随着计算机信息技术的飞速发展，越来越多的信息技术被运用到土木工程行业当中，其对提升土木工程行业的整体效率起到了关键作用。BIM技术的出现更是对整个土木工程行业带来了巨大的技术冲击。BIM技术的应用和发展逐渐在欧洲、新加坡、日本等发达国家普及。在我国，BIM技术的应用目前处于起步阶段，人们普遍开始关注BIM，更多的企事业单位开始积极探索使用BIM，并取得了一定的成果。

究竟什么是“BIM”？不少人误认为BIM就是一个软件，实际上BIM(Building Information Modeling)——建筑信息模型可以理解为一种新的管理理念。通过运用信息技术建立建筑模型，将工程项目从规划设计、施工到竣工验收、投产使用并拆除等各个阶段的信息置于建筑模型中，模拟建筑物各个阶段的真实情况，并且能够随时更新，从而实现项目参与方的协同管理和项目的全寿命周期管理^[1]。

BIM技术要实现的功能和目的非常庞大和繁多，BIM的应用能提高整个土木工程行业的生产效率，并使工程成本得到有效控制。目前，在项目的设计阶段、造价招投标阶段、施工管理阶段等不同阶段都对应有不同的BIM软件，需要通过这些软件的完美结合来实现BIM目标^[2]。

一、 BIM在我国的应用与发展中遇到的难题

据调查显示，目前BIM在我国的应用状况并不理想，真正能够应用BIM的企业极少，有些地方企业甚至完全没有听说过BIM。在所调查的30家企业当中，接触BIM在两年以上的企业占15%，接触BIM在1~2年的企业占25%，接触BIM不超过1年的企业占35%，刚刚听说过BIM的企业占20%，还有5%的企业完全没有听说过BIM。因此， 从以下3个方面分析BIM未能得到广泛应用的原因。

(一) 技术不够成熟

现阶段，国内BIM技术正处于起步阶段，在软件、规范标准方面都比较欠缺。BIM跨阶段应用难，各个阶段的BIM模型无法衔接、无法往下传递、无法集成，仍需要重复建模。虽然BIM技术在欧洲、新加坡、日本等发达国家已经使用了多年，已有比较成熟的技术规范和标准，但是由于国外的国情 有别于我国国情，国外软件中的许多参数并不能直接被我国使用。虽然我国也通过使用一些国外软件和国内软件进行对接，但国内软件和国外软件数据的兼容性和精确性并不理想。可见，上述问题都制约了我国BIM技术的发展，所以必须尽快研发出符合我国国情的BIM系列软件。

目前，广联达、鲁班、斯维尔等软件公司都在致力于BIM系列软件的研发与推广。软件众多、各界人士对BIM的看法不一，加之技术不够成熟，导致企业在选择BIM技术方面难以做出抉择，导致BIM应用无法普及。

(二) 缺乏BIM人才

BIM需要大量的相关人才，如BIM软件开发方面的人才、BIM标准研究方面的人才以及BIM专业应用方面所需要的人才。由于BIM人才的稀缺，有些企业为了招到人而放宽招聘条件，只要应聘人员懂BIM技术甚至可以放开学历等方面的要求予以录用。随着BIM不断发展，BIM今后必然会成为企业选拔人才的一个硬性指标，无论是BIM知识技能还是BIM软件的使用，都将成为企业选拔人才的重点考虑因素。因此，为了给学生就业创造更好的条件，为了给社会提供更多的BIM人才，在高校开展BIM相关的课程与培训势在必行。

(三) BIM人才培养难度大

BIM技术人员不仅要具备建筑方面的专业知识和技能，还要精通软件，包括设计类的软件、施工管理类的软件、造价管理类的软件、运营管理类的软件等，这些知识和软件的学习需要花大量的时间和精力。尤其是对于已经参加工作的企业人员，在忙碌的工作当中抽时间来学习显然难度更大，而且培训费用较高，学起来也不够系统。因此，在高校学生毕业之前实现针对BIM技术大规模、系统的教育和培训，无疑大大降低了BIM人才的培养难度。可见，高校培养BIM人才将会对BIM技术在我国的发展起到重要作用。

二、 独立学院土木工程专业BIM人才培养方式分析

由于各高校人才培养的类型与目标不同，定位于BIM人才培养目标也不同，如一些研究型和综合型大学着重于BIM的研究和软件开发，并成立专门的BIM研究中心，而应用型本科院校则着重于BIM技术应用人才的培养^[3]。湖北工业大学工程技术学院属于应用型本科独立院校，应以BIM技术应用人才的培养为主要目标，使学生掌握BIM技术在实际工程中的具体应用。由于BIM知识体系庞大而复杂，需要通过信息技术实现工程项目从规划设计到投产使用并拆除的全寿命周期管理和各参建单位的协同管理，涉及到的BIM软件主要有建筑设计、结构设计、机电设计、模型综合碰撞检查、工程算量、工程计价、施工管理等，它融合了土木工程专业大学4年不同的专业知识，学生在短时间内系统掌握并应用BIM技术较为困难。针对这种情况，很多独立院校都开始积极探索BIM技术应用人才的培养方式。

(一) 参加BIM大赛

近年来，广联达、鲁班、斯维尔等公司都致力于BIM系列软件的研发，为了推广各自的BIM软件和扩大市场占有率，均开始举办各类BIM大赛，大赛制度也越来越完善。越来越多的高校开始参与到大赛中，BIM大赛的开展对各大高校BIM教学改革起到了很好的推动作用，不少高校BIM人才的培养都是从参加BIM大赛开始，然后发展到BIM教学改革。大赛以BIM系列软件为基础，由几名学生组成一个小组，通过分工协作共同完成任务。通过大赛，参赛学生了解并体验了BIM系列软件的应用，训练了BIM软件的多方协同应用能力。我校也积极鼓励学生通过参加斯维尔、广联达等BIM大赛来学习BIM知识和BIM软件，通过参赛，学生对BIM的认识和应用得到了很大的提升。但是，由于受到参赛时间和软件的限制，大多数参赛学生主要负责自己模块软件的学习和应用，对其他模块并不了解，不利于系统学习和应用BIM；并且，受到参赛人员数量的限制，绝大多数同学都没有机会参加比赛，因此BIM知识和BIM软件的应用无法得到普及，不利于BIM人才的大规模培养。

(二) 设置BIM方向的毕业设计

目前很多高校没有开设BIM相关课程，而仅仅在毕业设计环节中设置了一些BIM方向的选题，依靠学生个人兴趣进行题目的选择。但是由于学生在之前的课程学习过程中没有接触过BIM，缺乏BIM技术基础知识，所以具体操作起来难度较大，需要花费大量的时间来自学相关的软件。虽然教师给予的指导一定程度上提高了学生对BIM的认识和BIM技术的应用能力，但是单单通过毕业设计，很多学生接触到的BIM知识仍是片面的、不完整的，在BIM技术的综合应用能力方面的训练比较欠缺，不利于BIM人才的大规模培养。

(三) 独立开设BIM课程

一些高校选择在土木工程专业课程中独立开设一门BIM课程。独立开设一门BIM课程有两种方式：一种是在低年级的时候开设，系统地讲解BIM理念和BIM软件的应用，这样有利于学生在掌握基本的软件技能后，在高年级的专业课程中更好理解并应用BIM^[4]，但是这对于缺乏专业基础知识的低年级学生来说接受起来比较困难，学生也无法将BIM综合运用到具体工程中，对于BIM的认识只能停留于表面，教学效果并不理想；另外一种方式则是在学生完成所有专业课的学习之后，直接在大四开设一门独立的BIM软件应用课程，主要讲授BIM相关软件的应用，这相对于前面一种方式来说，学生已经具备了专业基础知识，更加容易理解。

很显然，无论在哪一阶段，独立开设一门BIM课程都是比较简单直接的BIM课程 设置方式，不需要考虑各专业课程教学之间的衔接和教师之间的协同工作。但是，对独立教授BIM课程的教师要求非常高，其需要全面掌握各专业课程形成的BIM知识体系和所有BIM软件的应用，需要具备与BIM课程相关的工程实践经验，如设计经验、工程造价管理经验、施工管理经验等，因此这类老师在很多高校极其缺乏。同时，无法为学生提供本门课程的教材，导致该课程无法得到开展。另外，这种独立开设BIM应用课程的模式，受到教学时间和资源的限制，只能保证学生掌握BIM相关软件的应用，而各专业课程之间缺乏联系，导致BIM知识与各专业课程知识无法深度融合，便学生对BIM知识和BIM技术缺乏深层次的理解。

(四) 基于BIM的多课程联合教学

将BIM知识贯穿到现有的土木工程系列专业课程中，选择在现有专业课程的理论教学和实践教学环节中增加对应的BIM知识和BIM软件的应用，形成多课程联合教学^[5]，是比较理想的教学形式，可以弥补上述三种BIM人才培养方式存在的不足之处。此种方式不需要任课教师精通所有BIM的知识和BIM软件的应用，不同专业课程的任课教师只需要熟练掌握各自课程的BIM知识和BIM软件，对其他专业课程的BIM知识和BIM软件了解即可。不仅如此，教师在各自课程的教学过程中还可以有效利用BIM的可视化技术，提高学生的空间认知能力，帮助学生更好理解并掌握相关的专业知识。BIM知识与专业知识的学习相辅相成，从而使学生对专业知识和BIM知识的理解、应用做到融会贯通。

很多高校都提到了将BIM知识体系进行分解，融合到大学四年的课程体系中，但是如何进行分解、将哪些BIM知识和BIM内容融入到哪些课程中、具体如何操作却都没有给出明确的方案。因此，笔者提出以下建议。

三、 对实施BIM多课程联合教学的建议 (一) 现有课程BIM内容的设置

土木工程专业课程中，能够纳入BIM内容的有土木工程概论、土木工程制图、房屋建筑学、建筑结构、土木工程施工、工程概预算与招投标、工程项目管理等，可以将建筑设计、结构设计、机电设计、模型综合碰撞检查、工程算量、工程计价、施工管理等BIM知识和BIM软件分散到对应的专业课程中传授给学生，并要求学生完成对应的BIM课程设计。据调查，目前国内使用比较多的BIM软件有Revit、CAD、广联达系列软件，土木工程专业相关课程可以依据我国BIM发展现状和现有的BIM软件来设置相应的BIM内容，各相关课程涉及到的BIM知识和BIM软件如表 1所示。

(二) 多课程BIM教学案例的选择

一直以来，各专业课程教师都是按照各自特定的课程内容进行教学案例的选择，这些教学案例都是相互独立的，仅限用于各专业课程内部的教学中，对整个土木工程专业的课程体系并没有起到承上启下的作用。然而，BIM知识体系涉及到的专业课程较多，从设计、施工、造价到工程项目管理等专业知识是相互贯通、相互递进的，若各门课程都选择各自不同的案例，各任课教师基于各自的教材和案例进行教学，不能体现出BIM案例教学的渐进性和连贯性，不利于BIM理念的体现，学生所获得的BIM知识也是零散、不系统的。因此，各专业课程所涉及到的BIM知识应建立在同一个案例基础上，结合土木工程专业课程之间的相互联系，根据学生的认知规律，把典型案例贯穿到土木工程不同阶段的专业课程BIM教学中。

同时，教学案例的选择应具有代表性和典型性，在教学过程中应注意各专业课程之间的衔接，案例应结合实际工程来进行选取，规模和难度要适中，可以对实际工程案例进行适当简化，方便各专业课程的教学。如果案例过于复杂，可能由于教学学时的限制，无法完成整个案例的讲解，学生接受起来也更加困难，从而降低学生学习的积极性。同时，选择的案例也不能过于简单，否则不利于学生对BIM知识进行更加系统的认知。

(三) 各专业课程的衔接及教师的协同工作

为了达到大规模培养BIM人才的目标，各专业课程教师应当结合土木工程专业现有的课程进行协商探讨，合理规划BIM课程体系和教学计划，实现各专业课程之间BIM知识的合理衔接，从而保证学生学习BIM知识的连续性和系统性。

由于各专业课程的BIM教学要基于同一个工程案例，所以在进行工程案例的选取时，各相关专业课教师务必要在案例的选取上达成一致意见，既要方便各课程的教学，又要方便前后课程之间的衔接。在整个专业课程体系的教学过程中，首先由土木工程概论的任课教师完成BIM相关理论及软件的入门讲授，土木工程制图的任课教师完成基本制图规则和绘图软件的讲授。基于共同的教学案例，房屋建筑学的任课教师在授课过程中带领学生利用Revit软件完成案例中建筑施工图的设计，在Revit完成的三维模型的基础上，建筑结构课程的任课教师指导学生完成相应的结构施工图的设计。在土木工程施工课程阶段，授课教师利用前面课程已经完成的建筑设计和结构设计的模型指导学生完成对应的施工组织方案的设计，包括利用软件完成施工进度计划的编制、施工技术方案的确定、各施工阶段的三维现场的布置、模板脚手架的设计等，以便后续工程概预算课程能够利用前面房屋建筑学和建筑结构课程提供的三维模型以及土木工程施工课程提供的施工组织设计方案进行工程造价文件的编制。在编制造价文件的过程中，如果对建筑设计模型、结构设计模型、施工组织设计方案存在疑问，应由相应的专业课程教师进行解答和指导。最后，工程项目管理课程根据前面编制的施工组织设计方案和工程造价文件，带领学生利用BIM 5D软件完成该工程的成本、进度、质量等管理与控制。此阶段有学生对于前面的建筑设计模型、结构设计模型、施工组织设计方案以及造价文件存在疑问的，由相应的专业课程教师进行解答和指导。通过上述过程让学生完整地体会到BIM在项目的全寿命周期管理中应用的连续性，并掌握BIM技术在项目不同的建设阶段和不同专业之间的衔接应用手段。

(四) 充分利用BIM优势提高专业课程教学效果

在传统的土木工程专业课程教学过程中，无论是设计、施工、造价还是项目管理等专业课程，教师往往都是通过图片、文字描述、板书等方式来向学生讲解知识的，提供的图纸往往也是用直线、曲线等表示出平面图、剖面图、立面图。由此可见，对于建筑的真实情况仅仅靠学生的空间想象能力很难呈现出来，尤其是空间结构比较复杂的情况下，缺乏空间想象能力的学生学起来就更加困难，这样也会降低学生学习的自信心和积极性。另外，工程的施工建造过程，学生也并不能观察到实际、完整的建造过程，这些都增加了学生理解的难度。

然而，将BIM技术与现有课程相结合进行教学，可以显著提高学生对知识的理解程度和学习兴趣，从而提高教学效果。BIM展现的优势对土木工程专业相关课程带来的教学效果如表 2所示。

(五) 加强BIM专业师资培养和教学设施的改进

在现有的专业课程中增加BIM内容，无疑给授课老师带来了更大的挑战，教师需要花费大量的时间来学习BIM知识和BIM软件。同时，在进行BIM的多课程联合教学过程中，为了保证BIM各专业知识体系之间的衔接，需要依赖不同专业课程教师之间的协作和配合，这给各专业课程教师的授课带来一定困难，教师不仅要精通本专业课程的BIM知识，对其他专业课程知识也要有所涉猎。因此，学校应给专业教师提供更多关于BIM知识的学习机会和交流平台，让教师有更多时间和精力参加国内外BIM师资培训和BIM学术交流会议，同时鼓励教师到企业进行挂职锻炼，获得更多的工程实践经验。

另外，BIM相关软件对计算机硬件配置的要求较高，学校实验室应加强计算机设备和BIM相关软件的投入，建设与BIM专业教学相配套的实验室，不仅为学生提供好的BIM软件学习环境，教师也可以充分利用此条件进行BIM的学习和教学。

(六) 增加综合应用BIM技术的实践环节

学生完成所有BIM相关课程的学习以及具备更系统的BIM知识后，增加综合应用BIM技术的实践环节，布置跨专业课程的BIM作业，如将设计与造价相结合、设计与施工管理相结合或设计、造价与施工管理相结合等，提高学生综合应用BIM知识的能力，同时也需要不同专业课程的老师进行联合指导。在毕业设计环节提供更多BIM方向的选题，使学生从建筑、结构设计、造价到施工管理所有环节系统、完整地使用BIM技术，增强学生应用BIM进行工程全过程管理、解决实际工程问题的能力，从而提升其专业竞争力。

四、 结语

实施基于BIM的多课程联合教学，将BIM知识和BIM技术纳入相关专业课程中，是培养BIM人才的重要方式，可以使BIM教学效果和专业课程教学效果得到同步提升。当然，各高校可以根据自身拥有的软硬件条件、师资力量、学生基础等情况来选择不同BIM人才培养方式并逐步完善，以满足整个土木工程行业对BIM人才的迫切需求。