基于BIM技术的装配式建筑技能人才培养研究

赵 军

安阳工学院，河南 安阳 455000

摘要：如今，我国建筑工程领域无论是施工技术还是项目管理水平都有了大幅度提升，尤其是装配式建筑的快速发展带来了工业建筑方法的重大改变，提高劳动效率、工程质量和安全性的同时减少了污染和节约能源。BIM技术的发展更加促进了建筑业和信息产业化的深度融合，对现场施工人员素质和能力的要求越来越高，既要明晰装配式施工的专业技术知识，又要掌握BIM的信息化施工技术。而BIM专业技术人才的不足严重制约了装配式建筑的发展。因此，加强基于BIM技术的装配式建筑人才的培养研究更具有现实意义。

关键词：BIM技术；装配式建筑；技能人才；培养

1 导言

BIM，即建筑信息模型，就是将建设工程的各个阶段，把包括规划设计、生产安装、施工维护等相关信息数据集成在模型中，利用数字化信息技术仿真模拟，在实际建筑建造前经历建筑中的各个环节，以提前找出建筑过程中可能出现的问题。将BIM技术应用于装配式建筑中，能够促进建筑行业积极转型发展，节约成本，降低风险，目前建筑行业对基于BIM技术的装配式建筑专业人才的需求极大。

2 BIM技术在装配式建筑中的作用

BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型。BIM技术是一种应用于工程设计、建造管理的数据化工具，通过参数模型为载体整合各种项目的相关信息，在项目计划、运营和维护的整个周期中进行信息共享和传输，从而使工程内技术人员对各类信息作出快速整理与应对，为设计团队和每个构建主体的人员提供合作基础，旨在提高生产效率、节约成本、缩短工期。因此，在装配式建筑项目中充分运用BIM技术，能有效保证建筑项目的实际质量，为建筑企业节省更多的成本支出。

2.1 BIM技术与装配式建筑施工的有利结合

在当前建设项目的实际运作过程中，使用先进的装配式建筑施工技术，并运用BIM技术对工程应用的构配件进行全面合理的统筹安排，模拟施工过程和施工项目的最终效果，能够使构配件的可靠性与高效性得以保证，从而保障工程的实际装配速度。同时，构配件的施工作业管理及质量安全等方面也可以通过BIM技术全面连接，使用BIM技术模拟建筑项目的施工设计，实现装配式建筑全过程中各阶段资源的合理有效整合。因此，在高等院校培养装配式建筑专业人才时，需将BIM技术教学融入其中，提高建筑人才的主动性和自觉性，使其在掌握一定建筑专业知识的同时最大限度地提升专业能力。

2.2 BIM技术在装配式建筑中的运用价值

BIM技术的融入有效提高了装配式建筑的协同设计效率、降低了建筑设计误差；使预制构件的生产流程得以优化；预制构件库存管理、模拟优化施工流程得以改善，实现装配式建筑运维阶段的质量管理和能耗管理。装配式建筑从设计到运维的全过程链条更加紧密合理，使我国建筑业能更快实现节能减排、减少污染，在促进建筑行业转型发展的过程中发挥一定的积极作用。

2.3 BIM技术装配式建筑中各个阶段的应用

BIM技术在装配式建筑的设计、预制构件生产、施工以及后期运维管理阶段中都发挥着重要作用。

2.3.1 BIM技术在装配式建筑设计阶段的应用

基于装配式建筑对预制构件的预留孔洞、预埋件的设计要求较高，要求各设计方在设计过程中有效沟通，做好协调设计，这对时间的控制更为严格，也加大了设计的难度系数。但在装配式结构设计过程中使用BIM技术，则可以精确检索到设计中的信息数据，及早发现设计中存在的问题，有利于及时修改和优化设计方案，使设计更为合理，设计效率得到显著提升。

2.3.2 BIM技术在装配式建筑预制构件生产阶段的应用

预制构件的生产是装配式建筑中的关键环节。在此阶段应用BIM技术可以加快预制构件的制作，同时可以根据实际情况优化预制构件的生产过程。在装配式建筑完成装配设计后，预制构件供应方可以根据设计人员共享的BIM模型获取其中各个组件和附件包含的各类重要信息，进而使预制构件的准确性和质量得以保障，更保证了装配式施工阶段的施工质量和施工进度。

2.3.3 BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用

通过BIM信息技术可以准确定位组件的位置，仿真施工模拟的开展使构件的安装质量和速度得以显著提升。在装配式建筑施工与管理过程中，BIM技术可将构配件的设计、施工、采购、生产、装修、质量安全控制和管理等各过程串联起来，通过BIM协同化设计、虚拟仿真施工的可视化装配等手段整合装配式建筑全产业链，实现全方位、全过程的信息化集成，有效地将BIM技术应用到装配式建筑的全生命周期中。

采用BIM信息化手段模拟装配式建筑施工的实际场景，进行BIM三维场地布置、场地动态漫游，感受真实情境，合理安排各种物料堆放及供应情况，各类构件信息可在BIM系统的大数据项目库内查询，以便于构配件生产厂家组织生产和项目施工计划，大大缩短生产计划时间并简化操作，物料需求信息准确，便于分批次采购，保证生产建造高效有序进行。利用射频识别、二维码、3D扫描等信息化技术为每个构配件定制独立的ID，方便现场管理，减少工程返工损失，并通过BIM信息化手段加强现场质量与安全控制。

2.3.4 BIM技术在装配式建筑的后期运维管理阶段的应用

一方面，在运维阶段提高设备的维护和管理水平，借助BIM和RFID技术搭建的信息管理平台可以建立装配式建筑预制构件及设备的运营维护系统。以BIM技术的资料管理与应急管理功能为例，在发生突发性火灾时，消防员可以使用BIM信息管理系统中的建筑物和设备信息来直接定位火源，并掌握火灾发生部位所使用的材料,有针对性地实施灭火工作。此外，运维管理人员在进行装配式建筑和附属设备的维修维护时，可以直接从BIM模型中调取预制构件、附属设备的型号、参数和生产厂家等信息，提高维修工作效率。另一方面，通过BIM技术加强运维阶段的质量和可持续管理，从而实现装配式建筑的全生命周期信息管理，一旦发生后期的质量问题，可以将问题从运维阶段追溯至生产阶段，明确责任的归属。运维管理人员可以根据BIM软件的处理数据在BIM模型中准确定位高耗能所在的位置并设法解决。此外，当拆除预制房屋时，可以使用BIM模型筛选可回收资源以进行二次开发和回收，节约资源，避免浪费。

3 基于BIM技术的装配式建筑人才培养现状

根据教育部、住房和城乡建设部组织进行的行业资源调查报告，建筑行业专业各类技术人员占总体从业人员的比例远低于其他行业，主要表现在建筑施工、建筑装饰、建筑设备等方向专业技术人员短缺。新型装配式建筑将新型的装配式建造技术和BIM技术相结合起来，具有施工速度快，施工质量稳定，机械化、自动化程度高，节能环保、节约成本等可持续性的特点。随着BIM技术的发展，基于BIM技术的装配式技能人才的培养已经是推动装配式建筑和BIM技术迅速发展的重要动力。对于培养高素质复合型技能型人才的高等职业教育院校来说，由于学生对理论应用于实践的创造能力相对较弱，在教与学当中，要培养既懂装配式建筑施工技术，又懂BIM信息化施工技术的复合型技能人才将是未来高等职业教育院校人才培养改革的目标。目前培养基于BIM技术的装配式建筑人才的现状主要表现在以下几个方面：第一，学校对于建筑类专业人才的培养方案中，缺乏对于装配式建筑的学习和认知，对于BIM技术专业技能培养的内容也比较缺乏；第二，学校还没有足够重视人才培养中对基于BIM技术的装配式建筑技能人才的培养，缺乏专业的BIM软件和BIM应用型师资力量，BIM系统的应用教学目前还难以推广开来；第三，BIM技术技能和装配式建筑的材料、书籍、材料仍然比较缺乏，没有形成系统的BIM技能和装配式建筑教学教材；第四，缺少必要的BIM技能和装配式建筑教学实训基地，对学生理论应用于实践的创造能力的培养相对较弱，无法培养应用型的BIM人才；第五，BIM技能和装配式建筑人才的考核评价体系还没有建立起来，无法调动广大学生的积极性和创造性。为了促进建筑业转型升级，对于基于BIM技术的装配式建筑技能人才的培养已经刻不容缓。通过培养计划的改革可提前引导学生在校学习好专业知识，提前做好职业规划的准备，为以后的就业打造好核心竞争力。

4 BIM技术的装配式建筑技能人才培养策略

4.1 政府加强政策宣传，增加专业人才培养的经济投入

政府相关部门可以组织健全BIM技术和装配式建筑相关职业的考核机制和专业的资格认证，从更实用化的角度多方面考核筛选，建立专门的建筑人才协会，负责管理行业人才，并且定期组织BIM技术与装配式建筑行业的新型研究成果相关的培训；加大基于BIM技术的装配式建筑人才培养的政策支持力度，各地方部门根据本地装配式建筑行业发展情况出台系列支持该专业发展的实际政策措施，比如增加BIM技术与装配式建筑专业科研的资金投入，开发相应的专业技术学习资源库；在各院校、培训机构、企业加大宣传力度，制定各种优惠政策，帮助建立完善的基于BIM技术的装配式建筑人才培养机制，并且可以适当给予一定的培训补贴，举办公开的技能培训讲座，促进建筑人才升级转型。

4.2 学校方面基于BIM技术的装配式建筑专业人才培养策略

校企之间建立产教融合的课程模式规划,建立健全产学研的合作机制及互惠互利政策,结合BIM技术等信息化手段，不断探寻中高等院校中的装配式建筑人才培养学徒制、订单班的定向办学思路，创新“互联网+（5G）”装配式建筑的人才培养模式。通过校企联合的方式成立“基于BIM技术的装配式建筑教学指导委员会”，旨在从装配式专业建设、创新教育教学模式、课程改革趋近项目化、不断提升专业指向的教学方法及手段、适当增加职业技能培训、BIM技术应用到装配式建筑中、师资队伍建设的三维发展与学徒制的实施、可实施化的校企合作模式。共同探索基于BIM技术的装配式建筑人才培养的最佳方式和实现途径。培养基于BIM技术的装配式建筑高端人才，校企联合研究制定装配式施工人员培训计划和理论课程体系，充分利用BIM信息技术，提高教学内容和教学模式，丰富教学手段方法。

建立完善优秀专、兼职教师队伍，装配式建筑人才的教材由高校教师和装配式建筑专家共同编写，大力推行企业专家和院校教师的互聘互用，加强企业与高校人才的互动。为共同培养装配式建筑人才，将理论教学与实际操作紧密结合，产教深度融合。

4.2.1提高教师的BIM技术理论与专业实践能力

BIM技术是一种新兴的信息化技术，目前很多院校的建筑专业教师对这个技术的了解较少，对BIM技术相关理论掌握不足，项目实践经历更是缺乏。学校要重视基于BIM技术的装配式建筑人才的培养，首先必须从提高相关专业教师的专业素养开始，学校可以为教师组织相关的理论知识培训与项目实践，并且对教师的专业能力进行定期考核，以便及时跟上建筑行业发展的步伐。了解BIM技术理论知识、技术标准，以及培训出较强的BIM技术应用能力之后，教师才能更好地配合学生的专业培养计划开展相关的课程，进行基于BIM技术的从理论到实践的装配式建筑专业的完整教学。

4.2.2构建基于BIM技术的装配式建筑课程体系

学校可根据建筑市场的发展需求以及该校学生的能力水平，构建一个完整的基于BIM技术的装配式建筑专业人才培养课程体系，在这个过程中可以邀请一些BIM技术专家、装配式建筑设计专家等进行专业的课程设置指导。传统的建筑专业课程大多是关于现浇钢筋混凝土建筑，要进行课程改革，首先可将BIM技术教学慢慢地融入当前课程体系中，然后再基于BIM技术，利用信息化技术手段，进一步向装配式建筑专业课程转型，比如先增设BIM技术基础、装配式建筑结构等课程，打牢学生的基础理论知识之后，再开设BIM技术在装配式建筑设计、施工、运营维护方面的应用课程，根据学生的学习情况不断调整装配式建筑人才培养方案。

4.2.3完善BIM技术专业实训室，拓宽培训场地

建筑专业知识的学习最终要落实到实践操作上，才能真正检验学生是否学有所成，学校方面可根据相关部门的优惠政策，加大人才培养投入资金，建设完整的BIM技术实训室和装配式建筑专业实践基地，包括BIM实训机房、建筑信息模型管理软件、专业信息资源库等。学生能在良好的网络环境、功能齐全的实训室进行建筑信息模型的操作练习，通过实践可以更好地掌握BIM技术在装配式建筑设计、施工、运营维护各方面的实际应用，并且可以帮助自己及时发现理论知识学习的不足之处，学生通过足够的实训机会，逐步成长为装配式建筑方面的实用型创新人才。

4.2.4组织丰富的BIM应用技能竞赛

组织BIM应用技能竞赛，不但能够激发学生在学习上的冲劲，而且可以通过竞赛切磋交流，互相学习，扬长补短。一方面，学校可以自己组织校园内BIM技能应用竞赛，结合装配式建筑行业发展趋势，以专业技能、职业素养、创新能力为主要考核点设置比赛项目，给学生展示自我、开阔视野的机会；另一方面，可以鼓励学生参与由中国建设教育协会主办的，面向全国建筑类高校的大型数字建筑创新应用大赛，见识来自全国建筑专业人才的风采。“以赛促学、以赛促教”，用竞赛的方式聚焦教学重点，深化装配式建筑课程改革，增强学生的实践创新能力。

4.3 以市场为导向，加强校企合作，合理规划人才培养方案

校企合作，是培养满足装配式建筑行业发展需要的建筑专业人才的有效方式，通过校园课堂教学与企业工作岗位的无缝对接，实现理论教学与实践操作的有效结合。在企业实习能真正地将自己所学知识运用于实际建设中，能够更清楚BIM技术在装配式建筑模拟施工中的应用。学校要积极寻求装配式建筑的相关企业合作，根据企业要求，及时调整人才培养方案，为市场输送各方面综合发展的实用型人才。

4.4 建筑企业加强对装配式建筑人才的培养

建筑企业方面要不断加强装配式建筑领军人才、技术管理人才以及顶尖技术人员的培养力度，为了提高装配式施工人员的管理水平和技术能力，施工企业仍然需要加大对装配式建筑施工人员培训的资金支持。在时间允许的情况下，可以与各类高等职业院校和科研院所合力育人，多方合作建立人才培养实训培训基地，增加相关岗位技能提升培训次数，着力引导优秀技能管理人才向装配式建筑产业蜕变转型。建立装配式建筑的技术人才梯队，加强对装配式建筑的开发、设计、部品生产、施工、监理等紧缺的技能人才的技术技能培训。投入相应的人力物力培养知识面广、具有杰出的专业技能，丰富的实践经验和创新的科研能力的复合型人才。不断积累国内外先进装配式建筑项目建设和技术管理的经验，形成“传帮带”式的人才培养机制，使装配式建筑技术人才的培养进入可持续发展的良好趋势。

5 结束语

总之，随着科学技术的飞速发展，越来越注重BIM信息化技术与装配式建筑发展之间的紧密结合，BIM技术在建筑领域的应用越来越广泛，基于BIM技术的装配式建筑已然成为未来必然的发展趋势。在这样的时代大背景下，加大力度培养基于BIM技术的装配式建筑人才，使其在建筑施工等领域中崭露锋芒，进而促进BIM技术的快速发展。培养符合社会实际需要的一流BIM应用复合型人才，为装配式建筑的长期稳固发展提供强有力的人才输送。

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