王静文 王伟

摘 要：应用型本科土木工程专业人才培养一直存在理论与实践教学对立的问题，在原有专业课程体系上新增BIM模块是实现二者统一兼顾的有效途径。文章从BIM技术与土木专业知识交叉节点入手，结合当地人才需求，从培养目标、课程体系、培养途径等方面构建了BIM模块。该模块在对BIM技术本身进行教学的同时更将BIM作为理论知识与工程实践衔接的平台，有助于学生学以致用，尽早完成职业定位，同时也为人才培养与地区行业需求的对接提供保障。

关键词：BIM；课程模块；应用型本科；土木工程

中图分类号：G648.4 文献标识码：A 文章编号：2096-000X（2018）20-0060-04

Abstract： The conflict between theory and practice is one of the most obvious problems in applied talents training in civil engineering， and adding BIM module on top of the original curriculum system is an effective way to achieve both of them. The article starts with the intersection of BIM technology and civil engineering knowledge， and combines the needs of local talents to construct BIM modules from the aspects of training objectives， curriculum system and training methods. While teaching BIM technology itself， this module will also use BIM as a platform for linking theoretical knowledge with engineering practice， which will help students to apply what they have learned and complete their career orientation as soon as possible. At the same time， it also provides protection for the connection between talent cultivation and regional industry needs.

Keywords： BIM； curriculum module； application-oriented university； civil engineering

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是一項创建并利用数字模型对项目进行设计、建造及运营管理的技术。现今国内BIM概念已经从最初引入时的一种三维建筑设计工具演变成为了一种工程方法，即除强调三维参数化设计的功能外，更强调全建筑生命周期管理。BIM的应用实现了对建筑生产全过程、全要素的管理，使传统的人、料、机等的使用效率获得质的飞跃的同时合理节约成本并减少风险，其作为一种全新的工程信息化协同管理模式，已经掀起了工程建设行业的又一次产业革命[1]。

伴随着建筑业新一轮变革，土木专业教育领域也产生了对传统工科升级的需求。教育部《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中提出：“加快职业教育信息化建设，支撑高素质技能型人才培养”[2]。2017年教育部《关于推进新工科研究与实践项目的通知》的发布更是让“新工科”的建设成为热点。与传统工科相比，“新工科”更强调学科的实用性、交叉性与综合性。所以，BIM技术作为建筑行业信息化革新的支撑技术，不仅应该被应用到各类工程项目当中，更要成为建筑信息化、教育信息化大趋势下土木工程新型人才的核心竞争力。

尽管BIM技术在建设项目中应用案例不断增加，建筑行业却面临着BIM人才缺乏的尴尬，但另一方面，高校BIM技术教学效果却始终不尽如人意，主要原因为仅仅以某种软件或某门专业课程为依托的BIM教学形式未能体现BIM全建筑生命周期管理与多方协同设计的精髓。高校缺乏完善的BIM教学计划，学生知识体系结构分散，“大局观”意识薄弱，对BIM优势的理解只能停留到三维建模、出图及碰撞检查的层面，自然无法满足行业对BIM人才的要求。BIM模块的构建对BIM技术的应用推广、人才质量的提升、地区行业需求与人才培养对接以及提升应用型本科土木工程专业教学质量等方面有重要的现实意义。

一、应用型本科土木工程专业教学现存问题

应用型本科土木工程专业人才培养依旧处于行业教育序列中的“中间地带”，即论生源情况与理论知识水平远不及传统老牌综合性研究大学，论终端操作能力与熟练程度与同类高职院校相比也不具备明显优势，其教学中存在的主要问题如下：

（一）课程体系理论与实践对立

由于应用型本科院校大都是由地方院校经整改、合并而来，所以大都沿用传统院校以学科为中心的培养模式。这些院校为了“体现”应用型本科的内涵往往片面的增加人才培养方案中实践环节所占的学分比例，削减理论课课时占比，致使理论知识教学与实践教学环节相对立，实践与理论顾此失彼。而在具体课程教学时依旧盲目要求知识的深度，忽略强调知识的应用性，导致理论与实践严重脱节。

（二）实践教学流于形式

实践教学环节是应用型高校最为重视的一个部分，各高校对于其所占课时比例也都提出了较高的要求，但这样的方法实质上并不能保证教学效果。因为应用能力的培养难以在方法上突破，所以出现了利用无关课程充占实践学分的情况，如社科类课程、军训等。就算是具体到与专业相关的实践课程时，教学实验、课程设计、毕业论文依旧是学分构成主体，真正深入一线的为解决实际工程问题而开展的教学活动少之又少。最后，即使是真正开展与实际生产直接挂钩的实习实训，也会因为工程项目周期长、施工环节与教学进度协调难、实践方式以参观为主、以实习报告为主的实习效果评价手段单一等原因使学生无法实质参与项目建造过程，更无法享有足够的创新空间，如让其参与新工法的编制及实施等。可见，应用型本科实践教学模式亟待改善。

（三）计算机辅助设计技能不足

因为奉行以学科为中心的培养模式，所以高校往往集中精力培养学生的“手算”能力而弱化“电算”技能的培养，取而代之的是过多强调CAD的熟练使用。学生掌握的计算机辅助设计技能不足，导致工作后上手难、沟通协调能力差，失去了在行业中应有的竞争优势。

二、BIM模块构建

（一）人才需求与培养目标

应用型本科人才定位在本地行业，用人单位是对人才质量最具有发言权的评价主体。为了更好的以用人单位视角探究土木行业人才能力需求状况，通过收集研究数据及对毕业生就业相对集中的数家本地建筑行业用人单位的走访发现，在专业技能领域，毕业生具备的相关资格证书情况与毕业生对相关规范、标准的熟悉程度是最能直接反应其职业能力的两个方面，同时也是用人单位最为看重的能力方面。土木行业专业技术人员一向实行严格的准入机制，所以准入类职业资格证需求情况能从很大程度上反映市场人才需求状况。BIM模块的构建便是以此为参考，在专业核心知识的基础上摆脱以学科知识为中心的培养模式而转向以能力为导向的教学模式；强调基础知识的适度教学，即以相关规范、标准为指导，本着必须、够用的原则进行教学，不必深入掌握理论的来龙去脉；结合设計建造过程及思维习惯，增加对规范、标准的学习内容；促进学生掌握建筑领域前沿技术BIM的同时将知识与实践融会贯通，成为理论知识与实践能力兼具的专业人才。

（二）BIM与专业知识的交叉

《高等学校土木工程指导性专业规范》将土木工程专业的核心知识划分为六个知识领域，并强调学生只要掌握了这些领域的核心知识及其运用方法，就具备了从事工程的理论分析、设计、规划、建造、维护保养和管理等方面工作的基础[3]。在此基础上，结合BIM在建筑生命周期各阶段的作用，于表1列出BIM技术与各核心知识领域的交叉节点。可以看出，BIM技术在各知识领域中均有体现，可见，BIM的教学绝不可能仅仅通过一门或几门课程或者某款特定的软件的教学就能大功告成。BIM是一种贯穿建筑全生命周期的管理方法，落实到教学上也应该是与各知识领域交叉继而融合的。

（三）模块课程体系

2017年本校与某BIM软件供应商达成校企合作并成立BIM实训室，经过与用人单位以及当地政府相关部门的多方协作，在原有建筑工程课程体系的基础上新增了BIM课程模块，模块体系及主要内容如图1所示。该模块下设计算机辅助设计工具、设计与分析、施工与管理、BIM综合实训四个子模块。学生第一、二年以公共基础课与专业基础课学习为主，教学活动以校方为主导，此间强调基础知识适度教学，着重培养专业知识的广度而非深度，同时引入BIM概论课程；第三年开始以专业课与BIM模块课程为主，由浅入深模拟建筑设计与建造过程，教学活动由校方与校企合作企业共同主导，主要表现形式为教师负责专业课程教学并赴企业培训BIM技能，企业工程师担任软件操作顾问，双方共同协助学生完成面向实际项目的BIM模块教学；第四年以BIM综合实训为主，由校方与企业共同负责学生顶岗实习，安排专人带教。

与专业核心知识领域当中“计算机应用技术”不同的是，计算机辅助设计工具作为一个独立的BIM子模块，强调的是培养学生应用BIM核心建模软件翻模、建模的能力。该模块下设三个板块：土木工程CAD板块重点培养学生的读图、制图能力；PKPM建模板块主要训练学生应用市场占有率较高的PKPM软件进行建模及部分参数设置；REVIT建模板块意在让学生直接在BIM平台上表达设计意图，具体内容为翻建各专业BIM模型。以上两个板块互融共通，目标是建模，本质是指引学生完成从图纸到模型再到现场的多重切换，达到市场对BIM人才职业能力的最低要求。事实上BIM方案提供商远不止以上几种，故设置BIM平台接口模块以训练学生在BIM平台上进行多专业模型集成的能力，让学生不论在何种设计环境都能做到游刃有余。

设计与分析模块由三大板块组成：三维教学模型库是以建筑工程专业为框架的专供教师对模型分类检索的教学工具，教师通过这种对BIM模型操作的可视化特性的利用可以将传统的讲授式教学转化为三维模型+建筑信息的立体化教学，教学过程直观，提升了课堂效率。结构设计与分析板块是在设计理论的基础上对已建好结构模型的深化，学生将在这一板块学习荷载输入与校核、内力分析计算及结果显示、环境影响分析等操作；施工图板块是在已完善的建筑信息模型的基础上利用BIM的模型信息关联性和出图性进行施工图绘制，该板块下设标准设计图集导读、规范导读等课程，以让学生不仅会出图，而且懂审图，大大缩短未来岗位适应时间。

施工与管理模块在课程资源的整合与利用方面进行了诸多的探索和创新，课程设置尽最大可能与施工流程对应，职业能力培养主要面向施工单位。该模块由施工技术、施工管理与施工组织设计三大板块构成。施工技术板块主要训练学生利用BIM平台进行工程虚拟仿真与漫游，在此基础上强化工程深化设计与碰撞检查等操作；施工组织设计强调基于BIM平台的对施工活动的科学管理；施工管理主要利用4D、5D信息模型进行成本、质量、进度、安全管理。

在以上三个模块的基础上，还设立了BIM综合实训模块，该模块着重培训学生项目建造阶段全过程管理的理论及信息化管理技术的整体理解和应用能力，意在增强学生的“全局观”意识，重点培养项目建造全过程模型信息的传递和应用能力，是前述三个模块的有机整合。经过BIM综合实训，学生可以逐步熟悉项目的设计、建造与管理各个阶段的工作流程，整个实训过程与岗位需求实时对接。经BIM模块教学选拔的学生多次代表学校参加全国性的BIM大赛并取得不错的成绩。图2、图3分别为某住宅楼总体模型及管线综合设计（学生作品）。

三、BIM模块构建的意义

（一）为地区行业转型升级提供人才保障

内蒙古地区BIM技术普及相对滞后，目前尚无针对BIM制定的地方标准，BIM的应用价值暂时也只体现在投标方案表现、碰撞检查、施工方案交底等环节中，可谓是“大材小用”。究其原因在于人才缺乏——绝大多数毕业生对BIM知之甚少。通过培养学生对多款市场占有率较高的核心建模软件及第三方效率软件的操作使学生了解BIM技术人员的基本工作内容与流程，扭转地区BIM人才短缺现状。

（二）引导学生学以致用，尽早完成职业定位

BIM模块不仅培养学生软件的操作，还利用BIM平台提升学生对设计、建造理论的理解，拓宽实习途径并充实实训内容，同时更注重在多方协同设计的过程中培养学生的沟通、协调能力及“大局观”意识。BIM模块的设立能让学生在校时便能对行业分工有清晰、准确的认识，对未来工作内容有足够充分的了解，有助于其制定合理的职业生涯规划。

（三）促进高校制定主动迎合当地需求的人才培养方案，

完善应用型本科内涵

BIM模塊使得理论知识教学与实践能力培养不再由于教学形式的局限而对立，专业课的课堂授课效率得以提高，教师在教学过程中也更容易把握理论知识的深度，有利于理论与实践的有机融合。BIM模块是教学紧跟行业动态的成果，其构建有益于教师从全局角度出发订立能够主动迎合当地建筑市场需求的人才培养方案，真正实现人才培养与地区行业需求的精准对接。BIM模块在对BIM技术本身进行教学的同时更将BIM作为理论知识与工程实践衔接的平台，强调专业知识的应用性、实践性，并紧跟行业发展趋势，有效增加了人才的可雇佣性，使得应用型人才既有足够的理论基础和专业素养，又能够主动将理论联系实际，成为显著区别于传统本科人才与高职人才的一种人才类型。

四、结束语

BIM作为工程建设行业前沿的全生命周期管理技术正在掀起最重要的一次产业革命。应用型本科土木专业人才培养应当紧抓新技术和新产业发展的机遇，主动发展新兴前沿学科、调整人才培养模式。BIM模块的构建可以让学生在完成技术本身学习的同时以BIM助力专业知识的深化理解，将BIM作为理论知识与工程实践衔接的平台，有助于应用型本科土木工程专业教学质量的提升，是推进教育信息化进程中的一次有意义的尝试。今后，本校将在实践与反馈中持续完善BIM模块，为地区行业发展提供充足的人才后备力量。

参考文献：

[1]姜曦，王君峰.BIM导论[M].北京：清华大大学出版社，2017：1-75.

[2]中华人民共和国教育部.教育信息化十年发展规划（2011-2020年）[Z].2012-03-13.

[3]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2011：1-84.

[4]缪盾，李燕，陆克祥.“建用”结合的BIM应用实践教学改革研究[J]].高教学刊，2018（04）：131-133.

[5]张储君，刘洋.应用型本科土木工程实践教学模块式设计探讨[J].高教学刊，2017（11）：122-123.

[6]高云莉，王楠楠，姜蕾，等.基于BIM的工程管理专业培养体系研究[J].高教学刊，2015（17）：36-37+39.