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一、土木工程技術+BIM信息技術

交叉融合的智慧建造將成為土木工程新工科建設的生力軍隨著信息技術在土建行業中的不斷滲透，不久的將來，土木工程技術+BIM信息技術交叉融合的智慧建造將取代傳統的土木工程專業，成為引領土木工程專業新工科建設中的風向標。BIM是BuildingInformationModeling的縮寫，是應用于工程設計建造管理的數據化工具，通過參數模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、設計、施工、運維的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。BIM技術在國外起步較早，2012年在北美使用BIM技術的投資回報率已經高達62%，此外，英國、日本、韓國、新加坡等國家也陸續推行BIM技術。當前在國內建筑業，已經不僅僅是設計院、咨詢公司等對BIM技術進行探索。施工方、業主方等對BIM技術的重視程度也在不斷加強。比如中建集團公司已經開始在集團內部廣泛推動BIM實施;萬科、萬達等房地產領軍企業也在實施BIM應用。2018年兩會期間，就有土木行業的政協委員關注到我國建筑信息模型技術人才需求旺盛，而高校培養卻“缺位”的現象，并主張我國高校土木工程專業增“BIM技術”課程。尤其在做一些大型工程項目時，BIM技術發揮著不可替代的作用。比如建造金茂大廈項目時尚未引進BIM技術，建模需要進行模型實體拼裝，拼裝過程中發現問題再去修改，費時費力，也造成資源浪費。而BIM技術可以實現虛擬拼裝，現在很多大型工程項目在招標時即要求設計施工及項目管理全部采用BIM技術，設計師通過BIM技術表達設計意圖，結構和機電工程師可實現虛擬拼裝并進行碰撞檢查，施工工程師可應用BIM技術控制建造進度及進行造價管理。BIM技術能實現所見即所得，高效且避免不必要的人力物力財力浪費。BIM技術的行業需求越來越大，高校作為BIM技術人才培養的基地，其培養掌握BIM技術應用的人才數量遠不能滿足行業發展的需要。因此，培養掌握BIM信息技術技能的土木工程專業人才已是大勢所趨，也符合新工科建設借助互聯網等信息技術對工科專業升級和改造的途徑。隨著我國住建部對BIM技術在建筑業各個領域的不斷推廣，各大建筑企業和設計院所急需掌握BIM技術的三維協同設計、智能建造等人才，建筑類高校作為培養建筑類人才的搖籃，研究土木工程技術+BIM信息技術交叉融合的新工科專業培養模式顯得尤為迫切。目前，我國一些設置土木類專業的高校，有關BIM技術的教學，或是設置了一些選修，或是穿插在一些教學內容里，教學體系不夠完善，土木類專業教學評估中也并未將相關課程設置納入相關評估指標體系當中。北京城市學院土木工程專業從2015級起，逐步探索了BIM信息技術入課，從最初的BIM建模基礎教學，到2018級開設的BIM三維協同設計、BIM5D項目管理、BIM工程項目綜合訓練等課程，培養學生在掌握土木工程技術基礎上，熟練運用信息技術，具備三維建筑結構機電協同設計、智能建造(施工模擬、進度管理)及造價管理等技能，成為新工科教學模式改革探索的受益者。同時，鼓勵20參加過BIM畢設大賽的畢業生，結合BIM技術完成施工組織畢業設計，真正做到學以致用，體驗BIM技術智能建造帶給行業的便利，為行業輸送用得上的復合型人才。

二、基于土木工程專業路線圖建設研究，關注學生個性化職涯規劃，積極探索

BIM技術入課當代社會發展對開拓創新型人才的需求，迫使培養專業人才的高校對傳統的人才培養模式進行改革。構建以學生為中心，注重學生綜合素質培養，強調學生為本，為學生提供清晰的職涯發展路徑的人才培養模式成為高等教育的必然選擇。貫徹全人教育、適合教育理念，我們的工程教育理念應該由“學工程”轉向“做工程”，教學模式應該以教師為中心，轉向以學生為中心的綜合性和應用性學習。一定意義上可以說，課程地圖或專業路線圖是學校、教師與學生共同立下的“承諾書”，是圍繞學生核心能力養成，著眼其成長成才和未來職涯發展的學習路徑的“私人訂制”，讓每一個學習者都有機會和權利根據個人需要、興趣和特長等方面的個體差異制定符合自身發展期望的專屬修課路徑、職涯規劃，以減少學生學習的盲目性，避免走彎路。課程乃至整個大學學程，勾畫出的是大學生本科學業期內清晰的學習路徑。土木工程專業以“學生本位”、“行業所需”為出發點，研究住建部土木工程專業認證(評估)各項指標，通過規劃相關專業必修、選修課程，使學生畢業后具備未來就業的專業核心能力，并以就業企業及崗位需求、學生就業滿意度調查分析等信息回饋，作為適時調整修訂課程設置的依據。學生在大學學習期間，既能很簡單、清楚地了解未來將從事的職業生涯，需取得的專業職業資格證書或繼續深造學習等所需學習的相關課程，并適時地加以檢驗、預測及修正，使學生得以“個性化學習”，真正培養行業所需核心能力之專業人才，達到“畢業即可就業，就業即可上手”的教育目標。基于這樣的思想，2016年土木工程專業開始了專業路線圖建設課題研究，一年多來，經過多次調研總結，基本搭建了我校特色的土木工程專業路線圖框架，其課程按照2+1+1模式設置，即2年專業平臺+1年專業模塊及拓展+1年綜合實踐，預計2018級開始按照路線圖課程體系安排教學。具體來講，從2018級起，土木工程專業按一級學科招生，并在一級學科中滲透信息技術，積極探索BIM入課，研究BIM技術與專業課程如何銜接和結合，設置BIM三維協同設計、BIM5D項目管理等專業模塊，同時開設專業拓展，可跨方向拓展，也可兼顧考研深造拓展，提供學生三年級時進行選擇。以這種模式招收的學生，入學后兩年內，在大土木學科范圍內進行專業基礎教育，學習土木工程技術基礎及BIM基礎課程，三年級由學生結合行業發展并根據自己的興趣選擇不同的專業模塊，進入相應專業方向并掌握相關的BIM信息技術應用。由于搭建共同的學科基礎，學生在大土木學科內的基礎學習可以獲得更為寬廣的基礎知識，在此基礎上結合BIM信息技術應用進行專業模塊選擇，更有利于提高學生自主學習的興趣，從而完成其個體素質的塑造，達到個性化學習的目的。同時，在一級學科范圍內完成的基礎課程學習，具備扎實的力學基礎，也為學生的終身學習創造了條件，有利于學生拓寬職涯路徑，也有利于學生深造學習。

三、結合

BIM技術，推進畢業設計協同訓練改革，培養學生工程協同意識工科專業課程設計對學生綜合技能的訓練效果非常好，北京城市學院土木工程專業核心技能訓練開設的課程設計主要有:混凝土結構課程設計(混凝土框架結構設計)、鋼結構課程設計(鋼框架結構設計)、基礎工程課程設計、工程造價課程設計、施工組織課程設計，分別訓練學生掌握混凝土結構、鋼結構設計、基礎設計、以及工程造價與施工組織管理技能，為學生畢業設計做好了準備，也為學生將來在結構設計、造價、施工技術與管理等崗位就業打好了基礎。目前土木工程專業各核心課程開設的課程設計任務處于各自獨立的狀態，學生經過每門核心課程設計實訓后獲得相關技能，并在畢業設計中能得到綜合應用，但是綜合性不夠強，工程協同意識得不到有效訓練。而實際工程中結構設計、造價、施組都是圍繞同一個工程的協同工作，對于土木工程專業學生而言，掌握同一個工程的結構設計、造價和施組技能，對學生理解一個工程的不同崗位工種之間的協同工作非常重要。結合土建行業對BIM技術的應用需求以及培養學生工程協同能力綜合訓練兩個方面，土木工程專業將著力研究結合BIM技術的畢業設計協同訓練改革，提出更高要求，要求圍繞同一個工程，結合BIM技術進行相對完整的設計協同訓練。具體方案為:①選題為結構設計的學生，除完成必須的結構設計手算計算工作量以外，需根據已有建筑方案創建BIM建筑結構模型，并將結構模型導入PKPM進行結構分析并輸出結構施工圖，達到建筑、結構設計協同訓練目的。在此基礎上，部分優秀學生可訓練將BIM結構模型導入navisworks等軟件進行施工模擬或將BIM結構模型導入廣聯達算量軟件，進行土建算量，補充模型進行鋼筋算量，并導入計價軟件完成計價，以達到對優秀學生進行結構設計、施工或計價協同訓練目的。②選題為施工組織設計的學生，除完成必須的施工組織設計內容之外，需根據建筑結構施工圖創建BIM建筑結構模型，并將結構模型導入navis-works或BIM5D等軟件進行施工進度模擬或將BIM結構模型導入廣聯達算量軟件，進行土建算量，補充模型進行鋼筋算量，并導入計價軟件完成計價，以達到施工、計價協同訓練的目標。③選題為造價的學生，除完成必須的造價手算工作之外，需根據建筑結構施工圖創建BIM建筑結構模型，將BIM結構模型模型導入廣聯達算量軟件，進行土建算量，補充模型進行鋼筋算量，并將BIM結構模型導入navisworks或BIM5D等軟件進行施工進度模擬以達到計價、施工協同訓練的目標。如果說土木工程專業的課程設計是畢業設計綜合訓練的強有力的支柱，那么結合BIM技術、課程設計訓練兩個強有力的后盾，改革土木工程專業的畢業設計綜合訓練，將使學生真正做到“兩條腿”走路，勢必更穩健地邁進行業大門，也更適應行業對掌握BIM信息技術的復合應用型人才需求。

參考文獻:

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［4］彭一江，土木工程專業實用創新型人才培養模式研究［A］．2009土木建筑教育改革理論與實踐研討會，2009:7．

作者:董曉麗 單位:北京城市學院城市建設學部