三維立體的思維跳躍，在大腦中構建工程現場的空間概念，再活學活用、理論聯系實際，對學生學習能力要求很高，也是教學難題；(2)借助PPT、黑板、二維CAD的傳統授課方式，單一的形式不利于學生建立直觀感性的工程框架，極易打消學習興趣，導致專業基礎薄弱；(3)建筑力學、房屋構造、鋼筋混凝土、鋼結構、計量與計價和施工技術等專業課，概念抽象、知識點雜而細，又需要從三維到二維，再還原至三維的空間轉換分析過程(CAD二維圖與BIM三維圖效果對比見圖2)，學生因缺乏建筑工程的整體概念，不了解這些知識點對實際工程的作用，學習漫無目標；(4)由于工程施工現場構件隱蔽性和安全等因素，不適合學生到工程現場觀摩學習，導致學生實踐動手能力不足，教學效果不理想。為此需要改變人才培養模式，尋找直觀易學的教學方法和技術。本課題組采用CDIO工程教育模式來解決人才培養和專業建設不適應行業發展的弊病，以工程師崗位在建筑工程實施的全生命周期全階段素能要求制定人才培養計劃，搭建課程體系。有效克服了其它培養模式中能力培養目標不明確、操作性差的缺點，適應工程實際和行業需求。并基于BIM技術，通過“以三維建模為中心，五維工程管理數據共享平臺為主線的BIM虛擬仿真建筑模型”，創建的各專業協同學習教學的“真實、復雜”的工程建設仿真情景教學體系，集成建筑設計、施工、管理、采購、運營、成本控制等各環節教學任務，真實構建工程實際建設過程、場景，對教學內容和教學手段進行了相應的改革與探索，有效提升教學效果。

三、構建BIM技術教學改革體系

現有本科院校的BIM應用與教學多集中在BIM理論研究和軟件功能開發方面，如清華大學與廣聯達公司、同濟大學與魯班軟件公司合作成立BIM研究中心，合作開發BIM技術。而此技術尚未引起高職高專院校重視，高職院校應遵循應用型人才培養定位，研究重點應放在BIM技術應用推廣和教學應用上，培養工程企業急需的一線BIM應用型人才。構建基于BIM技術的工程建設仿真情景教學體系構建，不僅改變了教學手段，把建筑設計、施工、管理、采購、運營、成本控制等各環節教學任務集成在一個平臺上，完成信息交互；還對教學內容和理念等有了改變，它與傳統教學模式對比分析見表2。

通過BIM技術在課堂上再現真實復雜的建設項目不同階段的過程，包含決策、設計、造價投資控制、施工技術管理、營運管理等一系列工程建設管理活動，將其應用于教學，即將建筑學、建筑工程技術、工程造價、工程管理等多專業的教學任務融通在一個平臺上(見圖3)，各專業學生可以實現協同作業，并進行數據傳輸，共同完成一個工程項目建設全過程的學習任務。

1.BIM技術在建筑學、結構工程等設計專業教學應用

通過建立三維模型，改善學生二維到三維識圖和空間構建轉換難題，利于專業知識的深化學習與構建，并且三維模型有效降低了圖紙矛盾和設計誤差，有利于學生及時發現不足，比如碰撞檢驗功能，可以使學生快速建立各設計專業協調配合理念，學會科學合理布局設計。三維模型直觀性可以幫助學生快速結合項目實際情況選定最優設計方案，大幅度提升專業水平和學習效率。

表2 BIM技術在工程建設全周期教學模式與傳統模式對比

圖3 各專業BIM教學平臺的數據關系

2.BIM技術在建筑工程技術、工程管理專業教學應用

基于BIM技術的仿真模擬施工，能夠實現建造過程可視化，三維動畫和漫游，構件分解等功能，在課堂再現真實的建設項目管理過程，使得學生快速直觀地掌握工程材料、構造、施工技術、工藝和施工組織管理等各方面專業技術知識，實現了課堂與工程實際各工種崗位任務緊密結合，對各崗位職責有清晰直觀的認識，做到有的放矢地學習；并可以通過BIM軟件來虛擬完成工程建設任務，在具有時間屬性維度的實際工程任務BIM模型構建中學會科學合理安排施工組織、優化施工方案，確定施工工藝，備工備料，現場布置；通過模型動態模擬施工學會有效地控制工程施工進度、質量和安全監控等一些工程管理基本職業技能實務。進而實現做中學，學中做的理實一體化教學目標，同時通過小組協同作業，鍛煉自身團隊合作、溝通等社會職業能力。進而實現激發學生自主學習的熱情，培養學生養成發現問題、分析問題、解決實際問題的自學能力。

3.BIM技術在工程造價專業教學應用

BIM模型結合了時間、空間、工序等與成本有關的五維參數。在三維模型建立的過程中，對所有構件都錄入了詳實的項目特征參數：如規格、型號、材質、尺寸、位置等。建模完畢直接將模型導入同平臺算量軟件，即可快速生成準確詳實的工程量清單，顯示各分部分項工程構件計算過程與結果(見圖4)，極大地節省工程造價的工作量，加快工程進度。使得學生快速具備精準的工程量計量、計價和動態造價控制、審計管理等專業能力。

F407.9

：A

：1000-9795（2014）011-000192-03

王丹凈(1977-)，女，黑龍江大慶人，高校講師、工程師、基建科長，研究方向：工程技術、工程管理。

職業技能大賽對高職院人才培養研究——以無錫商業職業技術學院為例(中國高等職業技術教育研究會課題);CDIO理念下高職工程造價專業建設的研究與實踐(無錫商業職業技術學院課題 SYKJ13B08)