智能建造人才培養模式分析

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摘要：隨著我國建筑信息化的發展，當前具備BIM技術的專業技術人才比較缺乏。為了培養出適應新時代的土木工程畢業生，本文通過對土木工程人才培養現狀的分析以及對土木工程BIM技術智能建造人才培養模式的必要性進行分析，探討了基于BIM技術的智能建造人才培養的新模式，對于土木工程專業人才培養模式的革新具有借鑒意義，也有助于西安交通工程學院土木工程專業畢業生能夠更好地適應社會與企業。

關鍵詞：BIM技術；智能建造；人才培養模式

近年來，歐美等國家大力發展智能建造技術，并逐漸建立了結構體系以及標準，我國的智能建造技術起步較晚，但隨著BIM技術推廣，大力推動了我國智能建造技術的發展。為適應新形勢下土木工程專業的發展，抓住新工科建設機遇，緊跟國家新工科建設要求，智能建造專業應運而生［1］。在我國未來新經濟體系下的建筑行業推進過程中，智能建造人才將面臨巨大的需求，在新工科建設下對智能建造技術人才培養模式的探索，對推進智能建造技術蓬勃發展具有積極意義。基于多種因素，目前BIM專業技術人才培養數量和質量與實際崗位需求仍存在較大的差距。高校作為人才培養的后備基地，如何進一步提高BIM人才培養數量和質量成為當前高校教育探究的新課題［2］。

一、土木工程BIM技術智能建造人才培養模式的必要性及現狀分析

（一）必要性

BIM技術并不是指一個特定的軟件，是包括基于BIM的綠色建筑分析、結構設計、建筑設計、設備設計、項目管理、項目招標控制、三維算量與清單計價、工程虛擬施工等各項技術。BIM技術是為滿足信息化建設而發展起來的，世界各國都在探索并制定BIM的相關標準，并對BIM技術進行推廣［3-4］。目前，在我國的建設行業，業主方和政府都在積極推動和應用BIM技術。高校作為土木工程專業人才培養的基地，必然要擔起土木工程行業BIM技術發展所需人才培養的重擔并跟上行業的發展步伐。土木工程專業教育面臨教育轉型問題，需要根據土木工程行業BIM技術專業人才的需求情況，從傳統的單純性軟件技能教育，轉向以建筑工程信息系統大數據為核心的土木工程管理教育模式［5］。結合我國的“一帶一路”倡議，使BIM技術與土木工程行業深入融合，并實現與國際接軌。這就需要及時調整土木工程的人才培養模式，從課堂教學到實踐環節，進行基于BIM技術的智能建造人才培養模式探索［6］。

（二）現狀分析

BIM技術被譽為建筑業變革的革命性力量，在全球建筑業得到了廣泛的認可，但是大多數高校現有的土木工程專業人才培養體系主要根據原有專業目錄設置，我國土木工程專業BIM技術國際化人才的培養明顯不足，不能很好地適應社會和企業發展的需求［7］。通過對各高校土木工程人才培養方案的研究，結合本校發展狀況，總結出當前基于智能建造的BIM技術人才培養存在的不足：1．師資力量缺乏，能夠全面掌握BIM技術的專業教師人數不足，BIM技術覆蓋面廣，需要跨專業融合，通常需要一個團隊教師的協作，所以在授課過程中，就受到了教師BIM技術水平的限制，對于專業知識體系的銜接以及配合的難度比較大［8］。2．基于智能建造的BIM技術對教學軟、硬件資源的要求較高，短期內難以廣泛推廣，所以需要高校與企業進行深度合作，通過校企合作的形式增加學生接觸BIM技術的機會。3．全國各個高校對人才培養的目標不同，每個高校的培養方式也不相同，而且BIM技術的知識體系對專業知識的學習要求以及覆蓋范圍也不盡相同，但是相關的配套教學案例、教學資料又很少，這就要求各專業教師根據培養目標，編制自己專業的BIM技術教材。4．土木工程專業課程體系相對比較成熟，各個課程的教學模式也較為固定，要在已有的課程體系當中融入基于智能建造的BIM技術，很難壓縮課時提供BIM技術方面的授課內容［9］。5．在當前使用的培養方案課程體系中增加BIM技術的授課內容，這就在一定程度上增加了學生的學習難度。6．從根本上說BIM不是指一個特定軟件，它是一系列軟件技術的統稱。依據現在的教學規律，怎樣將復雜的基于智能建造的BIM技術的知識體系很好地分解開來，然后融入土木工程類專業的課程體系當中，并形成完整的知識體系這還是相當困難的［10］。

二、基于BIM技術的智能建造人才培養模式探索

基于智能建造的土木工程專業，是在土木工程專業的基礎之上，面向國家戰略需求和建筑業的升級轉型，融合機械設計制造及其自動化、電子信息及其自動化、工程管理等專業發展而成新工科專業［11］。在本專業的課程設置上，除了基本的數學類、工程力學類、結構設計原理等傳統課程外，還開設了BIM工程基礎和BIM工程應用等特色課程，并組建了BIM實驗室，但總體基于BIM技術的智能建造類課程設置較少。當前，雖有個別高校意識到智能建造技術對土木工程人才培養起到重要的作用，也開設了一些與智能建造相關的課程，但還未完全清楚基于BIM的智能建造技術對傳統人才培養模式的沖擊。探索研究出一套基于BIM技術的智能建造人才培養模式是當前的一個重要課題。土木工程專業的學生畢業后就職的企業大致分為：施工單位、設計單位、監理單位、設計單位、房地產公司、造價相關單位。對不同企業中BIM技術的應用現狀和發展前景進行資料收集和調研工作，主要調研內容：各類企業對BIM技術的應用情況，各類企業擁有的掌握BIM技術的人員數量以及相關人員對BIM技術的掌握情況，各類企業對于掌握BIM技術的相關人才需求狀況等。調研結果：BIM技術已經在企業中開始普及，并且已經引起了企業的重視。但目前面臨的最大的問題就是BIM技術人才的培養問題。雖然企業也組織有以BIM相關基礎知識和實例為主的BIM技術培訓，但是相較于大學期間系統、專業的學習，其效果有待提高［12］。分析前期調研結果，結合BIM技術的相關專業知識，探索BIM技術與土木工程專業的結合點，逐步將BIM技術的相關專業知識融入土木工程專業人才培養的全過程。在四年的大學培養中，依據土木工程專業能力的需要，從BIM技術的基礎知識到其專業知識，從BIM技術的初級水平到中級及高級水平，大學四年，根據專業能力的需求，設置對應的BIM課程，從基礎理論到專業知識，從初級水平到高級水平，一步步完成學生對BIM技術相關知識的掌握和學生實操水平的提高［13］。對土木工程專業課程的內容重組、結構優化。以實際工程為載體，在教學中，將工程全壽命周期的各個部分需要的BIM技術與土木工程專業知識進行點對點的對接，以實現工程應用的BIM技術和土木工程的智能建造人才培養方案的系統性融合。但是針對每個具體的工程項目，項目實際情況和需求不同，需要開發不同的軟件來滿足具體工程項目的需求。在研發過程中，需要運用土木工程相關的專業理論知識，這些專業理論知識怎樣運用到專業軟件的開發當中，需要在學校內進行系統的學習以及實操練習去掌握。首先要進行相關專業課程的學習，完成后可以運用課程設計、組織學科競賽、專業實習或畢業設計等形式進行BIM技術智能建造軟件的學習［14］。可以使學生在學習抽象理論知識的同時，明白工程實際情況，引發學生的學習興趣，實現將理論知識運用于工程實際，提高對工程項目的了解，增加學生的求知欲和創造性，提高學生的創新創業能力。引導學生進行BIM等級考試及BIM技術相關比賽，提升土木工程專業學生掌握BIM技術的能力。土木工程專業學生是土木相關專業中較早接觸BIM技術的，在大學二年級就安排了BIM技術的相關課程，通過系統的練習可以對BIM技術有較好的掌握。當前，省部級、國家級組織的BIM技術相關比賽很多，越來越多的高等院校參與進來，很好地增加了學生自主學習的積極性。同時，學校對相關賽事進行篩選，可以與企業對接，挑選出行業內高標準的賽事，以相關賽事為依托，以行業標準為導向，以培養學生的發散性思維為目的，將學生的參賽作品作為教學的內容，促進學生的自主學習興趣和對相關學科的融匯貫通能力［15］。同時，指導學生參賽，對教師也是一個再學習的機會，可以有效提高教師掌握BIM技術的能力，拓展教師的視野，提高教師的教學水平。土木工程畢業生開展基于BIM技術的相關畢業設計，提高土木工程專業學生BIM技術的實踐能力。畢業設計作為培養人才的最后一個階段，可以有效檢驗學生對土木工程專業知識體系掌握程度，其結果會直接影響到人才培養質量。開展基于BIM技術的畢業設計，剛好契合了培養綜合性土木工程BIM技術人才的需要，也不需要大范圍的改動現有的教育教學體系，所以，基于BIM技術的畢業設計是與土木工程專業融合得較為有效的模式，也是土木工程專業相關高等院校推行基于BIM技術教學改革的較好方式［16］。土木工程專業基于BIM技術的畢業設計，以理論和實踐課程的BIM技術為基礎，以實際工程案例為背景，進行BIM模型的建模設計、虛擬施工過程、施工過程管理等階段，可以采用小組形式，組員之間通過分工協作，完成工程建設全過程的設計任務，并提交各階段設計成果資料。土木工程專業畢業設計涵蓋的知識體系廣泛，相較于其他專業，土木工程專業學生既要掌握相關的專業知識，而且需要具有較好的溝通、實踐、管理以及協作的能力。經過歷時數月的畢業設計工作，能夠有效提高土木工程專業人才的實踐能力和專業素質，提高學生的職業競爭力。通過校企合作的形式，使學生參與工程設計、工程施工及管理的工作，全面了解工程的全過程和智能建造技術的應用過程，提高學生的動手能力和職業競爭力。目前，我國基于智能建造的BIM技術培訓較多，大多是由相關公司舉辦，能夠很快的掌握BIM技術，提高學生的BIM技術的綜合應用能力。學校還可以積極與企業合作，建立產學研基地，增加學生的工程經驗和參與工程實踐的機會。另外，學校可以聘請有豐富經驗的BIM技術人員到校講學，結合企業外聘教師豐富的工程經驗，提高學生興趣。同時，學校聯合企業舉辦教師培訓班，組織相關教師定期參加智能建造培訓，提高專業素養。綜上所述，當前基于智能建造的土木工程專業對BIM技術人才的培養質量和數量，與實際崗位的需求仍然有較大差距。高等院校作為土木工程專業人才培養的基地，怎樣能夠提高基于智能建造的土木工程行業的BIM人才培養的質量以及數量，是當前基于智能建造的土木工程專業人才培養當中一個值得深刻探討的課題。目前，西安交通工程學院通過組建BIM實訓中心，結合跨專業融合的實踐教學模式的探索，已組建一批高水平的師資隊伍，對基于智能建造的土木工程專業人才培養模式進行不斷的探索與改革創新，并取得初步的成效。

作者：李琳 單位：西安交通工程學院