建筑數(shù)字化背景下創(chuàng)建高等院校BIM教學(xué)團(tuán)隊

韓風(fēng)毅 曹子云 馬爽 趙麒 張自國

摘 要 當(dāng)今建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，很多高等院校引進(jìn)BIM教育，培養(yǎng)BIM人才。高等院校組成BIM教學(xué)團(tuán)隊，進(jìn)行BIM團(tuán)隊建設(shè)，積極應(yīng)對BIM創(chuàng)新教育，BIM教學(xué)團(tuán)隊負(fù)責(zé)全校的BIM理論和實踐教學(xué)、BIM教學(xué)研究等相關(guān)工作，以教學(xué)團(tuán)隊集體形式，進(jìn)行BIM高校教育，更有利于BIM在高校的發(fā)展和人才培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 BIM；建筑數(shù)字化；高等院校；BIM發(fā)展；教學(xué)團(tuán)隊

1 建筑業(yè)數(shù)字化

建筑業(yè)是專門從事土木工程、房屋建設(shè)和設(shè)備安裝以及工程勘察設(shè)計工作的生產(chǎn)部門，同時也是國民經(jīng)濟(jì)的重要生產(chǎn)部門，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高做出了重大貢獻(xiàn)。然而，近幾年來建筑業(yè)發(fā)展變緩、生產(chǎn)率下降，嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟(jì)的增長，究其原因是建設(shè)工程信息管理落后、信息不明確、信息流失、信息孤島等等問題。數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展是建筑業(yè)的一次技術(shù)革命和信息革命，將數(shù)字化技術(shù)引入到建筑行業(yè)形成了建筑數(shù)字化技術(shù)，這項技術(shù)破除建筑行業(yè)二維的信息表現(xiàn)形式和以紙質(zhì)文件為主的傳統(tǒng)信息傳遞方式，實現(xiàn)信息的多維表現(xiàn)和數(shù)字化傳遞，真正做到信息的全過程、全方位、全要素集成管理，有效提高建筑業(yè)的生產(chǎn)效率。建筑數(shù)字化技術(shù)在我國的應(yīng)用和推廣越來越廣泛，較為成熟的是“建筑信息模型（Building Information Modeling 簡稱BIM）[1]”技術(shù)，BIM是一個設(shè)施有關(guān)信息的共享知識源[2]。在國內(nèi)的建筑類高校將BIM技術(shù)的教學(xué)納入到主干教學(xué)課程中。

2 BIM帶頭人

在《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確提出，注重引進(jìn)BIM等信息技術(shù)專業(yè)人才，培育精通信息技術(shù)和業(yè)務(wù)的復(fù)合型人才，強(qiáng)化各類人員信息技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)，提高全員信息化應(yīng)用能力。建筑類高校作為建筑人才培養(yǎng)的搖籃應(yīng)高度重視BIM人才的培養(yǎng)，為了讓BIM教學(xué)真正的在高校內(nèi)落地應(yīng)成立BIM研究小組或中心由BIM帶頭人統(tǒng)一負(fù)責(zé)，對帶頭人的要求有以下幾點：

⑴帶頭人為建筑類學(xué)科專業(yè)的專家、教授，是省級及以上建筑類專業(yè)技術(shù)帶頭人、有突出貢獻(xiàn)優(yōu)秀專家、教學(xué)名師等；

⑵帶頭人積極從事開展BIM教學(xué)改革研究，獲得省級及以上教學(xué)獎勵；

⑶長期致力于課程建設(shè)，堅持為本科生授課，教學(xué)效果突出；主持或參與有省級及以上BIM優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)（含優(yōu)秀課、精品課、在線開放課程等）；

⑷品德高尚、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、具有團(tuán)結(jié)、協(xié)作精神和較好的組織、管理和領(lǐng)導(dǎo)能力；

⑸具有較深的學(xué)術(shù)造詣和創(chuàng)新精神，承擔(dān)省部級或省部級以上BIM科研項目，獲得有省部級及以上科研獎勵。

3 BIM教學(xué)工作

高校教務(wù)部及相關(guān)部門要抓住時機(jī)對教育進(jìn)行改革，由BIM技術(shù)中心組織相關(guān)人員召開專題研討會，研究建筑數(shù)字化背景下的人才培養(yǎng)模式，修改傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案，調(diào)整教學(xué)計劃，依托BIM技術(shù)將建筑數(shù)字化技術(shù)與高校人才培養(yǎng)接軌。由BIM技術(shù)中心開設(shè)選修或必修課程，及早建立BIM機(jī)房，分專業(yè)選購BIM相關(guān)軟件，真正做到理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合。

為了更好發(fā)展BIM教學(xué)，高校應(yīng)加強(qiáng)人才的引進(jìn)和BIM師資力量的建設(shè)，鼓勵碩士、博士開展BIM相關(guān)方面課題的研究，在BIM相關(guān)研發(fā)項目給予鼓勵和支持，加大相關(guān)經(jīng)費的投入。從而促進(jìn)BIM教學(xué)在高校中的發(fā)展。為了加強(qiáng)BIM技術(shù)在校內(nèi)的宣傳力度，由BIM技術(shù)中心不定時的開展BIM技術(shù)競賽和BIM專題講座，搭建BIM交流平臺，形成愛說BIM、愛學(xué)BIM、愛問BIM的學(xué)習(xí)氛圍。為了檢查BIM教學(xué)的成果，可將BIM技術(shù)引入到課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計中，對土木建筑類各專業(yè)進(jìn)行“協(xié)同畢業(yè)設(shè)計”，建筑機(jī)電相關(guān)專業(yè)實行“小協(xié)同畢業(yè)設(shè)計”，整個土木建筑類各專業(yè)實行“大協(xié)同畢業(yè)設(shè)計”，達(dá)到信息共享的作用。圖1是學(xué)生對空調(diào)系統(tǒng)建模，學(xué)生將理論知識結(jié)合到實際工程中，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題解決問題，提高學(xué)生對BIM技術(shù)的認(rèn)識，真正做到學(xué)以致用，培養(yǎng)社會需要的BIM技術(shù)人才。

將BIM技術(shù)融入各專業(yè)教學(xué)中，主要有兩種途徑：一是將BIM納入一門或兩門課程中；二是在幾門課程的所有部分都涉及BIM。第一種方法是單獨開設(shè)一門或兩門新的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要向?qū)W生介紹BIM軟件使用中的基本概念。這種方法可能會使學(xué)生僅關(guān)注軟件的操作使用，從而忽視BIM在項目整個生命周期中產(chǎn)生的作用。第二種方法有利于學(xué)生形成系統(tǒng)、清晰的專業(yè)知識體系。BIM軟件并不是某一特定軟件，而是一系列軟件的統(tǒng)稱，在安排教學(xué)計劃時可以將BIM技術(shù)引入到專業(yè)課程中，如在工程制圖、房屋建筑學(xué)和建筑材料等專業(yè)基礎(chǔ)課程中，教師可以借助BIM技術(shù)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計和VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)幫助學(xué)生理解專業(yè)知識；在土木工程施工技術(shù)和建筑安裝技術(shù)等專業(yè)課程教學(xué)中可增加部分BIM實驗室授課內(nèi)容

在實習(xí)實踐環(huán)節(jié)，通過“BIM+VR”虛擬仿真系統(tǒng)來進(jìn)行土木建筑類各專業(yè)實習(xí)。學(xué)生以佩戴VR設(shè)備+上機(jī)操作的方式進(jìn)行仿真軟件的虛擬實訓(xùn)課程，教師也可使用云平臺的備課功能，提前配置相關(guān)仿真施工環(huán)境及工程進(jìn)度，讓學(xué)生在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行實訓(xùn)模擬。“BIM+VR”虛擬仿真系統(tǒng)是未來教學(xué)趨勢，打破時間/空間限制，為高校教學(xué)工作節(jié)省大量的人力、物力、財力。

4 BIM教學(xué)研究

由于BIM技術(shù)在我國還處在起步階段，現(xiàn)在設(shè)計和施工單位使用較多，而高校培養(yǎng)BIM人才相對落后。高校教學(xué)不可能一步到位，不同專業(yè)對BIM知識的掌握程度和要求方向也各不相同，因此要求高校對BIM教學(xué)進(jìn)行進(jìn)一步研究，主要通過BIM技術(shù)中心收集實際教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題和根據(jù)學(xué)生的實際情況結(jié)合國家出臺的一系列政策，研究出一套適合自身教育環(huán)境的教學(xué)模式。一本高校注重BIM頂層設(shè)計和程序開發(fā)；二本三本高校首先做好BIM核心軟件操作，其次是工程應(yīng)用，建模到用模，核心是BIM項目管理；高職高專學(xué)校注重BIM軟件操作性，加強(qiáng)軟件的熟練性。定時召開學(xué)術(shù)交流會，對當(dāng)前新型技術(shù)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，開設(shè)BIM新課比較容易，但把BIM技術(shù)融合到專業(yè)里面是難點，不改變原有教學(xué)課時，增加BIM內(nèi)容，提高學(xué)生對專業(yè)的理解能力，通過BIM對專業(yè)有更好的認(rèn)識和感知，應(yīng)該及時修訂人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，真正做到與時俱進(jìn)，把BIM和專業(yè)完全融合起來，BIM為專業(yè)服務(wù)。

5 BIM團(tuán)隊建設(shè)

BIM技術(shù)的核心是建筑信息的共享和轉(zhuǎn)換[3]。在現(xiàn)代建筑行業(yè)領(lǐng)域中，常常涉及到多個專業(yè)，例如：建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電氣、給排水、暖通等，多個專業(yè)在工作時，建筑信息不能及時交流，設(shè)計存在沖突導(dǎo)致建筑設(shè)計進(jìn)度拖延、成本超支、事故頻發(fā)等等問題。普遍認(rèn)為，協(xié)同設(shè)計是一種有效提高信息交流與共享，避免設(shè)計沖突的方法。為了更好地推動建筑數(shù)字技術(shù)的教育[4]，在高校內(nèi)組建BIM教學(xué)團(tuán)隊，就是教學(xué)習(xí)階段就培養(yǎng)學(xué)生信息交流與共享的意識，讓不同專業(yè)一起進(jìn)行協(xié)同工作[5]，提高學(xué)習(xí)效率，加深對BIM技術(shù)的理解。同時BIM團(tuán)隊能探索BIM技術(shù)新的發(fā)展方向，及時對高校內(nèi)BIM教學(xué)做出相應(yīng)指導(dǎo)，另外對BIM軟/硬件設(shè)施的維護(hù)也起到一定的積極作用。BIM技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前建筑數(shù)字技術(shù)發(fā)展的主流技術(shù)[6]，BIM技術(shù)是創(chuàng)建并利用數(shù)字化模型對建設(shè)項目進(jìn)行設(shè)計、建造和運營全過程進(jìn)行管理、優(yōu)化的方法和工具[7]。

6 結(jié)束語

在“十三五”時期，提出了全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力，建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化取得突破性進(jìn)展的要求。在數(shù)字化的大背景下，建筑業(yè)必然會迎來一次巨大的革命，作為建筑人才培養(yǎng)的高校，必須抓住這一難得的機(jī)遇，積極響應(yīng)國家號召。提高學(xué)生BIM主流軟件操作水平，加強(qiáng)學(xué)生BIM工程實踐應(yīng)用范圍，鍛煉學(xué)生BIM工程項目管理能力，在高校內(nèi)建立適合自身的BIM教學(xué)團(tuán)隊，采取有效措施推廣和應(yīng)用BIM技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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[6]李建成.建筑信息模型與數(shù)字化建造[J].時代建筑，2012，（5）：64-67.

[7]清華大學(xué)BIM課題組.中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架研究[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011：22-29.

作者簡介

韓風(fēng)毅（1971—），男（漢），遼寧丹東人，副教授，畢業(yè)于哈爾濱建筑大學(xué)，主要研究BIM技術(shù)應(yīng)用。