基于BIM技術應用型本科土木工程專業課程體系改革探析★

盛 黎

(浙江樹人大學城建學院，浙江 杭州 310015)

隨著信息技術的深度嵌入和廣泛應用，制造業與服務業相互融合的新經濟形態應時呈現，傳統的生產方式已經不能適應以“新技術、新產業、新業態、新模式”為主導的“新經濟”發展的需要，對人才的能力需求和工程教育培養標準提出了新的要求。建設行業信息化水平低，建筑企業急需探索“互聯網+”形勢下的新生產、新管理模式，提升核心競爭力并實現跨越式發展，其重要前提是：一方面需要以BIM技術為載體，在傳統技術上加載物聯網、云計算、大數據等新興科技技術的創新應用；另一方面需要培養大批緊缺型新興工程科技人才。BIM技術作為建筑業信息化提升的驅動和載體，政府及主管部門始終堅持支持和推動，當前已開始從單體建筑到園區城區，到智慧城市，逐步實現從建筑設計、生產、施工到運維的全生命期的BIM應用貫通，但是制約其發展的最主要因素之一是BIM人才的匱乏，據不完全統計，到2020年，全國BIM技術人才缺口預計為60萬人。由此可見，在努力實踐“新工科”建設中，積極探索新興科技人才的培養創新和教學改革，為工程教育的精準應變奠定扎實基礎已經刻不容緩，因此對于高校來說，將BIM技術作為專業教育信息化改革的切入點，是對行業轉型升級和BIM人才匱乏的集中回應。本文結合“新工科”理念，就應用型土木工程本科專業如何基于BIM技術的發展調整核心能力培養目標，重構課程知識體系，更新教學方法提出幾點建議。

1 BIM發展現狀及人才培養痛點

BIM技術通過對建筑物的數字信息模擬，支撐多專業協同設計、模擬建造和精細化管理，實現設計、生產、施工、運維等產業鏈的透明和高效[1]。因此，BIM是建筑業以信息流引領技術流、人才流和資金流的典型體現，它正用全新的理念和專業的技術引領建筑行業的發展和革新。然而據資料顯示，在BIM應用的推廣過程中，缺乏BIM專業人才已經成為該技術在行業中應用推廣的瓶頸之一[2-4]。BIM技術在國外的發展相對較早，各高校通過開設BIM方向專業課程，設置碩博研究方向，組織BIM類競賽等方式著手培養BIM人才[5]。但在國內起步較晚，雖然近年來，住建部為推動BIM技術應用頒布的政策日趨密集，說明BIM技術在我國應用發展的緊迫性已經很高，但是BIM的教學開發和利用仍滯后于行業內的應用發展，大部分院校仍處于零星式探索階段，在較長時間內未形成統一的BIM能力等級要求及專業建設標準，難以指導院校設計融入BIM的人才培養方案和建立課程體系。這顯然不利于學生畢業后在信息社會中的發展，不利于BIM技術在我國建筑行業中的持續發展[5]。

2019年年初，建筑信息模型(BIM)技術員被人社部正式列為新職業崗位，同年1月24日，國務院發布《國家職業教育改革實施方案》，明確提出在應用型本科高校和職業院校啟動“1+X”證書試點工作，BIM職業技能等級證書被列為首批首個試點證書?！?+X”(BIM)證書試點工作，引入BIM技術崗位的從業要求，由行業和高校聯合編制BIM職業技能等級標準和考核方案，正式開啟了BIM人才系統化培養的標準建設之路，相信隨著課程體系和課程標準的逐步開發并完善，必將涌現出一批走在BIM人才培養改革前沿的示范院校，帶領高校在BIM人才培養中迅速補位。

2 基于BIM調整核心能力培養目標

在建筑新業態下，應用型本科土木工程專業的學生，今后從事的工作很可能會涉及BIM專業分析和BIM信息應用等，其人才培養需要在傳統核心能力基礎上結合BIM能力培養。中南大學通過近五年對知名大型建筑企業的全面調研，提煉了五類人才培養的核心能力[6]，包括工程科學應用能力、工程疑難解決能力、工程管理協調能力、工程技術創新能力、工程國際適應能力。當前BIM技術的應用主要包含BIM建模、管綜檢查和深化設計、BIM工程計量與計價、BIM施工模擬和預建造分析、BIM施工進度計劃、BIM5D工程項目管理等。在人才核心能力培養的調整中，需要在相應的傳統核心能力上，補充或更新BIM技術能力，培養學生成為能適應新業態、新需求下的理論知識與實踐能力兼備的專業人才(見圖1)。

3 探索BIM教學改革的切入點和突破路徑

由于BIM技術貫穿于建設生命全過程，它需要在熟練掌握多種BIM軟件的基礎上，理解其BIM落地應用的價值所在，通過與專業知識的融合解決項目的實際問題，而BIM人才培養需要與專業能力并行，連續遞進式培養，需要為其架構完整的知識體系和應用體系，BIM課程體系若能完整嵌入培養方案，使得土木工程專業知識連貫和成體系，顯然最為理想，但從應用型本科人才的培養來看，我們不可能突破傳統課程體系和知識架構，因此留給植入BIM的空間就相當小了，各類院校普遍會遇到傳統課程刪減不了，BIM課時無法加入的共性難題。BIM專業能力的構建，需要以核心知識為基礎，擺脫以學科知識為中心的培養模式轉換成以能力為導向的教學模式，在不改變傳統課程架構基礎上，引入BIM更替部分課程內容，形成BIM技術與核心專業知識的交叉滲透式學習，引導學生通過BIM技術的學習將知識融會貫通，加深理解。

3.1 BIM實踐教學的模塊化設計

BIM技術的全生命周期應用和BIM復合型人才的需求，都必須基于各類專業人才對BIM實操技能的掌握，因此首先確定從三維建模—深化設計—施工應用—工程管理各階段BIM實踐教學模塊的內容，根據BIM軟件教學要求，分配合理的課時數，根據每個BIM軟件實操模塊需要儲備的專業知識，列出該模塊的前導課程和對應植入的專業課程知識點，以施工應用階段施工策劃BIM實操模塊為例，見圖2。

3.2 結合專業課程靈活植入BIM模塊，實現課程的BIM化改革

專業課程中植入BIM的方式主要分為兩類：一類是將BIM在工程中的應用點與傳統知識相關聯，通過BIM軟件應用，改變傳統知識的傳遞方式，使學生在軟件操作和項目應用過程中，掌握相關理論知識，因此，理論講解課時不變，只需增加BIM實操模塊課時；另一類是把BIM模型或應用BIM軟件的成果制作成教學資源，利用BIM輕量化云平臺做展示，成為全新的教學方法輔助手段，適用于各類專業課程中，對BIM師資要求不高，只需在理解BIM模型的價值和BIM軟件的功能實現方式后，找到傳統知識講解時能有效利用BIM模型和BIM軟件的結合點，使課程的BIM化改革走向落地。

3.3 依托BIM技術發揮項目教學優勢創新實踐環節

應用型本科院?；狙赜靡詫W科為中心的人才培養模式，增加實踐環節所占比例，削減理論課時占比，但實踐環節較少圍繞實際項目展開，導致學生無法全面掌握項目建造全過程中的專業知識。BIM貫穿于建筑全生命周期，與專業知識有天然的融合性，因此以實際項目為載體，采用BIM實操模塊+傳統課程設計的組合，利用課程設計周集中時間強化教學，一方面提升學生的BIM軟件實操能力，另一方面，通過BIM模型信息的傳遞和應用，增強學生的工程全局觀意識，加深對設計、施工、管理各階段的理論知識的整體理解，提升綜合能力。

3.4 通過BIM促進終身學習能力培養

由于課時的局限性和BIM師資的普遍匱乏，目前大部分院校開展的BIM課程還達不到人才培養需求，而BIM課程內容可以是跨越現有專業課程內容，也可以是縱向上對所有專業課程內容的進一步深化，BIM從業者也將成為智能時代下操作性職業與專業性職業交叉融合的典型代表，作為應用型院校的學生來說更應迅速應變、順應行業變革，充分利用線上學習資源，自主選擇性學習，在學習BIM軟件的同時，提升自己的專業素養，培養自身的終生學習能力。

4 結語

BIM作為一項建設工程項目全生命周期數據化技術正給建筑業帶來質的飛躍，需要大量熟練掌握軟件操作和工程專業知識的BIM綜合人才。土木專業應用型人才培養應該牢牢抓住產業變革的新機遇，主動回應行業需求變化，積極調整人才培養能力目標、創新課程體系，在有限的課時空間內，通過BIM實操模塊的構建，靈活植入傳統課程或組合形成課程設計，讓學生在開展BIM技術學習的同時，用BIM促進專業知識的深化理解，使BIM成為理論知識銜接工程實踐能力的工具，推進教學信息化進程，提升應用型本科土木工程專業教學質量。